KR20190058054A - 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물 - Google Patents

섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20190058054A
KR20190058054A KR1020170155668A KR20170155668A KR20190058054A KR 20190058054 A KR20190058054 A KR 20190058054A KR 1020170155668 A KR1020170155668 A KR 1020170155668A KR 20170155668 A KR20170155668 A KR 20170155668A KR 20190058054 A KR20190058054 A KR 20190058054A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
shotcrete
fiber
parts
tunnel
Prior art date
Application number
KR1020170155668A
Other languages
English (en)
Inventor
박병선
김형석
Original Assignee
(재)한국건설생활환경시험연구원
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 (재)한국건설생활환경시험연구원 filed Critical (재)한국건설생활환경시험연구원
Priority to KR1020170155668A priority Critical patent/KR20190058054A/ko
Publication of KR20190058054A publication Critical patent/KR20190058054A/ko

Links

Images

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
    • 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
    • C04B28/14Compositions 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 calcium sulfate cements
    • C04B28/16Compositions 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 calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's 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
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/107Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/34Flow improvers
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • 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

섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 섬유 그물망을 부착하기 위한 숏크리트 조성물로서, 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부, 물 65 ~ 73 중량부, 레진 파우더(Resin Powder) 1.5 ~ 2.3 중량부, 유동화제 0.2 ~ 0.3 중량부, 급결제 8 ~ 11 중량부를 포함하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물이 제공된다.

Description

섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물 {Shotcrete composition for fiber mesh}
본 발명은 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 섬유 그물망을 이용하여 구조물의 보강을 수행할 때, 섬유 그물망과의 부착력을 강화할 수 있는 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물에 관한 것이다.
터널의 시공은 터널 굴착면의 보강, 배수층의 설치 및 터널 라이닝 설치 등의 순서로 이루어진다.
발파 등으로 인해 터널이 굴착되면 지반 내에 이완영역이 존재하여 굴착암이 낙하하거나 터널에 변형이 발생할 수 있어 터널의 굴착면은 지보재 등으로 보강하여야 한다.
일반적으로는 터널의 내벽을 따라 지반 방향으로 록볼트(Rock bolt)를 설치하고 터널면을 따라 와이어 메쉬를 설치한 후 터널면에 숏크리트를 뿜어 타설하여 터널 굴착면을 보강하게 된다.
터널 굴착면에 대한 보강이 이루어지면, 숏크리트 면을 따라 부직포, 방수막 시트 등을 설치하여 배수층을 형성하고, 배수층의 표면에 콘크리트를 타설하여 터널의 라이닝을 형성하게 된다.
터널의 지보재로 사용되는 와이어 메쉬는 타설된 숏크리트가 자중으로 인해 박리될 가능성이 있는 경우나 숏크리트의 인장강도 및 전단강도를 향상시키기 위하여 사용되지만, 시공 공정이 매우 복잡하여 현재 터널 시공에서는 거의 사용되지 않고 있는 실정이다.
최근 터널의 지보재로서 와이어 메쉬를 사용하지 않는 추세에 따라 강섬유 혼입 숏크리트를 사용하기도 하는데, 숏크리트의 이송 과정에서 강섬유간의 자성으로 인해 이송호스에서 뭉침 현상이 자주 발생하여 시공성이 저하되는 문제가 있고, 숏크리트의 뿜기 과정에서 리바운드가 발생하게 되어 강섬유가 암버럭과 같이 배출되기 때문에 환경적인 문제를 야기하기도 한다.
터널의 초기 지보재로서 철재 소재의 와이어 메쉬를 사용하지 않고, 고분자 섬유로 이루어진 섬유 그물망을 사용할 수 있는데, 섬유 그물망을 사용하는 경우 역학적 성능을 확보하기 위해 숏크리트와의 부착이 매우 중요하다.
한국등록특허공보 제10-1597751호(2016년03월21일 공고)
본 발명은 섬유 그물망을 이용하여 구조물의 보강을 수행하는 경우, 섬유 그물망과의 부착력을 강화할 수 있는 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 섬유 그물망을 부착하기 위한 숏크리트 조성물로서, 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부, 물 65 ~ 73 중량부, 레진 파우더(Resin Powder) 1.5 ~ 2.3 중량부, 유동화제 0.2 ~ 0.3 중량부, 급결제 8 ~ 11 중량부를 포함하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물이 제공된다.
상기 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물에는, 굵은 골재를 포함하지 않고, 세골재를 더 포함할 수 있다. 그리고, 강섬유가 혼입되지 않을 수 있다.
상기 고로 슬래그 미분말의 분말도는 4,000cm2/g이하일 수 있다.
상기 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은, 무수 석고(CaCO3) 6.2 ~ 7.7 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 그물망은, 폴리에스터 원사로 이루어진 경사(經絲)와 상기 경사에 대해 횡방향으로 배치되는 폴리에스터 원사로 이루어진 위사(緯絲)를 포함하는 격자 그물망 본체와, 상기 격자 그물망 본체의 표면을 피복하는 에폭시 또는 우레탄 코팅막을 포함하는 격자 그물망을 포함할 수 있다.
상기 격자 그물망의 하나의 격자의 크기는 5mm×5mm 초과 5cm × 5cm 이하일 수 있다.
상기 격자 그물망은, 터널 굴착 후 상기 터널의 굴착면을 따라 포설되고, 상기 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은 상기 터널의 굴착면을 따라 뿜어 포설될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은, 섬유 그물망을 이용하여 구조물의 보강을 수행하는 경우, 섬유 그물망과의 부착력을 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 그물망을 간략히 도시한 도면.
도 2는 고로 슬래그 미분말 혼입량에 따른 슬럼프 및 압축강도의 변화를 나타낸 그래프.
도 3은 레진 파우더 혼입량에 따른 압축강도와 부착강도의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 무수 석고 혼입량에 따른 건조수축 및 압축강도의 변화를 나타낸 그래프.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물의 실시예를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 그물망을 간략히 도시한 도면이다. 그리고, 도 2는 고로 슬래그 미분말 혼입량에 따른 슬럼프 및 압축강도의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 3은 레진 파우더 혼입량에 따른 압축강도와 부착강도의 변화를 나타낸 그래프이며, 도 4는 무수 석고 혼입량에 따른 건조수축 및 압축강도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 1에는, 격자 그물망(19), 경사(經絲)(14), 위사(緯絲)(16), 코팅막(18)이 도시되어 있다.
본 실시예에 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은, 섬유 그물망을 부착하기 위한 숏크리트 조성물로서, 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부, 물 65 ~ 73 중량부, 레진 파우더(Resin Powder) 1.5 ~ 2.3 중량부, 유동화제 0.2 ~ 0.3 중량부, 급결제 8 ~ 11 중량부를 포함하여 이루어지고, 이러한 재료를 배합하여 제조되는 섬유 그물망 부착용 숏크리트는 구조 보강을 위해 포설된 섬유 그물망에 뿜어 밀착되는 경우 섬유 그물망과의 부착력이 강화될 수 있다.
최근 고분자의 고강도 섬유 소재가 개발됨에 따라 고분자 섬유로 이루어진 섬유 그물망을 콘크리트의 보강재로 하여 구조물의 보강하는 기술이 개발되고 있다.
일례로, 터널의 굴착이 이루어지면 굴착에 따른 이완영역의 붕괴를 방지하기 위해 터널에 지보재를 설치하여야 하는데, 터널 굴착 후 지보재를 형성할 때 철재로 이루어진 와이어 메쉬를 사용하지 않고 고분자 섬유로 이루어진 섬유 그물망을 터널의 굴착면에 부착하고 숏크리트를 뿜고 타설하여 터널의 지보를 수행할 수 있다.
섬유 그물망과 숏크리트를 이용하여 터널에 지보재를 형성하는 방법에 대해 간략히 설명하면, 터널의 굴착이 이루어지면, 터널의 굴착면에 1차 숏크리트를 뿜어 타설한다. 폭파 등에 의해 터널을 굴착하면 터널의 굴착면이 고르지 못하므로 굴착 완료 후 바로 숏크리트를 굴착면에 뿜어 밀착시키게 된다. 1차 숏크리트가 타설되면, 1차 숏크리트의 타설면을 따라 섬유 그물망을 포설하고 고정한다. 이때 섬유 그물망의 포설과 함께 필요에 따라 락볼트 등을 설치할 수 있다. 섬유 그물망의 포설이 완료되면, 섬유 그물망이 포설된 1차 숏크리트의 타설면에 2차 숏크리트를 타설하여 일체화한다.
2차 숏크리트는 섬유 그물망을 통과하여 1차 숏크리트에 부착되면서 1차 숏크리트와 일체화되어야 하고, 양생 후 섬유 그물망과 숏크리트 간의 부착력이 확보되어야 지보재로서 제 성능을 발휘할 수 있다.
이하 본 실시예에서는 섬유 그물망과 본 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물을 사용하여 터널의 지보재로 구축하는 방법을 중심으로 설명하기로 한다.
본 실시예에서는 터널의 지보재로서 섬유 그물망과 숏크리트를 사용하는 방법에 대해서 설명하고 있으나, 섬유 그물망과 숏크리트를 이용하여 사면을 보강하는 방법 등 다양한 건설 구조물의 보강에 섬유 그물망과 숏크리트를 사용할 수 있음은 물론이다.
섬유 그물망은 섬유 그물망은 폴리에스터 섬유(polyester fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드 섬유(aramid fiber) 등의 고분자 섬유를 원사로 직조된 그물망으로서 그 표면에는 숏크리트와의 결합 증진을 위한 코팅막(18)이 피복될 수 있다.
도 1에는 본 실시예에 따른 섬유 그물망이 도시되어 있는데, 본 실시예에서는 섬유 그물망으로서, 폴리에스터 원사로 이루어진 경사(14)(經絲)와 경사(14)에 대해 횡방향으로 배치되는 폴리에스터 원사로 이루어진 위사(16)(緯絲)를 포함하는 격자 그물망 본체와; 상기 격자 그물망 본체의 표면을 피복하는 에폭시 또는 우레탄 코팅막(18)을 포함하는 격자 그물망(19)을 제시한다.
이와 관련하여 시중의 토목 섬유 그물망에 대하여 실험을 수행한 결과, 시중의 토목 섬유 그물망이 보강된 숏크리트 시편의 경우, 균열부에서 굳은 숏크리트와 토목 섬유의 코팅막 사이에 슬립(slip)이 발생하고, 토목 섬유 원사와 코팅막 사이에도 슬립이 발생하여 토목 섬유 그물망과 숏크리트가 일체화되지 않는 문제가 있었다.
이에 따라, 본 실시예에서는 폴리에스터 원사로 격자 형태의 격자 그물망 본체를 형성하고, 격자 그물망 본체의 표면을 종래의 코팅막보다 강성이 큰 에폭시나 우레탄으로 코팅막(18)을 피복하여 격자 그물망(19)을 제조하여 이를 섬유 그물망으로 사용하였다.
격자 그물망(19)를 형성하는 각 격자의 크기는 5mm×5mm 초과 5cm × 5cm 이하일 수 있다. 격자의 크기가 5cm × 5cm보다 큰 경우에는 휨에 대한 저항이 충분하지 않고, 5mm×5mm 보다 작을 때는 숏크리트의 투과가 용이하지 않아 부착력이 저하될 우려가 있기 때문이다. 본 실시예에서는 격자 크기가 1cm × 1cm인 격자 그물망(19)을 사용한 형태를 제시한다.
격자 그물망(19)의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 격자가 형성되어 격자 내부로 숏크리트의 골재 및 시멘트 페이스트가 통과하여야 격자 그물망(19)과 숏크리트의 부착력을 확보할 수 있을 것이다.
본 실시예에서는, 숏크리트가 격자 그물망(19)를 통과하여 부착성을 확보하여야 하기 때문에, 굵은 골재의 사용없이 세골재 만으로 모르타르 형태의 숏크리트를 형성하게 된다.
일반적인 숏크리트에서는 굵은 골재의 최대치수가 10 ~ 13mm인 굵은 골재를 사용하게 되는데, 본 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물에서는 굵은 골재를 사용하지 않는다.
세골재는 5mm이하의 골재를 말하며 일반적으로 모래가 세골재로서 배합된다.
한편, 숏크리트의 인장강도를 보강하기 위해 강섬유를 혼입하여 숏크리트를 제조하는 경우도 있으나, 본 실시예에서는 강섬유를 혼입하지 않는다. 섬유 그물망이 숏크리트의 내부에 매설되어 사용 시 섬유 그물망이 인장강도를 확보하기 때문이다.
그리고, 본 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은, 고로 슬래그 미분말, 무수 석고, 레진 파우더(Resin powder) 등을 사용하여 부착 성능 및 점성을 향상시켰다.
본 실시예에 있어, 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 무수 석고는 숏크리트 조성물의 바인더(binder)를 구성한다.
본 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은, 시멘트 100 중량부에 대하여, 물 65 ~ 73 중량부가 배합된다. 이와 같이 물의 배합은 숏크리트 배합 설계에서 물/시멘트비로 표현될 수 있는데, 이는 물/시멘트비가 65 ~ 73% 해당됨을 의미하는데, 이를 물/바인더비로 표현하면 물/바인더비가 40 ~ 47% 해당된다.
숏크리트의 경우 압축 공기에 의해 뿜어져 보강위치에 부착되어야 하기 때문에 물의 배합비율이 일반 콘크리트에 비해 높다. 물의 함량이 65 중량부 미만이면 숏크리트의 유동성이 작아져 숏크리트의 워커빌러티가 나빠지고, 73 중량부를 초과하면 상대적으로 시멘트량의 적어 요구되는 강도발현에 문제가 된다.
시멘트로는 보통 포틀랜드 시멘트가 사용될 수 있다.
그리고, 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부와, 유동화제 0.2 ~ 0.3중량부가 배합된다. 고로 슬래그 미분말은 유동성 확보를 위해 바인더의 일부로서 배합되는 것으로, 고로 슬래그 중 분말도가 낮은 미분말 고로 슬래그를 사용한다. 본 실시예에서는 4,000cm2/g이하의 분말도를 갖는 고로 슬래그 미분말을 배합하였다.
도 2는 고로 슬래그 미분말 혼입량에 따른 슬럼프 및 압축강도 변화를 나타낸 것으로, 도 2에서 '시멘트 치환량 %'는 전체 바인더 중량에 대한 고로 슬래그 혼입량의 비율을 나타낸다. 통상 바인더로서 시멘트를 사용하게 되는데, 숏크리트의 성능 개선을 위하여 시멘트의 일부를 고로 슬래그 미분말로 치환하여 사용하는 것으로서, 전체 바인더 중량에 대해 28 ~ 33%를 고로 슬래그 미분말로 치환하게 된다.
도 2를 참조하면, 압축강도의 손실을 최소화하는 고로슬래그 미분말 혼입량은 전체 바인더에 대하여, 28 ~ 33%로 결정될 수 있음을 알 수 있다. 이를 시멘트 100 중량부에 대해 고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부로 환산된다.
일반적으로 사용되는 숏크리트의 슬럼프는 대략 200mm 정도로서, 작업성 확보를 위해 유동화제 혼입량을 바인더 중량의 1%를 사용하지만, 이 경우 골재 분리로 인한 성능 저하가 발생할 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는 고로 슬래그 미분말의 혼입을 통해 유동성을 확보함으로써 유동화제를 시멘트 100 중량부에 대해 0.2 ~ 0.3 중량부로 적은 양을 사용하여도 골재 분리를 방지할 수 있음을 실험을 통해 알 수 있었다.
그리고, 시멘트 100 중량부에 대하여, 레진 파우더(Resin Powder) 1.5 ~ 2.3 중량부가 포함된다. 레진 파우더는 숏크리트의 점성을 향상시키고 부착 성능을 향상시키기 위해 배합되는 것으로, 1.5 ~ 2.3 중량부가 배합된다.
도 3은 레진 파우더 혼입율에 따른 압축강도와 부착강도의 변화를 나타낸 그래프로서, 도 3에서 'Binder %'는 바인더 중량에 대한 레진 혼입량의 비율을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 레진 파우더의 혼입량(Binder %)이 바인더 전체 중량에 대해 1 ~ 1.5%인 경우 부착강도가 높은 것으로 확인되고, 압축강도 손실도 적은 것으로 나타남을 알 수 있다. 이는 시멘트 100 중량부에 대해 레진 파우더 1.5 ~2.3 중량부로 환산된다.
한편, 시멘트 100 중량부에 대하여, 무수 석고(CaCO3) 6.2 ~ 7.7 중량부를 더 포함할 수 있다. 고로 슬래그 미분말을 사용하는 경우 건조수축이 증가할 수 있는데, 건조수축을 제어하기 위해 무수 석고를 사용하였으며, 혼입율에 따른 성능 평가를 실험하였다.
도 4는 무수 석고 혼입율에 따른 건조수축 및 압축강도의 변화를 나타낸 그래프로서, 도 4에서 '시멘트 치환량 %'는 전체 바인더 중량에 대한 무수 석고 혼입량의 비율을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 무수 석고의 혼입율에 따라 건조수축이 감소함을 알 수 있는데, 그에 따라 강도 저하가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 도 4를 참조하면 바인더에 대해 대략 5%까지는 압축강도에 큰 차이가 없었으나, 5% 초과에서는 압축강도 감소율이 크게 증가함을 알 수 있다. 따라서 무수 석고의 혼입량이 바인더 중량의 4 ~ 5%의 경우 압축강도의 큰 손실없이 건조수축을 최소화할 수 있음을 알 수 있다. 이는 시멘트 100 중량부에 대해 무수 석고 6.2 ~ 7.7 중량부로 환산된다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물 을 설명하기로 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이므로 이들만으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예는, [표 1]에 기재된 바와 같이, 시멘트 100 중량부에 대하여, 물 72 중량부, 고로 슬래그 미분말 46.2 중량부, 무수 석고 7.7 중량부, 세골재 520.8 중량부 등으로 배합한 것이다. 급결제는 숏크리트가 벽면을 향해 뿜어질 때 부착과 함께 바로 급결이 이루어질 수 있도록 혼입되는 혼화제이다.
배합량 중량부 환산값
바인더 시멘트[kg/m3] 312 100
고로 슬래그 미분말[kg/m3] 144 46.2
무수 석고[kg/m3] 24 7.7
물[kg/m3] 225 72
세골재[kg/m3] 1,625 520.8
레진 파우더[kg/m3] 4.8 1.5
유동화제[kg/m3] 1 0.3
급결제[kg/m3] 32 10.3
실시예에 따른 성능 평가 결과
압축강도 (MPa) 1일 18.1
28일 42.5
부착강도 (MPa) 1일 0.9
28일 1.6
슬럼프 (mm) 201
응결 초결 4분 1초
응결 13분 7초
실시예의 배합에 따라 제작된 공시체에 대하여 KS L ISO 679에 의한 압축 강도를 시험한 결과 1일 압축강도는 18.1 Mpa로서, 도로공사 표준시방서에서 제시하고 있는 1일 압축강도 기준인 10 MPa이상인 것으로 나타났으며, 재령 28일 강도도 42.5 Mpa로 21Mpa 이상인 것으로 나타났다.
급결제를 사용하여 KCI SC-102 숏크리트용 급결제 품질 규격에 따라 응결 시간을 측정한 결과 약 초결의 경우 4분 1초 정도로 나타났으며, 종결의 경우 13분 7초 정도로 나타나 숏크리트 급결제 품질 기준을 만족하는 것으로 확인되었다.
부착강도 KS F 2386에 따라 수행하였으며, 재령 1일에 0.9Mpa, 재령 28일에 1.6Mpa가 나타났다.
슬럼프 테스트는 KL F 2402에 따라 수행하였으며, 201mm가 측정되었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 섬유 그물망과 숏크리트를 이용하여 구조물을 보강하는 경우, 본 실시예에 따른 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물을 이용할 경우, 요구되는 강도를 만족하면서 부착강도가 증가되어 보강 효과를 높일 수 있다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

Claims (8)

  1. 섬유 그물망을 부착하기 위한 숏크리트 조성물로서,
    시멘트 100 중량부에 대하여,
    고로 슬래그 미분말 43 ~ 51 중량부,
    물 65 ~ 73 중량부,
    레진 파우더(Resin Powder) 1.5 ~ 2.3 중량부,
    유동화제 0.2 ~ 0.3 중량부
    를 포함하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    굵은 골재를 포함하지 않고,
    세골재를 더 포함하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    강섬유가 혼입되지 않는 것을 특징으로 하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고로 슬래그 미분말의 분말도는 4,000cm2/g이하인 것을 특징으로 하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    무수 석고(CaCO3) 6.2 ~ 7.7 중량부를 더 포함하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 그물망은,
    폴리에스터 원사로 이루어진 경사(經絲)와 상기 경사에 대해 횡방향으로 배치되는 폴리에스터 원사로 이루어진 위사(緯絲)를 포함하는 격자 그물망 본체와, 상기 격자 그물망 본체의 표면을 피복하는 에폭시 또는 우레탄 코팅막을 포함하는 격자 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 격자 그물망의 하나의 격자의 크기는 5mm×5mm 초과 5cm × 5cm 이하인 것을 특징으로 하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 격자 그물망은,
    터널 굴착 후 상기 터널의 굴착면을 따라 포설되고,
    상기 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물은 상기 터널의 굴착면을 따라 뿜어 포설되는 것을 특징으로 하는, 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물.
KR1020170155668A 2017-11-21 2017-11-21 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물 KR20190058054A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170155668A KR20190058054A (ko) 2017-11-21 2017-11-21 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170155668A KR20190058054A (ko) 2017-11-21 2017-11-21 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190058054A true KR20190058054A (ko) 2019-05-29

Family

ID=66672620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170155668A KR20190058054A (ko) 2017-11-21 2017-11-21 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190058054A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101597751B1 (ko) 2013-12-04 2016-03-21 한국건설기술연구원 능동형 지보재 및 숏크리트를 와이어네트로 일체화시킨 터널 및 그 시공 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101597751B1 (ko) 2013-12-04 2016-03-21 한국건설기술연구원 능동형 지보재 및 숏크리트를 와이어네트로 일체화시킨 터널 및 그 시공 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2944599C (en) Concrete materials with modified rheology, methods of making, and uses thereof
EP3248954B1 (en) Cement or mortar formed body comprising cement-reinforcing fiber material
Turk et al. Coupled effects of limestone powder and high-volume fly ash on mechanical properties of ECC
EP1903014A1 (en) Concrete composition with reduced shrinkage
KR101908533B1 (ko) 고강도 및 고내구성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR101073967B1 (ko) 고성능 습식 숏크리트 프리믹스 조성물 및 이를 이용한 습식 숏크리트 보수 및 보강공법
CN103964795A (zh) 一种纤维编织网增强水泥基复合材料及其制备方法
EP1172343A1 (en) Cement mortar and shooting material
CN111116149A (zh) 高强度纤维增强水泥基复合材料及其制备方法和应用
CN105781137B (zh) 多纤维层增强的水泥基复合材料及其应用方法
CN112456868B (zh) 织物增强型水泥复合物和其制造方法
JP2007269537A (ja) プレミクス高靭性ポリマーセメントモルタル材料及び高靭性ポリマーセメントモルタル
CN106013591B (zh) 一种frp‑三维间隔织物增强水泥基复合材料布及其制造方法
KR101772625B1 (ko) 콘크리트 구조물 보강용 무기계 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보강공법
KR102256128B1 (ko) 차열성 방수제 조성물을 이용한 차열성 콘크리트 구조물 방수공법
KR20190058054A (ko) 섬유 그물망 부착용 숏크리트 조성물
JP4817304B2 (ja) 繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリート、及びそれを用いてなる法枠の施工方法
JP2003534226A (ja) セメント結合材料
KR20130131108A (ko) 토양 고화제를 이용한 기초공법
KR102081856B1 (ko) 맨홀 보수용 속경성 모르타르 및 이를 이용한 맨홀 보수공법
JP2007270470A (ja) コンクリート構造体の補修・補強工法
KR20110063932A (ko) 토목섬유 고화매트를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강방법
JP4253375B2 (ja) 被覆細骨材、セメント組成物、セメント組成物の製造方法
KR101442560B1 (ko) 토양 고화제를 이용한 팽이기초공법
JP2008297182A (ja) モルタル組成物及び法面保護工法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant