KR102585517B1 - Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures - Google Patents

Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures Download PDF

Info

Publication number
KR102585517B1
KR102585517B1 KR1020220128747A KR20220128747A KR102585517B1 KR 102585517 B1 KR102585517 B1 KR 102585517B1 KR 1020220128747 A KR1020220128747 A KR 1020220128747A KR 20220128747 A KR20220128747 A KR 20220128747A KR 102585517 B1 KR102585517 B1 KR 102585517B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
healing
ring
self
joint
Prior art date
Application number
KR1020220128747A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
양근혁
윤현섭
Original Assignee
경기대학교 산학협력단
박시환
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 경기대학교 산학협력단, 박시환 filed Critical 경기대학교 산학협력단
Priority to KR1020220128747A priority Critical patent/KR102585517B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102585517B1 publication Critical patent/KR102585517B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0675Mortars activated by rain, percolating or sucked-up water; Self-healing mortars or concrete
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06Oxides, Hydroxides
    • C04B22/062Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
    • C04B22/064Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/02Alcohols; Phenols; Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2623Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B24/383Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0633Chemical separation of ingredients, e.g. slowly soluble activator
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/02Portland cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/24Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/26Cements from oil shales, residues or waste other than slag from raw materials containing flue dust, i.e. fly ash
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

구조물의 시공 이음부의 누수 및 하자 방지를 위한 소재로서, 종래 유기계인 지수판, 지수재, 방수판 등의 사용 대신 균열 자기치유 환을 포함하는 줄눈 보수재 숏크리트를 제조하고 시공하는 방법이 개시된다. 본 발명은 무기재료 기반 환(丸) 응집체, 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체, 고흡수성 섬유 기반 균열 치유 환(丸) 응집체, 이들 중 하나 이상의 응집체가 투입된 캡슐 또는 이들 중 하나 이상의 응집체가 생분해막 코팅된 자기치유 환(丸) 응집체를 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 수화 반응 또는 생체광물 형성을 통해 균열을 치유하는 방법을 제공한다.As a material for preventing leaks and defects in construction joints of structures, a method of manufacturing and constructing shotcrete, a joint repair material containing a crack self-healing ring, is disclosed, instead of using conventional organic water-stop plates, water-stop materials, waterproof plates, etc. The present invention relates to inorganic material-based ring aggregates, biomineral-forming bacteria-based ring aggregates, highly absorbent fiber-based crack healing ring aggregates, capsules containing one or more of these aggregates, or one or more of these aggregates. Self-healing ring aggregates coated with biodegradable membranes are used to mix joint repair materials to heal cracks through hydration reaction or biomineral formation when moisture flows into the cracks at the expansion joint area where the joint material containing the joint repair material is constructed. Provides a method.

Description

구조물의 시공 이음부의 누수 및 하자 방지를 위한 균열 자기치유 줄눈 보수재의 제조 및 시공방법{Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures}{Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures}

본 발명은 현장 타설 콘크리트 구조물 또는 프리캐스트 콘크리트 구조물의 시공 이음 부위에서 발생하는 하자(이음부 균열)와 누수를 방지하기 위한 줄눈 보수재에 관한 것이다.The present invention relates to a joint repair material for preventing defects (joint cracks) and water leaks occurring at construction joints of cast-in-place concrete structures or precast concrete structures.

프리캐스트 콘크리트 구조를 포함한 콘크리트 구조물의 경우 특히, 시공 시 구조적 필요성, 콘크리트 측압 등으로 인한 거푸집 변형의 한계를 고려하여 신축 타설하는 경우의 시공 이음이 필연적으로 발생하고, 이 부위에서의 누수 현상이 빈번히 발생한다. 이러한 경우는 대부분이 구조물의 이음부에서 발생하는 균열에 의한 것으로 건축물의 구조상 상부 하중에 의한 응력이 집중되는 내력벽체나 지하에 위치하는 집수조 및 집수정 등 콘크리트 노후화와 지반의 압력 등에 의한 변형이 빈번하게 발생하는 외벽에서 종종 발생한다. 더불어 콘크리트 자체의 온도 팽창, 건조 수축 등의 현상에 의하여 소정 길이의 신축이 발생하는데, 이러한 신축에 의하여 발생하는 응력은 구조물이 서로 연결되는 시공 이음부에서의 균열을 보다 크게 유도한다. 이에 따라 종방향으로 길게 연장되는 프리캐스트 콘크리트 구조물인 암거 등에서도 누수의 현상을 빈번히 확인할 수 있다.In the case of concrete structures, including precast concrete structures, construction joints inevitably occur during new construction, especially considering the structural necessity during construction and the limits of form deformation due to concrete lateral pressure, etc., and water leakage occurs frequently in these areas. Occurs. Most of these cases are caused by cracks occurring at the joints of the structure. Due to the structure of the building, deformation due to concrete aging and ground pressure, such as load-bearing walls or underground sumps and sumps, where stress from the upper load is concentrated, is frequent. It often occurs on external walls. In addition, expansion and contraction of a certain length occurs due to phenomena such as temperature expansion and drying shrinkage of the concrete itself, and the stress generated by this expansion leads to larger cracks in the construction joints where structures are connected to each other. Accordingly, water leakage can frequently be observed in culverts, which are precast concrete structures that extend longitudinally.

구조물 균열에 의한 누수를 방지하기 위한 선제적 처리의 공법으로서 수팽창성 고무 지수재, 벤토나이트 지수재, PCV 지수재(지수판) 등의 신축재를 시공 이음 부위에 설치·시공하는 방법이 이용된다. 수팽창성 고무 지수재는 유기 소재로서 콘크리트 재료와의 상이한 선팽창 계수를 가짐으로써 구조물의 변형이 발생하는 경우 콘크리트와의 일체 거동에 불리하다. 즉, 이 재료는 콘크리트 변형에 의해 발생하는 균열에 대한 보완성능이 부족하며, 시공 시 키홈 설치 등의 바탕면 정리가 필요한 단점이 있다. 벤토나이트 지수재는 고팽창성을 지닌 소듐벤토나이트를 압축 성형하여 부직포로 포장 부착한 제품으로, 벤토나이트의 수화 팽창에 의한 균열 부위의 채움 효과와 함께 누수 방지를 유도한다. 하지만 벤토나이트의 수화팽창에 부피 증가는 16배에 달해 신축 이음 부위에서 오히려 보다 큰 변형을 유도할 수 있으며, 이는 누수 현상의 악화로 이어진다. 또한 벤토나이트 지수재는 균열 발생 이전에 콘크리트로 침투되는 우수 등의 영향으로 조기 수화 팽창할 수 있기 때문에 수분의 침투가 빈번한 곳에서는 균열 발생 시의 누수 차단 효과를 기대하기 어려운 단점이 있다. PVC 지수재는 연질의 염화비닐을 주원료로 하여 압출 성형에 의해 여러 가지 단면 형상으로 제조되며, 콘크리트 구조물의 연결부 또는 신축 이음부에서 누수를 방지하기 위한 재료로서 활용된다. PVC 지수재 설치 공법은 누수 방지를 위한 가장 일반화된 공법으로 알려져 있지만, 콘크리트 신축 이음부 또는 연결부에 노출되는 철근의 영향으로 시공이 비교적 복잡하며 고가의 재료로서 시공성 및 경제성이 떨어진다. PVC 지수재 또한 유기 소재로서 콘크리트와의 재료적 이질성으로 접착력이 매우 낮고, 신축 이음부에 연결·타설되는 콘크리트에 의해 형태가 변형되거나 파손되기 쉬워 누수 차단 효과가 감소할 수 있다.As a preemptive treatment method to prevent water leakage due to structural cracks, a method of installing and constructing expansion materials such as water-expandable rubber water-stop material, bentonite water-stop material, and PCV water-stop material (water-stop plate) at construction joints is used. Water-expandable rubber water-stop material is an organic material and has a different coefficient of linear expansion from the concrete material, which is disadvantageous in its integral behavior with concrete when deformation of the structure occurs. In other words, this material lacks the ability to compensate for cracks caused by concrete deformation, and has the disadvantage of requiring preparation of the base surface, such as installing keyways, during construction. Bentonite water stopper is a product made by compressing and molding sodium bentonite with high expansion properties and packaging it with non-woven fabric. It has the effect of filling cracks due to the hydration and expansion of bentonite and prevents water leakage. However, the volume increase due to hydration expansion of bentonite reaches 16 times, which can lead to greater deformation at the expansion joint area, which leads to worsening of water leakage. In addition, bentonite water-stop material can hydrate and expand early under the influence of rainwater that penetrates into concrete before cracks occur, so it has the disadvantage of not being effective in blocking water leakage when cracks occur in places where moisture infiltration is frequent. PVC water-stop material is manufactured into various cross-sectional shapes by extrusion molding using soft vinyl chloride as the main raw material, and is used as a material to prevent water leakage at joints or expansion joints of concrete structures. The PVC water stopper installation method is known to be the most common method for preventing water leaks, but construction is relatively complicated due to the influence of rebar exposed at concrete expansion joints or connections, and as an expensive material, constructability and economic feasibility are poor. PVC water-stop material is also an organic material, so its adhesion is very low due to its material heterogeneity with concrete, and it is easily deformed or damaged by the concrete connected to and poured into expansion joints, which can reduce the effectiveness of blocking water leaks.

구조물 균열에 의한 누수를 해결하기 위한 사후 개념의 보수 공법으로 도막방수, 미장방수, 시트방수 등이 대표적으로 활용되며, 이들 공법은 콘크리트 벽체 등에 방수성 재료를 침투 및 도포하여 균열 부위로의 수분 침투를 원천적으로 차단하는 특징을 갖는다. 이외에도 우레탄 에폭시 등의 유기 소재를 균열 부위로 주입하는 방수재 주입법(injection) 등이 활용되지만, 이들 재료는 PVC 지수재 설치의 선제적 공법과 마찬가지로 콘크리트와의 재료적 이질성(선팽창계수의 상이성)으로 인하여 장기적 관점에서 차수효과 감소의 문제를 내포한다. 더불어 신축 또는 지반 부등침하 등으로 인하여 콘크리트 구조물 사이에 간격이 발생하는 경우에도 유기 소재가 콘크리트와 상이한 거동을 보임으로써 전체 탈락의 하자가 빈번히 확인된다. 특히, 방수공법은 면처리 등의 상당히 복잡한 공정을 필요로 하며 방수층에서 손상이 발생할 경우 그 부위에서 누수가 확대되는 문제 또한 있다.Paint waterproofing, plaster waterproofing, and sheet waterproofing are typically used as post-concept repair methods to solve water leaks due to structural cracks. These methods penetrate and apply waterproof materials to concrete walls, etc. to prevent moisture from penetrating into cracks. It has the characteristic of fundamentally blocking it. In addition, waterproofing injection, which injects organic materials such as urethane epoxy into cracks, is used, but these materials, like the preemptive method of installing PVC waterproofing materials, are used due to material heterogeneity with concrete (different linear expansion coefficient). As a result, it poses the problem of reducing the order effect from a long-term perspective. In addition, even when gaps occur between concrete structures due to new construction or uneven ground settlement, organic materials show different behavior from concrete, and overall defects are frequently confirmed. In particular, the waterproofing method requires quite complex processes such as surface treatment, and if damage occurs in the waterproofing layer, there is also the problem of expanding water leakage in that area.

[선행특허문헌][Prior patent literature]

- 한국 등록특허 제10-1114238호(2012.02.02.)- Korean Patent No. 10-1114238 (2012.02.02.)

- 한국 등록특허 제10-0531520호(2005.11.21.)- Korean Patent No. 10-0531520 (2005.11.21.)

본 발명은 구조물의 시공 이음부의 누수 및 하자 방지를 위한 소재로서, 종래 유기계인 지수판, 지수재, 방수판 등의 사용 대신 균열 자기치유 환을 포함하는 줄눈 보수재 숏크리트를 제조하고 시공하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is a material for preventing leaks and defects in construction joints of structures, and aims to provide a method of manufacturing and constructing joint repair material shotcrete containing a crack self-healing ring instead of using conventional organic water stoppers, water stoppers, and waterproof plates. do.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 무기재료 기반 환(丸) 응집체, 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체, 고흡수성 섬유 기반 균열 치유 환(丸) 응집체, 이들 중 하나 이상의 응집체가 투입된 캡슐 또는 이들 중 하나 이상의 응집체가 생분해막 코팅된 자기치유 환(丸) 응집체를 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 수화 반응 또는 생체광물 형성을 통해 균열을 치유하는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides ring aggregates based on inorganic materials, ring aggregates based on biomineral-forming bacteria, ring aggregates based on highly absorbent fibers, and capsules containing at least one of these aggregates. Alternatively, one or more of these aggregates may be used to mix self-healing ring aggregates coated with a biodegradable membrane in the joint repair material, resulting in hydration reaction or biomineralization when moisture enters the crack at the expansion joint area where the joint material containing the joint repair material is constructed. Provides a method of healing cracks through formation.

또한 상기 줄눈 보수재 배합에 사용되는 결합재는, 1종 보통포틀랜드 시멘트 30 내지 40 중량%, 플라이애시 15 내지 25 중량%, 고로슬래그 40 내지 50 중량%, 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트, 플라이애시 및 고로슬래그 총 100 중량부에 대하여, EVA계 폴리머 2 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the binder used in mixing the joint repair material is 30 to 40% by weight of one type of ordinary Portland cement, 15 to 25% by weight of fly ash, 40 to 50% by weight of blast furnace slag, and 1 type of ordinary Portland cement, fly ash and blast furnace slag. Provided is a method comprising 2 to 5 parts by weight of an EVA-based polymer based on a total of 100 parts by weight.

또한 상기 무기재료 기반 환 응집체는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, a method is provided wherein the inorganic material-based ring aggregate includes blast furnace slag fine powder or fly ash, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder, alcohol, and an accelerator.

또한 상기 환 응집체의 조성은 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 63 내지 72 중량%, 상기 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 상기 알코올 15 내지 25 중량% 및 상기 급결제 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the composition of the ring aggregate is 63 to 72% by weight of the blast furnace slag fine powder or fly ash, 3 to 12% by weight of the calcium hydroxide fine powder, 15 to 25% by weight of the alcohol, and 1 to 10% by weight of the quick setting agent. Provides a method.

또한 상기 알코올은 메틸 알코올이고, 상기 급결제는 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the alcohol is methyl alcohol, and the quick-setting agent is sodium silicate (Na 2 SiO 2 ㆍnH 2 O).

또한 상기 생체광물 형성 박테리아 기반 환 응집체는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 알코올 및 급결제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the biomineral-forming bacteria-based ring aggregate provides a method comprising a material in which bacteria with biomineral-forming ability are immobilized on a porous body, alcohol, and an accelerator.

또한 상기 환 응집체는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the ring aggregate provides a method wherein the ring aggregate further includes fine powder of blast furnace slag or fly ash and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).

또한 상기 환 응집체의 조성은 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 52 내지 68 중량%, 상기 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 상기 박테리아가 고정된 재료 5 내지 15 중량%, 상기 알코올 15 내지 25 중량% 및 상기 급결제 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the composition of the ring aggregate includes 52 to 68% by weight of the blast furnace slag fine powder or fly ash, 3 to 12% by weight of the calcium hydroxide fine powder, 5 to 15% by weight of the material on which the bacteria are immobilized, 15 to 25% by weight of the alcohol, and A method is provided, characterized in that the rapid setting agent is used in an amount of 1 to 10% by weight.

또한 상기 박테리아는 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacteriummultivorum)이고, 상기 알코올은 메틸 알코올이고, 상기 급결제는 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.It also provides a method wherein the bacteria is Sphingobacterium multivorum, the alcohol is methyl alcohol, and the quick-setting agent is sodium silicate (Na 2 SiO 2 ㆍnH 2 O).

또한 상기 고 흡수성 섬유 기반 환 응집체는 고로슬래그 미분말, 플라이애시, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제, 박테리아가 다공체에 고정된 재료 및 흡수성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the highly absorbent fiber-based ring aggregate includes blast furnace slag fine powder, fly ash, calcium sulfoaluminate (CSA)-based expansion material, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder, alcohol, accelerator, materials in which bacteria are fixed to the porous body, and absorbent A method comprising a fiber is provided.

또한 상기 환 응집체의 조성은 상기 고로슬래그 미분말 16.5 내지 23.5 중량%, 상기 플라이애시 16.5 내지 23.5 중량%, 상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창재 5 내지 10 중량%, 상기 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말 3 내지 12 중량%, 상기 알코올 15 내지 25 중량%, 상기 급결제 3 내지 8 중량%, 상기 박테리아가 다공체에 고정된 재료 3 내지 8 중량% 및 상기 흡수성 섬유 1 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the composition of the ring aggregate includes 16.5 to 23.5% by weight of the blast furnace slag fine powder, 16.5 to 23.5% by weight of the fly ash, 5 to 10% by weight of the calcium sulfoaluminate (CSA)-based expansion material, and the calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 3 to 12% by weight of fine powder, 15 to 25% by weight of the alcohol, 3 to 8% by weight of the quick-setting agent, 3 to 8% by weight of the material in which the bacteria are fixed to the porous body, and 1 to 5% by weight of the absorbent fiber. Provides a method to do so.

또한 상기 캡슐 재료는 히프로멜로오스(HPMC) 40 내지 70 중량부 및 정제수 1 내지 5 중량부를 혼합하여 제작되고, 내부 부피가 0.5 내지 2 ㎖이고, 20 내지 40℃에서 수분과 접촉 시 30분 이내에 완전 용해되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the capsule material is manufactured by mixing 40 to 70 parts by weight of hypromellose (HPMC) and 1 to 5 parts by weight of purified water, has an internal volume of 0.5 to 2 ml, and dissolves within 30 minutes upon contact with moisture at 20 to 40°C. A method characterized by complete dissolution is provided.

또한 상기 생분해막 코팅 재료는 히프로멜로오스(HPMC) 70 내지 100 중량부, 정제수 1 내지 5 중량부 및 메틸알코올 50 내지 100 중량부를 혼합하여 제작된 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, a method is provided wherein the biodegradable membrane coating material is produced by mixing 70 to 100 parts by weight of hypromellose (HPMC), 1 to 5 parts by weight of purified water, and 50 to 100 parts by weight of methyl alcohol.

또한 상기 줄눈 보수재는 숏크리트 방식으로 시공되고, 상기 환(丸) 응집체는 골재 부피의 2 내지 15 부피%로 치환되고, 잔골재-결합재 비 2.0 내지 2.5 및 물-결합재 비 25 내지 38%로 배합된 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In addition, the joint repair material is constructed using a shotcrete method, and the ring aggregate is replaced by 2 to 15% by volume of the aggregate volume, and is mixed at a fine aggregate-binder ratio of 2.0 to 2.5 and a water-binder ratio of 25 to 38%. Provides a method to characterize.

본 발명에서 신축 이음재 배합에 투입되는 자기치유 환(丸)은 배합 시 손상되지 않은 상태로서, 균열 및 누수가 빈번히 발생하는 신축 이음 단면에 고르게 분포하여 온도 팽창 및 건조수축을 포함하는 다양한 요인에 의해 발생하는 균열 발생 부위에서 안정적인 치유와 함께 누수 제어의 효과를 기대할 수 있다.In the present invention, the self-healing ring used in mixing expansion joints is undamaged during mixing, and is evenly distributed across the expansion joint cross section where cracks and water leaks frequently occur due to various factors including temperature expansion and drying shrinkage. The effect of water leakage control along with stable healing at the crack occurrence site can be expected.

더불어 콘크리트 구조물의 신축 이음에서 PVC 지수재 등 재료적 이질성을 갖는 재료와 다르게 콘크리트 재료 자체와 동일한 무기 소재를 기반으로 하는 이음재를 시공함으로써, 탄성 변형이나 수축 변형의 구조물과 일체 거동을 유도하여 균열의 진전을 방지할 수 있다.In addition, in expansion joints of concrete structures, unlike materials with material heterogeneity such as PVC waterproofing materials, joint materials based on the same inorganic material as the concrete material itself are constructed, thereby inducing an integral behavior with the structure of elastic deformation or shrinkage deformation, thereby preventing cracking. Progress can be prevented.

또한 신축 이음 시 선제적인 방법으로 시공된 균열치유 신축 이음재에서는 구조물 사용 단계(사후 개념)에서 발생할 수 있는 균열에 대한 치유 효과를 부여함으로써 에폭시 주입 기법과 같은 사후 처리 개념의 유지관리를 최소화 할 수 있다.In addition, crack-healing expansion joints constructed in a preemptive manner during expansion joints provide a healing effect on cracks that may occur during the structure use stage (post-concept), thereby minimizing the maintenance of post-processing concepts such as epoxy injection techniques. .

이러한 본 발명은 프리캐스트 콘크리트 구조물 및 철근 콘크리트 구조물의 시공 이음에서의 균열 및 누수를 방지하도록 하고, 신축 이음재 내부에 투입되는 균열치유 재료의 안전성을 확보할 수 있고, 균열치유 소재의 치유 가능한 균열면적보다 과다하게 발생할 수 있는 신축 이음 균열을 제어할 수 있고, 유기계 지수재 또는 주입재 구성이 없는 환 적용에 따른 균열 치유 효율성 및 차수성을 향상시키고, 고가의 지수재 설치 공법의 대안 공법을 제공하고, 에폭시 방수재 등의 도포 및 분무 등의 보수 공정 생략에 의한 유지관리 비용을 절감할 수 있고, 철근-콘크리트 구조물의 유지관리 효율성 극적으로 향상시킬 수 있다.This invention prevents cracks and water leaks in construction joints of precast concrete structures and reinforced concrete structures, ensures the safety of crack healing materials introduced into expansion joints, and increases the healable crack area of crack healing materials. It is possible to control expansion joint cracks that may occur excessively, improve crack healing efficiency and water resistance by applying organic water stoppers or rings without injection materials, and provide an alternative method to the expensive water stopper installation method. Maintenance costs can be reduced by omitting repair processes such as applying and spraying epoxy waterproofing materials, and the maintenance efficiency of reinforced concrete structures can be dramatically improved.

도 1은 무기재료 기반 환(丸) 응집체, 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체 및 고 흡수성 섬유 기반 환(丸) 응집체 각각에 대한 생분해막 코팅된 자기치유 환의 형태를 나타낸 모식도이다.
도 2는 모르타르 배합에 내부에 재료가 투입된 캡슐이 혼합될 경우, 경화 후 외피 캡슐이 용해되어 내부 투입 재료가 표면 손상 없이 콘크리트 내부 공극에 분포하는 모습을 나타낸 사진이다.
도 3은 무기계 더블 캡슐, 박테리아 더블 캡슐 및 하이브리드 더블 캡슐의 형태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 제작된 자기치유 더블 캡슐의 모습을 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 성능 평가 실험에서 재령 변화에 따른 보수재 시편의 유출수량 및 균열 치유율의 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the shape of a self-healing ring coated with a biodegradable membrane for each of inorganic material-based ring aggregates, biomineral-forming bacteria-based ring aggregates, and highly absorbent fiber-based ring aggregates.
Figure 2 is a photograph showing that when capsules with internal materials are mixed into the mortar mix, the outer capsule is dissolved after curing and the internal materials are distributed in the internal voids of concrete without damaging the surface.
Figure 3 is a diagram schematically showing the shapes of an inorganic double capsule, a bacterial double capsule, and a hybrid double capsule.
Figure 4 is a photograph showing the manufactured self-healing double capsule.
Figure 5 is a graph showing the evaluation results of the water runoff volume and crack healing rate of repair material specimens according to age changes in the performance evaluation experiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, '시공 이음부 균열 치유를 위한 시멘트계 무기재료를 이용한 환의 제조방법' 또는 '시공 이음부 균열 치유를 위한 생체광물 형성능 박테리아 재료를 이용한 환의 제조방법' 또는 '균열 폭 제어의 기능을 갖는 고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환의 제조방법'에 따라 제조되는 환 응집체, 또는 이들 중 하나 이상의 응집체가 투입된 캡슐, 또는 이들 중 하나 이상의 응집체가 생분해막 코팅된 자기치유 환(丸) 응집체를 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 수화 반응 또는 생체광물 형성을 통해 균열을 치유하도록 한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a 'method for manufacturing a ring using a cementitious inorganic material for crack healing in construction joints' or 'a method for manufacturing a ring using a bacterial material with biomineral forming ability for crack healing in construction joints' or ' A ring agglomerate manufactured according to the 'Method for manufacturing a highly absorbent fiber-based crack healing ring with the function of crack width control', or a capsule containing one or more of these aggregates, or a self-healing ring (丸) in which one or more of these aggregates is coated with a biodegradable membrane. ) Agglomerates are used in mixing joint repair materials to heal cracks through hydration reaction or biomineral formation when moisture enters cracks at expansion joints where joint materials containing joint repair materials are constructed.

균열 치유 환을 포함하는 줄눈 보수재의 염해 저항성에 있어, 내부 공극이 증가할 수 있어 염소이온 확산이 빠르게 진행될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 고로슬래그 미분말을 40 내지 50 중량% 포함하여 수화 생성물의 미세 공극을 줄이고, 또한 염소이온을 내부에서 고정화시켜 염소이온 확산을 늦추도록 한다.In the salt damage resistance of joint repair materials containing crack healing rings, internal voids may increase, which may lead to rapid diffusion of chlorine ions. In order to prevent this, in the present invention, 40 to 50% by weight of blast furnace slag fine powder is included to reduce micropores in the hydration product, and chlorine ions are immobilized inside to slow down the diffusion of chlorine ions.

이하, 상기한 각각의 환 제조방법을 구체적으로 설명한 후 줄눈 보수재 제조방법 및 시공방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, each ring manufacturing method described above will be described in detail, and then the joint repair material manufacturing method and construction method will be described in detail.

시공 이음부 균열 치유를 위한 시멘트계 무기재료를 이용한 환의 제조Manufacturing of rings using cement-based inorganic materials to heal cracks in construction joints

본 발명에서 무기재료 기반 환(丸) 응집체를 이용한 방법은 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 자기치유 환을 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 수화 반응을 통해 균열을 치유하는 방법이다.In the present invention, the method using ring agglomerates based on inorganic materials uses a self-healing ring containing fine blast furnace slag powder or fly ash, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder, alcohol, and a quick-setting agent to mix joint repair materials, This is a method of healing cracks through a hydration reaction when moisture flows into a crack at an expansion joint where a joint material containing the joint repair material is installed.

본 발명에서 자기치유 환은 줄눈 보수재 배합 시 이음재 시공 후 신축 이음 부위에서 균열이 발생하게 되면 환을 구성하는 시멘트계 무기재료가 균열 발생 부위에 수분 유입 시 수화 반응을 통해 균열 부위를 치유한다.In the present invention, the self-healing ring heals the cracked area through a hydration reaction when moisture enters the cracked area when the cement-based inorganic material that makes up the ring occurs when a crack occurs in the expansion joint area after the construction of the joint material when mixing the joint repair material.

이러한 자기치유 환은 환의 제조 과정에서 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화됨으로써, 콘크리트 구조체의 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하여 줄눈 보수재 배합 시 미반응성, 즉, 줄눈 보수재 배합 과정에서 단시간 내에는 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 알코올 및 급결제에 의한 응집력이 약화되어 신축 이음 부위의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 환 형태의 응집체 표면이 쉽게 박리 또는 붕괴됨으로써 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.These self-healing rings are made by sequentially spraying alcohol and a quick-setting agent on fine powders of blast furnace slag or aggregates of inorganic materials containing fly ash and calcium hydroxide during the ring manufacturing process and hardening them into a ring shape, making them inorganic with the same properties as the cement composite material of concrete structures. Based on the material, it is non-reactive when mixing joint repair materials, that is, the hydration reaction is suppressed within a short period of time during the mixing process of joint repair materials, and after a long period of time has elapsed in the concrete structure after solidification, the cohesion due to alcohol and quick setting agent is weakened, causing expansion. When moisture enters the crack occurring area of the joint, the surface of the ring-shaped aggregate easily peels off or collapses, thereby effectively inducing a hydration reaction of the cement-based inorganic material.

이와 같이 줄눈 보수재 배합 시에는 무기재료의 미반응성을 유지하고 이후 신축 이음 부위의 균열 시에는 무기재료의 효과적인 수화 반응을 구현하는 반응성이 제어되도록 하는 자기치유 환의 성분 조합은 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것이 이상적인 것으로 확인되었고, 이때 반응성 제어능력을 극대화하기 위해서는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 63 내지 72 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 15 내지 25 중량% 및 급결제 1 내지 10 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있고, 바람직하게는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 63 내지 70 중량%, 수산화칼슘 미분말 5 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량% 및 급결제 3 내지 7 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있다.In this way, the combination of ingredients of the self-healing ring, which maintains the non-reactivity of the inorganic material when mixing the joint repair material and controls the reactivity to realize an effective hydration reaction of the inorganic material when cracking the expansion joint area, is blast furnace slag fine powder or fly ash, It was confirmed that it was ideal to include calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder, alcohol, and a quick-setting agent. In this case, in order to maximize the reactivity control ability, 63 to 72% by weight of fine powder of blast furnace slag or fly ash and 3 to 12% by weight of fine calcium hydroxide powder were used. , it can be made to have a composition of 15 to 25% by weight of alcohol and 1 to 10% by weight of quick setting agent, preferably 63 to 70% by weight of blast furnace slag fine powder or fly ash, 5 to 12% by weight of calcium hydroxide fine powder, and 17 to 23% by weight of alcohol. % and 3 to 7 wt% of quick-setting agent.

여기서, 반응성 제어능력 극대화를 위한 재료의 구체적인 성상은 다음과 같다. 즉, 상기 고로슬래그 미분말은 밀도가 2.5 내지 3 g/㎤ 및 분말도가 4,000 내지 10,000 ㎠/g이고, 상기 플라이애시는 밀도가 1.8 내지 2.1 g/㎤ 및 분말도가 3,000 내지 8,000 ㎠/g이고, 상기 수산화칼슘 미분말은 순도가 98% 이상이고, 상기 알코올은 농도 80 내지 99 %(v/v)의 메틸 알코올이 가장 바람직하고, 상기 급결제는 밀도 1.1 내지 1.4 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)가 가장 바람직한 것으로 확인되었다.Here, the specific properties of the material for maximizing reactivity control ability are as follows. That is, the blast furnace slag fine powder has a density of 2.5 to 3 g/cm3 and a fineness of 4,000 to 10,000 cm2/g, and the fly ash has a density of 1.8 to 2.1 g/cm3 and a fineness of 3,000 to 8,000 cm2/g. , the calcium hydroxide fine powder has a purity of 98% or more, the alcohol is most preferably methyl alcohol with a concentration of 80 to 99% (v/v), and the quick-setting agent is a silicate-based liquid quick-setting agent with a density of 1.1 to 1.4 g/cm3. It was confirmed that sodium silicate (Na 2 SiO 2 ㆍnH 2 O) was the most preferable.

본 발명에서 상기 자기치유 환의 제조는 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화되는 과정을 거쳐 수행된다.In the present invention, the self-healing ring is manufactured through the process of sequentially spraying alcohol and an accelerator on blast furnace slag fine powder or an aggregate of an inorganic material containing fly ash and calcium hydroxide and hardening it into a ring shape.

즉, 본 발명에서 자기치유 환의 제조는 (a) 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 제환기 팬에 투입하여 회전-혼합 시키는 단계; (b) 알코올을 분사하여 환(丸)의 형태로 응집된 재료를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 환 형태의 재료 표면에 급결제를 분무 및 경화시키는 단계;를 포함하여, 자기치유 환이 줄눈 보수재 배합 과정에서는 단시간 내에 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 신축 이음부의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 시멘트계 무기재료의 수화 반응이 효과적으로 유도되도록 하는 성질을 갖는 자기치유 환을 용이하게 제조할 수 있도록 한다.That is, in the present invention, the production of a self-healing ring includes the steps of (a) adding blast furnace slag fine powder or fly ash and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) into a ventilation fan and rotating and mixing them; (b) spraying alcohol to produce agglomerated material in the form of a ring; and (c) spraying and hardening an accelerator on the surface of the ring-shaped material; including, in the process of mixing the self-healing ring joint repair material, the hydration reaction is suppressed within a short time, and after a long period of time has elapsed in the concrete structure after solidification. makes it possible to easily manufacture a self-healing ring that has the property of effectively inducing a hydration reaction of the cement-based inorganic material when moisture enters the crack occurrence area of the expansion joint.

이때 제조되는 자기치유 환의 크기는 평균직경이 0.5 내지 5 mm일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 2 mm일 수 있다.At this time, the size of the self-healing ring produced may have an average diameter of 0.5 to 5 mm, and preferably 1 to 2 mm.

[무기재료 기반 환 제조예][Example of manufacturing pills based on inorganic materials]

고로슬래그 미분말(밀도 2.8 g/㎤ 및 분말도 5,000 내지 6,000 ㎠/g) 65 중량% 및 수산화칼슘 미분말(순도 99%) 10 중량%를 30 rpm의 속도로 회전하는 제환기 팬(D-350 mm의 원형팬 회전식 제환기)에 투입하여 약 1분간 회전-혼합 시킨 후, 압축 분무기를 이용하여 20 ㎖/회의 용량으로 메틸 알코올(85 %(v/v) 농도)을 20 중량% 함량으로 분무하고, 환(丸)의 형태로 응집된 재료 표면에 압축 분무기를 이용하여 10 ㎖/회의 용량으로 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(밀도 1.25 g/㎤)를 5 중량% 함량으로 분무한 후 경화시켜 평균직경 1 내지 2 mm 크기의 자기치유 환을 제조하였다.65% by weight of blast furnace slag fine powder (density 2.8 g/cm3 and fineness 5,000 to 6,000 ㎠/g) and 10% by weight calcium hydroxide fine powder (purity 99%) were mixed with a ventilation fan (D-350 mm) rotating at a speed of 30 rpm. After putting it in a circular fan rotary ventilation machine and rotating and mixing for about 1 minute, methyl alcohol (85% (v/v) concentration) was sprayed at a volume of 20 ml/time at a content of 20% by weight using a compression sprayer, Using a compression sprayer, spray 5% by weight of sodium silicate (density 1.25 g/cm3) as a silicate-based liquid quick-setting agent on the surface of the material aggregated in the form of a ring at a volume of 10 ㎖/time, and then harden to average Self-healing rings with a diameter of 1 to 2 mm were prepared.

시공 이음부 균열 치유를 위한 생체광물 형성능 박테리아를 이용한 환의 제조Manufacturing of rings using bacteria with biomineral forming ability for crack healing in construction joints

본 발명에서 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체를 이용한 방법은 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 알코올 및 급결제를 포함하는 자기치유 환을 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 상기 박테리아의 생체광물 형성을 통해 균열을 치유하는 방법이다.In the present invention, the method using ring aggregates based on biomineral-forming bacteria uses a self-healing ring containing a material in which bacteria with biomineral-forming ability are fixed to a porous body, alcohol, and an accelerator to mix joint repair materials, This is a method of healing cracks through the formation of biominerals from the bacteria when moisture flows into the crack at the expansion joint where a joint containing a repair material is installed.

본 발명에서 자기치유 환은 줄눈 보수재 배합 시 이음재 시공 후 신축 이음부에 균열이 발생하게 되면 환을 구성하는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료가 균열 발생 부위에 수분 유입 시 생체광물 형성 반응을 통해 균열 부위를 치유한다.In the present invention, the self-healing ring is formed when a crack occurs in the expansion joint after the construction of the joint material when mixing the joint repair material, and the bacteria that make up the ring have the ability to form biominerals. The material fixed to the porous body reacts to form biominerals when moisture enters the crack occurrence area. Heal the cracked area through

여기서, 상기 자기치유 환은 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 더 포함함으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 함께 균열 발생 부위에서 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 통해 복합적인 균열 치유도 가능하다.Here, the self-healing ring further contains fine powder of blast furnace slag or fly ash and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), thereby healing complex cracks through the hydration reaction of cement-based inorganic materials at the crack occurrence site along with the biomineral formation reaction of bacteria. It is also possible.

이러한 자기치유 환은 환의 제조 과정에서 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화됨으로써, 콘크리트 구조체의 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하여 줄눈 보수재 배합 시 미반응성, 즉, 줄눈 보수재 배합 과정에서 단시간 내에는 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 알코올 및 급격제에 의한 응집력이 약화되어 신축 이음부의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 환 형태의 응집체 표면이 쉽게 박리 또는 붕괴됨으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.These self-healing rings are made by sequentially spraying alcohol and an accelerating agent onto the materials in which bacteria with the ability to form biominerals are fixed to a porous body and the aggregates of inorganic materials including fine powders of blast furnace slag or fly ash and calcium hydroxide during the manufacturing process of the rings, thereby hardening them into a ring shape. As a result, it is non-reactive when mixing joint repair materials based on an inorganic material with the same properties as the cement composite material of the concrete structure, that is, the hydration reaction is suppressed within a short period of time during the mixing process of joint repair materials, and after solidification, it does not remain in the concrete structure for a long time. Afterwards, the cohesion caused by alcohol and accelerators is weakened, and when moisture enters the cracks of the expansion joint, the surface of the ring-shaped aggregate easily peels off or collapses, effectively inducing the biomineral formation reaction of bacteria and the hydration reaction of cement-based inorganic materials. It becomes possible.

이와 같이 줄눈 보수재 배합 시에는 박테리아와 무기재료의 미반응성을 유지하고 이후 신축 이음 부위의 균열 시에는 박테리아의 효과적인 생체광물 형성 반응과 무기재료의 효과적인 수화 반응을 구현하는, 반응성이 제어되도록 하는 자기치유 환의 성분 조합은 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 알코올 및 급결제를 포함하는 것이 이상적이고, 나아가 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시와 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함하는 것이 더욱 바람직한 것으로 확인되었고, 이때 반응성 제어능력을 극대화하기 위해서는 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 52 내지 68 중량%, 상기 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 상기 박테리아가 고정된 재료 5 내지 15 중량%, 상기 알코올 15 내지 25 중량% 및 상기 급결제 1 내지 10 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있고, 바람직하게는 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 52 내지 60 중량%, 상기 수산화칼슘 미분말 5 내지 12 중량%, 상기 박테리아가 고정된 재료 7 내지 13 중량%, 상기 알코올 17 내지 23 중량% 및 상기 급결제 3 내지 7 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있다.In this way, when mixing joint repair materials, the non-reactivity of bacteria and inorganic materials is maintained, and when cracks occur in the expansion joint area, self-healing is used to control the reactivity by implementing an effective biomineral formation reaction of bacteria and an effective hydration reaction of inorganic materials. The combination of components of the ring ideally includes a material in which bacteria with the ability to form biominerals are fixed to a porous body, alcohol, and a quick setting agent, and furthermore, it further includes fine powder of blast furnace slag or fly ash and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ). It was confirmed to be desirable, and in this case, in order to maximize the reactivity control ability, 52 to 68% by weight of the blast furnace slag fine powder or fly ash, 3 to 12% by weight of the calcium hydroxide fine powder, 5 to 15% by weight of the material on which the bacteria were immobilized, and 15% by weight of the alcohol. It may have a composition of 25 to 25% by weight and 1 to 10% by weight of the quick setting agent, preferably 52 to 60% by weight of the blast furnace slag fine powder or fly ash, 5 to 12% by weight of the calcium hydroxide fine powder, and the bacteria immobilized. It may have a composition of 7 to 13% by weight of the material, 17 to 23% by weight of the alcohol, and 3 to 7% by weight of the quick-setting agent.

여기서, 반응성 제어능력 극대화를 위한 재료의 구체적인 성상은 다음과 같다. 즉, 상기 고로슬래그 미분말은 밀도가 2.5 내지 3 g/㎤ 및 분말도가 4,000 내지 10,000 ㎠/g이고, 상기 플라이애시는 밀도가 1.8 내지 2.1 g/㎤ 및 분말도가 3,000 내지 8,000 ㎠/g이고, 상기 수산화칼슘 미분말은 순도가 98% 이상이고, 상기 알코올은 농도 80 내지 99 %(v/v)의 메틸 알코올이 가장 바람직하고, 상기 급결제는 밀도 1.1 내지 1.4 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)가 가장 바람직한 것으로 확인되었다.Here, the specific properties of the material for maximizing reactivity control ability are as follows. That is, the blast furnace slag fine powder has a density of 2.5 to 3 g/cm3 and a fineness of 4,000 to 10,000 cm2/g, and the fly ash has a density of 1.8 to 2.1 g/cm3 and a fineness of 3,000 to 8,000 cm2/g. , the calcium hydroxide fine powder has a purity of 98% or more, the alcohol is most preferably methyl alcohol with a concentration of 80 to 99% (v/v), and the quick-setting agent is a silicate-based liquid quick-setting agent with a density of 1.1 to 1.4 g/cm3. It was confirmed that sodium silicate (Na 2 SiO 2 ㆍnH 2 O) was the most preferable.

또한 본 발명에서 박테리아 고정을 위한 다공체 재료로는 다공성의 양이온 교환 능력이 우수한 다공성 재료가 사용될 수 있으며, 예컨대, 팽창질석, 우레탄, 펄라이트 및 히드로겔로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있고, 바람직하게는 팽창질석이 사용될 수 있다. 상기 팽창질석의 경우 고정화 효율 극대화를 위해 밀도가 0.2 내지 0.3 g/㎤인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, as a porous material for fixing bacteria, a porous material with excellent cation exchange ability may be used, for example, one or more selected from the group consisting of expanded vermiculite, urethane, perlite, and hydrogel may be used, Preferably expanded vermiculite can be used. In the case of the expanded vermiculite, it is preferable to use one with a density of 0.2 to 0.3 g/cm3 to maximize immobilization efficiency.

본 발명에 제시된 박테리아 고정을 위한 재료들은 재료 표면에 존재하는 교환성 양이온(Mg2+, Ca2+ 등)에 의하여 유기물을 흡착하는 성질이 있어 박테리아 및 박테리아 생장에 필요한 유기성 영양분(배지 성분)을 흡수한다. 또한 pH가 6 내지 9로서 미생물이 생장하기 위한 최적 환경 조성에 가장 이상적인 재료이다.The materials for fixing bacteria presented in the present invention have the property of adsorbing organic matter by exchangeable cations (Mg 2+ , Ca 2+ , etc.) present on the surface of the material, thereby providing bacteria and organic nutrients (medium components) necessary for bacterial growth. Absorb. In addition, with a pH of 6 to 9, it is the most ideal material for creating an optimal environment for the growth of microorganisms.

상기 다공체 재료를 이용한 박테리아의 흡착에는 컨테이너에서 침지 공정이 이용될 수 있고, 침지 공정에서 박테리아의 최적 흡수 효율을 위해서는 박테리아 배양액 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 내지 20 중량부 함량으로 다공체 재료가 완전히 침지되도록 수행될 수 있다.For the adsorption of bacteria using the porous material, a immersion process in a container can be used. For optimal absorption efficiency of bacteria in the immersion process, 1 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the bacterial culture solution. This content can be carried out so that the porous material is completely immersed.

또한 상기 침지 공정은 음압 조건에서 수행될 수 있다. 침지 공정이 음압 조건에서 수행됨으로써 다공체 재료 내부에 존재하는 공기들이 빠져나오면서 박테리아 배양액이 고정화 재료 안으로 용이하게 침투, 즉, 고정화 재료에 박테리아뿐 아니라 다량의 수분과 배지 영양분이 포함될 수 있게 된다.Additionally, the immersion process may be performed under negative pressure conditions. As the immersion process is performed under negative pressure conditions, the air present inside the porous material is released, allowing the bacterial culture to easily penetrate into the immobilization material, that is, the immobilization material can contain not only bacteria but also a large amount of moisture and medium nutrients.

상기 음압 조건은 1 내지 50 torr, 바람직하게는 10 내지 30 torr의 음압을 10 내지 100분, 바람직하게는 20 내지 50분 동안 가하는 방식으로 적용될 수 있다. 이때, 습도는 50 내지 70 %RH 및 온도는 10 내지 30℃를 유지하는 것이 바람직하다.The negative pressure condition may be applied by applying a negative pressure of 1 to 50 torr, preferably 10 to 30 torr, for 10 to 100 minutes, preferably 20 to 50 minutes. At this time, it is desirable to maintain the humidity between 50 and 70%RH and the temperature between 10 and 30°C.

여기서, 상기 컨테이너에 박테리아 배양액을 투입 및 다공체 재료를 침지시키고 음압 조건에서 박테리아 배양액을 고정화하되, 상기 컨테이너 하부에 구비된 회전팬을 구동시킴으로써 배양액에 투입되어 부유될 수 있는 고정화 재료의 교반을 통해 박테리아와 배양액 영양요소가 고르게 혼합 및 고정화되도록 할 수 있다.Here, the bacterial culture solution is added to the container, the porous material is immersed, and the bacterial culture solution is immobilized under negative pressure conditions. By driving the rotating fan provided at the bottom of the container, the bacteria are stirred by stirring the immobilization material that can be introduced into the culture solution and suspended. and culture medium nutritional elements can be evenly mixed and immobilized.

상술한 음압 교반형 고정화 방법에 사용되는 박테리아로서 음압 교반 조건에서 상기 다공체 재료를 이용한 침지 과정에 적합한 박테리아라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacteriummultivorum)이 음압 교반 조건에서 다공체 재료를 이용한 침지 과정에 사용될 경우, 이를 이용하여 자기치유 환을 제조하고, 줄눈 보수재 배합 및 경화 후 이음부의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 박테리아의 생체광물 형성 반응이 효과적으로 구현됨을 확인하였다.The bacteria used in the negative pressure stirring type immobilization method described above are not particularly limited as long as they are suitable for the immersion process using the porous material under negative pressure stirring conditions, but Sphingobacterium multivorum is preferably used under negative pressure stirring conditions. When used in the immersion process using a porous material, a self-healing ring was manufactured using it, and it was confirmed that the biomineral formation reaction of bacteria is effectively implemented when moisture enters the cracked area of the joint after mixing and curing the joint repair material.

여기서, 본 발명에서는 상기 박테리아의 최적 배양환경을 조성하기 위하여 특수한 배지 조성에 대해 연구한 결과, 상기 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacteriummultivorum)은 정제수 1 ℓ 기준으로 효모 추출물(Yeast extract) 0.05 내지 1 g, 펩톤(Peptone) 1 내지 10 g 및 요소(urea) 10 내지 30 g을 포함하는 배지에서 pH 5 내지 9, 5 내지 50℃ 환경의 인큐베이터에서 108내지 1010cells/㎖의 농도로 배양되는 것이 이상적인 것을 확인하였다.Here, in the present invention, as a result of studying the composition of a special medium to create an optimal culture environment for the bacteria, the Sphingobacterium multivorum contains 0.05 to 1 g of yeast extract based on 1 liter of purified water. , It was confirmed that it was ideal to be cultured at a concentration of 108 to 1010 cells/ml in an incubator with a pH of 5 to 9 and a 5 to 50°C environment in a medium containing 1 to 10 g of peptone and 10 to 30 g of urea. did.

본 발명에서 상기 자기치유 환의 제조는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 수산화칼슘을 포함하는 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화되는 과정을 거쳐 수행된다.In the present invention, the production of the self-healing ring is a process in which bacteria with the ability to form biominerals are sequentially sprayed with alcohol and an accelerator on an aggregate containing a material fixed to a porous body and fine powder of blast furnace slag or fly ash and calcium hydroxide, and hardening it into a ring shape. It is carried out through.

즉, 본 발명에서 자기치유 환의 제조는 (a) 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료를 제환기 팬에 투입하여 회전-혼합 시키는 단계; (b) 알코올을 분사하여 환(丸)의 형태로 응집된 재료를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 환 형태의 재료 표면에 급결제를 분무 및 경화시키는 단계;를 포함하여, 자기치유 환이 줄눈 보수재 배합 과정에서는 단시간 내에 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 무기재료의 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 신축 이음부의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 시멘트계 무기재료의 수화 반응이 효과적으로 유도되도록 하는 성질을 갖는 자기치유 환을 용이하게 제조할 수 있도록 한다.That is, in the present invention, the production of a self-healing ring includes the steps of (a) inserting a material in which bacteria with the ability to form biominerals are fixed to a porous body into a ventilation fan and rotating and mixing it; (b) spraying alcohol to produce agglomerated material in the form of a ring; And (c) spraying and curing an accelerator on the surface of the ring-shaped material; Including, in the process of mixing the self-healing ring joint repair material, the biomineral formation reaction of bacteria and the hydration reaction of the inorganic material are suppressed within a short time, After a long period of time has elapsed in the concrete structure after solidification, it is possible to easily manufacture a self-healing ring that has the property of effectively inducing the biomineral formation reaction of bacteria and the hydration reaction of cementitious inorganic materials when moisture enters the cracked area of the expansion joint. make it possible

이때 제조되는 자기치유 환의 크기는 평균직경이 0.5 내지 5 mm일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 2 mm일 수 있다.At this time, the size of the self-healing ring produced may have an average diameter of 0.5 to 5 mm, and preferably 1 to 2 mm.

[생체광물 형성 박테리아 기반 환 제조예][Example of manufacturing pills based on biomineral forming bacteria]

(1) 내부 교반형 멸균 음압 컨테이너를 이용한 박테리아가 고정된 다공체 재료 제조(1) Manufacturing of a porous material with immobilized bacteria using an internally stirred sterilized negative pressure container

정제수 1 ℓ 기준으로 효모 추출물(Yeast extract) 3 g, 펩톤(Peptone) 5 g 및 요소(urea) 20 g을 포함하는 배지에서 pH 6 내지 8, 35 내지 45℃ 환경의 인큐베이터에서 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum)을 접종하고 109 cells/㎖의 농도로 배양된 박테리아 배양액을 무수한 기공에 다공질의 구조를 갖는 밀도 0.25 g/㎤ 의 팽창질석에 하기 방법으로 고정하였다.Sphingobacterium multi in an incubator at pH 6 to 8 and 35 to 45°C in a medium containing 3 g of yeast extract, 5 g of peptone and 20 g of urea based on 1 liter of purified water. Sphingobacterium multivorum was inoculated and the bacterial culture cultured at a concentration of 10 9 cells/ml was fixed on expanded vermiculite with a density of 0.25 g/cm3, which has a porous structure with countless pores, using the following method.

내부 교반형 멸균 음압 컨테이너에 상기 제조된 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum) 배양액을 투입하고, 박테리아 배양액 100 중량부에 대하여 10 중량부 함량의 팽창질석을 상기 배양액에 침지시킨 후 도어를 닫고, 약 15 torr의 음압 환경이 되도록 밸브를 조절하고, 300 rpm 속도로 회전팬을 구동하여 30분 동안 흡착을 실시하였으며, 이후 박테리아가 고정된 팽창질석을 회수하였다.Put the Sphingobacterium multivorum culture solution prepared above into an internal stirring type sterilized negative pressure container, 10 parts by weight of expanded vermiculite per 100 parts by weight of the bacterial culture solution is immersed in the culture solution, and then close the door, The valve was adjusted to create a negative pressure environment of about 15 torr, and adsorption was performed for 30 minutes by driving a rotating fan at a speed of 300 rpm, and then the expanded vermiculite with fixed bacteria was recovered.

(2) 생체광물 형성 박테리아 기반 환 제조(2) Manufacturing of pills based on biomineral forming bacteria

상기 제조된 박테리아가 고정된 팽창질석 75 중량%를 30 rpm의 속도로 회전하는 제환기 팬(D-350 mm의 원형팬 회전식 제환기)에 투입하여 약 1분간 회전-혼합 시킨 후, 압축 분무기를 이용하여 20 ㎖/회의 용량으로 메틸 알코올(85 %(v/v) 농도)을 20 중량% 함량으로 분무하고, 환(丸)의 형태로 응집된 재료 표면에 압축 분무기를 이용하여 10 ㎖/회의 용량으로 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(밀도 1.25 g/㎤)를 5 중량% 함량으로 분무한 후 경화시켜 평균직경 1 내지 2 mm 크기의 자기치유 환을 제조하였다.75% by weight of expanded vermiculite with immobilized bacteria prepared above was put into a ventilation fan (D-350 mm round fan rotary ventilation fan) rotating at a speed of 30 rpm, rotated and mixed for about 1 minute, and then compressed spray was applied. Spray methyl alcohol (85% (v/v) concentration) at a content of 20% by weight at a volume of 20 ml/time using a compression sprayer on the surface of the material aggregated in the form of a ring, and spray 10 ml/time using a compression sprayer. A self-healing ring with an average diameter of 1 to 2 mm was prepared by spraying 5% by weight of sodium silicate (density 1.25 g/cm3) as a silicate-based liquid quick-setting agent and then curing it.

균열폭 제어의 기능을 갖는 고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환(丸)의 제조Fabrication of highly absorbent fiber-based crack healing pills with the function of crack width control

본 발명에서 고 흡수성 섬유 기반 환(丸) 응집체를 이용한 방법은 고로슬래그 미분말, 플라이애시, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제, 박테리아가 다공체에 고정된 재료 및 흡수성 섬유를 포함하는 자기치유 환을 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 시멘트계 무기재료 및 박테리아의 생체광물 형성을 통한 균열 치유 및 제어하는 방법이다.In the present invention, the method using highly absorbent fiber-based ring aggregates includes blast furnace slag fine powder, fly ash, calcium sulfoaluminate (CSA) expansion material, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder, alcohol, quick-setting agent, and bacteria. A self-healing ring containing a material fixed to a porous body and absorbent fibers is used to mix a joint repair material, and biominerals of cement-based inorganic materials and bacteria are formed when moisture flows into a crack at an expansion joint where a joint material containing the joint repair material is constructed. This is a method of healing and controlling cracks through .

균열 폭 제어의 기능을 갖는 고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환의 제조를 위한 재료로서는 예컨대, 밀도 2.8 g/㎤ 및 분말도 4,000 ㎠/g 이상의 고로슬래그 미분말, 밀도 1.95 g/㎤ 및 분말도 3,000 ㎠/g 이상의 플라이애시, 밀도 2.8 내지 2.9 g/㎤ 및 분말도 2500 ㎠/g 이상이며, CaO의 함량이 48 내지 53 중량%인 CSA계 팽창재, 순도 98% 이상의 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 농도 84 %(v/v) 이상의 메틸알코올, 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)를 주요 성분으로 하는 밀도 1.25 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제가 이용될 수 있다.Materials for manufacturing a highly absorbent fiber-based crack healing ring with the function of crack width control include, for example, blast furnace slag fine powder with a density of 2.8 g/cm3 and a fineness of 4,000 cm2/g or more, a density of 1.95 g/cm3 and a fineness of 3,000 cm2/g. Fly ash with a density of 2.8 to 2.9 g/cm3 and a fineness of 2500 cm2/g or more, a CSA-based expansion material with a CaO content of 48 to 53% by weight, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) fine powder with a purity of 98% or more, concentration A silicate-based liquid quick-setting agent with a density of 1.25 g/cm3 containing 84% (v/v) or more of methyl alcohol and sodium silicate (Na 2 SiO 2 ㆍnH 2 O) as main ingredients can be used.

생체광물형성 박테리아 재료로서는 Beast extract 및 Peptone 등으로 이루어진 배지에 접종되어 5 내지 50℃ 환경의 인큐베이터에서 109 cell/mL의 농도로 배양된 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum) 배양액을 무수한 기공에 다공질의 구조를 갖는 밀도 0.25 g/㎤의 팽창질석에 고정한 재료가 이용될 수 있다. Sphingobacterium multivorm박테리아를 배양하기 위한 배지 조성은 상기 생체광물 형성능 박테리아를 이용한 환의 제조에서와 같다. 고정화 재료로의 박테리아 배양액 고정은 멸균 음압 컨테이너(10-30 torr, 30분)를 이용한 흡착을 통해 이루어지며, 박테리아 배양액의 고정화가 완료된 팽창질석은 박테리아 세포뿐만 아니라 다량의 수분과 배지 영양분을 포함하게 된다.As a biomineral-forming bacterial material , Sphingobacterium multivorum culture medium is inoculated into a medium consisting of Beast extract and Peptone and cultured at a concentration of 109 cells/mL in an incubator at 5 to 50°C, and is injected into countless pores. A material immobilized on expanded vermiculite with a porous structure and a density of 0.25 g/cm3 can be used. The composition of the medium for cultivating Sphingobacterium multivorm bacteria is the same as in the production of rings using bacteria capable of forming biominerals. Fixation of the bacterial culture to the immobilization material is accomplished through adsorption using a sterilized negative pressure container (10-30 torr, 30 minutes), and the expanded vermiculite upon which the immobilization of the bacterial culture is completed contains not only bacterial cells but also a large amount of moisture and media nutrients. do.

균열 폭 제어의 기능을 위해 사용되는 섬유는 예컨대, 지름 0.01 내지 0.05 mm, 길이 1.0 mm 이하, 탄성계수 5,000 MPa 이상, 밀도 1.1 내지 1.2 g/㎤ 및 흡수율 2.5% 이상의 나일론 섬유(Nylon)일 수 있다.Fibers used for the function of crack width control may be, for example, nylon fibers with a diameter of 0.01 to 0.05 mm, a length of 1.0 mm or less, an elastic modulus of 5,000 MPa or more, a density of 1.1 to 1.2 g/cm3, and a water absorption rate of 2.5% or more. .

고 흡수성 섬유 기반의 균열 치유 환의 제작을 위한 조성은 고로슬래그 미분말 16.5 내지 23.5 중량%, 플라이애시 16.5 내지 23.5 중량%, CSA계 팽창재 5 내지 10 중량%, 순도 98 %(v/v) 이상의 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 메틸알코올 15 내지 25 중량%, 실리케이트 급결제 3 내지 7 중량%, 박테리아 고정화 재료 3 내지 8 중량% 및 나일론(Nylon) 섬유 1 내지 3 중량%일 수 있다.The composition for manufacturing a highly absorbent fiber-based crack healing ring includes 16.5 to 23.5% by weight of blast furnace slag fine powder, 16.5 to 23.5% by weight of fly ash, 5 to 10% by weight of CSA expansion material, and calcium hydroxide fine powder with a purity of 98% (v/v) or more. It may be 3 to 12% by weight, 15 to 25% by weight of methyl alcohol, 3 to 7% by weight of silicate quick-setting agent, 3 to 8% by weight of bacterial immobilization material, and 1 to 3% by weight of nylon fiber.

고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환의 제작을 위한 장비로서는 D-350 mm의 원형팬 회전식 제환기가 이용될 수 있다. 고로슬래그 미분말, 플라이 애시, CSA계 팽창제, 수산화칼슘 및 박테리아 고정화재료를 30 rpm의 속도로 회전하는 제환기 팬에 투입하여 약 1분간 회전-혼합 시킨 후 압축 분무기를 이용하여 20 mL/회의 용량으로 메틸알코올을 분사한다. 메틸알코올 분사 이후 환(丸)의 형태로 응집된 자기치유 재료는 표면에 나일론 섬유를 흩뿌려 혼합한다. 이후 압축 분무기를 이용하여 10 mL/회의 용량으로 실리케이트계 급결제를 분무하여 경화시킨다.As equipment for producing a highly absorbent fiber-based crack healing ring, a D-350 mm circular fan rotary ventilation machine can be used. Blast furnace slag fine powder, fly ash, CSA expansion agent, calcium hydroxide, and bacteria immobilization material were put into a ventilation fan rotating at a speed of 30 rpm, rotated and mixed for about 1 minute, and then methylated at a volume of 20 mL/time using a compression sprayer. Spray alcohol. The self-healing material, which aggregates into a ring after spraying methyl alcohol, is mixed by scattering nylon fibers on the surface. Afterwards, the silicate-based quick-setting agent is sprayed at a volume of 10 mL/time using a compression sprayer and cured.

[고 흡수성 섬유 기반 환 제조예][Example of highly absorbent fiber-based pill manufacturing]

(1) 내부 교반형 멸균 음압 컨테이너를 이용한 박테리아가 고정된 다공체 재료 제조(1) Manufacturing of a porous material with immobilized bacteria using an internally stirred sterilized negative pressure container

정제수 1 ℓ 기준으로 효모 추출물(Yeast extract) 3 g, 펩톤(Peptone) 5 g 및 요소(urea) 20 g을 포함하는 배지에서 pH 6 내지 8, 35 내지 45℃ 환경의 인큐베이터에서 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum)을 접종하고 109 cells/㎖의 농도로 배양된 박테리아 배양액을 무수한 기공에 다공질의 구조를 갖는 밀도 0.25 g/㎤ 의 팽창질석에 하기 방법으로 고정하였다.Sphingobacterium multi in an incubator at pH 6 to 8 and 35 to 45°C in a medium containing 3 g of yeast extract, 5 g of peptone and 20 g of urea based on 1 liter of purified water. Sphingobacterium multivorum was inoculated and the bacterial culture cultured at a concentration of 10 9 cells/ml was fixed on expanded vermiculite with a density of 0.25 g/cm3, which has a porous structure with countless pores, using the following method.

내부 교반형 멸균 음압 컨테이너에 상기 제조된 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum) 배양액을 투입하고, 박테리아 배양액 100 중량부에 대하여 10 중량부 함량의 팽창질석을 상기 배양액에 침지시킨 후 도어를 닫고, 약 15 torr의 음압 환경이 되도록 밸브를 조절하고, 300 rpm 속도로 회전팬을 구동하여 30분 동안 흡착을 실시하였으며, 이후 박테리아가 고정된 팽창질석을 회수하였다.Put the Sphingobacterium multivorum culture solution prepared above into an internal stirring type sterilized negative pressure container, 10 parts by weight of expanded vermiculite per 100 parts by weight of the bacterial culture solution is immersed in the culture solution, and then close the door, The valve was adjusted to create a negative pressure environment of about 15 torr, and adsorption was performed for 30 minutes by driving a rotating fan at a speed of 300 rpm, and then the expanded vermiculite with fixed bacteria was recovered.

(2) 고 흡수성 섬유 기반 환 제조(2) Manufacturing of highly absorbent fiber-based pills

고로슬래그 미분말(밀도 2.8 g/㎤ 및 분말도 5,000 내지 6,000 ㎠/g) 20 중량부, 플라이애시(밀도 1.95 g/㎤ 및 분말도 4,000 내지 5,000 ㎠/g) 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창재(유리석회 25 중량부, 칼슘설포알루미네이트 25 중량부 및 무수석고는 50 중량부 함유, 칼슘설포알루미네이트 성분 중 산화칼슘(CaO) 함량 50 중량%) 8 중량부, 수산화칼슘 미분말(순도 99%) 10 중량부, 상기 제조된 박테리아가 고정된 팽창질석 5 중량부를 30 rpm의 속도로 회전하는 제환기 팬(D-350 mm의 원형팬 회전식 제환기)에 투입하여 약 1분간 회전-혼합 시킨 후, 압축 분무기를 이용하여 20 ㎖/회의 용량으로 메틸 알코올(85 %(v/v) 농도)을 20 중량부 함량으로 분무하고, 환(丸)의 형태로 응집된 재료 표면에 고 흡수성 섬유로서 나일론(Nylon) 섬유(지름 0.01 내지 0.03 mm, 길이 0.1 내지 1 mm, 탄성계수 10,000 내지 20,000 MPa, 밀도 1.1 내지 1.2 g/㎤ 및 흡수율 5 내지 7 중량%)를 2 중량부 함량으로 흩뿌려 혼합하고, 이후, 압축 분무기를 이용하여 10 ㎖/회의 용량으로 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(밀도 1.25 g/㎤)를 5 중량부 함량으로 분무한 후 경화시켜 평균직경 약 1 mm의 균열 치유 환을 제조하였다.20 parts by weight of blast furnace slag fine powder (density 2.8 g/cm3 and fineness 5,000 to 6,000 cm2/g), 20 parts by weight fly ash (density 1.95 g/cm3 and fineness 4,000 to 5,000 cm2/g), calcium sulfoaluminate ( CSA)-based expansion material (contains 25 parts by weight of free lime, 25 parts by weight of calcium sulfoaluminate, and 50 parts by weight of anhydrous gypsum, and 50% by weight of calcium oxide (CaO) content in the calcium sulfoaluminate component), 8 parts by weight, calcium hydroxide fine powder ( Purity 99%) 10 parts by weight and 5 parts by weight of expanded vermiculite with immobilized bacteria prepared above are put into a ventilation fan (D-350 mm round fan rotary ventilation fan) rotating at a speed of 30 rpm and rotated for about 1 minute. After mixing, 20 parts by weight of methyl alcohol (85% (v/v) concentration) is sprayed at a volume of 20 ml/time using a compression sprayer, and a highly absorbent spray is applied to the surface of the material aggregated in the form of a ring. As a fiber, nylon fibers (diameter 0.01 to 0.03 mm, length 0.1 to 1 mm, elastic modulus 10,000 to 20,000 MPa, density 1.1 to 1.2 g/cm3, and water absorption 5 to 7% by weight) are scattered at a content of 2 parts by weight. After mixing, 5 parts by weight of sodium silicate (density 1.25 g/cm3) is sprayed as a silicate-based liquid quick-setting agent at a volume of 10 ml/time using a compression sprayer, and then cured to heal cracks with an average diameter of about 1 mm. A pill was prepared.

생분해막 코팅 자기치유 환(丸) 제작 방법How to make self-healing pills with biodegradable membrane coating

본 발명에서 생분해막 코팅을 위한 재료로서 히프로멜로오스(HPMC) 70 내지 100 중량부, 정제수 1 내지 5 중량부 및 메틸알코올 50 내지 100 중량부를 혼합하여 제작된 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 히프로멜로오스(HPMC) 80 내지 90 중량부, 정제수 2 내지 4 중량부 및 메틸알코올 50 내지 100 중량부를 혼합하여 제작된 것이 사용될 수 있다.In the present invention, as a material for coating a biodegradable membrane, a material prepared by mixing 70 to 100 parts by weight of hypromellose (HPMC), 1 to 5 parts by weight of purified water, and 50 to 100 parts by weight of methyl alcohol can be used, preferably HPMC. One prepared by mixing 80 to 90 parts by weight of lomellose (HPMC), 2 to 4 parts by weight of purified water, and 50 to 100 parts by weight of methyl alcohol can be used.

이러한 방법으로 제작된 생분해막 코팅 재료로 혼합된 용액을 시멘트계 무기재료 기반 자기치유 환(丸), 생체광물 형성 박테리아를 기반으로 하는 자기치유 환(丸) 또는 균열폭 제어의 기능을 갖는 고흡수성 섬유 기반 균열 치유 환(丸)의 외피에 분무하는 형태로 생분해막 코팅 자기치유 환을 제작할 수 있으며, 이때, 자기치유 환(丸) 응집체를 손상 없이 보호 및 환(丸) 응집체가 경화된 콘크리트 내부 구조에 고르게 분포하고, 손상되지 않은 환 응집체가 수분과 직접 반응할 수 있도록 하기 위한 생분해 코팅막의 바람직한 형성 두께는 10 내지 50 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 20 내지 40 ㎛일 수 있다. 도 1에서는 무기재료 기반 환(丸) 응집체, 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체 및 고 흡수성 섬유 기반 환(丸) 응집체 각각에 대한 생분해막 코팅된 자기치유 환의 형태를 모식적으로 나타내고 있다.The solution mixed with the biodegradable membrane coating material produced in this way can be used as a self-healing ring based on cement-based inorganic material, a self-healing ring based on biomineral-forming bacteria, or a highly absorbent fiber-based ring with the function of crack width control. A biodegradable membrane-coated self-healing ring can be produced by spraying it on the outer shell of the crack healing ring. At this time, the self-healing ring aggregate is protected without damage and the ring aggregate is attached to the hardened concrete internal structure. The preferred formation thickness of the biodegradable coating film to ensure even distribution and allow intact ring aggregates to react directly with moisture may be 10 to 50 ㎛, more preferably 20 to 40 ㎛. Figure 1 schematically shows the form of a self-healing ring coated with a biodegradable membrane for each of inorganic material-based ring aggregates, biomineral-forming bacteria-based ring aggregates, and highly absorbent fiber-based ring aggregates.

시공 이음부 균열 치유를 위한 자기치유 더블 캡슐 제조Manufacturing self-healing double capsules for crack healing in construction joints

본 발명에서 더블 캡슐 제작을 위한 외피 캡슐 재료로서 히프로멜로오스(HPMC) 40 내지 70 중량부 및 정제수 1 내지 5 중량부를 혼합하여 제작된 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 히프로멜로오스(HPMC) 50 내지 60 중량부 및 정제수 1 내지 2.5 중량부를 혼합하여 제작된 것이 사용될 수 있다. 캡슐의 내부 부피는 배합 및 타설 과정에서 손상되지 않은 환(丸) 응집체가 신축 이음 부위의 경화 이후 발생하는 균열면에서 수분과 균열치유 재료가 직접 반응함에 있어 그 효율을 향상시키는 측면에서 0.5 내지 2 ㎖인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1 ㎖일 수 있다.In the present invention, the outer capsule material for manufacturing double capsules can be used as a material prepared by mixing 40 to 70 parts by weight of hypromellose (HPMC) and 1 to 5 parts by weight of purified water, preferably hypromellose (HPMC). One prepared by mixing 50 to 60 parts by weight and 1 to 2.5 parts by weight of purified water can be used. The internal volume of the capsule is 0.5 to 2 in order to improve the efficiency of the direct reaction of moisture and crack healing material on the crack surface that occurs after hardening of the expansion joint area, as the ring aggregate that was not damaged during the mixing and pouring process. It is preferably ml, and more preferably 0.5 to 1 ml.

이러한 캡슐은 수분과 접촉될 경우 용해되는 성질을 갖는 것이 사용되며, 구체적으로 20 내지 40℃에서 수분과 접촉 시 30분 이내에 완전 용해되는 것이 사용될 수 있다. 하기 표 1에서는 후술하는 실험예에 사용된 외피 캡슐의 수중 침지 용해 속도 측정 결과를 나타내고 있다.These capsules are used to have the property of dissolving when in contact with moisture. Specifically, capsules that completely dissolve within 30 minutes when in contact with moisture at 20 to 40°C can be used. Table 1 below shows the results of measuring the dissolution rate of the shell capsules used in the experimental examples described later by immersion in water.

침지 시간 (분)Soaking time (minutes) 물 온도water temperature 20℃ 20℃ 30℃ 30℃ 40℃ 40℃ 00 1010 2020 3030 -- --

이에 따라 외피 캡슐은 줄눈 보수재 배합에 투입될 경우 외피 캡슐이 용해되어 내부 투입 재료가 표면 손상 없이 줄눈 보수재 내부 공극에 분포할 수 있게 된다. 도 2에서는 단위수량 160 kg/㎥ 및 플로우(a) 150 mm 수준의 줄눈 보수재 배합에 내부에 재료가 투입된 캡슐이 혼합될 경우, 경화 후 재령 1일에서 외피 캡슐이 용해되어 내부 투입 재료가 표면 손상 없이 콘크리트 내부 공극에 분포하는 모습(b)을 나타내고 있다. 이러한 더블 캡슐은 내부에 투입되는 자기치유 환 응집체의 종류에 따라 3가지 타입, 즉, 무기계 더블 캡슐, 박테리아 더블 캡슐 및 하이브리드 더블 캡슐로 분류할 수 있으며(도 3 참조), 하기 표 2에서는 자기치유 더블 캡슐(내부 부피 0.5 내지 1 ㎖)의 조성예를 나타내었고, 도 4에서는 제작된 자기치유 더블 캡슐의 모습을 나타내었다.Accordingly, when the outer capsule is added to the joint repair material mixture, the outer capsule is dissolved, allowing the internal input material to be distributed into the internal pores of the joint repair material without damaging the surface. In Figure 2, when capsules with internal materials are mixed with a joint repair material mix with a unit quantity of 160 kg/㎥ and a flow (a) of 150 mm, the outer capsule dissolves at 1 day after curing, causing surface damage to the internal materials. (b) shows distribution in the internal voids of concrete. These double capsules can be classified into three types, namely, inorganic double capsules, bacterial double capsules, and hybrid double capsules, depending on the type of self-healing ring aggregate introduced therein (see Figure 3), and in Table 2 below, the self-healing ring aggregates are classified into three types. A composition example of a double capsule (internal volume 0.5 to 1 ml) is shown, and Figure 4 shows the self-healing double capsule produced.

TypeType 자기치유 환 응집체 투입량 (g)Self-healing ring aggregate dosage (g) 무기계 자기치유 환Inorganic self-healing pill 박테리아 기반 자기치유 환Bacteria-based self-healing pills 무기계 더블 캡슐(Double capsule)Inorganic double capsule 0.3~0.450.3~0.45 -- 박테리아 더블 캡슐(Double capsule)Bacteria double capsule -- 0.25~0.40.25~0.4 하이브리드 더블 캡슐(Double capsule)Hybrid double capsule 0.15~0.220.15~0.22 0.13~0.20.13~0.2

무기계 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부에 1 mm 이하의 입경으로 제작된 무기계 자기치유 환을 0.3 내지 0.45 g 투입할 수 있다. 또한 박테리아 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부에 1 mm 이하의 입경으로 제작된 생체광물 형성 박테리아 기반 자기치유 환을 0.25 내지 0.4 g 투입할 수 있다. 또한 하이브리드 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부로 무기계 환 및 박테리아 기반 환이 혼합 투입되며, 그 투입 중량은 각각 0.15 내지 0.22 g 및 0.13 내지 0.2 g일 수 있다. 하이브리드 더블 캡슐의 경우 콘크리트 균열 발생 부위에서 무기계 재료의 수화 반응에 의한 균열치유와 박테리아의 생체광물 형성 작용을 통한 균열치유 효과를 동시에 기대할 수 있다.In the case of an inorganic double capsule, 0.3 to 0.45 g of an inorganic self-healing ring made with a particle diameter of 1 mm or less can be injected into the outer capsule. Additionally, in the case of a bacterial double capsule, 0.25 to 0.4 g of a self-healing ring based on biomineral-forming bacteria manufactured with a particle size of 1 mm or less can be injected into the outer capsule. Additionally, in the case of a hybrid double capsule, an inorganic ring and a bacteria-based ring are mixed and added into the outer capsule, and the added weight may be 0.15 to 0.22 g and 0.13 to 0.2 g, respectively. In the case of hybrid double capsules, crack healing through the hydration reaction of inorganic materials at the site of concrete cracks and crack healing through the biomineral formation of bacteria can be expected at the same time.

균열 치유 환 기반의 자기치유 줄눈 보수재Crack healing pill-based self-healing grout repair material

균열 자기치유 환을 포함하는 자기치유 줄눈 보수재는 시공 이음 부위에서 콘크리트와의 일체성, 시공성 등을 고려하여 개발된 혼합물로서, 결합재는 1종 보통포틀랜드 시멘트, 플라이애시, 고로슬래그 미분말 및 폴리머 분말이 이용된다. 각 재료의 조성 비율은 1종 보통포틀랜드 시멘트가 30 내지 40 중량%, 플라이애시가 15 내지 25 중량%, 고로슬래그가 40 내지 50 중량%이다. The self-healing joint repair material containing the crack self-healing ring is a mixture developed considering the integrity with concrete and constructability at the construction joint area, and the binder is one type of ordinary Portland cement, fly ash, blast furnace slag fine powder, and polymer powder. It is used. The composition ratio of each material is 30 to 40% by weight of one type of ordinary Portland cement, 15 to 25% by weight of fly ash, and 40 to 50% by weight of blast furnace slag.

상기 폴리머 분말의 경우 자기치유 줄눈 보수재의 접착성능 향상을 위해 EVA계 재료가 이용될 수 있고, 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트, 플라이애시 및 고로슬래그 총 100 중량부에 대하여 2 내지 5 중량부 함량으로 혼합될 수 있다. 또한 보수재의 팽창, 수축 등의 변형을 방지하기 위한 재료로서 폴리에틸렌 섬유(평균 직경 100 내지 150 ㎛, 바람직하게는 110 내지 130 ㎛)를 전체 보수재 100 부피부에 대하여 0.1 내지 0.2 부피부가 되도록 혼합할 수 있다. 잔골재는 규사(silica sand)가 이용되 수 있고, 예컨대, 0.05 내지 0.17 mm, 0.17 내지 0.25 mm 및 0.25 내지 0.7 mm의 입경을 갖는 재료를 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)는 2.0 내지 2.5일 수 있다. 균열 자기치유 환은 신축 이음재가 적용되는 구조물의 특성 및 환경을 고려하여 전술한 재료들이 단독 또는 복합적으로 사용될 수 있다. 자기치유 환은 골재 부피의 2 내지 15 부피%로 치환하여 혼합될 수 있다.In the case of the polymer powder, EVA-based materials can be used to improve the adhesive performance of self-healing joint repair materials, and are mixed at a content of 2 to 5 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the one type ordinary Portland cement, fly ash, and blast furnace slag. It can be. In addition, as a material to prevent deformation such as expansion and contraction of the repair material, polyethylene fibers (average diameter 100 to 150 ㎛, preferably 110 to 130 ㎛) can be mixed in an amount of 0.1 to 0.2 parts by volume based on 100 parts by volume of the total repair material. there is. The fine aggregate may be silica sand, and for example, materials having particle diameters of 0.05 to 0.17 mm, 0.17 to 0.25 mm, and 0.25 to 0.7 mm may be mixed at a weight ratio of 1:0.8 to 1.2:0.8 to 1.2. You can. At this time, the fine aggregate-binder ratio (sand to binder ratio, S/B) may be 2.0 to 2.5. The self-healing crack ring can be made of the above-mentioned materials alone or in combination, taking into account the characteristics and environment of the structure to which the expansion joint is applied. Self-healing rings can be mixed by replacing 2 to 15% by volume of the aggregate volume.

균열 치유 환 기반 자기치유 줄눈 보수재의 제조예Manufacturing example of crack healing ring-based self-healing joint repair material

1종 보통포틀랜드 시멘트 35 중량부, 플라이애시 20 중량부, 고로슬래그 45 중량부 및 EVA계 폴리머 3 중량부 조성으로 결합재를 준비하고, 폴리에틸렌 섬유(평균 직경 120 ㎛)를 전체 보수재 100 부피부에 대하여 0.15 부피부가 되도록 준비하고, 잔골재로서 규사(평균 입경 0.05 mm 내지 0.7 mm)를 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)가 2 중량비가 되도록 하고, 물-결합재비(water to binder ratio, W/B)가 30 중량%(25 내지 38 중량%에서 선택 가능)가 되도록 배합하여 자기치유 줄눈 보수재를 제조하였다.A binder was prepared with a composition of 35 parts by weight of type 1 ordinary Portland cement, 20 parts by weight of fly ash, 45 parts by weight of blast furnace slag, and 3 parts by weight of EVA-based polymer, and polyethylene fibers (average diameter 120 ㎛) were added to 100 parts by volume of the total repair material. Prepare to be 0.15 parts by volume, use silica sand (average particle diameter 0.05 mm to 0.7 mm) as fine aggregate so that the fine aggregate-binder ratio (S/B) is 2 by weight, and water-binder ratio (water to binder ratio) , W/B) was mixed to 30% by weight (selectable from 25 to 38% by weight) to prepare a self-healing joint repair material.

균열 자기치유 환은 줄눈 보수재의 골재 대비 5 부피% 의 혼합 비율로 첨가하고, 믹서기로 혼합하여 최종 줄눈 보수재를 제조하였다. 균열치유 환 기반 자기치유 줄눈 보수재의 배합상세는 하기 표 3에 나타내었다. 이때 균열 자기치유 환의 치환량은 보수재 제작의 목표 성능 또는 시공자의 결정에 따라 각각 골재 대비 2 내지 15 부피%로 다양하게 변화시킬 수 있다.The self-healing crack ring was added at a mixing ratio of 5% by volume compared to the aggregate of the joint repair material, and mixed in a mixer to prepare the final joint repair material. The formulation details of the crack healing ring-based self-healing joint repair material are shown in Table 3 below. At this time, the replacement amount of the crack self-healing ring can be varied from 2 to 15% by volume relative to the aggregate, depending on the target performance of the repair material production or the decision of the constructor.

균열치유 환의 종류Types of crack healing pills 물-결합재비(중량 %)Water-binder ratio (% by weight) 잔골재-결합재비Fine aggregate-binder ratio 결합재(중량부)Binder (part by weight) 섬유혼입 비율(부피부)Fiber mixing ratio (volume) 자치기유 환의 치환율(부피%)Substitution rate of autonomous base oil (volume %) 1종보통포틀랜드 시멘트Type 1 Ordinary Portland Cement 고로슬래그blast furnace slag 플라이애시fly ash EVA계 폴리머EVA-based polymer 고흡수성 섬유기반 균열치유 환Highly absorbent fiber-based crack healing pill 25~3825~38 2~2.52~2.5 30~4030~40 40~5040~50 15~2515~25 2~52~5 0.1~0.20.1~0.2 2~152~15 무기재료 기반 균열치유 환Crack healing pill based on inorganic materials 25~3825~38 2~2.52~2.5 30~4030~40 40~5040~50 15~2515~25 2~52~5 0.1~0.20.1~0.2 2~152~15 박테리아 기반 균열치유 환Bacteria-based crack healing pills 25~3825~38 2~2.52~2.5 30~4030~40 40~5040~50 15~2515~25 2~52~5 0.1~0.20.1~0.2 2~152~15 생분해막 코팅 자기치유 환Self-healing pills with biodegradable membrane coating 25~3825~38 2~2.52~2.5 30~4030~40 40~5040~50 15~2515~25 2~52~5 0.1~0.20.1~0.2 2~152~15 자기치유 더블캡슐Self-healing double capsule 25~3825~38 2~2.52~2.5 30~4030~40 40~5040~50 15~2515~25 2~52~5 0.1~0.20.1~0.2 2~152~15

균열 자기치유 줄눈보수재 시공방법Crack self-healing grout repair construction method

콘크리트의 시공 이음 시에는 대부분이 콘크리트 타설을 위한 구획을 나누는 과정에서 철근이 노출되기 때문에 시공 이음의 계면에서 줄눈 보수재를 시공 타설하는 데에 인력을 이용한 미장의 방법은 적절하지 않다. 이에 균열 자기치유 줄눈 보수재의 시공은 기계 스프레이 타설의 방법을 이용한 숏크리트(shotcrete) 방식을 이용한다. 10 내지 60 L 용량의 이동식 믹서와 300 내지 1,000 rpm 및 40 내지 100 bar의 압송력을 보유하고 있는 모노펌프를 줄눈 보수재의 기본 이송 장비로 하며, 압축분사를 위해 100 내지 1,000 kPa의 공기압축기를 사용한다. 추가로, 시공 이음부로의 작업자 이동 및 균열치유 줄눈 보수재의 시공 용이성을 위해 믹서, 펌프 및 압축분사기가 일체화된 휴대형 모듈을 이용할 수 있다. 기계 스프레이 타설의 방법을 이용한 균열 자기치유 줄눈 보수재의 시공은 1회 시공 또는 2회 시공의 절차로 구성할 수 있으며, 시공 이음부가 지하 구조물의 외벽이나 수리 시설물에 위치하는 경우 균열 발생 부위에서의 균열 치유 성능 향상 및 안전한 차수효과 확보를 위해 2회에 걸쳐 시공한다. 이외에 일반적인 콘크리트 구조물의 시공 이음부에서는 1회의 시공만으로 구성할 수 있다. 2회의 시공을 수행하는 경우 1단계 스프레이 작업은 하지면의 공극 제거와 접착력을 높이기 위하여 1 내지 3 mm로 얇게 스프레이 시공한다. 2단계 스프레이는 1단계 두께를 포함하여 설계 두께의 90% 이내로 하는데, 이때 총 시공 두께는 설계자 또는 시공자의 판단에 따라 최대 30 내지 100 mm로 다양하게 변화할 수 있다. 1회만의 시공을 수행하는 경우에는 최초의 결정된 줄눈 보수재 시공 두께를 만족하는 두께로 시공한다.In most cases of concrete construction joints, rebar is exposed during the process of dividing sections for concrete pouring, so the plastering method using manpower is not appropriate for constructing and pouring joint repair materials at the interface of construction joints. Accordingly, the construction of crack self-healing joint repair materials uses the shotcrete method using mechanical spray pouring. A mobile mixer with a capacity of 10 to 60 L and a monopump with a pressure of 300 to 1,000 rpm and 40 to 100 bar are the basic transport equipment for joint repair materials, and an air compressor of 100 to 1,000 kPa is used for compression spraying. do. Additionally, a portable module with an integrated mixer, pump, and compression sprayer can be used to facilitate movement of workers to construction joints and installation of crack healing joint repair materials. The construction of crack self-healing joint repair material using the mechanical spray pouring method can be comprised of a one-time or two-time construction procedure. If the construction joint is located on the outer wall of an underground structure or repair facility, the crack at the crack occurrence site may occur. Apply twice to improve healing performance and ensure safe water blocking effect. In addition, the construction joint of a general concrete structure can be constructed with only one construction. When performing two applications, the first stage spraying process is done with a thin spray of 1 to 3 mm to remove voids in the substrate and increase adhesion. Second-stage spraying is done within 90% of the design thickness, including the first-stage thickness, and the total construction thickness can vary from a maximum of 30 to 100 mm depending on the judgment of the designer or constructor. When performing only one-time construction, construct with a thickness that satisfies the initially determined joint repair material construction thickness.

균열 치유 환 기반 자기치유 줄눈 보수재의 균열 치유 성능 평가Evaluation of crack healing performance of crack healing ring-based self-healing grout repair material

상기 제조된 줄눈 보수재에 대하여 시험규격에 따른 성능평가를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 표 4에서 시공 이음용 모르타르는 균열치유 환을 혼합하지 않은 경우로서, 비교 평가를 위해 그 결과를 함께 나타내었다.The joint repair material manufactured above was subjected to performance evaluation according to test standards, and the results are shown in Table 4 below. In Table 4, the mortar for construction joints is a case where the crack healing ring is not mixed, and the results are shown together for comparative evaluation.

시험 종목test subject 시험방법Test Methods 시험 결과Test result 균열 치유 환 기반 자기치유 줄눈 보수재Crack healing pill-based self-healing grout repair material 일반보수재General repair materials 고흡수성 섬유기반 균열치유 환Highly absorbent fiber-based crack healing pill 무기재료 기반 균열치유 환Crack healing pill based on inorganic materials 박테리아 기반 균열치유 환Bacteria-based crack healing pills 생분해막 코팅 자기치유 환Self-healing pills with biodegradable membrane coating 자기치유 더블캡슐Self-healing double capsule 휨 강도 (MPa)Bending strength (MPa) KS F 4042 : 2012
2.2
1.7
KS F 4042 : 2012
2.2
1.7
8.88.8 9.29.2 9.09.0 8.78.7 8.68.6 8.78.7
압축강도 (MPa)Compressive strength (MPa) 52.452.4 51.251.2 51.551.5 49.949.9 48.848.8 48.548.5 부착강도Adhesion strength 표준조건 (MPa)Standard conditions (MPa) 2.22.2 2.12.1 2.22.2 2.32.3 1.91.9 2.02.0 온·냉 반복 후 (MPa)After repeating hot and cold (MPa) 1.61.6 1.51.5 1.51.5 1.71.7 1.41.4 1.31.3 내알칼리성 (MPa)Alkali resistance (MPa) 46.446.4 45.545.5 46.146.1 44.444.4 43.743.7 42.542.5 중성화 저항성 (mm)Neutralization resistance (mm) 0.80.8 0.80.8 0.70.7 0.60.6 0.80.8 1.51.5 투수량 (g)Water permeability (g) 2.82.8 2.92.9 2.92.9 4.14.1 3.73.7 6.46.4 물 흡수 계수 (kg/m2h0.5)Water absorption coefficient (kg/m 2 h 0.5 ) 0.090.09 0.080.08 0.060.06 0.070.07 0.110.11 0.140.14 습기 투과 저항성(m)Moisture penetration resistance (m) 0.90.9 0.80.8 0.50.5 0.70.7 0.90.9 1.31.3 염화물 이온 침투 저항성 (coulombs)Resistance to chloride ion penetration (coulombs) 300300 360360 315315 395395 385385 455455 길이변화율(%)Length change rate (%) 0.030.03 0.030.03 0.050.05 0.050.05 0.040.04 0.060.06

표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 줄눈 보수재는 시공 이음 부위의 채움 및 누수 방지를 위해 활용되는 일반적인 보수재의 품질성능(KS F 4042)에 비해 모든 항목에서 동등 이상의 성능을 나타내는 것을 알 수 있다. 고흡수성 섬유기반 환을 혼합한 자기치유 줄눈 보수재의 물 흡수계수 및 습기 투과성의 경우 일반 보수재의 값에 비해 각각 35% 및 31% 감소된 것으로 나타났다. 또한 동일 배합에서 중성화 깊이가 일반 보수재 대비 1/2 수준이며, 염화물 이온 침투 저항성은 일반 보수재 대비 65% 수준이다. 결과적으로 균열치유 환을 혼합한 줄눈 보수재의 품질 성능은 균열치유 환의 종류에 관계없이 KS F 4042에서 요구하는 품질기준 성능을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 4, it can be seen that the joint repair material according to the present invention exhibits equal or better performance in all items compared to the quality performance of general repair materials (KS F 4042) used to fill construction joints and prevent water leaks. The water absorption coefficient and moisture permeability of the self-healing joint repair material mixed with highly absorbent fiber-based rings were found to be reduced by 35% and 31%, respectively, compared to the values of general repair materials. In addition, in the same mix, the neutralization depth is half that of general repair materials, and the chloride ion penetration resistance is 65% of that of general repair materials. As a result, it can be confirmed that the quality performance of the joint repair material mixed with the crack healing ring satisfies all the quality standards required by KS F 4042 regardless of the type of crack healing ring.

한편, 상기 제조된 줄눈 보수재 시편에 0.3 mm 폭의 할렬 균열을 유도하여 정수위 투수 시험을 통해 균열 치유 성능을 평가하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 균열이 유도된 시험편의 균열 치유율은 균열 유도 후 초기 유출수량 대비 감소하는 재령별 유출수량의 평가 결과를 바탕으로 산정하였다. Meanwhile, a split crack with a width of 0.3 mm was induced in the prepared joint repair material specimen, and crack healing performance was evaluated through a hydrostatic water permeability test, and the results are shown in FIG. 5. The crack healing rate of the crack-induced test specimen was calculated based on the evaluation results of the runoff water volume at each age that decreases compared to the initial runoff water volume after crack induction.

도 5를 참조하면, 일반 시공 이음용 모르타르는 재령 56일에서의 균열 치유율이 49%인 반면, 균열 치유 환 기반 자기치유 줄눈 보수재의 경우 재령 56일에서의 균열 치유율은 균열치유 환의 종류에 관계없이 모든 시험체가 90%를 상회하였다. 섬유기반 자기치유 환을 혼합한 자기치유 줄눈 보수재의 재령 56일 균열 치유율은 95%로 가장 높은 것으로 나타났다.Referring to Figure 5, the crack healing rate of general construction joint mortar at 56 days is 49%, while in the case of self-healing joint repair material based on crack healing ring, the crack healing rate at 56 days is 49% regardless of the type of crack healing ring. All test specimens exceeded 90%. The self-healing joint repair material mixed with fiber-based self-healing pills showed the highest crack healing rate at 95% at 56 days.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. The description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing its technical spirit or essential features.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. must be interpreted.

Claims (5)

생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체, 상기 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체가 투입된 캡슐 또는 상기 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체가 생분해막 코팅된 자기치유 환(丸) 응집체를 줄눈 보수재 배합에 사용하여, 상기 줄눈 보수재를 포함하는 이음재가 시공된 신축 이음 부위에서 균열로 수분 유입 시 생체광물 형성을 통해 균열을 치유하는 방법으로서,
상기 줄눈 보수재 배합에 사용되는 결합재는, 1종 보통포틀랜드 시멘트 30 내지 40 중량%, 플라이애시 15 내지 25 중량%, 고로슬래그 40 내지 50 중량%, 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트, 플라이애시 및 고로슬래그 총 100 중량부에 대하여, EVA계 폴리머 2 내지 5 중량부를 포함하고,
상기 생체광물 형성 박테리아 기반 환(丸) 응집체는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시 52 내지 68 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료 5 내지 15 중량%, 알코올 15 내지 25 중량% 및 급결제 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
A biomineral-forming bacteria-based ring aggregate, a capsule into which the biomineral-forming bacteria-based ring aggregate is added, or a self-healing ring aggregate containing the biomineral-forming bacteria-based ring aggregate coated with a biodegradable membrane. A method used in mixing joint repair materials to heal cracks through the formation of biominerals when moisture flows into the cracks at the expansion joint area where the joint material containing the joint repair materials is constructed,
The binder used in mixing the joint repair material is 30 to 40% by weight of type 1 ordinary Portland cement, 15 to 25% by weight of fly ash, 40 to 50% by weight of blast furnace slag, and a total of the type 1 ordinary Portland cement, fly ash and blast furnace slag. Contains 2 to 5 parts by weight of EVA-based polymer, based on 100 parts by weight,
The biomineral-forming bacteria-based ring aggregate includes 52 to 68% by weight of blast furnace slag fine powder or fly ash, 3 to 12% by weight of calcium hydroxide fine powder, 5 to 15% by weight of a material in which bacteria with biomineral forming ability are fixed to a porous body, A method comprising 15 to 25% by weight of alcohol and 1 to 10% by weight of a quick-setting agent.
제1항에 있어서,
상기 박테리아는 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacteriummultivorum)이고, 상기 알코올은 메틸 알코올이고, 상기 급결제는 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)인 것을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 1,
The method is characterized in that the bacteria is Sphingobacterium multivorum, the alcohol is methyl alcohol, and the quick-setting agent is sodium silicate (Na2SiO2·nH2O).
제1항에 있어서,
상기 캡슐 재료는 히프로멜로오스(HPMC) 40 내지 70 중량부 및 정제수 1 내지 5 중량부를 혼합하여 제작되고, 내부 부피가 0.5 내지 2 ㎖이고, 20 내지 40℃에서 수분과 접촉 시 30분 이내에 완전 용해되는 것을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 1,
The capsule material is manufactured by mixing 40 to 70 parts by weight of hypromellose (HPMC) and 1 to 5 parts by weight of purified water, has an internal volume of 0.5 to 2 ml, and is completely destroyed within 30 minutes upon contact with moisture at 20 to 40 ° C. A method characterized in that it dissolves.
제1항에 있어서,
상기 생분해막 코팅 재료는 히프로멜로오스(HPMC) 70 내지 100 중량부, 정제수 1 내지 5 중량부 및 메틸알코올 50 내지 100 중량부를 혼합하여 제작된 것을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 1,
The biodegradable membrane coating material is characterized in that it is produced by mixing 70 to 100 parts by weight of hypromellose (HPMC), 1 to 5 parts by weight of purified water, and 50 to 100 parts by weight of methyl alcohol.
제1항에 있어서,
상기 줄눈 보수재는 숏크리트 방식으로 시공되고, 상기 환(丸) 응집체는 골재 부피의 2 내지 15 부피%로 치환되고, 잔골재-결합재 비 2.0 내지 2.5 및 물-결합재 비 25 내지 38%로 배합된 것을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 1,
The joint repair material is constructed using a shotcrete method, and the ring aggregate is replaced by 2 to 15% by volume of the aggregate volume, and is mixed at a fine aggregate-binder ratio of 2.0 to 2.5 and a water-binder ratio of 25 to 38%. How to do it.
KR1020220128747A 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures KR102585517B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220128747A KR102585517B1 (en) 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220045324A KR102481342B1 (en) 2022-04-12 2022-04-12 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures
KR1020220128747A KR102585517B1 (en) 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220045324A Division KR102481342B1 (en) 2022-04-12 2022-04-12 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102585517B1 true KR102585517B1 (en) 2023-10-10

Family

ID=84547823

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220045324A KR102481342B1 (en) 2022-04-12 2022-04-12 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures
KR1020220128752A KR102585518B1 (en) 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures
KR1020220128747A KR102585517B1 (en) 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220045324A KR102481342B1 (en) 2022-04-12 2022-04-12 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures
KR1020220128752A KR102585518B1 (en) 2022-04-12 2022-10-07 Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102481342B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567422B1 (en) * 2005-09-02 2006-04-04 청호환경개발주식회사 A manufacturing method of a porous aggregate to purify a water
JP2014065626A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Cement admixture and cement composition
KR20160108663A (en) * 2015-03-04 2016-09-20 한양대학교 산학협력단 Self healing compound for concret, method of fabricating the same, and method of using the same
KR20210050798A (en) * 2019-10-29 2021-05-10 경기대학교 산학협력단 Bacteria-based ecological cement concrete repair method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2013203B1 (en) * 2014-07-17 2016-05-19 Univ Delft Tech Process for the production of cementious material.
JP6777436B2 (en) * 2016-06-17 2020-10-28 国立大学法人東北大学 Fiber for self-healing cracks in hardened cement, its manufacturing method and the hardened cement containing it, and repairing cracks in hardened cement
KR101779935B1 (en) * 2016-06-29 2017-09-19 경기대학교 산학협력단 Development of coating materials for concrete protection using bacteria slime
JP6940090B2 (en) * 2017-03-31 2021-09-22 国立大学法人愛媛大学 Microorganism-encapsulated microcapsules, cement admixtures containing microbial-encapsulated microcapsules, and repair materials for cement-based structures
KR101958444B1 (en) * 2018-07-26 2019-03-14 세명대학교산학협력단 A method of manufacturing a self-healing aggregate for concrete and a self-healing aggregate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567422B1 (en) * 2005-09-02 2006-04-04 청호환경개발주식회사 A manufacturing method of a porous aggregate to purify a water
JP2014065626A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Cement admixture and cement composition
KR20160108663A (en) * 2015-03-04 2016-09-20 한양대학교 산학협력단 Self healing compound for concret, method of fabricating the same, and method of using the same
KR20210050798A (en) * 2019-10-29 2021-05-10 경기대학교 산학협력단 Bacteria-based ecological cement concrete repair method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102585518B1 (en) 2023-10-10
KR102481342B1 (en) 2022-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101724062B1 (en) Mortar composition for inhibiting in-depth fine crack of damaged concrete structure and for repairing and reinforcing concrete structures, and method of repairing and reinforcing concrete structures using the same
KR101057132B1 (en) Eco organic inorganic hybrid repair mortar composition and repair method of construction using the same
KR102643249B1 (en) Manufacturing method for crack self-healing repair mortars with improved carbonation and salt resistance capacities
CN108328977B (en) Concrete repairing material
CN112679190B (en) Reinforcing waterproof mortar for filling concrete bottom cavity
CN102001852A (en) Semiflexible rapid leakstopping mortar with high impermeability
CN111377653B (en) Efficient anti-cracking agent for cement concrete and preparation method and application thereof
CN112608107A (en) Grouting material and preparation method and application thereof
CN113461385A (en) Resin composite concrete pipe and preparation method thereof
KR102416222B1 (en) High-absorbable fiber based pill for healing concrete crack having function of controlling crack width and preparing method the same
CN100355853C (en) Water-proofing material for stopping leak
CN108395126B (en) Anti-seepage leak-stopping material and application thereof in hydraulic engineering
CN107352851B (en) Cement-free anti-seepage grouting material composition
KR102581342B1 (en) Eco-friendly Grout Material and Grouting Method Using the Same
KR102585517B1 (en) Manufacturing and construction methods for crack self-healing materials to prevent leakage and faulty at the concrete joints of structures
CN110483000B (en) Interface agent for repairing masonry structure and preparation method and application thereof
CN115536329B (en) Self-repairing particles, self-repairing cement-based composite material and preparation method thereof
CN103524098B (en) A kind of low Ca/Si leads soft state cracking resistance complex phase strengthen material
KR100828149B1 (en) Self-curable crystal growth waterproof material
KR102593606B1 (en) Manufacturing method for crack self-healing repair grout material for ground waterproof and reinforcement of multi-layered soil and construction method using the same
CN1434093A (en) Quick leakage-stopping agent
KR102416220B1 (en) Preparing method of pill for healing concrete crack using cemetitious inorganic material
CN114455917A (en) Corrosion-resistant mortar and preparation method thereof
KR102447271B1 (en) Preparing method of pill for self healing with biodegradable membrane coating
KR102571316B1 (en) Crackdown strip having crack healing pill for preventing diagonal tension crack and healing crack at the opening corner of concrete structure

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant