KR20180071289A - 고착 시스템 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물과 같은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템에 관한 것이다. 고착 시스템은 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 무기물 표면에서 화학적으로 고착되어질, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커 로드를 포함한다.
Description
본 발명은 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물과 같은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템에 관한 것이다. 특히, 고착 시스템은 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 무기물 표면에서 화학적으로 고착되어질, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된(profiled) 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커링 수단, 바람직하게는 앵커 로드를 포함한다.
고착 지점이 보어홀에 고정된 확장 볼트 또는 언더컷 시스템을 사용하여 강제 끼워 맞춤 및/또는 형태 맞춤으로 준비되는 통상적인 고착 기법 이외에, 화학적 고착 기법이 선행 기술로서 공지되어 있으며, 여기서는 앵커 로드 또는 또 다른 고정 요소가 모르타르 복합물로 충전된 보어홀 내에 삽입되고 모르타르 복합물이 경화된 후 고정된다. 이러한 타입의 복합 앵커링 시스템의 이점은, 선택되는 고정 요소와 관계없이, 이들이 확장 압력이 거의 없고 이에 따라 적은 축방향 및 가장자리 간격을 허용한다는 점이다.
복수의 확장 세그먼트를 앵커링 영역으로서 갖는 앵커링 수단, 특히 앵커 로드가 선행 기술로서 공지되어 있으며, 세그먼트는 소위 복합 확장 앵커인 앵커 로드의 샤프트로 형성된다. 이러한 앵커 로드의 경우, 힘의 전달이, 한편으로는 보어홀 벽과 모르타르 복합물 사이의 복합 모르타르의 결합 효과를 통해, 다른 한편으로는 확장 세그먼트를 통한 확장 효과를 통해 모르타르 복합물의 경화된 상태에서 발생한다. 확장 효과로 인해, 앵커 로드가 응력하에 있을 때, 그에 작용하는 법선력(인장력)이 반경 방향으로 작용하는 확장력으로 변환되어 이러한 고착 설비는 후속적으로 확장할 수 있고 따라서 컴포넌트의 인장 구역 또는 크랙이 있는 콘크리트에 또한 적용될 수 있다.
공지의 복합 확장 앵커의 단점은 이들이 어느 정도 상당히 높은 확장력으로 인해 가장자리에 가까운 고착에 단지 조건부로 적합하다는 것이다.
또한, 앵커링 수단의 확실한 고정을 위해, 복합 앵커는 경화성 모르타르 복합물의 도입 이전에 보어홀의 시간 소모적인 세정을 요구하며, 이는 나아가, 분진으로 인해 작업 환경의 상당한 오염을 초래한다. 세정이 이루어지지 않거나 단지 부적절한 경우, 이것이 또한 정격 하중(load rating)에 부정적인 영향을 미친다. 가장 바람직하지 않은 경우, 특히 보어홀 벽과 경화된 모르타르 복합물 사이에 많은 보어 분진이 있는 경우, 앵커 로드는 응력이 가해질 때 모르타르 쉘과 함께 보어홀 밖으로 빠져나올 수 있다.
나아가, 앵커링 수단의 화학적 고착이 있는 경우, 앵커링 수단을 고착시키기 위해 보어홀을 충전하는데 사용될 수 있는 공지의 모르타르 조성물은 유기(물) 또는 무기(물) 시스템에 기초하며, 이 중 다수의 시스템은 종종 키트-오브-파츠(kit-of-parts)로 명명되는 2-성분 모르타르 시스템이며, 여기서 각 성분은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 양호한 화학적 고착을 제공하기 위한 경화 공정을 개시하기 위해 사용 전에 또는 적용 중에 혼합되도록 의도된다. 예를 들면, 빠른 경화가 원해지는 경우 자유 라디칼 중합성 수지를 기초로 하는 유기 시스템이 사용된다. 그러나, 이러한 시스템은 일반적으로 오염, 고가, 환경과 이를 취급하는 사람에게 잠재적으로 위험 및/또는 독성인 것으로 알려져 있으며, 종종 특이적으로 표식될 필요가 있다. 게다가, 유기 시스템은 종종, 강한 태양광 또는 이외의 고온에 열적으로 노출되는 경우 대폭 저하된 안정성을 나타낸다.
이러한 단점들을 극복하기 위해, 주로 알루미나 시멘트를 기초로 하는 무기물 시스템이 개발되었다. 알루미나 시멘트는 이의 주 성분으로서 모노칼슘 알루미네이트를 가지며 최종 제품이 장기간에 걸쳐 높은 수준의 기계적 성능을 나타내는 것으로 입증됨에 따라 빌딩 및 건축 산업에서 널리 사용된다. 또한, 알루미나 시멘트는 염기에 저항성이 있으며 최대 강도를 포틀랜드 시멘트보다 빠르게 달성하고 황산염 용액에 견딜 수 있다. 따라서, 알루미나 시멘트 시스템은 화학적 고정 분야에서 바람직하게 사용된다.
예를 들어 EP 2 162 410에서의 공지의 무기 시스템은 즉시 사용 가능한 이-성분 시스템이다. EP 2 162 410의 시스템은 붕산 또는 그의 염에 의해 지연되는 파트 A 베이스의 수상 알루미나 시멘트, 및 경화 공정의 개시를 위한 파트 B를 포함한다. 파트 B의 개시제는 리튬 염만으로 제조되며 5분 이내에 알루미나 시멘트를 경화시킨다. EP 0 081 385가 또한 응결 억제된 수성 고 알루미나 시멘트 조성물 및 재활성제 조성물을 포함하는 이-성분 시스템을 개시한다. 응결 억제제는 붕산이고 재활성제 조성물은 리튬 염을 포함한다.
그러나, 붕산 또는 이의 염에 의해 지연되는 이들 알루미나 시멘트 수성 현탁액은 종종 사용 전에 저장을 위한 충분한 시간 동안 매우 안정적이지 않다. 게다가, 붕산은 매우 독성이며 생태독성이다. EP 2 794 510은 인 함유 화합물에 의해 억제되고 또한 고온에서도 충분한 시간 동안 저장될 수 있는, 알루미나 시멘트 및/또는 칼슘 설포알루미네이트 시멘트를 포함하는 안정화된 수성 현탁액을 기재한다.
그럼에도 불구하고, 무기물 표면에 앵커링 수단을 화학적으로 고착시키는 경우에, 빠른 경화 시간, 즉 5분 미만이 항상 요구되는 것은 아니다. 또한, 공지된 시스템의 대부분은 생성된 조성물의 가장 실제적인 적용을 위한 충분한 유동성을 결여한다. 종종 이러한 선행 기술의 조성물은 또한 비교적 짧은 시간에 크랙이 생기는 경향이 있다.
또한, 통상적인 앵커 로드, 예컨대 나사형 앵커 로드를 이용하는 고착 시스템은 앞서 이미 언급한 바와 같이 세정되지 않은 크랙이 있는 보어홀에서 그리고 가장자리에 가까운 고착에 대해 낮은 확장 압력뿐만 아니라 높은 정격 하중을 나타내지 않는 것으로 알려져 있다.
따라서, 환경적 측면, 건강 및 안전성, 취급성, 저장 시간 및 모르타르의 응결(setting) 및 경화(hardening) 간의 우수한 밸런스의 관점에서 선행 기술 시스템보다 우수하고, 이에 세정되지 않은 크랙이 있는 보어홀에서 그리고 가장자리에 가까운 고착에 대해 낮은 확장 압력뿐만 아니라 높은 정격 하중을 나타내는 알루미나 시멘트 및 앵커링 수단을 기초로 하는 고착 시스템에 대한 니즈가 존재한다.
상기의 관점에서, 본 발명의 목적은 선행 기술 시스템의 단점을 극복하는, 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물과 같은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템을 제공하는 데 있다. 특히, 본 발명의 목적은 즉시 사용 가능하고, 용이하게 취급될 수 있으며, 사용 전에 소정 시간 동안 안정적으로 저장될 수 있고, 응결과 경화 간에 우수한 밸런스를 나타내며, 심지어 고온의 영향하에서도 우수한 기계적 성능을 갖는 화학적 앵커와; 세정되지 않은 크랙이 있는 보어홀에서 그리고 가장자리에 가까운 고착부에 대해 낮은 확장 압력뿐만 아니라 높은 정격 하중을 나타내는 앵커링 수단, 바람직하게는 앵커 로드;를 포함하는 고착 시스템을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명의 목적은 선행 기술 시스템의 단점을 제거하는, 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 무기물 표면에서 화학적으로 고착되어질, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커 로드를 포함하는 고착 시스템을 제공하는 데 있다.
나아가, 본 발명의 목적은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위해 사용되는 고착 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 이러한 목적 및 다른 목적은 독립항에 기재된 바와 같이 본 발명에 의해 해결된다. 종속항은 바람직한 실시양태와 관련된다.
일 양태에서, 본 발명은 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물과 같은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템에 관한 것이다. 특히, 고착 시스템은 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 무기물 표면에서 화학적으로 고착되어질, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커링 수단, 바람직하게는 앵커 로드를 포함한다.
특히, 2-성분 모르타르 시스템은 경화성 수상 알루미나 시멘트 성분 A 및 경화 공정을 개시하기 위한 수상의 개시제 성분 B를 포함하고, 성분 A는 인산, 메타인산, 아인산 및 포스폰산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 블로킹제, 적어도 하나의 가소제 및 물을 더 포함하고, 성분 B는 개시제, 적어도 하나의 지연제, 적어도 하나의 무기물 충전제 및 물을 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위해 사용되는 고착 시스템을 제공한다.
하기 용어 및 정의가 본 발명의 문맥에서 사용될 것이다:
본 발명의 문맥에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "하나" 및 "그"는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 각각의 복수를 또한 포함한다. 따라서, 용어 "하나" 및 "그"는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 의도된다.
본 발명의 문맥에서 용어 "알루미나 시멘트"는 주로 수경성(hydraulic) 활성 칼슘 알루미네이트로 이루어진 칼슘 알루미네이트 시멘트를 지칭한다. 대체명은 "고-알루미나 시멘트" 또는 프랑스어로 "시멘트 퐁듀"이다. 칼슘 알루미네이트 시멘트의 주 활성 성분은 모노칼슘 알루미네이트(CaAl2O4, CaOㆍAl2O3, 또는 시멘트 화학자 표기법에서 CA)이다.
본 발명의 문맥에서 용어 "저장 수명"은, 응결 또는 반응성의 상실 없이, 성분이 기계적 수단에 의해 수성-현탁액으로 되돌아갈 수 있는 고체 생성물의 다소의 유동성의 수성 현탁액의 형태로 머물러있는 시간을 지칭한다.
본 발명의 문맥에서 용어 "개시제"는 특정의 화학 반응을 시작하기 위해 화학 환경을 변경하는 화합물 또는 조성물을 지칭한다. 본 발명에서 개시제는 모르타르 현탁액의 pH 값을 변경시켜 최종 혼합물 중의 수경성 바인더를 탈블로킹시킨다.
본 발명의 문맥에서 용어 "지연제"는 특정의 화학 반응을 지연시키기 위해 화학 환경을 변경하는 화합물 또는 조성물을 지칭한다. 본 발명에서 지연제는 모르타르 현탁액의 칼슘 알루미네이트 시멘트의 수화 능력을 변경시켜 최종 혼합물 중의 수경성 바인더 작용을 지연시킨다.
본 발명의 문맥에서 용어 "초결 시간(initial set-time)"은 성분 A와 성분 B의 혼합물이 혼합 후 응결하기 시작하는 시간을 지칭한다. 혼합 후 그 시간 동안, 혼합물은 고체 생성물의 다소의 유동성의 수성 현탁액 또는 페이스트의 형태로 유지된다.
본 발명은 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커 로드를 포함하는, 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 고착 시스템의 알루미나 시멘트를 기초로 하는 2-성분 모르타르 시스템은 경화성 수상 알루미나 시멘트 성분 A 및 경화 공정을 개시하기 위한 수상의 개시제 성분 B를 포함하고, 성분 A는 인산, 메타인산, 아인산 및 포스폰산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 블로킹제, 적어도 하나의 가소제 및 물을 더 포함하고, 성분 B는 개시제, 적어도 하나의 지연제, 적어도 하나의 무기물 충전제 및 물을 포함하며, 여기서 개시제는 알칼리 금속염 및/또는 알칼리 토금속염의 혼합물을 포함하고, 적어도 하나의 지연제는 시트르산, 타르타르산, 락트산, 살리실산, 글루콘산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 무기물 충전제는 석회석 충전제, 모래, 커런덤, 돌로마이트, 알칼리 내성 유리, 부순돌, 자갈, 조약돌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 수상 알루미나 시멘트(CA) 또는 수상 칼슘 설포알루미네이트 시멘트(CAS)를 기초로 한다. 본 발명에 사용될 수 있는 칼슘 알루미네이트 시멘트는 급속 응결 및 급속 경화, 급속 건조 및 황산칼슘과의 혼합시 수축 보상, 우수한 부식 및 수축에 대한 내성을 특징으로 한다. 본 발명에 사용하기 적합한 이러한 칼슘 알루미네이트 시멘트는 예를 들면 Ternal® White(Kerneos, 프랑스)이다.
성분 A가 알루미나 시멘트(CAC)와 황산칼슘(CaSO4)의 혼합물을 포함한다면, 수화 중에 급격한 에트린자이트 형성이 일어난다. 콘크리트 화학에서 일반식 (CaO)6(Al2O3)(SO3)3ㆍ32H2O 또는 (CaO)3(Al2O3)(CaSO4)3ㆍ32H2O로 표시되는 헥사칼슘 알루미네이트 트리설페이트 수화물은 칼슘 알루미네이트와 황산칼슘의 반응에 의해 형성되며, 그 결과 빠른 응결 및 경화뿐만 아니라 수축 보상 또는 심지어 확장이 일어난다. 설페이트 함량의 적절한 증가로 수축 보상이 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 40 중량%, 바람직하게는 적어도 약 50 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 60 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 70 중량%, 약 40 중량% 내지 약 95 중량%, 바람직하게는 약 50 중량% 내지 약 85 중량%, 더 바람직하게는 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 가장 바람직하게는 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 알루미나 시멘트를 포함한다.
본 발명의 대체 실시양태에 따르면, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 20 중량%, 바람직하게는 적어도 약 30 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 50 중량%, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 30 중량% 내지 약 70 중량%, 더 바람직하게는 약 35 중량% 내지 약 60 중량%, 가장 바람직하게는 약 40 중량% 내지 약 55 중량%의 알루미나 시멘트, 및 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 5 중량%, 바람직하게는 적어도 약 10 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 가장 바람직하게는 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 황산칼슘, 바람직하게는 황산칼슘 반수화물을 포함한다. 본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 바람직한 대체 실시양태에서, 성분 A의 CaSO4/CAC의 비는 35:65 이하여야 한다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A에 포함되는 블로킹제는 인산, 메타인산, 아인산 및 포스폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 인산 또는 메타인산이며, 가장 바람직하게는 인산이고, 특히 인산의 85% 수용액이다. 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.3 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.4 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.5 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 더 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.3 중량% 내지 약 10 중량%의 상기 블로킹제를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량% 내지 약 10 중량%의, 인산의 85% 수용액을 포함한다. 바람직하게는, 수경성 바인더 총 중량에 대한 알루미나 시멘트 및/또는 칼슘 설포알루미네이트 시멘트의 양(중량 기준)은 하기 값: 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 99% 중 임의의 것보다 높거나 100%이다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A에 포함되는 가소제는 저분자량 (LMW) 폴리아크릴산 폴리머, 폴리포스포네이트 폴리옥스 및 폴리카보네이트 폴리옥스의 패밀리 유래의 초가소제, 및 폴리카복실레이트 에테르 그룹 유래의 에타크릴 초가소제, 및 이들의 혼합물, 예를 들면 EthacrylTM G (Coatex, Arkema Group, 프랑스), AcumerTM 1051 (Rohm and Haas, 영국), 또는 Sika® ViscoCrete®-20 HE (Sika, 독일)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 가소제는 상업적으로 입수 가능한 제품이다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.2 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.3 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.4 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.5 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 0.3 중량% 내지 약 15 중량%, 더 바람직하게는 약 0.4 중량% 내지 약 10 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 상기 가소제를 포함한다.
유리한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 하기 특징들을 단독으로 또는 조합하여 추가로 포함한다.
성분 A는 증점제를 부가적으로 포함할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 증점제는 유기물 제품, 예컨대 잔탄검, 웰란검 또는 DIUTAN® 검(CPKelko, 미국), 전분 유래 에테르, 구아 유래 에테르, 폴리아크릴아미드, 카라지난, 아가 아가, 및 무기물 제품, 예컨대 점토, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 증점제는 상업적으로 입수 가능한 제품이다. 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.01 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.1 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.2 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.3 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 더 바람직하게는 약 0.2 중량% 내지 약 1 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.3 중량% 내지 약 0.7 중량%의 상기 증점제를 포함한다.
성분 A는 항균제 또는 살생물제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 항균제 또는 살생물제는 이소티아졸리논 패밀리의 화합물, 예컨대 메틸이소티아졸리논(MIT), 옥틸이소티아졸리논(OIT) 및 벤조이소티아졸리논(BIT) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 항균제 또는 살생물제는 상업적으로 입수 가능한 제품이다. Ecocide K35R(Progiven, 프랑스) 및 Nuosept OB 03(Ashland, 네덜란드)이 예시적으로 언급된다. 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.001 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.005 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.01 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.015 중량%, 약 0.001 중량% 내지 약 1.5 중량%, 바람직하게는 약 0.005 중량% 내지 약 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 0.075 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.015 중량% 내지 약 0.03 중량%의 상기 항균제 또는 살생물제를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 약 0.015 중량% 내지 약 0.03 중량%의 Nuosept OB 03을 포함한다.
대체 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 적어도 하나의 충전제, 특히 유기물 또는 무기물 충전제를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 충전제는 석영 파우더, 바람직하게는 약 16 ㎛의 평균 결정립 사이즈(d50%)를 갖는 석영 파우더, 석영 모래, 점토, 플라이 애시, 흄드 실리카, 카보네이트 화합물, 안료, 산화티타늄, 경량(light) 충전제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
적합한 무기물 충전제는 상업적으로 입수 가능한 제품이다. 석영 파우더 Millisil W12 또는 W6 (Quarzwerke GmbH, 독일)이 예시적으로 언급된다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 2 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 5 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 8 중량%, 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 40 중량%, 더 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 가장 바람직하게는 약 8 중량% 내지 약 20 중량%의 상기 적어도 하나의 충전제를 포함한다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A에 포함되는 물 함량은 성분 A의 총 중량을 기준으로 적어도 약 1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 10 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 가장 바람직하게는 약 15 중량% 내지 약 25 중량%이다.
가소제, 증점제뿐만 아니라 항균제 또는 살생물제의 존재는 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 시멘트질 성분 A의 전체 무기 성질을 변화시키지 않는다.
알루미나 시멘트 또는 칼슘 설포알루미네이트 시멘트를 포함하는 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 수상으로, 바람직하게는 슬러리 또는 페이스트의 형태로 존재한다.
본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 개시제, 적어도 하나의 지연제, 적어도 하나의 무기물 충전제 및 물을 포함한다. 충분한 프로세싱 시간을 보장하여, 초결 시간이 적어도 5분 또는 그 이상이도록 하기 위해, 모르타르 조성물의 미숙한 경화을 방지하는 적어도 하나의 지연제가 개시제 성분 이외에 별개의 농도로 사용된다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 존재하는 개시제는 알칼리 금속염 및/또는 알칼리 토금속염의 혼합물을 포함하는 활성제 성분 및 촉진제 성분으로 구성된다.
특히, 활성제 성분은 히드록시드, 클로라이드, 설페이트, 포스페이트, 일수소 포스페이트, 이수소 포스페이트, 나이트레이트, 카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 알칼리 금속염 및/또는 알칼리 토금속염으로 구성되고, 바람직하게는 활성제 성분은 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염이며, 더 바람직하게는 칼슘 금속염, 예컨대 수산화칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 또는 인산칼슘, 나트륨 금속염, 예컨대 수산화나트륨, 황산나트륨, 탄산나트륨 또는 인산나트륨, 또는 리튬 금속염, 예컨대 수산화리튬, 황산리튬, 탄산리튬 또는 인산리튬이고, 가장 바람직하게는 수산화리튬이다. 일 바람직한 실시양태에서 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 사용되는 수산화리튬은 수산화리튬의 10% 수용액이다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.01 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.02 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.05 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 1 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 40 중량%, 바람직하게는 약 0.02 중량% 내지 약 35 중량%, 더 바람직하게는 약 0.05 중량% 내지 약 30 중량%, 가장 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 25 중량%의 상기 활성제를 포함한다. 특히 바람직한 실시양태에서, 활성제는 물과 수산화리튬으로 구성된다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 포함되는 물의 함량은 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 10 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 약 15 중량% 내지 약 30 중량%이다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 포함되는 수산화리튬 함량은 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 1.0 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 1.5 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%, 더 바람직하게는 약 1.0 중량% 내지 약 3 중량%, 가장 바람직하게는 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%이다. 가장 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 약 2.0 중량% 내지 약 20 중량%의, 수산화리튬의 10% 수용액을 포함한다.
촉진제 성분은 히드록시드, 클로라이드, 설페이트, 포스페이트, 일수소 포스페이트, 이수소 포스페이트, 나이트레이트, 카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 알칼리 금속염 및/또는 알칼리 토금속염으로 구성되고, 바람직하게는 촉진제 성분은 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염이고, 더 바람직하게는 수용성 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염이며, 더 바람직하게는 칼슘 금속염, 예컨대 수산화칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘, 염화칼슘, 포름산칼슘 또는 인산칼슘, 나트륨 금속염, 예컨대 수산화나트륨, 황산나트륨, 탄산나트륨, 염화나트륨, 포름산나트륨 또는 인산나트륨, 또는 리튬 금속염, 예컨대 수산화리튬, 황산리튬, 황산리튬 일수화물, 탄산리튬, 염화리튬, 포름산리튬 또는 인산리튬이고, 가장 바람직하게는 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물이다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.01 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.05 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 1.0 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량% 내지 약 20 중량%, 더 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 약 1.0 중량% 내지 약 10 중량%의 상기 촉진제를 포함한다.
본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B의 특히 바람직한 실시양태에서, 수산화리튬의 10% 수용액/황산리튬 또는 황산리튬 일수화물의 비는 7/1 또는 6/1이다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 포함되는 적어도 하나의 지연제는 시트르산, 타르타르산, 락트산, 살리실산, 글루콘산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 시트르산과 타르타르산의 혼합물이다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.2 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.5 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 1.0 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 25 중량%, 바람직하게는 약 0.2 중량% 내지 약 15 중량%, 더 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 약 1.0 중량% 내지 약 10 중량%의 지연제를 포함한다.
본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B의 특히 바람직한 실시양태에서, 시트르산/타르타르산의 비는 1.6/1이다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 포함되는 적어도 하나의 무기물 충전제는 석회석 충전제, 모래, 부순돌, 자갈, 조약돌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 석회석 충전제, 예컨대 각종 탄산칼슘이 바람직하다. 적어도 하나의 무기물 충전제는 바람직하게는 석회석 충전제 또는 석영 충전제, 예컨대 석영 파우더 Millisil W12 또는 W6 (Quarzwerke GmbH, 독일) 및 석영 모래로 이루어진 군으로부터 선택된다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B의 적어도 하나의 무기물 충전제는 가장 바람직하게는 탄산칼슘 또는 탄산칼슘의 혼합물이다. 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 30 중량%, 바람직하게는 적어도 약 40 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 50 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 60 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 70 중량%, 약 30 중량% 내지 약 95 중량%, 바람직하게는 약 35 중량% 내지 약 90 중량%, 더 바람직하게는 약 40 중량% 내지 약 85 중량%, 더 바람직하게는 약 45 중량% 내지 약 80 중량%, 가장 바람직하게는 약 50 중량% 내지 약 75 중량%의 적어도 하나의 무기물 충전제를 포함한다. 적어도 하나의 무기물 충전제는 알루미나 시멘트의 입자 크기에 상보적인 입자 크기를 얻도록 선택된다.
적어도 하나의 무기물 충전제는 평균 입자 크기가 500 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 400 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 350 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 성분 B에 포함되는 적어도 하나의 무기물 충전제는 3가지 상이한 탄산칼슘, 즉 탄산칼슘 미분(fines), 예컨대 상이한 Omyacarb® 타입(Omya International AG, 독일)의 혼합물이다. 가장 바람직하게는, 제1 탄산칼슘은 약 3.2 ㎛의 평균 입자 크기(d50%) 및 45 ㎛ 체상에서 0.05%의 잔사(ISO 787/7에 따라 측정)를 갖는다. 제2 탄산칼슘은 약 7.3 ㎛의 평균 입자 크기(d50%) 및 140 ㎛ 체상에서 0.5%의 잔사(ISO 787/7에 따라 측정)를 갖는다. 제3 탄산칼슘은 약 83 ㎛의 평균 입자 크기(d50%) 및 315 ㎛ 체상에서 1.0%의 잔사(ISO 787/7에 따라 측정)를 갖는다. 본 발명의 성분 B의 특히 바람직한 실시양태에서, 제1 탄산칼슘/제2 탄산칼슘/제3 탄산칼슘의 비는 1/1.5/2 또는 1/1.4/2.2이다.
본 발명의 특히 바람직한 대체 실시양태에서, 성분 B에 포함되는 적어도 하나의 무기물 충전제는 3가지 상이한 석영 충전제의 혼합물이다. 가장 바람직하게는, 제1 석영 충전제는 약 240 ㎛의 평균 입자 크기(d50%)를 갖는 석영 모래이다. 제2 석영 충전제는 약 40 ㎛의 평균 결정립 크기(d50%)를 갖는 석영 파우더이다. 제3 석영 충전제는 약 15 ㎛의 평균 결정립 크기(d50%)를 갖는 석영 파우더이다. 본 발명의 성분 B의 특히 바람직한 실시양태에서, 제1 석영 충전제/제2 석영 충전제/제3 석영 충전제의 비는 3/2/1이다.
유리한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 하기 특성을 단독으로 또는 조합하여 추가로 포함한다.
성분 B는 부가적으로 증점제를 포함할 수 있다. 본 발명에 사용될 증점제는 벤토나이트, 이산화규소, 석영, 아크릴레이트 베이스의 증점제, 예컨대 알칼리-가용성 또는 알칼리-팽윤성 에멀젼, 흄드 실리카, 점토 및 티타네이트 킬레이트화제로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 폴리비닐 알콜(PVA), 소수성 개질된 알칼리 가용성 에멀젼(HASE), HEUR로서 업계에 공지된 소수성 개질된 에틸렌 옥시드 우레탄 폴리머, 및 셀룰로스 증점제 예컨대 히드록시메틸 셀룰로스(HMC), 히드록시에틸 셀룰로스(HEC), 소수성 개질된 히드록시 에틸 셀룰로스(HMHEC), 나트륨 카복시메틸 셀룰로스(SCMC), 나트륨 카복시메틸 2-히드록시에틸 셀룰로스, 2-히드록시프로필 메틸 셀룰로스, 2-히드록시에틸 메틸 셀룰로스, 2-히드록시부틸 메틸 셀룰로스, 2-히드록시에틸 에틸 셀룰로스, 2-히드록시프로필 셀룰로스, 아타풀자이트 점토, 및 이들의 혼합물이 예시적으로 언급된다. 적합한 증점제는 상업적으로 입수 가능한 제품, 예컨대 Optigel WX (BYK-Chemie GmbH, 독일), Rheolate 1 (Elementis GmbH, 독일) 및 Acrysol ASE-60 (The Dow Chemical Company)이다. 성분 B는 성분 B의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.01 중량%, 바람직하게는 적어도 약 0.05 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.3 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량%, 더 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%의 상기 증점제를 포함한다.
지연제 및 증점제의 존재는 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 시멘트질 성분 B의 전체 무기 성질을 변화시키지 않는다.
개시제 및 지연제를 포함하는 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 수상으로, 바람직하게는 슬러리 또는 페이스트의 형태로 존재한다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B의 pH 값은 10을 초과하고, 더 바람직하게는 11을 초과하고 가장 바람직하게는 12를 초과하고, 특히 10 내지 14, 바람직하게는 11 내지 13의 범위인 것이 바람직하다.
두 성분, 즉 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A 및 성분 B에서 물의 비율은, 성분 A 및 B를 혼합하여 얻어진 생성물에서 물의 알루미나 시멘트에 대한 비(W/CAC) 또는 물의 칼슘 설포알루미네이트 시멘트에 대한 비(W/CAS)가 1.5보다 낮고, 바람직하게는 0.3 내지 1.2이며, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.0 이도록 선택되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에서 리튬의 비율은 성분 A 및 B를 혼합하여 얻어진 생성물에서 리튬의 알루미나 시멘트에 대한 비(Li/CAC) 및 리튬의 칼슘 설포알루미네이트 시멘트에 대한 비(Li/CAS)가 0.05보다 낮고, 바람직하게는 0.001 내지 0.05이며, 가장 바람직하게는 0.005 내지 0.01 이도록 선택되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에서 지연제의 비율은 성분 A 및 B를 혼합하여 얻어진 생성물에서 시트르산/타르타르산의 알루미나 시멘트에 대한 비 및 시트르산/타르타르산의 칼슘 설포알루미네이트 시멘트에 대한 비가 0.5 미만이고, 바람직하게는 0.01 내지 0.4이며, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.2이도록 선택되는 것이 특히 바람직하다.
가장 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 하기 성분을 포함하거나 그러한 성분으로 이루어진다:
70 내지 80 중량%의 알루미나 시멘트, 대안으로 40 내지 60 중량%의 알루미나 시멘트 및 15 내지 25 중량%의 황산칼슘,
0.5 내지 1.5 중량%의 인산,
0.5 내지 1.5 중량%의 가소제,
0.001 내지 0.05 중량%의 항미생물제 또는 살생물제,
임의적으로 5 내지 20 중량%의 무기물 충전제, 및
15 내지 25 중량%의 물.
바람직한 실시양태에서, 성분 B는 하기 성분을 포함하거나 그러한 성분으로 이루어진다:
0.1 중량% 내지 4 중량%의 수산화리튬,
0.1 중량% 내지 5 중량%의 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물,
0.05 중량% 내지 5 중량%의 시트르산,
0.05 중량% 내지 4 중량%의 타르타르산,
35 중량% 내지 45 중량%의 제1 무기물 충전제,
15 중량% 내지 25 중량%의 제2 무기물 충전제,
10 중량% 내지 20 중량%의 제3 무기물 충전제,
0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 증점제, 및
15 중량% 내지 25 중량%의 물.
가장 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 하기 성분을 포함하거나 그러한 성분으로 이루어진다:
1.5 중량% 내지 2.5 중량%의 수산화리튬,
1 중량% 내지 4 중량%의 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물,
1 중량% 내지 3 중량%의 시트르산,
0.5 중량% 내지 2 중량%의 타르타르산,
35 중량% 내지 45 중량%의 제1 무기물 충전제,
15 중량% 내지 25 중량%의 제2 무기물 충전제,
10 중량% 내지 20 중량%의 제3 무기물 충전제,
0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 증점제, 및
15 중량% 내지 25 중량%의 물.
가장 바람직한 대체 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 하기 성분을 포함하거나 그러한 성분으로 이루어진다:
3 중량% 내지 4 중량%의 수산화리튬,
1 중량% 내지 10 중량%의 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물,
1 중량% 내지 5 중량%의 시트르산,
1 중량% 내지 3 중량%의 타르타르산,
25 중량% 내지 35 중량%의 제1 무기물 충전제,
15 중량% 내지 25 중량%의 제2 무기물 충전제,
10 중량% 내지 20 중량%의 제3 무기물 충전제,
0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 증점제, 및
30 중량% 내지 40 중량%의 물.
또 다른 가장 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 하기 성분을 포함하거나 그러한 성분으로 이루어진다:
0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 수산화리튬,
0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물,
0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 시트르산,
0.1 중량% 내지 0.5 중량%의 타르타르산,
35 중량% 내지 45 중량%의 제1 무기물 충전제,
15 중량% 내지 25 중량%의 제2 무기물 충전제,
10 중량% 내지 20 중량%의 제3 무기물 충전제,
0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 증점제, 및
15 중량% 내지 25 중량%의 물.
본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A는 하기와 같이 제조될 수 있다: 형광체 함유 블로킹제를 물과 혼합하여, 얻어진 혼합물의 pH 값이 약 2가 되도록 한다. 가소제를 첨가하고 혼합물을 균질화한다. 알루미나 시멘트, 임의적으로 황산칼슘, 및 임의적으로 무기물 충전제를 미리 혼합하고 교반 속도를 증가시키면서 단계적으로 혼합물에 첨가하여, 얻어진 혼합물의 pH 값이 약 4가 되도록 한다. 마지막으로, 증점제 및 항균/살생물제를 첨가하고 혼합물의 완전한 균질화까지 혼합한다.
본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B는 하기와 같이 제조될 수 있다: 촉진제를 활성제의 수용액에 용해시킨 다음, 지연제의 후속 첨가 및 혼합물의 균질화를 실시한다. 혼합물이 균질화될 때까지 교반 속도를 증가시키면서 충전제(들)를 단계적으로 첨가한다. 마지막으로, 혼합물의 완전한 균질화까지 증점제를 첨가한다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A 및 B는 수상으로, 바람직하게는 슬러리 또는 페이스트의 형태로 존재한다. 특히, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A 및 B는 각각의 조성에 따라 페이스트형 내지 유체형의 양태를 갖는다. 일 바람직한 실시양태에서, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A 및 성분 B는 페이스트 형태이며 이에 따라 두 성분의 혼합시 새깅(sagging)을 방지한다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A와 성분 B 간의 중량 비(A/B)는 바람직하게는 7/1과 1/3 사이에 포함되며, 바람직하게는 3/1이다. 바람직하게는, 혼합물의 조성은 75 중량%의 성분 A 및 25 중량%의 성분 B를 포함한다. 대체 실시양태에서, 혼합물의 조성은 25 중량%의 성분 A 및 75 중량%의 성분 B를 포함한다.
고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템은 무기 성질이며, 다른 제제의 추가 증점제의 존재에 의해 영향을 받지 않는다.
2-성분 모르타르 시스템의 저장 수명은 각각의 성분의 개개의 저장 수명에 좌우되며, 특히 성분 A와 성분 B는 저장 및 공급 지연으로부터 시스템을 보호하기 위해 주위 온도에서 적어도 6개월의 저장 수명을 갖는다. 가장 바람직하게는, 성분 A 및 B는 적어도 6개월 동안 개별적으로 안정하다. 성분 A 및 B는 40℃에서 물의 증발을 피하기 위해 타이트하게 밀폐된 용기에 보관되고 유동성, 균질성, 침강 여부 및 pH 값의 변화에 대해 여러 시간 간격으로 체크되었다. 모든 성분의 특성은 6개월 후에도 영향을 받지 않았으며, 따라서 저장 수명은 40℃에서 최소 6개월이다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템은 두 성분 A 및 B의 혼합 후 초결 시간이 적어도 5분, 바람직하게는 적어도 10분, 더 바람직하게는 적어도 15분, 가장 바람직하게는 적어도 20분, 특히 약 5 내지 25분의 범위, 바람직하게는 약 10 내지 20분의 범위인 것이 바람직하다.
고착 시스템의 다-성분 모르타르 시스템, 특히 2-성분 모르타르 시스템에서, 시멘트질 성분 A 대 개시제 성분 B의 부피 비는 1:1 내지 7:1, 바람직하게는 3:1이다. 대체 실시양태에서, 시멘트질 성분 A 대 개시제 성분 B의 부피 비는 1:3 내지 1:2이다.
별도로 제조된 후, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A 및 성분 B는 별도 용기에 도입되고, 여기서 이들은 기계적 디바이스에 의해 토출되고 혼합 디바이스를 통해 가이드된다. 본 발명의 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템은 바람직하게는 즉시 사용 가능한 시스템이며, 이에 의해 성분 A 및 B는 멀티-챔버 디바이스, 예컨대 멀티-챔버 카트리지 및/또는 멀티-챔버 실린더에서 또는 2-성분 캡슐에서, 바람직하게는 2-챔버 카트리지에서 또는 2-성분 캡슐에서 서로 별도로 마련된다. 멀티-챔버 시스템은 바람직하게는 경화성 성분 A 및 개시제 성분 B를 분리하기 위해 2 이상의 호일 백을 포함한다. 혼합 디바이스에 의해, 바람직하게는 스태틱 믹서를 통해 함께 혼합되는 챔버 또는 백의 내용물은 보어홀 내에 주입될 수 있다. 다중 챔버 카트리지 또는 페일 또는 버킷 세트에서의 조립도 가능하다.
이론에 구속됨이 없이, 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 A에 존재하는 블로킹제는 물에서 칼슘 알루미네이트(들)의 가용화를 억제하며, 이에 따라 혼합물의 경화를 유도하는 시멘트 수화를 중단시킨다. 개시제 성분 B를 첨가하면, pH 값이 변화하고 시멘트질 성분 A가 탈블로킹되며 칼슘 알루미네이트(들)의 수화 반응이 해방된다. 이러한 수화 반응은 알칼리 금속염, 특히 리튬 염의 존재에 의해 촉매되고 가속되기 때문에, 이는 5분보다 짧은 초결 시간을 갖는다. 빠른 경화 시간(초결 시간)을 지연시키기 위해, 본 발명에 따른 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에 포함되는 적어도 하나의 지연제는 두 성분 A 및 B의 혼합 후 적어도 5분, 바람직하게는 적어도 10분, 더 바람직하게는 적어도 15분, 가장 바람직하게는 적어도 20분, 특히 약 5 내지 25분 범위, 바람직하게는 약 10 내지 20분 범위의 초결 시간을 달성하도록 선택되는 것이 바람직하다.
특히 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분 B에서 무기물 충전제의 역할은 장기간 내구성뿐만 아니라 기계적 강도 및 성능과 관련한 최종 성능을 조절하는데 있다. 충전제를 최적화함으로써, 알루미나 시멘트의 효율적이면서 빠른 수화를 허용하는 물/알루미나 시멘트 비를 최적화할 수 있다.
상기 화학적 앵커를 포함하는 본 발명에 따른 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템은 앵커 로드를 더 포함한다. 이 앵커 로드는 어태치먼트 영역과, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역을 포함한다. 바람직하게는, 확장 섹션의 직경은 앵커 로드의 자유 전단의 방향으로 증가한다. 또한, 복수의 확장 섹션들 각각에 대한 확장 섹션의 거리는 앵커링 영역의 길이 방향 연장에 대해 실질적으로 일정한 것이 바람직하다.
세정되지 않은 및/또는 크랙이 있는 보어홀에서 사용하는데 필요한 것은 결합식 연결이 아니라 복합 확장 앵커와 모르타르 복합물 간의 형태 맞춤 연결이다. 세정되지 않은 및/또는 크랙이 있는 보어홀에서 복합 확장 앵커가 고정격 하중 및 후속 확장을 용이하게 할 수 있도록 하기 위해, 확장 세그먼트를 싸고 있는 모르타르 쉘이 개열될 필요가 있다. 이것은 모르타르 쉘이 결합 또는 마찰 연결로 앵커 로드의 확장 세그먼트에 부착하지 않는 경우에만 가능하다.
따라서, 앵커링 영역이 경화성 모르타르 복합물에 대하여 비접착성 표면을 갖는 것이 유리하다. 이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 앵커링 영역에는 모르타르 복합물에 대해 비접착성인 케이싱 또는 코팅이 제공되는 것이 바람직하다. 그 결과, 앵커 로드는 개구 크랙에 인장 하중을 가하여 경화된 모르타르 쉘로부터 분리되어 축 방향으로 이동을 수행할 수 있다. 변위 동안, 원뿔형의 확장 섹션은 모르타르 쉘과 인장력의 방향으로 크랙으로부터 확장되는 앵커링 영역 사이의 영역 내로 슬라이딩되어 들어가고 이에 따라 앵커 로드와 모르타르 쉘 간에 형태-맞춤 장력이 다시 발생한다. 인장 하중을 추가로 증가시킴으로써, 원뿔형의 확장 섹션의 표면의 도움으로 반경 방향 힘이 형성되고 경화된 모르타르 쉘이 파괴된다. 이것은 앵커 로드가 보어홀 벽에 대해 확장할 수 있게 하며, 보어홀 벽과 모르타르 쉘 사이의 형태 맞춤이 재확립된다. 따라서, 모르타르 쉘과 보어홀 벽 사이의 분진 층에도 불구하고, 앵커 로드는 컴포넌트에서 힘을 발생시킬 수 있다. 후속적으로 확장하는 능력 때문에, 앵커 로드는 크랙 및 콘크리트의 인장 구역에서의 사용에 적합하다. 후속 확장 거동으로 인하여, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드는 또한 불완전하게 세정되거나 전혀 세정되지 않은 보어홀에서도 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 바람직한 실시양태에서, 복수의 확장 섹션 각각의 표면은 코팅을 포함한다.
거친 나사산의 표면은 광택 니켈 도금 및/또는 크롬 도금될 수 있거나 또는 예를 들어 왁스 유사 합성 폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌, 실리콘 폴리머 등과 같은 다른 이형제 및/또는 윤활제로 코팅될 수 있다. 대안으로, 예를 들어 전기 연마에 의해 표면을 전기 화학적으로 연마하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 특정의 바람직한 실시양태에서, 복수의 확장 섹션 각각의 표면은 광택 니켈 도금 및/또는 크롬 도금된다. 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 또 다른 특정의 바람직한 실시양태에서, 복수의 확장 섹션 각각의 표면은 전기 화학적으로 연마되거나 전기 연마된다.
보어홀의 베이스로부터 보어홀의 개구쪽으로 모르타르의 흐름을 보장하기 위해 그리고 앵커 로드를 배치할 때 공기 혼입을 피하기 위해, 원뿔형의 확장 섹션은, 특히 작은 환형의 갭의 경우에, 무기 모르타르 복합물, 즉 화학적 앵커를 통과시키기 위한 수단, 예를 들어 유로(flow channel)를 구비해야 한다. 원뿔형의 확장 섹션의 유로는 바람직하게는 서로 오프셋으로 배치되고, 여기서 특히 바람직하게는 유로가 앵커 로드의 앵커링 영역 주위에 나선형으로 배치된다. 이는 원뿔형 확장 섹션의 표면의 가장 균일하고 완전한 습윤을 가능하게 한다. 앵커 로드가 배치될 때 원뿔형 확장 섹션들 사이에 가능하게 둘러싸인 임의의 공기는 유로를 통해 보어홀 개구로 상향으로 가압된다. 유로는 무기 모르타르 복합물이 큰 저항없이 이들을 통과하여 흐를 수 있도록 치수화되어야 한다. 이것은 또한 앵커 로드를 삽입할 때 저항을 감소시킨다. 그 결과, 경화성 모르타르 복합물에 의한 앵커링 영역의 가장 완전한 습윤이 달성된다.
따라서, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 복수의 확장 섹션의 각각은 무기 모르타르 복합물, 즉, 화학적 앵커를 위한 통로를 포함한다. 특히, 통로는 유로인 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 복수의 확장 섹션의 각각은 앵커링 영역을 따라 나선형으로 또는 수직으로 연장되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드의 특정의 바람직한 실시양태에서, 원뿔형의 확장 섹션은 서로 연결되고 앵커링 영역을 따라 나선형으로 연장되어 거친 나사산에 상응하는 나사형의 성형된 섹션이 얻어진다. 이로 인해, 성형된 섹션에 무기 모르타르 복합물의 통과를 위한 수단이 구비될 필요가 없다. 따라서, 원뿔형 표면은 컴포넌트에 하중을 도입하기 위해 완전히 이용 가능하며, 보다 높은 정격 하중을 생성한다.
본 발명의 고착 시스템의 앵커 로드는, 정격 하중 손실을 허용함이 없이, 다른 확장 앵커 또는 복합 확장 앵커와 비교하여 더이상 시간 소모적인 방식으로 보어홀을 세정할 필요가 없고 가능한 가장자리에 보다 근접한 고착이 이루어지도록 하는 앵커링 영역의 최적화된 설계를 특징으로 한다. 또한, 앵커 로드는 크랙이 없는 콘크리트와 크랙이 있는 콘크린트 둘다에서 사용될 수 있고 높은 정격 하중을 제공한다.
알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 어태치먼트 영역 및 앵커링 영역을 포함하는 앵커 로드를 포함하는, 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템은 하기와 같이 적용된다.
앵커 로드가 삽입되기 이전에, 보어홀에 2-성분 모르타르 시스템이 충전되고, 이에 의해 경화성 모르타르 복합물에 앵커링 영역의 형태-맞춤 연결을 생성한다. 보어홀은 바람직하게는, 경화성 모르타르 복합물에 의해 모든 면이 둘러싸이도록 앵커링 영역의 최대 직경보다 크도록 선택되는 직경을 갖는다. 바람직하게는, 원뿔형의 확장 섹션의 최대 외경이 보어홀 직경보다 대략 0.2 mm 더 작도록 선택된다. 나아가, 원뿔형 확장 섹션의 응력 단면이 앵커 로드의 응력 단면에 대략 대응한다.
본 발명에 따른 고착 시스템을 갖는 고착 설비를 제조하기 위해, 요구 깊이 및 요구 직경을 갖는 보어홀이 우선 만들어진다. 이후, 보어홀은 적절한 양의 경화성 무기 모르타르 복합물로 충전된 다음 앵커링 영역을 앞쪽으로 하여 앵커 로드가 보어홀 내에 도입된다. 특히, 원뿔형 확장 섹션의 나선형의 실시양태는 보어홀의 입구 방향으로 모르타르 복합물의 최적 유동을 보장하는 역할을 한다. 모르타르 복합물이 경화된 후, 앵커 로드는 최대 하중 수준까지 응력을 받을 수 있다. 여기서, 앵커 로드의 배치 프로세스는 공지된 방식으로 수행된다.
원뿔형 확장 섹션의 응력 단면은 바람직하게는 어태치먼트 영역상의 원통형 샤프트 또는 연결 스레드와 같은 다른 앵커링 요소의 적어도 응력 단면에 상응하여 앵커 로드의 조기의 철제 파손이 방지될 수 있다. 응력 하에 앵커 로드의 유리한 후속 확장 거동으로 인해, 본 발명에 따른 고착 시스템의 앵커 로드는 컴포넌트의 인장 구역에 또는 크랙이 있는 보어홀에 배치될 수 있다. 또한, 앵커 로드의 배치 이전에 보어홀의 시간 소모적인 세정이 더이상 요구되지 않는다. 앵커링 영역의 최적화된 기하학적 형상, 보다 정확하게는 앵커링 영역의 성형된 섹션으로 인해, 통합된 앵커 로드의 높은 정격 하중이 가장자리에 가까운 컴포넌트의 영역에서도 달성된다.
요구되는 세정 단계(예를 들어, 보어홀의 블로우 아웃, 브러싱 아웃 및 다시 블로우 아웃)를 제거하면 적용 안전성이 향상되고 앵커 로드의 배치가 상당히 가속화된다. 앵커 로드를 배치하는데 추가 세정 장비가 필요하지 않고, 주변 공기와 사용자는 블로우 아웃된 보어 분진 또는 세정으로 인한 분진에 더이상 부가적으로 노출되지 않는다.
특히, 본 발명에 따른 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템은 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물과 같은 무기물 표면에서 사용을 위해 의도되며, 이에 의해 고착 시스템의 2-성분 모르타르 시스템의 성분들은, 예를 들면 스태틱 믹서에 의해 또는 카트리지 또는 플라스틱 백을 파괴함으로써, 또는 멀티-챔버 페일 또는 버킷 세트의 성분들을 혼합함으로써 사전 혼합된다.
고착 시스템은 실온보다 높은 온도 또는 80℃를 넘는 고온에서 하중 용량의 증가를 포함하고/거나 경화된 상태에서 결합 응력의 증가를 포함하는 앵커링 목적을 위해 사용될 수 있다. 증가된 온도 저항은 강한 햇빛 또는 다른 고온에 노출된 파사드 앵커리지의 보어홀 영역에 존재하는 온도와 같은 고온에서도 앵커링 목적을 위한 보다 우수한 작동 능력을 제공한다. 화학적 앵커의 실질적으로 무기물 조성으로 인해, 앵커링 시스템은 선행 기술의 공지의 시스템보다 독성이 훨씬 적고 환경 오염이 거의 없을뿐만 아니라 보다 비용 효율적인 제조를 가능하게 하여, 세정되지 않은 크랙이 있는 보어홀에서 그리고 가장자리에 가까운 고착부에 대해 낮은 확장 압력뿐만 아니라 높은 정격 하중을 나타내며 이에 공지의 선행 기술 시스템보다 우수하다.
하기 실시예는 본 발명을 제한함이 없이 이를 설명한다.
실시예
1. 화학적 앵커의 성분 A 및 성분 B의 제조
화학적 앵커의 시멘트질 성분 A 및 개시제 성분 B는 각각 표 1 및 2에 제시된 구성분을 혼합함으로써 초기에 제조된다. 주어진 비율은 중량%로 표시된다.
성분 A에 대한 전형적인 혼합 프로토콜은 하기와 같다: 필요한 양의 물을 칭량하고, 물을 혼합 보울에 도입하며 pH 값 약 2가 얻어질 때까지 교반하에 인산을 여기에 서서히 첨가하고; 가소제를 첨가하고 100 내지 200 rpm에서 2분간 균질화하며; 큰 버킷에서 Ternal White® 및 충전제를 미리 혼합하고 덩어리 형성을 방지하기 위해 200 rpm에서 서서히 교반하면서 이 혼합물을 단계적으로 첨가하고, 교반 속도를 4000 rpm으로 증가시키며; 얻어진 pH 값은 약 4이고; 증점제 및 마지막으로 항균제 또는 살생물제를 서서히 첨가하고 5000 rpm에서 5분간 이를 균질화한다.
| 표 1: 성분 A의 조성 | |||
| 실시예 | |||
| 화합물 | 기능 | A1 | A2 |
| 탈이온수 | 19.78 | 19.98 | |
| 인산 85% | 블로킹제 | 0.90 | 0.91 |
| Ternal White | 알루미네이트 시멘트 | 70.00 | 77.80 |
| CaSO4 반수화물 | 에트린자이트 형성제 | - | - |
| Millisil W12 | 충전제 | 8.00 | - |
| AcumerTM 1051 | 가소제 | 1.00 | 1.01 |
| 잔탄검 | 증점제 | 0.30 | 0.30 |
| Nuosept OB 03 | 살생물제 | 0.02 | 0.02 |
| 인산 85%, 독일 Sigma-Aldrich Chemie GmbH에서 시판 Ternal White®, 프랑스 Kerneos S.A.에서 시판 CaSO4 반수화물, Prestia Selecta, 프랑스 Lafarge Platres에서 시판 Millisil W12, 독일 Quarzwerke Frechen에서 시판 AcumerTM 1051, 영국 Rohm and Haas Europe에서 시판 잔탄검, 독일 Colltec GmbH & CO. KG에서 시판 Nuosept OB 03, 네덜란드 Ashland Nederland B.V.에서 시판 |
|||
성분 B에 대한 전형적인 혼합 프로토콜은 하기와 같다: 황산리튬을 수산화리튬의 10% 수용액에 용해시킨 다음 이 혼합물에 카복실산을 용해시키고 500 rpm에서 적어도 30분간 이를 완전히 균질화시키며; 5분에 걸쳐 교반 속도를 2000 rpm으로 증가시키면서 충전제 또는 충전제 혼합물을 단계적으로 첨가하고 2000 rpm에서 약 10분간 이의 균질화를 계속하며; 최종적으로 교반하면서 증점제를 첨가하고, 3분에 걸쳐 교반 속도를 2500 rpm으로 증가시키고; 최종적으로 5분간 균질화를 지속한다.
| 표 2: 성분 B의 조성 | |||
| 실시예 | |||
| 화합물 | 기능 | B1 | B2 |
| LiOH 10% (물) | 활성제 | 19.59 | 19.60 |
| Li2SO4 | 촉진제 | 2.66 | 2.66 |
| 시트르산 | 지연제 | 1.64 | 1.64 |
| 타르타르산 | 지연제 | 1.02 | 1.02 |
| 충전제 1 | 충전제 | 35.781 | 44.934 |
| 충전제 2 | 충전제 | 22.532 | 19.475 |
| 충전제 3 | 충전제 | 16.543 | 10.486 |
| Optigel WX | 증점제 | 0.20 | 0.20 |
| LiOH 10% (물), 독일 Bern Kraft GmbH에서 시판 Li2SO4, 독일 Sigma-Aldrich Chemie GmbH에서 시판 시트르산, 독일 Sigma-Aldrich Chemie GmbH에서 시판 타르타르산, 독일 Sigma-Aldrich Chemie GmbH에서 시판 1Omyacarb 130-AI, 독일 Omya International AG에서 시판 2Omyacarb 15-H AI, 독일 Omya International AG에서 시판 3Omyacarb 2-AI, 독일 Omya International AG에서 시판 4Quarzsand F32, 독일 Quarzwerke GmbH에서 시판 5Millisil W6, 독일 Quarzwerke GmbH에서 시판 6Millisil W12, 독일 Quarzwerke GmbH에서 시판 Optigel WX, 독일 Rockwood Clay Additives GmbH에서 시판 |
|||
2. 고정 요소
의
기하학적 형태에 따른 기계적 성능의 결정
별도 제조 후, 시멘트질 성분 A 및 개시제 성분 B를 스피드 믹서에서 3:1의 부피 비로 혼합하고 이를 콘크리트 C20/25 또는 콘크리트 C50/60에서 14 mm의 직경을 갖는 준비된 보어홀 내에 도입한다. 보어홀은 해머 드릴링에 의해 만들어졌고 압축 공기 세정에 의해 세정되거나 세정되지 않았다 (표 3).
| 표 3: 시험된 콘크리트 조건 | |||
| 조건 | 콘크리트 조건 | 콘크리트 | 보어홀 직경 , mm |
| 1 | 드라이 콘크리트, 분진 완전 제거됨, 실온 | C 20/25 | 세정됨 |
| 2 | 드라이 콘크리트, 분진 완전 제거됨, 실온 | C 20/25 | 세정되지 않음 |
| 3 | 드라이 콘크리트, 분진 완전 제거됨, 실온 | C 50/60 | 세정되지 않음 |
경화된 모르타르 조성물의 하중 값은, 각각 72 mm의 앵커링 깊이를 갖는, 원뿔형 앵커 로드(본 발명예 2 내지 5) 및 비교용으로서 통상적인 나사형 앵커 로드(비교예)를, 상이하게 조건설정된 콘크리트 C20/25 또는 C50/60에서, 14 mm의 직경을 갖는 세정된 또는 세정되지 않은 보어홀 내에 도입함으로써 결정된다.
평균 파손 하중은 수압 공구를 사용하여 고강도 스틸 로드를 사용하여 단단히 지지된 앵커 로드를 중앙에서 풀아웃시켜(잡아당겨) 결정된다. 3개의 앵커 로드를 각 경우에 제 위치에 맞추고 24시간 동안 경화시킨 후 하중 값을 평균값으로 결정한다. 최종 파손 하중은 결합 강도로 계산되며 표 4에서 N/㎟ 단위로 제공된다.
| 표 4: 결합 강도, N/㎟ | |||||
| 통상적인 나사형 앵커 로드를 사용하는 비교예 1 |
원뿔형 앵커 로드를 사용하는 본
발명예
2-5
|
||||
| 조건 | A2 + B1 | A2 + B1 | A1 + B1 | A2 + B2 | A1 + B2 |
| 1 | 13.1 | 25.2 | 24.9 | 25.2 | 25.3 |
| 2 | 4.4 | 18.5 | 18.7 | - | - |
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 고착 시스템은 모두 24시간 경화 후 상당한 결합 강도를 나타낸다. 통상적인 나사형 앵커 로드를 이용하는 비교용 시스템은 결합 강도를 거의 나타내지 않은 반면에, 원뿔형 요소를 사용하면, 결합 강도가 세정된 조건에서 두배이고, 세정되지 않은 조건에서 4배이다.
이외에도, 지연제로서 임의의 유기 산을 함유하지 않은 화학적 앵커를 포함하는 비교 시스템은 5분 미만의 초결 시간을 가졌으며, 불충분한 취급 시간으로 인해, 보어홀 내에 도입될 수 없었고 금속 요소도 그 안에 고정될 수 없었다. 나아가, 유기 수지를 기초로 하는 주입 모르타르와 비교해서, 고온에서의 이들의 결합 강도는 250℃에서 하중 값의 상당한, 허용 불가능한 감소를 나타내는데, 종종 유기 시스템에서 0에 가까우며, 이에 반해 본 발명예는 결합 강도가 증가한다. 또한, 에트린자이트 타입 슬러리는 물의 존재하에, 그리고 다이아몬드 드릴된 홀에서 특히 우수한 성능을 나타낸다.
3.
세정되지
않은
보어홀에서
경화
시간에
따른 기계적 성능의 결정
성분 A1 및 A2 각각을 성분 B1과 3:1의 비로 혼합하고 드라이 콘크리트 C20/25 및 C50/60(조건은 표 3 참조)에서 14 mm의 세정되지 않은 보어홀에서 72 mm의 매입 깊이를 갖는 원뿔형 앵커 로드와 함께 경화시키고, 실온에서 다양한 시간 간격 후에 수압 공구를 사용하여 잡아당겼다 (표 5).
| 표 5: 결합 강도, N/㎟ | |||||
| 시간 간격 | |||||
| 24시간 | 1주 | 2주 | 4주 | ||
| 조건 | 모르타르 조성물 | ||||
| 2 | A1 + B1 | 18.7 | 23.4 | 26.6 | 28.0 |
| 3 | A1 + B1 | 17.0 | 23.5 | 27.4 | 28.3 |
| 2 | A2 + B1 | 18.5 | 23.9 | 28.0 | 28.8 |
| 3 | A2 + B1 | 19.4 | 24.9 | 29.0 | 29.6 |
표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 현저한 후-경화 효과가 있으며; 초기 값은 한달 후에 거의 2배가 되며, 따라서 세정되지 않은 보어홀에서 강한 후경화 효과를 나타낸다.
앞서 제시한 바와 같이, 본 발명의 고착 시스템은 유기 시스템에 필적하는 경화 속도 및 기계적 강도를 제공하지만, 이의 실질적으로 무기물 조성물은 종래 기술의 공지된 시스템보다 훨씬 더 독성이 적고 환경 오염이 거의 없으며, 보다 비용 효과적인 생산을 가능하게 한다. 또한, 고착 시스템은 세정되지 않은 크랙이 있는 보어홀에서 그리고 가장자리에 가까운 고착부에 대해 낮은 확장 압력뿐만 아니라 높은 정격 하중을 나타내며 이에 공지의 선행 기술 시스템보다 훨씬 우수하다.
Claims (19)
- 알루미나 시멘트를 기초로 하는 즉시 사용 가능한 2-성분 모르타르 시스템인 화학적 앵커와, 보어홀 내에 삽입 가능하고 축방향으로 일렬로 배치된 원뿔형의 복수의 확장 섹션을 포함하는 성형된 섹션을 갖는 앵커링 영역, 및 어태치먼트 영역을 포함하는 앵커 로드를 포함하는, 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 고착 시스템.
- 제1항에 있어서, 2-성분 모르타르 시스템이 경화성 수상 알루미나 시멘트 성분 A 및 경화 공정을 개시하기 위한 수상의 개시제 성분 B를 포함하고, 성분 A가 인산, 메타인산, 아인산 및 포스폰산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 블로킹제, 적어도 하나의 가소제 및 물을 더 포함하고, 성분 B가 개시제, 적어도 하나의 지연제, 적어도 하나의 무기물 충전제 및 물을 포함하는 것인 고착 시스템.
- 제2항에 있어서,
i) 개시제가 알칼리 금속염 및/또는 알칼리 토금속염의 혼합물을 포함하고,
ii) 적어도 하나의 지연제가 시트르산, 타르타르산, 락트산, 살리실산, 글루콘산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며,
iii) 적어도 하나의 무기물 충전제가 석회석 충전제, 모래, 커런덤, 돌로마이트, 알칼리 내성 유리, 부순돌, 자갈, 조약돌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 고착 시스템. - 제2항 또는 제3항에 있어서, 개시제가 리튬 금속염의 혼합물을 포함하는 것인 고착 시스템.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 지연제가 시트르산, 타르타르산 또는 이들의 혼합물인 고착 시스템.
- 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 무기물 충전제가 500 ㎛ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 것인 고착 시스템.
- 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 무기물 충전제가 석회석 충전제 또는 석회석 충전제의 혼합물인 고착 시스템.
- 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 A 및 성분 B가 슬러리 또는 페이스트의 형태인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 2-성분 모르타르 시스템이 적어도 5분의 초결 시간(initial set time)을 갖는 것인 고착 시스템.
- 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 B가
0.1 중량% 내지 4 중량%의 수산화리튬,
0.1 중량% 내지 5 중량%의 황산리튬 또는 황산리튬 일수화물,
0.05 중량% 내지 5 중량%의 시트르산,
0.05 중량% 내지 4 중량%의 타르타르산,
35 중량% 내지 45 중량%의 제1 무기물 충전제,
15 중량% 내지 25 중량%의 제2 무기물 충전제,
10 중량% 내지 20 중량%의 제3 무기물 충전제,
0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 증점제, 및
15 중량% 내지 25 중량%의 물
을 포함하는 것인 고착 시스템. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각에 대한 확장 섹션의 거리는 앵커링 영역의 길이 방향 연장에 있어 실질적으로 일정한 것인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각의 표면이 코팅을 포함하는 것인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각의 표면이 광택 니켈 도금되고/거나 크롬 도금되는 것인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각의 표면이 전기 화학적으로 연마되거나 전기 연마되는 것인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각이 무기 모르타르 복합물을 위한 통로를 포함하는 것인 고착 시스템.
- 제15항에 있어서, 통로가 유로인 고착 시스템.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 확장 섹션의 각각이 앵커링 영역을 따라 나선형으로 연장되는 것인 고착 시스템.
- 무기물 표면에서 앵커링 수단의 화학적 고착을 위한 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 고착 시스템의 용도.
- 제18항에 있어서, 무기물 표면이 벽돌, 콘크리트, 투수성 콘크리트 또는 천연석으로 만든 구조물인 용도.
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