KR20060079447A - Sulphuric acid resistant mortar composition for concrete - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학적 침식에 의한 콘크리트의 노화된 부분을 보수하여 기존 콘크리트의 장기 수명을 연장시킬 수 있는 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물은 포틀랜드 시멘트 100중량부, 고로 슬래그 미분말 50~100중량부, 팽창재 10~20중량부, 섬유 0.5~5중량부, 고분자 수지 0.1~5 중량부, 고성능감수제 1~3중량부, 무기계 증점제 0.02~0.08 중량부 및 규사 150~300 중량부를 포함한다. 본 발명의 조성물은, 화학적 침식에 열악한 콘크리트의 보수용 모르타르로 적합하며, 1회 도포 가능한 량이 타 모르타르에 많기 때문에 전체적인 공사비 측면에서 경제적이다.The present invention relates to a sulfuric acid-resistant repair mortar composition for concrete that can extend the long-term life of the existing concrete by repairing the aged portion of the concrete by chemical erosion. The sulfuric acid-resistant repair mortar composition for concrete of the present invention is 100 parts by weight of Portland cement, 50 to 100 parts by weight of blast furnace slag, 10 to 20 parts by weight of expanding material, 0.5 to 5 parts by weight of fiber, 0.1 to 5 parts by weight of polymer resin, and a high performance water reducing agent. 1 to 3 parts by weight, inorganic thickener 0.02 to 0.08 parts by weight and silica sand 150 to 300 parts by weight. The composition of the present invention is suitable as a repair mortar for concrete, which is inferior to chemical erosion, and is economical in terms of overall construction cost because the amount that can be applied once is large in the mortar.

내황산성, 모르타르Sulfur Resistant, Mortar

Description

콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물{SULPHURIC ACID RESISTANT MORTAR COMPOSITION FOR CONCRETE}Sulfuric acid-resistant repair mortar composition for concrete {SULPHURIC ACID RESISTANT MORTAR COMPOSITION FOR CONCRETE}

도 1은 본 발명의 조성물에 사용된 고로 슬래그 미분말의 입도 분포를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the particle size distribution of blast furnace slag fine powder used in the composition of the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 분말도가 높은 슬래그를 혼입한 시멘트 경화체를 시차열분석(DTA) 및 열중량 분석(TG)결과를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TG) of the cement hardened material incorporating slag having a high powder degree according to the present invention.

도 3은 일본 동경도 하수도국 기준에 준하여 본 발명의 조성물에 대한 내황산성(중량 변화율) 실험한 결과를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the results of experiments with sulfuric acid resistance (weight change rate) for the composition of the present invention according to the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standard.

도 4는 일본 동경도 하수도국 기준에 따라 본 발명의 조성물에 대한 침투 저항성을 측정한 그래프이다. Figure 4 is a graph measuring the penetration resistance for the composition of the present invention according to the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standards.

도 5a 및 도 5b는 각각 비교예 및 본 발명의 실시예에 대해 황산 침지 실험을 행한 후 촬영한 공시체의 파단면 사진이다.5A and 5B are fracture surface photographs of specimens taken after the sulfuric acid immersion experiments were performed for Comparative Examples and Examples of the present invention, respectively.

도 6은 콘크리트 판 위에 본 발명의 조성물을 1회 도포한 상태를 나타내는 사진이다.6 is a photograph showing a state in which the composition of the present invention is applied once on a concrete plate.

본 발명은 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학적 침식에 의한 콘크리트의 노화된 부분을 보수하여 기존 콘크리트의 장기 수명을 연장시키는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a sulfuric acid resistant repair mortar composition for concrete, and more particularly, to a composition for repairing the aged portion of the concrete by chemical erosion to extend the long-term life of the existing concrete.

콘크리트의 구조물의 노화는 중성화, 염해, 동해, 화학적 침식, 알칼리 골재 반응, 피로, 풍화, 화재 등으로 시간 경과 함께 콘크리트가 원래의 기능을 발휘하지 못하고 특성이 저하한다. 이중 화학적 부식은 콘크리트가 외부에서 화학적 작용을 받아, 시멘트 경화체를 구성하는 수화 생성물이 변질 혹은 분해해서 결합 능력을 잃어 버리는 노화 현상을 총칭하여 화학적 부식이라고 한다.The aging of concrete structures is due to neutralization, salt damage, east sea, chemical erosion, alkali aggregate reaction, fatigue, weathering, fire, etc., and the concrete does not perform its original function and deteriorates with time. Double chemical corrosion is called chemical corrosion collectively as the aging phenomenon in which concrete is chemically reacted from the outside and the hydration products constituting the cement hardened body are deteriorated or decomposed and lose their binding ability.

화학적 부식에 있어서 일반적인 환경에서 화학적 부식이 문제가 생기는 것은 확률적으로 매우 적으며, 생활 하수 등에 포함된 유기물이 세균에 의해 반응을 일으켜 황산 이온을 생성함으로써 콘크리트를 침식하거나, 온천 지대 또는 산성비 등에 의한 산성물질에 의해 콘크리트가 침식되는 경우가 대부분이다. 따라서, 화학적 침식을 받는 구조물로는 화학 공장과 식품 공장 등의 관련 구조물, 토양 오염 및 온천 지대의 지하 구조물, 하수도 관련 하수 관거 및 복개 구조물 등을 들 수 있다.In chemical corrosion, there is a small probability that chemical corrosion is a problem in a general environment, and organic matter contained in domestic sewage, etc. reacts by bacteria to produce sulfate ions, which causes concrete to erode concrete, hot spring areas or acid rain, etc. In most cases, concrete is eroded by acid. Therefore, the structures subject to chemical erosion include related structures such as chemical plants and food factories, underground structures of soil contamination and hot springs, sewage-related sewer pipes and covered structures.

화학적 침식은 기존의 중성화, 동해, 염해에 의한 노화 현상과 혼동하기 쉽기 때문에, 콘크리트 구조물에 내황산성 보수 모르타르가 아닌 기존의 보수용 모르타르로 타설하여 결국 구조물에 균열 또는 박리 현상 등이 발생함으로써 내구성이 급격히 저하하는 경우가 빈번히 발생하고 있다.Since chemical erosion is easy to be confused with the aging phenomenon caused by the neutralization, east sea, and salt sea, it is not sulphate-repairing mortar, but instead of the existing repair mortar. There are frequent cases of sharp drops.

따라서 중성화, 동해, 염해 등과 별도로 화학적 부식이 일어날 가능성이 높은 하수 관거 및 복개 구조물 등의 보수에는 전용 보수용 모르타르 조성물 개발이 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to develop a dedicated mortar composition for repairing sewage pipes and covered structures that are highly likely to cause chemical corrosion separately from neutralization, east sea, and salt sea.

전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 화학적 부식에 강한 성분 및 성분비를 적절히 조절함으로써 기존 보수용 모르타르 특성을 보완하여 내화학적 및 내구성이 뛰어난 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems of the prior art, the present invention is to provide a sulfuric acid-resistant repair mortar composition for concrete, which is excellent in chemical resistance and durability by supplementing the existing repair mortar properties by appropriately adjusting the components and component ratios resistant to chemical corrosion.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물은 포틀랜드 시멘트 100중량부, 고로 슬래그 미분말 50~100중량부, 팽창재 10~20중량부, 섬유 0.5~5중량부, 고분자 수지 0.1~5 중량부, 고성능감수제 1~3중량부, 무기계 증점제 0.02~0.08 중량부 및 규사 150~300 중량부를 포함한다. 본 발명에서 상기 팽창제는 CSA계 팽창제 5~10 중량부 및 석고계 팽창제 5~10 중량부 포함되는 것이 바람직하다.In order to achieve the above technical problem, the sulfuric acid resistant repair mortar composition for concrete of the present invention is 100 parts by weight of Portland cement, 50 to 100 parts by weight of blast furnace slag, 10 to 20 parts by weight of expanding material, 0.5 to 5 parts by weight of fiber, and a polymer resin of 0.1. It includes -5 parts by weight, 1 to 3 parts by weight of a high performance reducing agent, 0.02 to 0.08 parts by weight of inorganic thickener and 150 to 300 parts by weight of silica sand. In the present invention, the expanding agent is preferably 5 to 10 parts by weight of the CSA-based expanding agent and 5 to 10 parts by weight of the gypsum-based expanding agent.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 사용되는 분체 즉, 고로 슬래그 미분말은 밀 등의 분쇄 수단을 이용하여 입도 분포가 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 예컨대 상기 고로 슬래그 분말은 평균 직경 약 6 ㎛가 되도록 분쇄될 수 있다. 고로 슬래그 미분말을 분쇄하여 사용하는 이유는 다음과 같다. In the powder used in the present invention, that is, the blast furnace slag fine powder, it is preferable that the particle size distribution is kept constant using grinding means such as a mill. For example, the blast furnace slag powder may be ground to an average diameter of about 6 ㎛. The reason for crushing the blast furnace slag powder is as follows.

먼저, 통상의 시멘트의 평균 입자 크기는 16㎛로 시멘트 입자를 둥근 입자로 가정했을 때, 그 공극에 들어갈 수 있는 입자의 크기는 약 6㎛이다. 고로 슬래그 미분말을 약 6㎛로 분쇄하여 시멘트 입자 사이를 매워줌으로서 충진율이 높아져, 치밀화되어 물리적 특성이 향상된다. 본 발명에 조성물에 사용된 고로 슬래그 미분말의 입도 분포를 도 1에 나타내었다.First, the average particle size of a conventional cement is 16 mu m, and assuming that the cement particles are round particles, the size of particles that can enter the voids is about 6 mu m. The blast furnace slag powder is pulverized to about 6 μm to fill the cement particles, thereby increasing the filling rate, densifying and improving physical properties. The particle size distribution of the blast furnace slag fine powder used in the composition in the present invention is shown in FIG. 1.

또 다른 고로 슬래그 미분말의 분쇄 이유는 Ca(OH)2의 생성량 억제에 있다. 포틀랜드 시멘트에서 가장 많은 양을 차지하고 있는 규산 칼슘 화합물인 C2S와 C3S의 수화 반응 및 생성물은 다음과 같다.Another reason for crushing the blast furnace slag powder is to suppress the amount of Ca (OH) 2 produced. Hydration reactions and products of calcium silicate compounds C 2 S and C 3 S, which occupy the largest amount in Portland cement, are as follows.

2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH2C 3 S + 6H C 3 S 2 H 3 + 3CH

2C2S + 4H C3S2H3 + CH2C 2 S + 4H C 3 S 2 H 3 + CH

수화 생성물은 크게 규산 칼슘 수화물(calcium silicate hydrate)와 수산화 칼슘이 발생하는 데 보통 시멘트 경화체내에 약 20~30% 정도의 수산화 칼슘이 발생한다. 이 수산화 칼슘은 황산에 매우 약하여 다음 반응을 통해 석고가 발생한다.Hydration products are largely generated from calcium silicate hydrate and calcium hydroxide, usually about 20-30% of calcium hydroxide in the cement hardening body. This calcium hydroxide is very weak to sulfuric acid, and gypsum is formed through the following reaction.

Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4·2H2OCa (OH) 2 + H 2 SO 4 → CaSO 4 2H 2 O

생성된 석고는 팽창 파괴를 일으키는 원인이 되는 에트린쟈이트를 생성시키는 물질로 작용하여 화학적 부식에 의한 균열, 박리 현상이 발생하게 된다.The resulting gypsum acts as a material to produce ethrinite, which causes expansion and destruction, causing cracking and peeling due to chemical corrosion.

도 2에 분말도가 높은 슬래그를 혼입한 시멘트 경화체를 시차열분석(DTA) 및 열중량 분석(TG)결과를 나타내었다. 슬래그 혼입 시멘트내에는 그림에서와 같이 칼슘 실리케이트(CSH)수화물이 다량 생성되지만, 산에 약한 수산화칼슘은 전혀 생성되지 않는 것을 알 수있다. 이는 수산화 칼슘이 생성되면, 약 450 ~ 500℃ 부근에서 탈수에 의한 열중량 감소(TG) 피크가 발생하지만, 도 2에서 알 수 있듯이 수산화 칼슘의 생성과 관련된 피크는 나타나지 않았다. 따라서 본 조성물은 내황산성에도 뛰어난 효과를 발휘한다. Figure 2 shows the results of differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TG) of the cement hardened material incorporating slag having a high powder density. As shown in the figure, a large amount of calcium silicate (CSH) hydrate is produced in the slag-incorporated cement, but no weak calcium hydroxide is generated in the acid. When calcium hydroxide is produced, a thermogravimetric reduction (TG) peak due to dehydration occurs around 450 to 500 ° C, but as shown in FIG. Therefore, this composition exhibits the outstanding effect also in sulfuric acid resistance.

또한, 본 발명의 조성물에서 상기 고로 슬래그 미분말은 포틀랜드 시멘트 100중량부에 대해 약 50~100중량부 사용되는 것이 바람직하다.In the composition of the present invention, the blast furnace slag fine powder is preferably used in an amount of about 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of Portland cement.

본 발명에 사용되는 팽창제로 CSA계 팽창재는 칼슘 설포 알루미네이트(calsium sulpho aluminate)계를 의미하며 모르타르 자체의 물리적 특성에 나쁜 영향을 주지 않고 팽창성능을 부여함으로서 외부 환경에 의한 건조 수축 등을 억제하여 석고계 팽창재와 더불어 모르타르의 균열을 방지하고 부착 강도를 향상 시킨다. 상기 팽창제는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대해 약 10 ~ 20 중량부 사용되는 것이 바람직하다. 또한 팽창제로 CSA계 팽창제와 석고계 팽창제를 모두 사용하는 경우 각각 5 ~ 10 중량부 포함되는 것이 바람직하다.As a swelling agent used in the present invention, a CSA-based expander means a calcium sulpho aluminate system and inhibits dry shrinkage due to an external environment by imparting expansion properties without adversely affecting the physical properties of mortar itself. In addition to gypsum-based expanders, it prevents the mortar from cracking and improves the bond strength. The expanding agent is preferably used in about 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of Portland cement. In addition, when both the CSA-based and gypsum-based expanding agent is used as the expanding agent, it is preferably included 5 to 10 parts by weight.

본 발명에 사용되는 섬유는 평균 길이가 4mm로 조성물의 유동성에 방해가 되지 않고, 균질하게 모르타르 조성물 내에 분산되어 모르타르 조성물의 경화 후에 균열을 방지하는 역할과 동시에 휨 강도를 향상시킨다. 본 발명에서 상기 섬유는 폴리에틸렌 섬유과 같은 통상의 유기 섬유가 사용될 수 있다.The fiber used in the present invention has an average length of 4 mm, which does not interfere with the flowability of the composition, and is homogeneously dispersed in the mortar composition to prevent cracking after curing of the mortar composition and to improve bending strength. In the present invention, the fiber may be a conventional organic fiber such as polyethylene fiber.

상기 섬유는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대해 약 0.5~5중량부 사용되는 것이 바람직하다.The fiber is preferably used in about 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of Portland cement.

본 발명에 사용되는 고분자 수지는 내산성이 있는 아크릴계 분말 수지로 프리믹스트형(pre-mixed type)의 모르타르 조성물을 위해 재유화형 분말 수지(redispersable polymer powder)로서 분체 혼합시 분말 상태로 혼합하여 사용 할 수 있다. 상기 아크릴계 분말 수지의 중량평균 분자량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 105 ~ 106 인 것이 바람직하다. 시멘트 성분과 적절하게 혼합하여 사용하는 경우에는 시멘트 수화물 사이에 수지막을 형성하기 때문에 시멘트의 모세 공극을 메워주는 역할을 함으로 치밀성 및 부착 강도를 증가시킨다. 본 발명에서 상기 고분자 수지는 상기 포트랜드 시멘트 100 중량부에 대해 0.1~5 중량부 포함되는 것이 바람직하다.The polymer resin used in the present invention is an acid-resistant acrylic powder resin, which is a redispersable polymer powder for the pre-mixed type mortar composition, which can be mixed and used in the powder state when the powder is mixed. have. The weight average molecular weight of the acrylic powder resin is not particularly limited, but is generally 10 5 to 10 6 . When properly mixed with the cement component, the resin film is formed between the cement hydrates, thereby filling the capillary pores of the cement, thereby increasing the compactness and adhesion strength. In the present invention, the polymer resin is preferably included 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the Portland cement.

고성능 감수제는 멜라민계 또는 나프탈렌의 것이 바람직하나 폴리카르본산계를 사용해도 무방하다. 상기 고성능 감수제는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대해 약 1~3중량부 포함되는 것이 바람직하다.The high performance sensitizer is preferably melamine or naphthalene, but polycarboxylic acid may be used. The high performance water reducing agent is preferably included in about 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of Portland cement.

본 발명에 사용되는 무기계 증점제는 점도 향상 외에 점착력 및 응집력을 향상시켜 재료 분리를 억제하며, 보수용 모르타르의 특징인 노화된 콘크리트 구조물 벽체 또는 천정에 바르거나 스프레이할 때에 바름 두께를 재료의 손실 없이 최대한으로 하여 매우 경제적으로 보수할 수 있다는 장점을 갖는다.Inorganic thickeners used in the present invention, in addition to improving viscosity, improve adhesion and cohesion, thereby inhibiting material separation, and when applying or spraying on an aged concrete structure wall or ceiling, which is a characteristic of the repair mortar, the coating thickness is maximized without loss of material. This has the advantage of being very economical to repair.

상기 무기계 증점제는 섬유와 같은 침상의 구조를 가지며 표면에 정전기를 띠 고 있는 것이 바람직하다. 상기 침상 무기계 증점제는 길이가 약 1.5 ~ 2.0 ㎛이며, 직경이 약 30 Å이다. 상기 무기계 증점제는 시멘트 성분 및 물과 혼합하여 노화된 콘크리트 구조물 벽체나 천정에 바르는 경우에는 무기계 증점재는 힘(shear stress)을 가하지 않으면 침상의 증점재가 불규칙적으로 배향하여 결국 재료가 분리되지 않고 균질하게 혼합되어 있지만, 힘을 가하면 즉, 모르타르 조성물을 노후화된 콘크리트 벽체에 바르면 한쪽 방향으로 배향하고 유동성이 향상되어 한번에 최대의 두께를 재료 손실없이 바를 수 있어 매우 경제적이라고 말 할 수 있다. 반면, 기존의 유기계 증점제는 점도가 향상으로 인해 재료 분리 등을 방지할 수 있지만, 점도가 향상된 채로 존재하기 때문에 바르거나 할 때 유동성이 좋지 않은 단점과 함께 점도로 인하여 흙손 등에 달라붙기도 하고 청소 등이 곤란하다는 단점이 있다. 상기 무기계 증점제는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대해 약 0.02~0.08 중량부 포함되는 것이 바람직하다. It is preferable that the inorganic thickener has a needle-like structure like fibers and has a static electricity on its surface. The acicular inorganic thickener is about 1.5 to 2.0 μm in length and about 30 mm 3 in diameter. When the inorganic thickener is mixed with cement components and water and applied to an aged concrete structure wall or ceiling, the inorganic thickener is oriented irregularly in the needle-like thickener if no stress is applied, and thus the material is not separated and homogeneous. However, when the force is applied, that is, when the mortar composition is applied to the aged concrete wall, it can be oriented in one direction and the fluidity can be improved, so that the maximum thickness can be applied at once without material loss, which is very economical. On the other hand, conventional organic thickeners can prevent material separation due to the improved viscosity, but due to the presence of improved viscosity, the fluidity is poor when applied or applied. This has the disadvantage of being difficult. The inorganic thickener is preferably included in about 0.02 ~ 0.08 parts by weight based on 100 parts by weight of Portland cement.

또한, 본 발명의 조성물은 골재로 규사를 포함하며, 상기 골재는 포틀랜드 시멘트 150~300 중량부 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the composition of the present invention includes the silica sand as the aggregate, the aggregate is preferably contained 150 to 300 parts by weight of Portland cement.

상술한 본 발명의 건조 모르타르 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대해 배합수 약 15 ~ 20 중량부를 혼합하여 시공된다.The dry mortar composition of the present invention described above is constructed by mixing about 15 to 20 parts by weight of the blended water with respect to 100 parts by weight of Portland cement.

이하 본 발명을 바람직한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 상세하게 설명하나 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example

본 발명의 모르타르 실시예 조성물은 아래 표 1과 같다. 물 분체비는 16%로 고정하였다. 표 2는 압축강도, 휨강도, 부착강도, 길이변화율의 물리적 특성 결과이다. 부착 강도 및 휨 강도는 일본 건연식 방법으로, 압축 강도는 KS F 5105, 길이 변화율은 KS F 2424에 의해 측정하였다. 응결 시간은 길모아 시험법으로 측정하였다. Mortar example compositions of the present invention are shown in Table 1 below. The water powder ratio was fixed at 16%. Table 2 shows the results of physical properties of compressive strength, flexural strength, bond strength, and length change rate. Bond strength and flexural strength were measured by the Japanese dry method, compressive strength was measured by KS F 5105 and length change rate by KS F 2424. The setting time was measured by the Gilmore test method.

내황산성 보수 모르타르 특성은 일본 동경도 하수도국 기준에 의하였으며, 이 기준은 표 3과 같은 특성을 요구하고 있다.Sulfuric acid-resistant repair mortar characteristics are based on the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standard, which requires the characteristics shown in Table 3.

구분division 시멘트cement 고로슬래그 미분말Blast furnace slag powder 팽창재Inflating material 증점재Thickener 고성능 감수제High performance water reducer 고분자 수지Polymer resin 섬유fiber 모래sand #4#4 #5# 5 #6# 6 실시예1Example 1 2424 2222 2.42.4 0.0120.012 0.360.36 0.720.72 0.520.52 1010 2020 2020 실시예2Example 2 2525 20.7520.75 2.52.5 0.01250.0125 0.3750.375 0.750.75 0.610.61 실시예3Example 3 2626 19.719.7 2.62.6 0.0130.013 0.390.39 0.780.78 0.520.52 실시예4Example 4 2727 18.5218.52 2.72.7 0.01350.0135 0.4050.405 0.810.81 0.540.54 비교예1Comparative Example 1 4545 -- -- -- 1One 44

물리특성Physical properties 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 압축강도 (MPa)Compressive strength (MPa) 3일3 days 41.941.9 42.342.3 40.640.6 43.643.6 45.545.5 7일7 days 52.552.5 51.551.5 50.950.9 56.356.3 56.356.3 28일28 days 64.564.5 65.865.8 63.263.2 65.765.7 68.568.5 휨강도 (MPa)Flexural strength (MPa) 3일3 days 7.27.2 7.17.1 6.86.8 6.96.9 1.71.7 7일7 days 8.68.6 8.58.5 8.68.6 8.58.5 2.52.5 28일28 days 12.512.5 11.511.5 13.513.5 12.612.6 3.53.5 부착강도 (MPa)Adhesion Strength (MPa) 14일14 days 5.85.8 5.95.9 5.55.5 5.45.4 1.01.0 28일28 days 6.86.8 6.96.9 6.56.5 7.07.0 1.21.2 길이변화율(×10-4)Length change rate (× 10 -4 ) -3.6-3.6 -3.8-3.8 -3.4-3.4 -3.6-3.6 -8.0-8.0 응결시간Setting time 초결(분)First minute 120120 120120 130130 125125 115115 종결(분)Termination (minutes) 270270 280280 280280 290290 280280

요구성능항목Required performance item 성능지표Performance indicator 시험방법Test Methods 강도특성 (압축강도: MPa)Strength Characteristics (Compressive Strength: MPa) 재령Age 3일3 days 25이상25 or more JIS R 5201(20 ℃)JIS R 5201 (20 ℃) 28일28 days 45이상45 or more 강도특성 (휨강도 : MPa)Strength Characteristics (Bending Strength: MPa) 재령Age 3일3 days 3이상3 or more 28일28 days 7이상7 or more 침투확산 저항성Penetration diffusion resistance 3이하3 or less 5% 황산용액 1주마다 교환5% sulfuric acid solution changed every week 무수축성Shrinkage -0.001이하-0.001 or less JIS R 5201(20 ℃)JIS R 5201 (20 ℃) 부착 강도Adhesion strength 1.5이상1.5 or more 건연식(20 ℃)Dry type (20 degrees Celsius) 내황산성(30일간 침적후) (중량 변화율)Sulfuric acid resistance (after immersion for 30 days) (weight change rate) ±10이하Less than ± 10 5% 황산용액 1주마다 교환5% sulfuric acid solution changed every week 시공성(흙손, 뿜칠)Constructability (soil, spray) 1회 도포량두께 2cm까지 가능1 coating thickness up to 2 cm

위 표들로부터 알 수 있는 바와 같이, 측정된 물리적 특성은 일본 동경도 하수도국 기준에 모두 만족하였고, 부착 강도의 경우 KS F 4175(엷은 마무리용 벽 바름재)시험 방법으로도 측정한 결과 모두 만족하는 것으로 나타났다. 또한 상기 물리적 특성 값은 일반 보수용 모르타르로 사용해도 무관할 정도의 물성 값을 나타낸다.As can be seen from the above tables, the measured physical properties satisfy all the standards of the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau, and in the case of adhesion strength, they are also satisfied by the KS F 4175 (thin finish wall coating) test method. Appeared. In addition, the physical property value represents a physical property value irrelevant to use as a general repair mortar.

도 3은 일본 동경도 하수도국 기준에 준하여 내황산성(중량 변화율) 실험한 결과를 나타낸 것이며, 도 4는 일본 동경도 하수도국 기준에 의한 침투 저항성을 나타낸 그래프이다. 도 5a 및 도 5b는 각각 비교예 및 실시예의 황산 침지 실험 후 공시체의 파단면 사진이다. 내황산성은 공시체를 제작하여 30일간 수중 양생한 후 5% 황산 용액에 침적하여 1주 마다 공시체를 꺼내어 중량 감소율과 침투 저항성을 관찰하였다. 5% 황산 용액은 1주마다 교환하였다.Figure 3 shows the results of the sulfuric acid resistance (weight change rate) test in accordance with the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standards, Figure 4 is a graph showing the penetration resistance by the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standards. 5A and 5B are photographs showing fracture planes of specimens after sulfuric acid immersion experiments of Comparative Examples and Examples, respectively. The sulfuric acid resistance was prepared by curing the specimen in water for 30 days, and then immersed in 5% sulfuric acid solution to remove the specimen every week, and the weight loss rate and penetration resistance were observed. The 5% sulfuric acid solution was changed every week.

도 5a 및 도 5b의 사진에서 점선 부분은 원공시체의 크기(5×5×5cm)를 나타낸다. 먼저, 도 5a를 참조하면, 비교예의 조성에 의한 일반 모르타르는 황산 침식에 의하여 공시체의 형태를 유지하지 못하고 떨어져 나간 것을 알 수 있다. 그러나, 도 5b의 실시예의 경우 모르타르의 원래 형태를 그대로 유지하는 것을 알 수 있다. 사진에서 흰 부분은 겉 표면이 황산염과 반응하여 나타난 생성물을 나타내는 것으로 황산의 침투 깊이로 나타난다.The dotted lines in the photographs of FIGS. 5A and 5B represent the size of the prototype (5 × 5 × 5 cm). First, referring to Figure 5a, it can be seen that the general mortar by the composition of the comparative example fell off without maintaining the form of the specimen by the sulfuric acid erosion. However, in the case of the embodiment of Figure 5b it can be seen that the original form of the mortar as it is. The white part in the picture shows the product of the outer surface reacting with sulphate, which is represented by the penetration depth of sulfuric acid.

황산 침지 실험 결과를 통하여 본 발명의 모르타르 조성물은 보수 모르타르 외에도 황산에 노출된 각종 콘크리트 구조물에 적용하며 매우 뛰어난 내구 성능을 발휘하는 것을 알 수 있다.Through the sulfuric acid immersion test results, it can be seen that the mortar composition of the present invention is applied to various concrete structures exposed to sulfuric acid in addition to the repair mortar and exhibits excellent durability.

한편, 본 실시예의 조성물은 1회 도포시 일본 동경도 하수도국 기준인 2cm 이상을 도포할 수 있었으나, 비교예의 경우 2cm의 도포 두께를 얻기 위해 3 ~ 4회의 도포 작업이 필요하였다. 도 6은 콘크리트 판 위에 본 발명의 조성물을 1회 도포한 상태를 나타내는 사진이다.On the other hand, the composition of the present example was able to apply more than 2cm of the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau standard at the time of one application, but in the case of the comparative example it required three to four application operations to obtain a coating thickness of 2cm. 6 is a photograph showing a state in which the composition of the present invention is applied once on a concrete plate.

본 발명의 조성물은 다음의 점에 있어서 노화된 콘크리트 구조물의 원래 기능을 회복시킴으로서 내구적인 콘크리트 구조물 사용에 매우 효과적이다.The composition of the present invention is very effective for the use of durable concrete structures by restoring the original function of the aged concrete structure in the following points.

1) 본 발명에서 제시한 모르타르 조성물은 점도가 증가 하지 않고 우수한 유동성이 나타나 1회 도포량이 타 모르타르에 비해 두껍게 발라져 전체적인 공사비가 절감되어 매우 경제적인 보수용 모르타르이다. 1) The mortar composition presented in the present invention shows excellent fluidity without increasing the viscosity, and the coating amount is thicker than that of other mortars so that the overall construction cost is reduced, and thus it is a very economical repair mortar.

2) 특히 화학적 침식을 받는 구조물은 화학 공장과 식품 공장 등의 관련 구조물, 토양 오염 및 온천 지대의 지하 구조물, 하수도 관련 하수 관거 및 복개 구조물 등 효과가 탁월하여 화학적 침식을 받은 콘크리트 보수에는 매우 적합한 제품이라고 할 수 있다.2) Particularly, chemically eroded structures are very suitable for repairing concrete eroded concrete due to its outstanding effects such as related structures such as chemical and food factories, underground structures in soil and hot spring areas, sewer pipes and covered structures in sewerage. It can be said.

3) 또한 산업 부산물을 재활용하여 환경적인 면에서도 기여하고 있다.3) It also contributes to the environment by recycling industrial byproducts.

Claims (2)

포틀랜드 시멘트 100중량부;100 parts by weight of Portland cement; 고로 슬래그 미분말 50~100중량부; 50-100 parts by weight of blast furnace slag fine powder; 팽창재 10~20중량부; 10 to 20 parts by weight of expandable material; 섬유 0.5~5중량부;0.5 to 5 parts by weight of fibers; 고분자 수지 0.1~5 중량부;0.1 to 5 parts by weight of the polymer resin; 고성능감수제 1~3중량부; High performance water reducing agent 1-3 parts by weight; 무기계 증점제 0.02~0.08 중량부; 및 0.02 to 0.08 parts by weight of inorganic thickener; And 규사 150~300중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물.Sulfate-resistant repair mortar composition for concrete, characterized in that it comprises 150 to 300 parts by weight of silica sand. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 무기계 증점제는 마그네슘 알루미노 실리케이트 광물과 고로 슬래그 미분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트용 내황산성 보수 모르타르 조성물.The inorganic thickener comprises magnesium aluminosilicate mineral and blast furnace slag fine powder, characterized in that the sulfuric acid-resistant repair mortar composition for concrete.
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