KR102373902B1 - 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법 - Google Patents

황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법 Download PDF

Info

Publication number
KR102373902B1
KR102373902B1 KR1020210067512A KR20210067512A KR102373902B1 KR 102373902 B1 KR102373902 B1 KR 102373902B1 KR 1020210067512 A KR1020210067512 A KR 1020210067512A KR 20210067512 A KR20210067512 A KR 20210067512A KR 102373902 B1 KR102373902 B1 KR 102373902B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
mortar
weight
parts
resistance
Prior art date
Application number
KR1020210067512A
Other languages
English (en)
Inventor
이재화
전재관
Original Assignee
주식회사 한강이앤씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한강이앤씨 filed Critical 주식회사 한강이앤씨
Priority to KR1020210067512A priority Critical patent/KR102373902B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102373902B1 publication Critical patent/KR102373902B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C04B18/142—Steelmaking slags, converter slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C04B18/144—Slags from the production of specific metals other than iron or of specific alloys, e.g. ferrochrome slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • C04B18/165—Ceramic waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4596—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with fibrous materials or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4598—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/4857—Other macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B41/4869—Polyvinylalcohols, polyvinylacetates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5007—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing
    • C04B41/5009—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing containing nitrogen in the anion, e.g. nitrites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5007—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing
    • C04B41/5014—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5024—Silicates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법에 관한 것이다.

Description

황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법{Concrete mortar for repairing cross-section of concrete structure having sulfate and salt resistance and the method of repairing cross-section of concrete structure using the same}
본 발명은 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법에 관한 것이다.
철근 콘크리트 구조물은 화학적 부식환경, 염해 및 중성화, 수분침투 등에 의해 내부의 철근이 부식하게 되고, 철근의 부식은 철근의 팽창으로 이어져 결국 콘크리트구조물이 열화되면서 장기적으로 내구성 및 사용성 저하를 초래한다.
보다 구체적으로, 철근 콘크리트 구조물의 손상은 주로, 1) 시일이 경과함에 따라 이산화탄소와 수분이 반응하여 철근 콘크리트 내 철근의 부식을 초래하는 중성화(carbonation), 2) 해풍, 해수, 제설용 염화칼슘의 염기가 철근 콘크리트 구조물 내에 침투하여 콘크리트 내 철근의 부식을 초래하는 염기침투(chloride intrusion)에 의한 염해(salt damage), 3) 고알카리성 시멘트와 특정골재가 수분이 있는 상태에서 반응 및 팽창하고, 이를 통해 콘크리트의 균열을 초래하는 알카리-실리카 반응(alkali-silica reaction), 4) 토양, 지하수, 해수, 하수종말처리장 및 쓰레기 소각장 등의 환경에 노출될 때 황산염 이온이 미생물과 반응하여 콘크리트표면을 부식시키는 황화수소가스를 발생시켜 콘크리트 구조물을 침식시키는 황산염에 의한 부식 등에 의하여 화학적 침식을 받게 되며, 이로 인하여 콘크리트 구조물은 성능저하 및 내구성능이 저하된다.
이를 위하여, 대부분의 단면 복구 몰탈은 황산염에 강한 CAC(알루미나 시멘트)를 사용하여 황산염 이온에 최대한 콘크리트와 단면 복구 몰탈의 침식에 대한 저항성을 극대화 하였으나, 이는 침식 시간을 최대한 늦출 수는 있으나 결국에는 미생물과 반응한 황화수소가스로 인해 서서히 침식 작용이 일어난다.
이러한 구조물의 열화는 계속 진행되면 결국 구조물의 붕괴를 초래할 위험성이 있기 때문에 콘크리트 구조물의 내구성 증진을 위해 지속적으로 단면복구나 표면보호와 같은 보수공법들이 사용되고 있다.
즉, 콘크리트 구조물 표면의 박리 또는 초기 결함이 있거나 균열의 발생은 열화요인의 이동을 용이하게 하여 열화의 진행을 촉진시키므로 철근 콘크리트 구조물의 안정성 및 성능의 확보를 위해서는 열화 초기에 보수를 실시하여 더 이상의 열화의 진행을 억제하고 내구성능을 회복하고 향상시킬 필요가 있다.
따라서, 콘크리트의 열화, 강재의 부식, 기타의 원인에 의해 구조물 단면의 박리나 탈락 등의 열화인자를 포함하는 콘크리트 부분을 제거한 후 단면을 그 원래의 성능 및 형태로 복원하기 위해 단면복구재료를 충진하거나 뿜칠 시공을 하여 보수를 실시한다.
이에 대하여, 종래 단면복구 및 표면보수 시공에는 시멘트계 모르타르나, 폴리머 시멘트 모르타르를 사용하고 있는데, 한국등록특허 10-0654152(2006년11월29일)에는 시멘트 15~35중량부, 다기능성 슬래그골재6호 17~37중량부, 다기능성 슬래그골재5호 17~27중량부, 고강도용 혼화제 1~20중량부, 슬래그분말 1~10중량부, 소석회 0.1~5중량부, 유동화제 0.01~0.25중량부, 증점제 0.01~0.5중량부, 보수제 0.01~0.25중량부, 지연제 0.5~5중량부, 촉진제 0.01~0.25중량부를 혼합한 뿜칠용보수보강재에 수용폴리머를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다기능성 슬래그골재를 이용한 노출콘크리트 구조물 보수보강재가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-0974675(등록일자 2010년08월02일)에 하이브리드 수용성 에멀젼과 마이크로 몰탈을 20:100 ~ 25:100로 혼합하여 만들어지되, 상기 마이크로 몰탈은, 포틀랜드 시멘트와 마이크로 시멘트를 혼합하여 제1혼합물을 생성하는 단계; 상기 제1혼합물에 CAS(Calcium Aluminium Sulfite), 무수석고를 혼합하여 제2혼합물을 생성하는 단계; 상기 제2혼합물에 규사5호, 규사6호를 혼합하여 제3혼합물을 생성하는 단계; 상기 제3혼합물에 소포제, 티타늄디옥사이드를 혼합하는 단계;로 제조되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 열화 및 중성화 방지용 보수보호몰탈을 제조하는 방법이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1084040(2011년11월10일)에는 시멘트 40 ~ 85 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비율로 혼합된 것으로서 평균입경이 2~10μm인 합성 슬래그 미분말 5 ~ 45중량%, 수축 저감재 5 ~ 20중량%, 고분자 수지 0.5 ~ 15 중량% 및 섬유 0.2 ~ 2중량%를 포함하는 단면 복구 모르타르용 결합재 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1094755(등록일자 2011년12월09일)에 보통포틀랜드시멘트 또는 슬라그시멘트 20∼40wt%, 무기계 팽창재 3∼15wt%, 규조토 5∼20wt%, 카올린분말 5∼15wt%, 실리카 분말 20∼35wt%, 니켈크롬분말 2∼8wt%, 폴리머분말 4∼20wt%, 발수재 0.3∼3.0wt%, 고성능 유동화제 0.2∼1.0wt%, 증점제 0.05∼0.8wt%를 포함하되, 상기 니켈크롬분말은 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면보호재 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1141347(2012년04월23일)에는 고로 슬래그 25～80 중량부, 알파형 반수석고 0.3～2.5 중량부, 폴리비닐알콜단섬유 0.1～5 중량부, 고분자분말 2～8 중량부, 실리카퓸 5～15 중량부, 플라이애쉬 10～40 중량부, 메타카올린 3～40 중량부, 유동화제 0.1～3중량부, 소포제 0.05～5 중량부를 포함하는 지오폴리머모르타르; 및 규산소다(물유리) 40～60 중량부 및 실록산 35～60 중량부를 포함하는 모르타르 혼화액; 을 포함하고, 상기 고분자분말은, EVA계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber), SBR(Styrene-ButadienRubber), 폴리비닐아세테이트계 수지에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 친화적인 지오폴리머 단면복구용 모르타르 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1164623(2012년07월04일)에는 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 폴리머 몰탈 조성물을 구성함에 있어서, 시멘트 100중량부, 실리카샌드 80~110중량부, 슬래그 15~40중량부, 가넷 5~12중량부 및 혼화제 0.6~4.0중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 폴리머 몰탈 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1185086(등록일자 2012년09월17일)에는 (a) 30~50 중량% 아크릴에멀젼, 1~10 중량% 에폭시실란, 0.2~10 중량% 트리에탄올아민, 3~10 중량% 냉동안정제, 1~5 중량% 에멀젼 가소제, 0.2~2.0 중량% 소포제, 30~50 중량% 물 및 0.1~5.0 중량% 불소계 계면활성제로 이루어지는 하도재 조성물; (b) 25~35 중량% 물, 0.2~0.5 중량% 셀룰로오스계 점증제, 0.2~0.5 중량% 헥토라이트, 0.05~0.1 중량% 암모니아수, 0.1~0.5 중량% 트리폴리인산나트륨, 0.5~2.5 중량% 핵사메타인산나트륨, 1~5 중량% 냉동안정제, 0.2~0.5 중량% 클레이계 침강방지제, 0.1~0.5 중량% 소포제, 20~30 중량% 아크릴에멀젼, 10~20 중량% 모래, 10~20 중 량% 산화알루미늄(Al2O3), 10~20 중량% 탄산칼슘(CaCO3), 0.2~2.0 중량% 글루콘산나트륨, 0.1~0.5 중량% 항균제, 0.1~5.0 중량% 아질산나트륨, 0.1~5.0 중량% 탄산리튬(Li2CO3), 2.0~7.0 중량% 중공필러 및 0.1~2.0 중량% 트리에탄올아민으로 이루어지는 중도재 조성물; 및 (c) 30~35 중량% 아크릴에멀젼, 0.2~2.0 중량% 헥토라이트, 0.2~1.5 중량% 셀룰로오스계 증점제, 0.2~0.5 중 량% 항균제, 0.2~0.3 중량% 소포제, 63~68 중량% 물로 이루어지는 중성화방지용 상도재 조성물;로 이루어지는 철근 콘크리트구조물의 단면 보수 및 복구용 친환경 모르타르 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2015-0101708(공개일자 2015년09월04일)에 실리카졸(silica sol), 수산화칼륨(KOH), 산화철(Fe2O4) 및 아질산염(2% 수용액)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 중성화된 철근 콘크리트 구조물의 알카리 환원제 코팅용 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1566965(2015년11월02일)에는 포틀랜드 시멘트 10~50 중량부; 제강 슬래그 1~20 중량부; 무수석고 1~5 중량부; 골재 40~60 중량부; 혼화제 0.3~2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수용 모르타르 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1644846(등록일자 2016년07월27일)에 염해 및 중성화 저항성이 개선된 콘크리트 구조물 표면 보호용 시멘트 모르타르 조성물로서, 무기질 결합재 5∼95중량%, 잔골재 1∼50중량%, 성능개선 폴리머 혼화제 0.01∼45중량% 및 물 0.1~20중량%를 포함하며, 상기 성능개선 폴리머 혼화제는 폴리비닐아세테이트-비닐버사테이트 60∼98중량%, 스티렌-부틸 아크릴레이트 1∼25중량%, 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 0.1∼20중량% 및 폴리이소부틸메타클레이트 0.01∼5중량%를 포함하고, 상기 무기질 결합재는 조강 시멘트 20∼90중량%, 칼슘알루미나 시멘트 0.1∼20중량%, 분말도가 5,500~7,500cm2/g인 고로슬래그 미분말 0.1∼20중량%, 우드애시 0.1~20중량%, 황산아연 또는 황산마그네슘 5∼50중량%, 석고 0.1∼10중량%, 및 유황 폴리머 분말 0.1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 표면 보호용 시멘트 모르타르 조성물이 공지되어 있다.
그러나, 콘크리트는 건조수축, 온도 변화 등에 의해서도 균열이 발생되며, 이러한 구조물의 균열부위 및 표면에서 콘크리트의 중성화가 촉진됨과 동시에 구조물의 콘크리트 부분에서 열화현상이 복합적으로 발생되어 구조물의 표면이 박리, 박락의 현상을 보이는 문제가 있으므로 따라서 철근 콘크리트 구조물의 결함을 보수하거나 보강하여야 하고, 이에 사용되는 몰타르는 기존의 구조물 표면이나 단면 등에 보충하여 타설하였을 때 기존의 콘크리트 구조물과 실질적으로 결합할 수 있어야 하는데, 상기 종래의 선행문헌들의 보수모르타르들은 초기 복구 및 보수시공시에는 부착강도가 발현되나, 콘크리트 구조물 강력한 접착이 이루어지지 않아 시간이 경과할 수록 열화되어 다시 보수공사를 해야 하는 문제점이 있었다.
특히, 상기 종래기술들은 콘크리트의 구조체의 조직이 치밀하지 못하여 황산염저항성 및 염해저항성에는 한계가 있었으므로 콘크리트 구조물의 열화를 방지하기에는 미흡한 문제점이 있었다.
[특허문헌 0001] 한국등록특허 10-0654152(등록일자 2006년11월29일) [특허문헌 0002] 한국등록특허 10-0974675(등록일자 2010년08월02일) [특허문헌 0003] 한국등록특허 10-1084040(등록일자 2011년11월10일) [특허문헌 0004] 한국등록특허 10-1094755(등록일자 2011년12월09일) [특허문헌 0005] 한국등록특허 10-1141347(등록일자 2012년04월23일) [특허문헌 0006] 한국등록특허 10-1164623(등록일자 2012년07월04일) [특허문헌 0007] 한국등록특허 10-1185086(등록일자 2012년09월17일) [특허문헌 0008] 한국공개특허 10-2015-0101708(공개일자 2015년09월04일) [특허문헌 0009] 한국등록특허 10-1566965(등록일자 2015년11월02일) [특허문헌 0010] 한국등록특허 10-1644846(등록일자 2016년07월27일)
본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 과제의 해결수단으로 한다.
상기 모르타르는 보통 포틀랜드 시멘트 30~40중량부, 잔골재 50~60중량부, 가넷폐분말 5~10중량부, VAE 재유화형 분말수지 바인더 1~3중량부, 급냉제강환원슬래그분말 5~10중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 플라이애시분말 2~5중량부, 이수석고분말 1~5중량부, 보강섬유 0.1~2중량부 및 적정량의 물을 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 이수석고분말, 고로슬래그분말, 급냉제강환원슬래그분말 및 플라이애시분말의 분말도는 3,000~4,000 ㎠/g인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말에는 MgO 성분이 30-35중량% 함유된 니켈슬래그분말이 상기 이수석고분말 100중량부에 대하여 50~100중량부 혼합되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말에는 규산나트륨분말, 질산나트륨분말 및 황산알루미늄분말이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합된 염화저항성 보조재 분말이 상기 고로슬래그분말 100중량부에 대하여 0.5~50중량부 혼합되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 가넷폐분말은 비중 3.4~3.9g/cm, 모스(MOHS)경도 6.0~8.0인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 보강섬유는 강섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 나일론섬유, 폴리프로필렌섬유, PVA섬유, 셀룰로오스섬유, PET섬유 및 이들의 혼합 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트 구조물의 단면복구 대상부위를 브레이커로 파쇄 및 치핑하고, 레이턴스 및 이물질을 그라인더, 샌드블라스터, 고압수세척기, 워터젯으로부터 선택되는 방법으로 제거하여 전처리하는 단계와; 상기 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 상기 전처리된 단면복구 대상부위에 미장 또는 숏크리트방식으로 충전 시공하는 단계와; 상기 미장 또는 충전 시공 후 표면 강화를 위한 코팅액 도포하는 단계;를 포함하여 구성되는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르는, 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고래슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되어 콘크리트 단면복구면에서 황산염 이온과 미생물의 반응으로 인한 황화수소가스 발생을 억제하여 콘크리트 구조물의 황산염에 의한 생화학적 침식을 방지하는 등 황산염저항성을 향상시키고, 염화물 이온을 고정화 및 차폐하여 염해저항성을 향상시키며, 콘크리트와의 부착강도 향상 및 수축, 팽창에 대한 균열을 방지하여 콘크리트 구조물의 수명을 연장할 수 있는 우수한 효과가 있다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르는, 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성된다.
이때, 상기 모르타르의 조성은, 보통 포틀랜드 시멘트 30~40중량부, 잔골재 50~60중량부, 가넷폐분말 5~10중량부, VAE 재유화형 분말수지 바인더 1~3중량부, 급냉제강환원슬래그분말 5~10중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 플라이애시분말 2~5중량부, 이수석고분말 1~5중량부, 보강섬유 0.1~2중량부 및 적정량의 물을 포함하여 조성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 잔골재는 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 0.3~1mm 입자크기이다. 상기 잔골재는 수분함량이 3% 이하인 것이 바람직하다. 잔골재의 사용량은 50~60중량부이고, 사용량이 50중량부 미만이면 압축강도가 저하되고 시공 두께를 높이기가 어렵고, 60중량부를 초과하면 유동성 저하 및 크랙 및 수축이 있을 수 있다.
또한, 상기 이수석고분말은 황산칼슘 이수화물(CaSO4·2H2O)로서, 포틀랜드 시멘트 및 급냉제강환원슬래그분말의 응결지연제로 사용되어 모르타르의 장기강도를 나타내도록 함과 동시에 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 그 자체가 안정한 황산염이므로 황산염저항성을 나타낸다.
아울러, 선택적으로, 상기 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말에는 MgO 성분이 30-35중량% 함유된 니켈슬래그분말이 상기 이수석고분말 100중량부에 대하여 50~100중량부 혼합되는 것이 가능하다.
이때, 상기 니켈슬래그분말은 니켈 제련과정에서 발생하는 산업부산물인 니켈슬래그를 분쇄한 것으로 상기 니켈 슬래그 분말은 MgO 성분이 30-35중량% 함유되어 있어 이 성분은 열과 산에 대한 안정성을 갖는 것으로 상기 니켈슬래그분말을 포함하는 모르타르는 하수관거 또는 터널에 적용될 경우 황산염에 대한 저항성을 가지며 열에 대한 안정성을 가지게 된다.
또한, 상기 고로슬래그분말은, 잠재수경성을 가지고 있으며, 그 자체로 경화하는 성질은 미약하지만, 포틀랜드 시멘트와 혼합할 경우 수산화칼슘이나 황산염의 작용에 의해 경화가 촉진되고 포틀랜드 시멘트만으로는 얻을 수 없는 우수한 콘크리트의 특성을 얻을 수 있다.
이때, 고로슬래그분말의 잠재수경성은 수산화기를 포함하는 알칼리시제가 소석회, 황산염 등의 자극을 받으면 박막이 파괴되며 이온이 용출됨에 따라 경화되는 특징을 의미한다.
특히, 일반적으로 상기 고로슬래그분말의 전체 성분 중 약 30중량%가 이산화규소로 구성되며, 포틀랜드 시멘트와 비교하여 산화칼슘의 함유량이 상대적으로 적고, 이산화규소 및 산화알루미늄이 각각 약 10중량% 정도 더 함유됨에 따라, 상기 고로래그가 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온의 침투를 억제하며, 산화알루미늄 성분이 작용하여 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 향상시킨다.
아울러, 선택적으로, 상기 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말에는 규산나트륨분말, 질산나트륨분말 및 황산알루미늄분말이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합된 염화저항성 보조재 분말이 상기 고로슬래그분말 100중량부에 대하여 0.5~50중량부 혼합되는 것이 가능하다.
이때, 상기 규산나트륨분말은 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합되어 수경성 경화시 콘크리트의 표면 경화조직의 치밀화에 의해 외부 열화요인에 대한 저항성을 확보하고 장기 압축강도를 증진하며, 일반 콘크리트에 비해 초기 재령의 강도는 다소 낮으나 실리카의 포졸란 작용에 의해 재령 28일 이후 장기강도가 증진된다.
또한, 상기 질산나트륨분말과 황산알루미늄분말은 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합되어 수경성 경화시 염소이온 고정화, 응집화 및 방청효과에 의해 염소이온의 침투저항성을 향상시키고, 콘크리트에 배근된 철근의 부식 억제제로서 작용하여 염해저항성을 나타내며, 이때, 상기 규산나트륨분말, 질산나트륨분말 및 황산알루미늄분말은 1 : 1 : 1 중량비로 혼합되어 상기 고로슬래그분말 100중량부에 대하여 0.5~50중량부 혼합되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 상기 가넷폐분말은 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말을 사용한다.
특히, 가넷은 규산염광물로서 다양한 성분으로 구성되고 규사를 포함하는 잔골재보다 높은 비중 3.4~3.9g/cm, 모스(MOHS)경도 6.0~8.0을 나타내므로 다음 [표 1]에 나타난 성분과 같이, 샌드블라스팅 등의 연마재용으로 사용되거나, 또는 다음 [표 2]에 나타난 성분과 같이, 워터젯 커팅용으로 사용되므로, 본 발명에서는 상기 가넷의 높은 경도 및 비중에 의한 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말을 사용한다.
Figure 112021060585988-pat00001
Figure 112021060585988-pat00002
또한, 상기 VAE 재유화형 분말수지 바인더는 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 것으로, 보통 포틀랜드 시멘트 및 잔골재 사이에 바인더 역할를 해주어 접착력 증가, 내마모성 향상, 크랙 및 박리현상 방지, 휨강도를 강화시켜 준다.
상기 VAE 재유화형 분말 폴리머의 사용량은 1~3중량부 사용하는 것이 바람직하며, 사용량이 1중량부 미만이면 기대 이상의 접착력, 내마모성, 휨강도 등의 물리적 물성이 나오지 않고, 3중량부를 초과하면 경화가 지연되고 모르타르의 압축강도가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 상기 보강섬유는 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 것으로, 강섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 나일론섬유, 폴리프로필렌섬유, PVA섬유, 셀룰로오스섬유, PET섬유 및 이들의 혼합 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용하며, 그 사용량은 0.1~2중량부 사용하는 것이 좋다
한편, 상기 급냉제강환원슬래그분말은 모르타르의 속경성을 나타내고 콘크리트 공극 충진 및 초기강도 발현을 위하여 혼합 사용한다.
상기 급냉제강환원슬래그분말은 용융환원 슬래그에 고압, 고속가스를 분사, 비산시켜 급냉하여 분쇄한 것으로, 속경성 수화물인 Mayenite(C12A7, 12CaO·7Al2O3 또는 C11A7·CaF2, 11CaO·7Al2O3·CaF2)이 다량 함유되어 있는 CA계 미분말이며, C12A7은 물과 반응할 경우 급결이 일어나는 광물이므로 초속경성 효과가 있고, 시멘트의 주요 구성 화합물이면서 수경성에 크게 기여하는 β-C2S(Belite, β-2CaO·SiO2) 및 마그네시아(MgO,Periclase)가 다량 함유되어 있으므로 본 발명에서는 모르타르의 속경화 및 공극충진에 의한 초기강도 발현을 위하여 혼합 사용하며, 그 사용량은 5~10중량부 사용하되, 5중량부 미만일 경우 속경성이 저하되며, 10중량부 초과할 경우에는 속경성이 너무 빠른 단점이 있게 된다.
또한, 상기 플라이애시분말은 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 콘크리트 공극 충진 및 장기강도 발현을 위하여 혼합 사용하는데, 상기 플라이애시는 가공성이 개선되고 경화열이 완화됨과 동시에 포졸란 반응으로 장기 압축강도 및 수밀성이 향상되도록 혼합되며 그 사용량은 2~5중량부 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 플라이애시는 석탄의 연소시 잔류되는 불연성분으로 일반적으로 화력발전소 등에서 사용되는 석탄재로부터 추출되며, 이때 석탄재는 플라이애시(fly ash)와 바텀애시(bottom ash)로 구분되는데, 특히, 상기 플라이애시는 석탄이나 중유를 보일러 연료로 사용하는 화력발전소에서 연료의 연소과정에서 발생되는 회분을 굴뚝에서 전기 집진기로 포집한 연소재로서, 구상 입자 크기는 시멘트와 같은 정도이며 이산화규소 및 산화알루미늄이 주성분이고 산화철이 함유된다.
이러한 플라이애시는 상기 포틀랜드 시멘트에 혼합되어 사용하면 가공성이 개선되고 경화열이 완화됨과 더불어 포졸란 반응으로 장기적인 강도 및 수밀성이 향상되는 것으로 알려져 있는데, 포졸란 반응은 포졸란 물질에서 용출된 이산화규소 및 산화알루미늄과 같은 가용성분이 시멘트 구성 화합물(C3S, C2S 등)에 수화시 생성된 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 서서히 반응하여 불용성 칼슘실리케이트 수화물(CS-H gel) 이나 칼슘알루미네이트 수화물(C-A-H gel)을 형성하여 그 조직을 더욱 치밀하게 만들면서 장기 강도를 발현하게 된다.
아울러, 상기에서 사용되는 이수석고분말, 고로슬래그분말, 급냉제강환원슬래그분말 및 플라이애시분말의 분말도는 3,000~4,000 ㎠/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법은, 콘크리트 구조물의 단면복구 대상부위를 브레이커로 파쇄 및 치핑하고, 레이턴스 및 이물질을 그라인더, 샌드블라스터, 고압수세척기, 워터젯으로부터 선택되는 방법으로 제거하여 전처리하는 단계와; 상기 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 상기 전처리된 단면복구 대상부위에 미장 또는 숏크리트방식으로 충전 시공하는 단계와; 상기 미장 또는 충전 시공 후 표면 강화를 위한 코팅액 도포하는 단계;를 포함하는 공법으로 시공될 수 있다.
[본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르의 제조]
보통 포틀랜드 시멘트 40kg, 규사 60kg, 가넷폐분말 7kg, VAE 재유화형 분말수지 바인더 3kg, 급냉제강환원슬래그분말 5kg, 고로슬래그분말 5kg, 규산나트륨분말, 질산나트륨분말 및 황산알루미늄분말이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합된 혼합분말 1kg, 플라이애시분말 5kg, 이수석고분말 3kg, 니켈슬래그분말 2kg, 보강섬유 1kg 및 물/결합재 40%의 모르타르를 제조하였다.
[모르타르 성능평가]
상기 [실시예 1]에서 제조된 본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 이용하여 KS F 4042 콘크리트 구조물 단면복구 모르타르 시험방법에 준하여 시험을 실시하였으며, 염해저항성 시험은 KS F 2711에 따라 시험하고 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
시험항목 품질기준 실시예 1
휨 강도(N/㎟) 6.0 이상 11.2
압축강도(N/㎟) 20.1 이상 54.8
부착강도(N/㎟) 1.0 이상 1.9
염소이온침투저항성(coulombs) 1000이하 420
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르는 모든 시험항목에서 품질기준을 만족하는 값을 나타내고 있으므로 콘크리트 단면복구 모르타르로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 보통 포틀랜드 시멘트; 규사, 페로니켈슬래그, 순환골재 또는 부순골재로부터 선택되는 잔골재; 및 물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면복구 모르타르에 있어서, 안정한 황산염 광물로서 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 치밀한 조직으로 경화되어 염화물이온을 고정하는 프리델씨염(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H20) 수화물을 생성하여 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말과; 모르타르 경화시 경화조직내 공극을 채워 모르타르의 강도를 향상시키기 위하여 연마재용 가넷슬러지 또는 워터젯 커팅용 가넷슬러지로부터 회수 재활용되는 입자크기 0.05~1mm의 가넷폐분말과; 모르타르의 접착강도 및 휨강도를 강화시키기 위한 VAE 재유화형 분말수지 바인더와; 모르타르의 건조수축 및 균열예방을 위한 보강섬유와; 모르타르의 속경성을 나타내고 모르타르 경화체의 공극 충진 및 초기강도 발현을 위한 급냉제강환원슬래그분말과; 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 경화시 포졸란 반응에 의하여 모르타르 경화체의 공극 충진 및 장기강도 발현을 위한 플라이애시분말;을 포함하여 조성되되,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트 30~40중량부, 잔골재 50~60중량부, 가넷폐분말 5~10중량부, VAE 재유화형 분말수지 바인더 1~3중량부, 급냉제강환원슬래그분말 5~10중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 플라이애시분말 2~5중량부, 이수석고분말 1~5중량부, 보강섬유 0.1~2중량부 및 물을 포함하여 조성되고,
    상기 황산염저항성을 나타내는 이수석고분말에는 MgO 성분이 30-35중량% 함유된 니켈슬래그분말이 상기 이수석고분말 100중량부에 대하여 50~100중량부 혼합되며,
    상기 염해저항성을 나타내는 고로슬래그분말에는 규산나트륨분말, 질산나트륨분말 및 황산알루미늄분말이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합된 염화저항성 보조재 분말이 상기 고로슬래그분말 100중량부에 대하여 0.5~50중량부 혼합되는 것을 특징으로 하는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이수석고분말, 고로슬래그분말, 급냉제강환원슬래그분말 및 플라이애시분말의 분말도는 3,000~4,000 ㎠/g인 것을 특징으로 하는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가넷폐분말은 비중 3.4~3.9g/cm, 모스(MOHS)경도 6.0~8.0인 것을 특징으로 하는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보강섬유는 강섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 나일론섬유, 폴리프로필렌섬유, PVA섬유, 셀룰로오스섬유, PET섬유 및 이들의 혼합 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르
  8. 콘크리트 구조물의 단면복구 대상부위를 브레이커로 파쇄 및 치핑하고, 레이턴스 및 이물질을 그라인더, 샌드블라스터, 고압수세척기, 워터젯으로부터 선택되는 방법으로 제거하여 전처리하는 단계와; 제1항, 제3항, 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 상기 전처리된 단면복구 대상부위에 미장 또는 숏크리트방식으로 충전 시공하는 단계와; 상기 미장 또는 충전 시공 후 표면 강화를 위한 코팅액 도포하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법
KR1020210067512A 2021-05-26 2021-05-26 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법 KR102373902B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067512A KR102373902B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067512A KR102373902B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102373902B1 true KR102373902B1 (ko) 2022-03-16

Family

ID=80937537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210067512A KR102373902B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102373902B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102547185B1 (ko) 2022-12-15 2023-06-26 주식회사 에스알티엔씨 균열저항 및 염해저항 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수시공공법
CN116514514A (zh) * 2023-05-12 2023-08-01 济南大学 一种抗盐冻路缘石混凝土
KR102590809B1 (ko) * 2022-06-14 2023-10-20 주식회사 한강이앤씨 페로니켈슬래그 및 폐가넷 산업부산물 잔골재를 이용한 초속경 수중 불분리성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 수중 콘크리트 구조물 보수보강공법
KR102603918B1 (ko) 2022-12-22 2023-11-22 주식회사 동명테크피아 표면개질된 나노칼슘카보네이트 초미세분말을 포함하는 콘크리트 보수·보강 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수·보강시공공법
KR102637945B1 (ko) * 2023-04-07 2024-02-19 주식회사 천지건업 주차장 바닥 고정강도 및 주차구획 시인성이 향상된 고강도 시멘트콘크리트 주차블록

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100654152B1 (ko) 2005-01-26 2006-12-06 주식회사 리폼시스템 다기능성 슬래그골재를 이용한 노출콘크리트 구조물보수보강재 및 보수보강재용 펌핑장치
KR100715517B1 (ko) * 2007-02-28 2007-05-08 주식회사 포스코건설 고내구성 콘크리트용 내염해성 증진제 조성물과 이를이용한 콘크리트 조성물
KR100974675B1 (ko) 2009-09-23 2010-08-06 삼중씨엠텍(주) 콘크리트 구조물 열화 및 중성화 방지용 보수보호몰탈의 제조방법 및 이를 통해 제조된 보수보호몰탈
KR101084040B1 (ko) 2011-03-23 2011-11-22 이동우 콘크리트 구조물의 단면 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101094755B1 (ko) 2011-07-27 2011-12-16 이영진 콘크리트 구조물의 표면보호재 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물 중성화, 염해 및 보수보강공법
KR101141347B1 (ko) 2011-11-24 2012-05-03 주식회사 세명크리텍 환경 친화적인 지오폴리머 단면복구용 모르타르 조성물과 이를 이용한 철근부식 및 염해, 중성화 억제 콘크리트 단면보수공법
KR101164623B1 (ko) 2012-04-23 2012-07-11 우리건설 주식회사 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 폴리머 몰탈 조성물 및 이를 이용한 구조물의 열화방지 및 단면보수방법
KR101185086B1 (ko) 2012-08-17 2012-09-21 미래피앤씨(주) 철근 콘크리트 구조물의 단면 보수 및 복구용 친환경 모르타르 조성물, 이의 제조방법 및 시공방법
KR20150101708A (ko) 2014-02-27 2015-09-04 (재)한국재난안전기술원 중성화된 철근 콘크리트 구조물의 알카리 환원제 코팅용 조성물
KR101566965B1 (ko) 2015-06-29 2015-11-13 주식회사 아이브릿지코퍼레이션 제강 슬래그를 이용한 콘크리트 구조물의 보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101644846B1 (ko) 2016-01-18 2016-08-02 최현욱 콘크리트 구조물 표면 보호용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수시공방법
KR101815140B1 (ko) * 2017-06-07 2018-01-05 김경래 콘크리트 구조물의 단면 복구 및 보수용 유무기 하이브리드 모르타르 조성물및 그 시공 방법
KR101962249B1 (ko) * 2018-10-30 2019-03-26 주식회사 한강이앤씨 산업부산물을 활용한 친환경 내황산염 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구시공공법
KR102249822B1 (ko) * 2021-02-24 2021-05-10 (주)동양후로아 친환경 아크릴계 고강도 내구성 도막형 바닥재 조성물 및 이를 이용한 친환경 도막형 바닥재 시공공법

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100654152B1 (ko) 2005-01-26 2006-12-06 주식회사 리폼시스템 다기능성 슬래그골재를 이용한 노출콘크리트 구조물보수보강재 및 보수보강재용 펌핑장치
KR100715517B1 (ko) * 2007-02-28 2007-05-08 주식회사 포스코건설 고내구성 콘크리트용 내염해성 증진제 조성물과 이를이용한 콘크리트 조성물
KR100974675B1 (ko) 2009-09-23 2010-08-06 삼중씨엠텍(주) 콘크리트 구조물 열화 및 중성화 방지용 보수보호몰탈의 제조방법 및 이를 통해 제조된 보수보호몰탈
KR101084040B1 (ko) 2011-03-23 2011-11-22 이동우 콘크리트 구조물의 단면 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101094755B1 (ko) 2011-07-27 2011-12-16 이영진 콘크리트 구조물의 표면보호재 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물 중성화, 염해 및 보수보강공법
KR101141347B1 (ko) 2011-11-24 2012-05-03 주식회사 세명크리텍 환경 친화적인 지오폴리머 단면복구용 모르타르 조성물과 이를 이용한 철근부식 및 염해, 중성화 억제 콘크리트 단면보수공법
KR101164623B1 (ko) 2012-04-23 2012-07-11 우리건설 주식회사 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 폴리머 몰탈 조성물 및 이를 이용한 구조물의 열화방지 및 단면보수방법
KR101185086B1 (ko) 2012-08-17 2012-09-21 미래피앤씨(주) 철근 콘크리트 구조물의 단면 보수 및 복구용 친환경 모르타르 조성물, 이의 제조방법 및 시공방법
KR20150101708A (ko) 2014-02-27 2015-09-04 (재)한국재난안전기술원 중성화된 철근 콘크리트 구조물의 알카리 환원제 코팅용 조성물
KR101566965B1 (ko) 2015-06-29 2015-11-13 주식회사 아이브릿지코퍼레이션 제강 슬래그를 이용한 콘크리트 구조물의 보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101644846B1 (ko) 2016-01-18 2016-08-02 최현욱 콘크리트 구조물 표면 보호용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수시공방법
KR101815140B1 (ko) * 2017-06-07 2018-01-05 김경래 콘크리트 구조물의 단면 복구 및 보수용 유무기 하이브리드 모르타르 조성물및 그 시공 방법
KR101962249B1 (ko) * 2018-10-30 2019-03-26 주식회사 한강이앤씨 산업부산물을 활용한 친환경 내황산염 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구시공공법
KR102249822B1 (ko) * 2021-02-24 2021-05-10 (주)동양후로아 친환경 아크릴계 고강도 내구성 도막형 바닥재 조성물 및 이를 이용한 친환경 도막형 바닥재 시공공법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102590809B1 (ko) * 2022-06-14 2023-10-20 주식회사 한강이앤씨 페로니켈슬래그 및 폐가넷 산업부산물 잔골재를 이용한 초속경 수중 불분리성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 수중 콘크리트 구조물 보수보강공법
KR102547185B1 (ko) 2022-12-15 2023-06-26 주식회사 에스알티엔씨 균열저항 및 염해저항 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수시공공법
KR102603918B1 (ko) 2022-12-22 2023-11-22 주식회사 동명테크피아 표면개질된 나노칼슘카보네이트 초미세분말을 포함하는 콘크리트 보수·보강 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수·보강시공공법
KR102637945B1 (ko) * 2023-04-07 2024-02-19 주식회사 천지건업 주차장 바닥 고정강도 및 주차구획 시인성이 향상된 고강도 시멘트콘크리트 주차블록
CN116514514A (zh) * 2023-05-12 2023-08-01 济南大学 一种抗盐冻路缘石混凝土

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102373902B1 (ko) 황산염저항성과 염해저항성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법
KR102152603B1 (ko) 페로니켈 슬래그 미분말을 이용한 3성분계 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조물
KR101709240B1 (ko) 바텀애시 및 포졸란 반응의 혼화재를 이용한 내 황산염 저항성을 가진 친환경 시멘트 단면복구 모르타르 조성물
KR101811641B1 (ko) 콘크리트구조물 단면복구제와 이를 이용한 콘크리트구조물 표면보수 및 단면복구공법
KR102162041B1 (ko) 내구성 및 내화학성이 우수한 구조물 보수보강용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법
KR101764895B1 (ko) 백화방지와 염해와 동해 및 내화학성이 우수한 콘크리트 보수재 및 이를 이용한 콘크리트 단면 보수 방법
KR20190075661A (ko) 콘크리트 구조물 보수 보강 및 내진 성능 향상을 위한 보수 보강 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 보강 공법
KR101941179B1 (ko) 고강도 모르타르를 포함하는 콘크리트 구조물 보수 보강재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강 공법
KR101931158B1 (ko) 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법
KR102272220B1 (ko) 칼슘설포알루미네이트, 칼슘포메이트, pbo섬유가 함유된 고내열성 조강성 폴리머 모르타르를 이용한 구조물 단면 복구 공법 및 유리섬유와 아라미드섬유로 제작된 고강도 복합시트를 병행한 구조물 내진 내화 보강 공법
KR101962249B1 (ko) 산업부산물을 활용한 친환경 내황산염 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구시공공법
KR102106467B1 (ko) 폐석분 분말을 사용한 친환경 콘크리트 단면 복구 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면 복구 시공 공법
KR101567851B1 (ko) Kr파우더가 혼입된 친환경 폴리머 모르터르 및 이를 이용한 콘크리트 단면보수 보강방법
KR101860125B1 (ko) 세라믹 복합 섬유를 이용한 내화 및 내진 성능이 우수한 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 내화 내진 보수 공법
KR102362416B1 (ko) 도로 측구 콘크리트 및 도로 노면 파손부의 단면보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102347276B1 (ko) 내화성, 내구성 및 작업성이 우수한 보수용 경량 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 공법
KR102323780B1 (ko) 서냉 슬래그 분말을 활용한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 공법
KR101675325B1 (ko) 콘크리트구조물 단면복구제를 이용한 콘크리트구조물 표면보수 및 단면복구공법
KR102363726B1 (ko) 황산염저항성과 항균성을 갖는 콘크리트 단면복구 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 단면복구 시공공법
KR20140043493A (ko) 중성화 억제형 조강 시멘트 조성물
KR102353112B1 (ko) 폐인조대리석 열분해물과 보강섬유를 포함하는 콘크리트 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면 복구 시공공법
KR102297320B1 (ko) 조강형 팽창재와 이를 함유한 콘크리트 보수용 모르타르 및, 콘크리트 보수용 모르타르를 이용한 콘크리트 보수공법
KR102269372B1 (ko) 고내구성 해중 콘크리트 앵커 제조방법
KR102218239B1 (ko) 개질 세라믹 폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면 보수 보강 공법
KR102218193B1 (ko) 개질 세라믹 폴리머 모르타르 조성물 및 표면보호제를 이용한 콘크리트 구조물의 단면 보수 보강 공법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant