KR20110035684A - 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법 - Google Patents

폴리머 모르타르 조성물의 분사장치, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 관한 것으로, 폴리머 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물에 분사하여 보수하는데, 상기 분사장치를 이용하는 경우 폴리머 모르타르 조성물이 분사장치의 호수에 막히는 문제를 방지하고, 작업영역이 확장되며 공사비를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 분사장치의 폴리머 모르타르 조성물은 양생 전후에 발생하는 초기균열 및 미세균열 등을 방지하고, 내구성, 내균열성 및 물리적 강도를 향상시키고, 또한 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 이용하여 보수공법을 실시하는 경우 작업이 보다 원할하고 시공이 우수하여 콘크리트 구조물을 보수하고 유지하는데 장기적인 효과를 가진다.
분사장치, 폴리머 모르타르, 폴리벤즈옥사졸 섬유, 폴리에틸렌옥사이드, 보수, 유지, 콘크리트 구조물

Description

폴리머 모르타르 조성물의 분사장치, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법{COMPOSITION OF POLYMER MORTAR FOR SPRAY APPARATUS AND REPAIR METHOD OF CONCRETE STRUCTURES USING THE SAME}
본 발명은 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 관한 것이다.
지금까지 건설현장에서 구조재료로 가장 널리 사용되고 있는 콘크리트의 대표적인 시멘트계 재료는 우수한 압축강도, 경제성 및 내구성이 뛰어나 건설구조물의 주요 구성 재료로서 널리 사용되어 왔으나, 인장 및 휨강도가 작고 변형 능력이 작아 유해한 균열발생 후에 응력 및 내구성이 급격히 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점으로 인하여 시멘트계 재료는 최대 응력에 도달한 이후 갑자기 파괴가 되어 구조물의 수명을 급격히 저하시키는 대표적인 취성재료가 되었다.
한편, 건설 기술의 발전과 함께 오늘날 많은 콘크리트 구조물들이 만들어지면서 문제점이 발생하고 있는데 이중 균열발생이 그 대표적이라 하겠다. 일반적으로 사용되는 콘크리트 및 보수용 모르타르는 양생 전후에 초기균열 및 미세균열 등이 발생하는데, 이는 콘크리트 구조물에서 나타나는 이중 균열의 원인 중 하나인 것이다.
균열은 크게 구조적인 균열(structural crack)과 비구조적인 균열(nonstructural crack)의 두 가지로 분류할 수 있는데 콘크리트 구조물에 균열이 발생하면, 구조적 결함, 내구성 저하, 외관손상, 철근부식, 방수성능 저하 등으로 구조물의 수명단축에 치명적인 손실을 초래한다.
이러한 균열 원인 중의 하나로서 시멘트를 이용한 모르타르의 양생과정 중 수급의 급격한 방출에 의해 모르타르 내부와 표면 사이의 응력이 발생하고, 보수재료인 모르타르가 가져야 할 점착력을 얻기 위해 시멘트의 사용량을 증가시킬 경우 수화열에 의한 모르타르 내ㆍ외부간 응력이 발생함으로써 몰탈 소성 과정 중에 균열이 발생되는 가능성을 가지게 된다. 이러한 균열 가능성은 양생 후반기에 들어서 균열발생이라는 중대한 결점으로 나타난다.
이 외의 균열 원인으로는 외적인 하중이나 부등침하에 의한 작용력을 지속적으로 받게 되고 외부의 온도변화에 의하여 수축팽창이 반복적으로 일어남에 따라 구조적 강도가 취약한 부위로부터 균열이 발생되고, 양생시의 급격한 온도 차이와 시멘트의 수화반응에 의해 균열이 발생된다.
또한 환경이 오염되면서 많은 차량에서 또는 공장에서 배출되는 대기중에 이산화탄소가 수분과 결합하여 콘크리트에 침입하면 철근 콘크리트내 철근 주변을 감싸고 있는 강알칼리성 보호막을 중성화시켜 (pH가 13에서 9 이하) 철근 콘크리트내 철근의 부식이 발생하게 된다. 하기 화학식 1은 콘크리트 내에 이산화탄소와 물의 화학반응을 나타낸 것이다.
통상 철근의 부식은 약 7배의 부피 팽창을 자져오며, 이 팽창압이 콘크리트를 밀어내어 심각한 결함을 발생하게 된다. 또한 보강 철근의 역할이 감소 되어 인장강도가 떨어져 콘크리트 구조물에 심각한 영향을 받게 된다.
<화학식 1>
Ca(OH)2 + CO2 --------→ CaCO3 + 2H2O
↑
H2O
상기 화학반응 후 생성되는 H2O가 콘크리트 표면에서 증발하면 콘크리트의 수축현상으로 인하여 인장응력이 발생되며 이것이 인장강도를 초과하면 표면균열이 생기는 것이다.
콘크리트 제조시 사용되는 골재는 주로 규산계통으로써 시멘트 알칼리 성분(Na, K)과 알칼리 용해성 규산을 함유한 골재와의 반응으로 체적이 팽창하여 콘크리트의 균열파손 현상이 나타난다. 알칼리는 시멘트 이외에도 해사, 혼화제 또는 제설제에도 함유되어 있다. 규산을 함유한 골재로는 단백석, 옥수, 인규석, 화산성 유리, 은미정질의 석영 및 규산염, 백운석을 함유한 석회암이 있는데 가장 민감한 것은 단백석이고 비교적 반응성이 작은 것은 화산성 유리나 규산염, 백운석을 함유한 석회암이다. 알칼리 골재반응은 습윤상태에서 하기 화학식 2와 같은 화학반응을 한다.
<화학식 2>
SiO2ㆍnH2O + 2NaOH ------> Na2SiO2ㆍ(n+1)H2O
이때 규산은 수산화염과 함께 진한 알칼리 실리카용액으로 변하여 골재의 강성이 약해지고 또한 체적이 증가하는 알칼리 팽창현상이 나타난다. 알칼리 반응은 기후조건에 따라 수 개월에서 수 년 동안 진행하면서 백화현상, 골재뽑힘 및 세척현상, 깔때재뽑형태의 파열이 나타나며, 미세한 격자모양의 균열이 형성되어 최악의 경우에는 콘크리트가 완전히 파괴되기도 한다.
또한, 해수나 지하수에는 다량의 황산염을 함유하고 있으며 공장폐수, 점토질 흙, 및 공장 배출가스에도 황산염이 함유되어 있어 하수오니의 생물학적 반응에 의해서도 균열이 발생한다. 물에 용해된 SO4 -2 이온이 콘크리트 공극을 통해서 침투하면 시멘트 수화물이 알루미네이트 하이드레이트(aluminate Hydrate; 3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O)와 반응하여 침상구조 결정인 에트링가이트(ettringite; 3CaOㆍAl2O3ㆍ3CaSO4ㆍ32H2O)로 변하고 이때 체적은 약 227% 증가하여 공극벽에 압축력을 가한다. 따라서 콘크리트는 인장응력이 발생하면서 균열이 형성된다. 이런 균열 부위에 Ca(OH)2와 SO4 -2의 반응 결과물인 석고(CaSO4 ㆍ2H2O)로 인하여 균열폭이 더욱 증가되면서 에트링가이트 형성 전선이 계속 콘크리트안으로 진행되고 결과적으로 콘크리트는 파괴되는 것이다.
이러한 콘크리트 결합을 유지 및 보수하는 방법 중의 하나로 보수용 모르타르를 이용하는 방법이 있다. 종래의 이러한 보수 방법은 철근콘크리트 구조물의 열화된 부위를 제거하고 그 제거된 부분을 단순히 보수용 모르타르를 메우는데 사용되거나, 기존의 철근콘크리트 구조물의 단면을 증가시켜 그 강성을 키우는데 사용되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르 등이 개발되었으나, 이러한 폴리머 시멘트 모르타르 역시 다음과 같은 문제점가 있다.
기존의 폴리머 보수용 모르타르는 비록 일부가 섬유를 함유하고 있지만 친수성이 좋지 않아 부착력이 저하되고, 섬유간 정전기 발생으로 상호 엉겨 분산성이 나쁘고 작업성이 저하되는 문제점이 있다. 또한 적합하지 못한 폴리머 사용으로 기존의 폴리머 시멘트 모르타르는 기존 콘크리트와의 부착성이 떨어지며, 물리적 강도가 빈약하며, 양생 초기 전후에 균열이 발생하여 그에 따른 문제점이 발생되고 있다.
또한, 이러한 폴리머 시멘트 모르타르를 이용한 시공방법에는 인력에 의한 방법과 모르타르 분사장치를 이용한 방법이 있으나, 인력에 의한 방법의 문제점은 손상된 구조체에 밀실한 다짐을 할 수가 없어 밀도 면에서 굉장히 취약한 단점이 있으며, 인력에 의한 방법이므로 공사비 증대 및 재료의 손실 작업성능 저하 등의 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 모르타르의 분사장치를 이용한 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나 분사장치를 이용하는 방법의 문제점은 보수용 모르타르와 분사장치와의 배합이 원할하지 않는 문제점이 있고, 분사장치 호스의 막힘현상이 발생하고, 장비의 작업영역이 감소하며, 보수량 대비 상대적으로 공사비가 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 폴리머 모르타르 조성물이 분사장치의 호스에 막히는 문제를 방지하고, 작업영역이 확장되며 공사비를 감소시킬 수 있는 분사장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 양생 전후에 발생하는 초기균열 및 미세균열 등을 방지하고, 내구성, 내균열성 및 물리적 강도를 향상시킨 폴리머 모르타르 조성물을 분사장치에 이용하는 것이다.
또한, 본 발명은 폴리머 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물에 상기 분사장치를 이용하여 보수하는 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리머 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물에 분사하여 보수하기 위한 분사장치에 있어서, 상기 폴리머 모르타르 조성물을 혼합시키는 믹서; 상기 믹서에 물을 공급하는 워터펌프; 상기 믹서에 의해 혼합된 폴리머 모르타르 조성물이 이송되는 호스; 상기 호스의 끝단에 설치되어 시공 부분에 폴리머 모르타르 조성물을 분사시키는 분사노즐 및; 상기 분사노즐이 고압으로 폴리머 모르타르 조성물을 분사시킬 수 있도록 고압 의 압축공기를 공급하는 공기압축기를 포함하는 것인 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 호스의 일측에는 믹서와 워터펌프 및 공기압축기에 전기적인 구동력을 제공함과 동시에 믹서에서 혼합된 조성물을 고압으로 호스로 이송시키기 위한 발전기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 분사노즐은, 상기 호스의 끝단과 연통가능하게 연결되는 본체; 상기 본체의 선단에 일정길이로 형성된 노즐구; 상기 본체의 둘레에 적어도 2개 이상의 관로로서 공기압축기와 연결되는 압축공기 투입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 분사노즐의 노즐구는 원통형으로 이루어지고, 그 내면에는 나사산 형태의 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 분사노즐의 본체에는 전방으로 갈수록 그 단면적이 작아지는 단차부가 복수단에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 복수단의 단차부는 분사노즐의 본체에서 압축공기 투입구의 전방 쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 복수단의 단차부는 3단으로 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 폴리머 모르타르 조성물은, 시멘트 25.0 내지 38중량%; 세골재 12.5 내지 28.5중량%; 플라이애쉬 5.0 내지 25.0중량%; 유동화제 0.3 내지 1.5중량%; 응결지연제 0.3 내지 1.2중량%; 경화촉진제 0.01 내지 0.15중량%; 팽창제 3.0 내지 5.0중량%; 혼화제 0.1 내지 1.0중량%; 폴리벤즈옥사졸 섬유 8.5 내지 16.5중량%; 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자 1.0 내지 3.5중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 폴리머 모르타르 조성물은 폴리머 모르타르 조성물 100중량부를 기준으로 하여 물 9.5 내지 32중량부로 포함하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 열화된 콘크리트를 제거하는 공정(S1); 상기 S1 공정 후 콘크리트가 제거된 부분을 고압수를 이용하여 세척하는 공정(S2); 상기 S2 공정 후 콘크리트가 제거된 부분의 철근에 방청제를 시공하는 공정(S3); 상기 S3 공정 후 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 분사장치를 이용하여 폴리머 모르타르 조성물을 분사하여 시공부분을 복구하는 공정(S4); 및 상기 S4 공정 후 중성화 방지재를 시공부분에 도포하여 코팅하는 공정(S5)을 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.　　
본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치를 이용하는 경우 폴리머 모르타르 조성물이 분사장치의 호수에 막히는 문제를 방지하고, 작업영역이 확장되며 공사비를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 분사장치의 폴리머 모르타르 조성물은 양생 전후에 발생하는 초기균열 및 미세균열 등을 방지하고, 내구성, 내균열성 및 물리적 강도를 향상시키고, 또한 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 이용하여 보수공법을 실시하는 경우 작업이 보다 원할하고 시공이 우수하여 콘크리트 구조물을 보수하고 유지하는데 장기적인 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다.　　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　　
본 발명의 일 구현예는 폴리머 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물에 분사하여 보수하기 위한 분사장치에 있어서, 상기 폴리머 모르타르 조성물을 혼합시키는 믹서; 상기 믹서에 물을 공급하는 워터펌프; 상기 믹서에 의해 혼합된 폴리머 모르타르 조성물이 이송되는 호스; 상기 호스의 끝단에 설치되어 시공 부분에 폴리머 모르타르 조성물을 분사시키는 분사노즐 및; 상기 분사노즐이 고압으로 폴리머 모르타르 조성물을 분사시킬 수 있도록 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기를 포 함하는 것인 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치인 것이다.
본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 시공부분에 분사하는 분사 장치는 통상적인 분사 장치가 모두 사용될 수 있으나, 하기에서 설명되는 분사 장치(10)를 적용하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 시공부분에 분사하는 분사 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에서 분사노즐의 구성을 나타낸 일부 평면도이며, 도 3은 도 2의 내부 구성을 나타낸 단면 구성도이다.
또한, 도 4는 도 3에서 ‘A'부 확대 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물의 분사 장치(10)는, 폴리머 모르타르 조성물(시멘트, 세골재, 플라이애쉬, 유동화제, 응결지연제, 경화촉진제, 팽창제, 혼화제, 폴리벤즈옥사졸 섬유, 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자, 폴리비닐알콜 단섬유)을 혼합시키는 믹서(Mixer)(12)와, 상기 믹서(12)에 물을 공급하는 워터펌프(14)와, 상기 믹서(12)에 의해 혼합된 폴리머 모르타르 조성물이 이송되는 호스(16)와, 상기 호스(16)의 끝단에 설치되어 시공 부분에 폴리머 모르타르 조성물을 분사시키는 분사노즐(20) 및 상기 분사노즐(20)이 고압으로 폴리머 모르타르 조성물을 분사시킬 수 있도록 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기(18)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 호스(16)의 일측에는 믹서(12)와 워터펌프(14) 및 공기압축기(18)에 전기적인 구동력을 제공함과 동시에 믹서(12)에서 혼합된 조성물을 고압으로 호스(16)로 이송시키기 위한 발전기(30)가 설치되어 있다.
따라서, 믹서(12)에서 상기한 재료들과 물이 혼합되어 조성된 폴리머 모르타르 조성물은 호스(16)를 고압으로 이동하면서 분사노즐(20)을 통해 시공부분에 분사가 이루어지게 되는데, 이때 공기압축기(18)에서 고압의 압축공기를 분사노즐(20)로 공급하여 분사강도를 증대시키게 된다.
상기 분사노즐(20)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 호스(16)의 끝단과 연통가능하게 연결되는 본체(202)와, 상기 본체(202)의 선단에 일정길이로 형성된 노즐구(210)와, 상기 본체(202)의 둘레에 적어도 2개 이상의 관로(18a)로서 공기압축기(18)와 연결되는 압축공기 투입구(204)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 분사노즐(20)의 본체(202) 및 노즐구(210)는 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 공기압축기(18)와 연결되고 본체(202)와 연통되는 압축공기 투입구(204)는 2개가 형성될 경우, 서로 대향되게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 압축공기 투입구(204)는 2개 이상이면 그 개수에는 한정을 두지 않으며, 3개 이상일 경우에는 양쪽으로 동일한 간격만큼 이격되어 균등하게 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 분사노즐(20)의 본체(202) 외측으로 2개 이상의 압축공기 투입구(204)를 형성하게 되면, 한쪽 방향으로부터가 아닌 여러 방향에서 고압의 압축공기가 투입됨으로써, 호스(16)를 통해 분사노즐(20)로 이송되는 폴리머 모르타르 조성물을 재료의 분리 없이 노즐구(210) 쪽으로 균등하게 밀어주게 됨으로써, 보다 효율적으로 분사가 이루어지게 된다.
한편, 분사노즐(20)의 본체(202)에는 전방으로 갈수록 그 단면적이 작아지는 단차부(206)가 복수단에 걸쳐 형성되어 있다.
이러한 복수단의 단차부(206)는 분사노즐(20)의 본체(202)에서 압축공기 투입구(204)의 전방 쪽에 설치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 분사노즐(20)의 본체(202)를 통과하는 폴리머 모르타르 조성물이 고압공기에 의해 점차 단면적이 작아지는 단차부(206)를 통과하면서 압축이 이루어지도록 함으로써, 노즐구(210)를 통하여 최종적으로 분사되는 폴리머 모르타르 조성물의 밀도를 높여 끊김이 없이 즉, 재료의 분리현상 없이 균일한 압력으로 분사가 이루어지도록 하기 위함이다.
참고로, 본 발명에 따른 분사 장치(10)에서 분사노즐(20)의 본체(202)에 형성되는 단차부(206)는 1단 이상의 복수단이면 되는데, 1단 또는 2단의 경우 밀도 향상에 큰 효과를 발휘하지 못하고, 3단 이상이면 병목현상에 따른 원활한 분사에 제약을 받을 수 있으므로, 3단으로 형성하는 것이 가장 바람직하나, 그 단차에 대한 수에 대해서는 한정을 두지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 분사 장치(10)에 적용되는 분사노즐(20)의 노즐구(210)는 내면에 나사산 형태의 가이드홈(212)이 형성되어 있다.
따라서, 본체(202)의 단차부(206)를 통과하여 밀도가 높아진 폴리머 모르타르 조성물은 최종적으로 나사산 형태의 가이드홈(212)을 따라 회전되면서 분사가 이루어지게 됨으로써, 분사강도가 더욱 증대된다.
상기 폴리머 모르타르 조성물은, 시멘트 25.0 내지 38중량%; 세골재 12.5 내지 28.5중량%; 플라이애쉬 5.0 내지 25.0중량%; 유동화제 0.3 내지 1.5중량%; 응결지연제 0.3 내지 1.2중량%; 경화촉진제 0.01 내지 0.15중량%; 팽창제 3.0 내지 5.0 중량%; 혼화제 0.1 내지 1.0중량%; 폴리벤즈옥사졸 섬유 8.5 내지 16.5중량%; 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자 1.0 내지 3.5중량%;를 포함하는 것이다.
상기 시멘트는 보통포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 초조강포틀랜드시멘트 및 초속경시멘트 등 특별한 제한이 없으며, 초기강도를 확보하기 위해서는 조강시멘트, 초조강시멘트 및 초속경시멘트의 사용이 바람직하고, 더욱이 보통포틀랜드시멘트와 급결제를 조합하여 사용하여도 된다. 상기 시멘트의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 25.0 내지 38중량%이다. 상기 시멘트의 함량이 25.0중량% 미만인 경우 응결속도가 지연되고, 강도가 저하되는 문제점이 있고, 38중량%를 초과하는 경우 수화열의 발생에 의한 수축균열이 발생하는 문제점이 있다.
상기 세골재는 천연사, 규사, 인조골재, 및 이들이 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 사용할 수 있다. 상기 세골재의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 12.5 내지 28.5중량%이다. 상기 세골재의 함량이 12.5중량% 미만인 경우 강도가 저하되고 작업하는데 어려움이 있고, 28.5중량%를 초과하는 경우 경화 속도가 지연되고, 작업하는데 매우 어려운 단점이 있다.
상기 플라이애쉬는 화력발전소 등에서 부산물로 발생하는 것으로 분말도는 3100 내지 4600㎠/g, 비중은 화학성분 중의 Fe2O3에 의해 좌우되며, 시멘트의 2/3정도인 1.91 내지 2.32 정도이다. 또한, 상기 플라이애쉬의 입자 크기는 1 내지 140 ㎛ 정도이며, 플라이애쉬의 형태는 거의 대부분이 구형이고, 큰 입자들 가운데는 중앙부가 비어 있는 형태로 존재하거나, 내부가 미세한 구상의 입자로 채워져 있는 것도 있다. 또한, 상기 플라이애쉬의 화학적 주성분은 SiO2, Al2O3, CaO 등이다. 상기 플라이애쉬의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 5.0 내지 25.0중량%이다. 상기 플라이애쉬의 함량이 5.0중량% 미만인 경우 장기강도의 저하, 콘크리트의 수밀성 부족 및 작업성(workability) 저하의 문제점이 있고, 25.0중량%를 초과하는 경우 응결속도 지연 및 작업성 저하의 문제점이 있다.
상기 유동화제는 통상적으로 사용하는 것으로, 이의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.3 내지 1.5중량%이다. 상기 유동화제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 유동성이 확보되어 작업성이 향상되고, 초기 응결이 우수한 효과가 있다.
상기 응결지연제는 통상적으로 사용하는 것으로, 이의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.3 내지 1.2중량%이다. 상기 응결지연제의 함량이 0.3중량% 미만인 경우 초기의 급격한 경화현상으로 인한 균열이 발생하고, 1.2중량%를 초과하는 경우 초기강도 및 초기응결이 저하되는 문제점이 있다.
상기 경화촉진제는 통상적으로 사용하는 것으로, 이의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.01 내지 0.15중량%이다. 상기 경화촉진제의 함량이 0.01중량% 미만인 경우 응결속도의 영향을 미치지 못하여 초기강도를 발현할 수 없는 문제점이 있고, 0.15중량%를 초과하는 경우 응결속도가 너무 빨라 작 업성을 확보할수 없으며, 장비의 펌핑(pumping) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
상기 팽창제는 통상적으로 사용하는 것으로, 이의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 3.0 내지 5.0중량%이다. 상기 팽창제의 함량이 3.0중량% 미만인 경우 완료된 제품의 수축이 발생하여 장기적인 균열의 원인이 되는 문제점이 있고, 5.0중량%를 초과하는 경우 과도하게 제품이 팽창하여 초기의 균열을 발생시키는 문제점이 있다.
상기 혼화제는 혼화제 100중량부를 기준으로 하여 수축저감제 3.5 내지 4.6중량부, 증점제 4.4 내지 6.7중량부, 소포제 5.2 내지 8.5중량부, 재유화형 분말수지 18.3 내지 24.1중량부, 보강화이바 38.5 내지 42.3중량부, 구상 유동성 개선제 18.2 내지 25.7중량부로 구성된다. 상술한 구성으로 이루어진 혼화제의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.1 내지 1.0중량%이다. 상기 혼화제의 함량이 0.1중량% 미만인 경우 시멘트가 굳지 않고 강도를 발현할 수 없는 문제점이 있고, 1.0중량%를 초과하는 경우 급격한 건조 수축으로 인한 균열 발생 및 작업성 미확보 등의 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 폴리머 모르타르 조성물은 폴리벤즈옥사졸 섬유 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자를 포함한다.
즉, 본 발명은 고인성 섬유로서 폴리벤즈옥사졸(polybenzoxazole; PBO) 섬유를 포함하고 있어, 친수성을 향상시켜 부착력이 우수하고 정전기가 발생하지 않아 분산성이 우수하며, 내구성, 인장력, 균열 억제성 및 부착강도가 우수하고, 작업성이 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
이를 구체적으로 설명하면, 본 발명에서는 폴리벤즈옥사졸 섬유를 사용함으로써 분사장치나 미장 칼과의 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시켜 작업능률이 향상되고, 모르타르의 양생시 수화열을 감소시켜 건조수축균열의 억제 및 장기적인 내구성의 향상을 가져올 수 있는 것이다.
일반적으로 시멘트는 물과 혼합되면 에트링가이트(ettringite; 3CaOㆍAl2O3ㆍ3CaSO4ㆍ32H2O)가 생성되어 경화가 시작되는데, 이때 생성되는 과정에서 발생하는 열을 수화열이라 한다. 상기 에트링가이트가 생성되면서 폴리벤즈옥사졸 섬유와 에트링가이트가 결합되어 수화열을 분산시켜 이로 인한 균열을 억제시키며, 또한 물리적 화학적 강도 및 내구성이 증가되는 것이다.
또한, 본 발명은 폴리에틸렌 옥사이드계 고분자를 포함함으로써, 경화 전에 폴리머 입자와 연행공기의 볼 베어링 작용, 그리고 폴리머 중에 함유된 계면 활서어제의 분산작용에 의해 우수한 작업성을 갖는다. 소정의 반죽질기를 얻는데 필용한 물-시멘트비(W/C)는 폴리머-시멘트비(P/C)의 증가에 따라 감소하며, 이것은 고강도발현과 건조수축 감소에도 기여한다. 공기연행은 반죽질기 향상과 내동결융해성 개선에도 효과가 있다. 또한 계면활성제에 의한 기포의 작용 때문에 보통 적당한 양의 공기가 연행된다. 이 작용은 공기연행 및 감수효과에 의해서 블리딩(bleeding) 및 재료분리에 대해 양호한 저항성을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이러한 폴리벤즈옥사졸 섬유 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자를 포함함으로써, 콘크리트의 취성파괴를 연성파괴로 유도하고, 분사장치의 시 공에 적합하도록 원활한 작업성 및 유동성을 보유할 수 있어, 콘크리트 구조물의 보수공법에 사용 적합한 폴리머 모르타르를 제공할 수 있는 것이다.
상기 폴리벤즈옥사졸 섬유의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 8.5 내지 16.5중량%이다. 상기 폴리벤즈옥사졸 섬유의 함량이 8.5중량% 미만인 경우 일부 건조수축이 발생하는 문제점이 있고, 16.5중량%를 초과하는 경우 재료의 뭉침현상이 발생하여 재료분리 현상이 발생하는 문제점이 있다.
상기 폴리에틸렌옥사이드계 고분자는 널리 사용되고 있는 고분자로서 특별히 한정되는 것은 아니며, 상업적으로 구입하여 사용할 수도 있다. 상기 폴리에틸렌옥사이드계 고분자의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량%를 기준으로 하여 1.0 내지 3.5중량%이다. 상기 폴리에틸렌옥사이드계 고분자의 함량이 1.0중량% 미만인 경우 수축균열이 발생하며 작업성이 저조한 문제점이 있고, 3.5중량%를 초과하는 경우 경화속도가 매우 느리게 되어 초기강도의 발현이 매우 늦어지는 문제점이 발생한다.
한편 상술한 폴리머 모르타르 조성물은 물과 배합하여 사용할 수 있는데, 이때 물의 함량은 폴리머 모르타르 조성물 100중량부를 기준으로 하여 9.5 내지 32중량부로 포함할 수 있다. 상기 물의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 각각의 성분들이 균일하게 혼합할 수 있고, 유동성이 우수하여 작업성을 향상시키는 효과를 가진다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 폴리머 모르타르 조성물 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보수공법은 열화된 콘크리트를 제거하는 공정(S1), 상기 S1 공정 후 콘크리트가 제거된 부분을 고압수를 이용하여 세척한 후 접착증강제를 도포하는 공정(S2), 상기 S2 공정 후 콘크리트가 제거된 부분의 철근에 방청제를 시공하는 공정(S3), 상기 S3 공정 후 분사장치를 이용하여 상술한 폴리머 모르타르 조성물을 분사하여 시공부분을 복구하는 공정(S4), 및 상기 S4 공정 후 중성화 방지재를 시공부분에 도포하여 코팅하는 공정(S5)을 포함한다.
우선, 콘크리트 구조물의 보수공법을 실시하기 전 보수공법을 실시할 콘크리트 구조물의 표면 상태를 점검하여 오염된 콘크리트 표면을 치핑(chipping)하면서 페놀프탈레인 용액을 이용하여 중성화 깊이를 파악한다. 중성화 깊이가 파악된 후 중성화 반응에 의해 열화된 콘크리트 표면을 제거한다(S1).
이어서, 콘크리트가 제거된 부분을 고압수를 이용하여 상기 S1 공정 후 콘크리트가 제거된 부분을 고압수를 이용하여 세척하는 공정(S2)을 실시한다.
이때, 고압수로 세척공정을 실시하기 전 무급유식 공기압축기(oil-free compressed air)를 사용하여 세척하는 공정을 더 실시할 수 있다.
또한, 세척공정을 실시한 후 접착증강제를 도포하는 공정을 더 실시 할 수 있다. 상기 접착증강제는 기존 콘크리트 모체와 새로이 충전하는 폴리머 모르타르 조성물과의 부착력을 증대시키는 역할을 하는 것으로 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며 특별히 한정되는 아니다.
상기 S2 공정 후 콘크리트가 제거된 부분의 철근에 방청제를 시공하는 공정(S3)을 실시한다. 이때, 철근의 상태를 확인하여 만약 철근의 부식이 심할 경우 철근 배면을 꺼내어 부식이 심한 부분에 철 브러쉬나 그라인더를 이용하여 부식부분(녹)을 제거하고, 방청재를 도포하거나, 부식의 정도가 매우 심하여 철근으로서 구조적 기능을 상실한 경우 부식이 심한 철근을 절단하고 새로운 철근, 탄소봉, 로드(rod) 등의 보강재를 삽입하여 보강하는 작업을 더 실시할 수 있다.
상기 방청제는 통상적으로 사용되는 것으로서 특별히 한정되는 아니며, 예를 들어 카복실아민(carboxyl-amine)계 방청제를 사용할 수 있다.
상기 S3 공정 후 분사장치를 이용하여 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 분사하여 시공부분을 복구하는 공정(S4)을 실시한다. 상기 분사장치는 상술한 본 발명에 따른 분사장치를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 분사장치를 사용하기 전 상기 S2 공정에서 실시한 접착 증강제가 지촉건조되면 콘크리트가 제거된 부분의 철근 후면에 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 손으로 밀어 넣는 공정을 더 실시할 수 있다. 또한, 상기 S3 공정 후 흙손 등으로 마감 미장하는 공정을 더 실시할 수 있다.
상기 S4 공정 후 중성화 방지재를 시공부분에 도포하여 코팅하는 공정(S5)을 실시한다. 이때, 코팅공정은 상기 S4 공정 후 일정기간 예를 들어 1일 정도 지난 후 실시하는 것이 좋다. 상기 중성화 방지제는 중성화를 억제하는 역할을 하는 것으로서, 일례로 아크릴-우레탄 코폴리머(acryl-urethane copolymer)계 중성화 방지제를 들 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다.　 그러나 하기한 실 시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
모르타르 조성물(시멘트, 세골재, 플라이애쉬, 유동화제, 응결지연제, 경화촉진제, 팽창제, 혼화제, 폴리벤즈옥사졸 섬유, 및 폴리에틸렌옥사이드계 고분자, 폴리비닐알콜 단섬유)의 각 성분을 하기 표 1에 나타낸 함량으로 측정하여 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 이때 물의 함량은 하기 표 1에서 나타낸 함량으로 측정하여 배합하였다. 상기 각각의 성분들은 통상적으로 사용하는 것으로 일부 성분들의 제조회사 및 상품명을 일례로 기재하였다. 하기 표 1의 함량 단위는 중량%이다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
시멘트 31.6 29.8 28.6 25.5 27.6 29.5 26.7
세골재 20.3 20.9 18.6 21.3 33.05 33.4 29.48
플라이애쉬① 5.0 9.0 11.5 13.5 6.5 5.5 8.5
유동화제② 1.2 0.8 0.4 1.2 0.5 0.9 1.1
응결지연제③ 1.0 0.52 0.8 1.0 0.5 0.8 0.85
경화촉진제④ 0.01 0.09 0.1 0.12 0.05 0.1 0.02
물 7.5 9.49 8.9 7.6 9.5 12.5 5.65
팽창제⑤ 3.0 1.0 3.0 3.0 4.5 3.0 2.6
혼화제 12.09 12.90 13.7 13.18 16.8 12.3 9.6
폴리벤즈옥사졸 섬유⑥ 16.5 13.0 11.0 9.0 - - -
폴리에틸렌옥사이드계 고분자⑦ 0.8 0.5 0.4 0.6 - - -
폴리비닐알콜 단섬유 0 0 0 0 - - 12.5
※ ①: 현대포조라닉, 플라이애시
②: Basf, Melment
③: 미성통상, Citric acids
④: 케미콘, Lithum hydrate
⑤: 지오시스, Denka #20
⑥: 미광다이텍, PBO섬유
⑦: 케미우스코리아, SPAOX
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따른 모르타르 조성물의 시료를 사용하여 KS F 4042 시험방법에 따라 물성측정을 각각 실시하였다.
하기 표 2는 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 결과를 나타낸 것이다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
압축강도 (MPa) 67.0 68.5 66.0 71.5 40.0 45.0 47.5
휨강도 (MPa) 15.0 13.0 13.5 15.0 8.0 9.0 10.0
부착강도 (MPa) 1.8 1.8 2.1 2.4 1.2 1.3 1.8
내알칼리성 65.0 64.0 67.0 69.0 35.0 38.0 52.6
중성화 저항성 (mm) 0.21 0.12 0.15 0.3 1.2 1.2 0.8
투수량 (g) 0.5 0.6 0.6 0.5 1.5 1.8 0.6
물흡수계수 (kg/m2h0.5) 0.08 0.05 0.04 0.08 0.10 0.1 0.12
습기투과저항성 (Sd) 0.1 0.09 0.12 0.1 0.3 0.3 0.15
염화물이온침투저항성
(Coulombs)		 120 115 120 118 805 805 525
길이변화율 - 0.012 0.01 0.009 0.012 -0.02 0.02 0.01
상기 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 1 내지 4는 비교예 1 내지 3에 비하여 모든 물성이 현저하게 향상되었음을 알 수 있었다. 특히 PVA를 포함한 비교예 3은 비교에 1 및 2보다 물성이 전반적으로 향상되었음을 알 수 있다. 그러나 실시예 1 내지 4가 비교예 3보다 현저히 우수한 물성을 가짐을 알 수 있었다.
이로부터 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물은 균열의 발생을 억제시키며, 내구성, 내균열성, 물리적 강도의 성능을 향상시키며, 콘크리트의 거동을 연성거동으로 유도하고 인장저항력을 증대시키며 매트릭스의 국부적인 균열의 생성 및 성장을 억제하는 등의 제반적인 역학적 성질을 개선 및 보수, 보강하는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실시예 5
열화된 콘크리트 구조물의 벽면을 치핑(chipping)하면서 페놀프탈레인 용액을 이용하여 중성화 깊이를 파악한 후 중성화 반응에 의해 열화된 콘크리트 표면을 제거하였다. 이어서 열화된 부위의 제거된 부분에 공기압축기(compressed air)를 사용하여 세척한 후 실시예 2에 따라 제조된 폴리머 모르타르 조성물을 본 발명에 따른 분사장치의 믹서(12)에 넣어 혼합시킨 후 시공부분에 분사하였다.
비교예 4
실시예 1에 따라 제조된 폴리머 모르타르 조성물을 사용하였고, 실시예 5에서의 분사장치 대신 숏크리트(shotcrete) 분사장치를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 실시하였다.
하기 표 3은 실시예 5 및 비교예 4에 따른 보수공법으로 콘크리트 구조물을 보수한 결과를 나타낸 것이다.
구분 실시예 5 비교예 4
기계와 시공명의 최대 거리 120m 70m
작업 1개조 편성 인원 4명 6명
장비 막힘 현상 없음 많음
1일 최대 작업량 10m3 이상 6m3
리바운드 양 8% 12%
균열발생 여부 균열 없음 균열 발생
초기강도 우수 보통
장기강도 우수 보통
작업성 우수 보통
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 분사 장치(10)를 이용하여 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 분사하여 콘크리트 구조물을 보수해본 결과, 기존의 분사 장치를 이용하는 경우보다 초기강도와 장기강도 및 작업성이 우수함을 알 수 있었고, 분사 장치와 시공명의 최대 거리도 더욱 길었으며, 적은 작업인력으로서 작업이 원활히 이루어졌음을 알 수 있었다.
이를 구체적으로 설명하면 본 발명에 따른 분사장치의 믹서를 중심으로 최대 반경 120m까지 호스를 이용하여 스프레이 시공이 가능하며, 이로 인하여 시공에 필요한 장비의 이동 횟수가 줄어듦으로써 작업성 및 경제성을 향상시킬 수 있었다
또한 작업 1개조의 편성인원은 노즐공 1명, 재료투입공 2명, 장비운영공 1명등 총 4명으로 원할한 시공이 가능하며, 재료의 유동성이 우수하여 장비 및 호스의 막힘현상이 발생하지 않았다. 또한 리바운드량은 최대 8%미만으로 재료의 손실이 줄어들고, 균열이 발생하지 않았다.
비교예 4에서 기존의 분사 장치, 즉 숏크리트(shotcrete) 분사장치를 사용하는 경우, 숏크리트 분사장치는 노즐 안의 공기 분사구가 대략적으로 6개 정도로 구성되어 있기 때문에 실제 현장 작업시 고압의 공기의 분출로 인한 재료분리 현상이 빈번히 발생하여 콘크리트의 품질저하의 큰 원인이 됨을 알 수 있었다. 실시예 5와 비교예 4와의 시공과정상의 차이점을 살펴보면 비교예 4에서는 약 70m 정도의 공사반경이 이루어지지 않았다. 그 이상 작업 시 호스 내에 모르타르가 굳어 그 이상의 작업을 하기가 어려웠으며, 분사노즐 안쪽에서 재료가 뭉치는 현상이 발생하여 균질한 품질을 얻을 수가 없었다. 작업공정이 늦춰지다 보니 작업인원 구성도 6명이 투입되었으며 1일 작업량은 6m3 정도가 되었다.
또한 분사노즐에서 재료가 분리되는 현상이 발생하여 리바운드량이 크게 나타나게 되었다. 또한, 숏크리트 분사장치의 사용하는 최대 골재 치수크기는 13mm를 사용하며 이에 따른 리바운드율이 증가하게 되어 재료의 손실이 크게 된다. 또한 분진이 발생하여 작업자의 안전성에도 문제점이 발생된다. 또한, 비교예 4에서이 작업 1개조의 편성인원은 노즐공 1명, 재료투입공 3명, 장비운영공 2명등 총 6명으로 구성되며 숏크리트 분사 후 급결성분(Al2O3, SiO2, CaO 등)에 의한 건조수축으로 인해 균열이 발생하였다
이로부터 본원발명에 따른 장치를 사용하여 시공하는 경우, 장비의 막힘 현상이 전혀 없고, 리바운드 양이 반 정도로 현저하게 줄었으며 균열의 발생이 전혀 없는 등, 매우 우수한 시공능력을 나타냄을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　
도 1은 본 발명에 따른 폴리머 모르타르 조성물을 시공부분에 분사하는 분사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 분사노즐의 구성을 나타낸 일부 평면 구성도이다.
도 3은 도 2의 내부 구성을 나타낸 단면 구성도이다.
도 4는 도 3에 따른 ‘A'부의 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 분사 장치 12 : 믹서
14 : 워터 펌프 16 : 호스
18 : 공기압축기 18a : 관로
20 : 분사노즐 30 : 발전기
202 : 본체 204 : 압축공기 투입구
206 : 단차부 210 : 노즐구
212 : 가이드홈

Claims (10)

  1. 폴리머 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물에 분사하여 보수하기 위한 분사장치에 있어서,
    상기 폴리머 모르타르 조성물을 혼합시키는 믹서;
    상기 믹서에 물을 공급하는 워터펌프;
    상기 믹서에 의해 혼합된 폴리머 모르타르 조성물이 이송되는 호스;
    상기 호스의 끝단에 설치되어 시공 부분에 폴리머 모르타르 조성물을 분사시키는 분사노즐 및;
    상기 분사노즐이 고압으로 폴리머 모르타르 조성물을 분사시킬 수 있도록 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기를 포함하는 것인 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스의 일측에는 믹서와 워터펌프 및 공기압축기에 전기적인 구동력을 제공함과 동시에 믹서에서 혼합된 조성물을 고압으로 호스로 이송시키기 위한 발전기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분사노즐은,
    상기 호스의 끝단과 연통가능하게 연결되는 본체;
    상기 본체의 선단에 일정길이로 형성된 노즐구;
    상기 본체의 둘레에 적어도 2개 이상의 관로로서 공기압축기와 연결되는 압축공기 투입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분사노즐의 노즐구는 원통형으로 이루어지고, 그 내면에는 나사산 형태의 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 분사노즐의 본체에는 전방으로 갈수록 그 단면적이 작아지는 단차부가 복수단에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수단의 단차부는 분사노즐의 본체에서 압축공기 투입구의 전방 쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수단의 단차부는 3단으로 형성된 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 모르타르 조성물은,
    시멘트 25.0 내지 38중량%;
    세골재 12.5 내지 28.5중량%;
    플라이애쉬 5.0 내지 25.0중량%;
    유동화제 0.3 내지 1.5중량%;
    응결지연제 0.3 내지 1.2중량%;
    경화촉진제 0.01 내지 0.15중량%;
    팽창제 3.0 내지 5.0중량%;
    혼화제 0.1 내지 1.0중량%;
    폴리벤즈옥사졸 섬유 8.5 내지 16.5중량%; 및
    폴리에틸렌옥사이드계 고분자 1.0 내지 3.5중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 모르타르 조성물은 폴리머 모르타르 조성물 100중량부를 기준으로 하여 물 9.5 내지 32중량부로 포함하는 폴리머 모르타르 조성물의 분사장치.
  10. 열화된 콘크리트를 제거하는 공정(S1);
    상기 S1 공정 후 콘크리트가 제거된 부분을 고압수를 이용하여 세척하는 공정(S2);
    상기 S2 공정 후 콘크리트가 제거된 부분의 철근에 방청제를 시공하는 공정(S3);
    상기 S3 공정 후 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 분사장치를 이용하여 폴리머 모르타르 조성물을 분사하여 시공부분을 복구하는 공정(S4); 및
    상기 S4 공정 후 중성화 방지재를 시공부분에 도포하여 코팅하는 공정(S5)을 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
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