KR100643524B1 - Mortar mixed for covering on deteriorated concrete and method for covering on deteriorated concrete - Google Patents

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Abstract

A section restoration mortar and a section restoration method using the same are provided to recover alkalinity of the neutralized concrete, to repress the neutralization of the mortar, and to prevent frost damage caused by the infiltration of moisture by increasing absorption resisting force. The section restoration mortar is produced by mixing inorganic powders containing Portland cement and other additives and sand with a mortar making aqueous solution or the mixed solution of the aqueous solution and water. The mortar making aqueous solution of 11-12 pH contains at least one silane compound of 1-30wt.% selected from organoalkoxysilane and organocarboxysilane, at least one silicate of 0.5-20wt.% selected from aqueous lithium silicate, aqueous potassium silicate, and aqueous sodium silicate; and at least one metal oxide of 0.5-15wt.% selected from zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, and tungsten oxide dissolved in the alkali aqueous solution.

Description

단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법{Mortar mixed for covering on deteriorated concrete and method for covering on deteriorated concrete}Mortar for cross-section restoration and cross-section restoration method using the same {Mortar mixed for covering on deteriorated concrete and method for covering on deteriorated concrete}

본 발명은 단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부식되거나 열화된 철근 콘크리트 구조물의 결손된 표면의 단면복구나, 내구성 향상을 위한 단면피복용 모르타르를 현장에서 제조하기 위하여 사용되는 모래를 혼입한 무기분체와 혼합수를 대체하여 사용하는 실란화합물이 용해된 수용액을 이용한 모르타르와 이를 이용한 철근 콘크리트 구조물의 단면복구방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mortar for cross-section restoration and a cross-section restoration method using the same, and more particularly, for cross-section restoration of a damaged surface of a corroded or deteriorated reinforced concrete structure, or a mortar for cross-section covering for improving durability. It relates to a mortar using an aqueous solution in which a silane compound is dissolved, which is used to replace the mixed water and inorganic powder mixed with sand used for this purpose, and a cross-section restoration method of a reinforced concrete structure using the same.

일반적으로 콘크리트 구조물은 콘크리트가 높은 내구성을 구비하고 있어 반영구적으로 사용할 수 있는 것으로 인정되어 왔으나, 최근의 많은 연구결과와 기존 구조물의 조사 결과 콘크리트 구조물도 경년 열화현상을 피할 수 없음이 밝혀지고 있으며, 특히 경과년 수십년을 넘기지 못하고 본래의 기능을 상실하게 되는 사례가 종종 보여지고 있다. In general, it has been recognized that concrete structures can be used semi-permanently because concrete has high durability. There are often cases in which the original function is lost without exceeding several decades.

상기와 같이 콘크리트의 수명을 단축하는 열화현상은 다양하게 나타나고 있으나 특히 염분을 제거하지 않은 바닷모래를 사용하여 콘크리트를 제조하였거나 겨울철에 사용하는 융빙제 또는 제설제 등 외부에서 침입하는 염화물에 의한 철근부식 영향으로 콘크리트 구조물의 피해사례가 심각한 것으로 조사되고 있다. As mentioned above, there are various deterioration phenomena that shorten the lifespan of concrete, but in particular, concrete was manufactured using unsalted sea sand, or rebar corrosion caused by chlorides intruding from the outside, such as ice-melting agents or snow-removing agents used in winter. As a result, damage to concrete structures is being investigated as serious.

또한 철근 콘크리트 구조물은 구조물의 인장측 콘크리트에는 인장응력으로 말미암아 균열이 발생되며, 균열폭이 어느 한도 이상으로 크면 균열부위로 주위의 공기와 습기가 침입하여 철근을 부식시키고 침투된 물이 동절기에는 동결팽창하여 콘크리트를 파손시키는 경우가 있다.In addition, in reinforced concrete structures, cracks occur in the concrete on the tensile side of the structure due to tensile stress. If the crack width is larger than a certain limit, surrounding air and moisture enter the cracked area and corrode the reinforcing bars. This may damage the concrete.

또한, 콘크리트는 건조수축, 온도 변화 등에 의해서도 균열이 발생되며, 이러한 구조물의 균열부위 및 표면에서 콘크리트의 중성화가 촉진됨과 동시에 구조물의 콘크리트 부분에서 열화현상이 복합적으로 발생되어 구조물의 표면이 박리, 박락의 현상을 보이는 문제가 있다. In addition, concrete cracks due to drying shrinkage, temperature change, etc., and at the same time, the neutralization of concrete is promoted at the cracked parts and surfaces of these structures, and at the same time, deterioration occurs in the concrete part of the structure, causing the surface of the structure to peel off and peel off. There is a problem showing the phenomenon of

이와 같은 문제를 해결하기 위해 콘크리트 구조물의 열화부위 및 파단부위를 보수, 보강하기 위한 여러 가지 방법들이 개시되어 있는데, 일예로 대한민국 특허공개 10-2005-0053416에는 무기질 세라믹과 합성고분자 및 물로 이루어지는 철근방청제; 무기질 세라믹과 물로 이루어지는 표면강화제; 및 무기질 세라믹과 합성고분자 및 물과 규사로 이루어지는 모르타르로 이루어진 콘크리트 구조물의 열화 및 파단부위 보수보강재가 개시되어 있다. 또한 대한민국 등록특허 10-0515948에는 아질산계 하이드로탈사이트 또는 하이드로칼루마이트를 함유하는 단면복구용 모르타르 조성물이 개시되어 있는데, 여기서는 시멘트 20 내지 40중량%, 알루미나 시멘트 1 내지 5중량%, 석고와 슬래그를 주성분으로 하는 슬래그계 고분말 충전재 5 내지 20중량%, 폴리비닐알콜, 비닐아세테이트, 비닐버서테이트 폴리머 중에서 선택된 하나의 분말 폴리머 1 내지 5중량%, 나프탈렌설폰산계 감수제 0.05 내지 0.2중량%, 보강섬유 0.01 내지 0.1중량%, 아질산계 하이드로탈사이트 또는 아질산계 하이드로칼루마이트 1 내지 2중량% 및 규사를 혼합수와 혼합한 단면복구용 모르타르 조성물을 개시하고 있다.In order to solve this problem, various methods for repairing and reinforcing the deteriorated and fractured parts of the concrete structure are disclosed. ; a surface reinforcing agent consisting of inorganic ceramics and water; and an inorganic ceramic, a synthetic polymer, and a mortar consisting of water and silica sand. In addition, Korean Patent No. 10-0515948 discloses a mortar composition for cross-section restoration containing nitrite-based hydrotalcite or hydrocalumite, wherein 20 to 40% by weight of cement, 1 to 5% by weight of alumina cement, gypsum and slag are disclosed. 5 to 20% by weight of a slag-based high powder filler as a main component, 1 to 5% by weight of one powder polymer selected from polyvinyl alcohol, vinyl acetate, and vinylversatate polymer, 0.05 to 0.2% by weight of a naphthalenesulfonic acid water reducing agent, 0.01 reinforcing fiber to 0.1 wt%, nitrite-based hydrotalcite or nitrite-based hydrocalumite 1 to 2 wt%, and silica sand are mixed with mixed water to disclose a mortar composition for cross-section restoration.

이와 같은 모르타르 조성물을 시공면에 연속적으로 뿜칠시공 또는 손미장한 다음 충분한 살수로 양생시키는 과정을 통해 철근콘크리트 구조물의 단면보수가 이루어진다. The cross-section repair of the reinforced concrete structure is made through the process of continuously spraying or hand-painting such a mortar composition on the construction surface and then curing it with sufficient spraying water.

상술한 것과 같이 일반적인 단면복구용 모르타르들은 그 조성에 차이는 있지만 기본적으로는 시멘트 등을 포함하는 무기분체와 모래를 물과 함께 혼합한 것으로서, 여기서 혼합수는 오직 물이다. As described above, although there are differences in the composition of general cross-section restoration mortars, they are basically a mixture of inorganic powder including cement and sand with water, and the mixed water is only water.

한편 통상 알려진 단면복구용 모르타르의 경우는 철근콘크리트 구조물에 부식이나 열화를 발생시킨 다양한 요인, 즉 중성화에 의한 것인지, 동해에 의한 것인지, 염해에 의한 것인지 등의 다양한 요인을 일괄적으로 대처할 수 없어서 침투성 알칼리성 회복재를 도포하거나 도포형 염해방지재를 도포하거나 또는 방수도막재를 별도로 도포하는 등의 별도의 처리에 의존해야만 했다. On the other hand, in the case of commonly known mortars for cross-section restoration, various factors that cause corrosion or deterioration in reinforced concrete structures, such as neutralization, frost damage, or salt damage, cannot be dealt with at once. It had to rely on a separate treatment, such as applying an alkaline recovery material, applying an application-type salt damage prevention material, or separately applying a waterproof coating material.

이에, 본 발명자들은 상기와 같이 철근콘크리트 구조물의 부식이나 열화에 영향을 미치는 다양한 인자들에 대해 저해능을 가질 수 있는 모르타르를 제조하기 위해 연구노력하던 중, 모르타르 제조시 사용되는 혼합수로써 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란, 수용성 규산염 화합물 및 금속 산화물을 포함하는 알칼리성 수용액을 사용한 결과, 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복이 가능하며, 모르타르의 중성화 저항성을 높이고, 흡수 저항성을 높여 동해를 방지할 수 있고 또한 모르타르의 세공조직 구조를 조밀화하여 염해를 방지할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have been researching to produce a mortar capable of inhibiting various factors affecting the corrosion or deterioration of reinforced concrete structures as described above, while the present inventors are using organoalkoxy as a mixed water used in mortar production. As a result of using an alkaline aqueous solution containing silane or organocarboxy silane, a water-soluble silicate compound, and a metal oxide, it is possible to recover the alkalinity of the neutralized concrete, increase the neutralization resistance of the mortar, and increase the absorption resistance to prevent frost damage. It was found that salt damage can be prevented by densifying the pore structure of the mortar, thereby completing the present invention.

특히, 모르타르 제조를 위한 무기분체 중에 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%를 혼입하면, 상기 효과를 극대화 시킬 수 있음도 알게 되었다.In particular, it was also found that the above effect can be maximized when 1 to 3% by weight of a high fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more of SiO 2 and Al 2 O 3 components is incorporated in the inorganic powder for mortar production.

따라서 본 발명의 목적은 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복할 수 있도록 해주는 모르타르 제조용 수용액을 물의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합수로 사용한 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a mortar using an aqueous solution for mortar production, which can restore the alkalinity of neutralized concrete, as mixed water by substituting all or part of water.

또한 본 발명의 다른 목적은 모르타르의 중성화 저항성을 향상시킬 수 있는 모르타르 제조용 수용액을 물의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합수로 사용한 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar in which an aqueous solution for mortar preparation capable of improving the neutralization resistance of the mortar is used as mixed water by substituting all or part of water.

또한 본 발명의 다른 목적은 모르타르의 흡수 저항성을 높여 동해를 방지할 수 있는 모르타르 제조용 수용액을 물의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합수로 사용한 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar using an aqueous solution for preparing mortar, which can prevent freezing by increasing the absorption resistance of the mortar, as a mixed water by replacing all or part of water.

또한 본 발명의 다른 목적은 모르타르의 세공조직 구조를 조밀화하여 염해를 방지할 수 있는 모르타르 제조용 수용액을 물의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합수로 사용한 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar in which an aqueous solution for mortar preparation capable of preventing salt damage by densifying the pore structure of the mortar is used as mixed water by replacing all or part of water.

본 발명의 또 다른 목적은 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복할 수 있도록 해주는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar that can restore the alkalinity of the neutralized concrete.

또한 본 발명의 다른 목적은 중성화 저항성이 향상된 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar with improved neutralization resistance.

또한 본 발명의 다른 목적은 흡수 저항성이 향상되어 동해를 방지할 수 있는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar with improved absorption resistance to prevent frost damage.

또한 본 발명의 다른 목적은 세공조직 구조가 조밀화되어 염해를 방지할 수 있는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a mortar in which the pore structure is densified to prevent salt damage.

또한 본 발명의 다른 목적은 모르타르 제조시, 무기분체 중에 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%를 혼입하여 무기분체를 만들고, 혼합수로 사용되는 물의 전부 또는 일부를 대체하여, 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복할 수 있도록 해주는 모르타르 제조용 수용액과 혼합함으로써 상기와 같은 효과를 배가시킬 수 있는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to prepare an inorganic powder by mixing 1 to 3% by weight of a high-fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more of SiO 2 and Al 2 O 3 components in the inorganic powder when manufacturing a mortar, and mixing water An object of the present invention is to provide a mortar that can double the above effects by replacing all or part of the water used as a mortar and mixing it with an aqueous solution for mortar production that can restore the alkalinity of the neutralized concrete.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 모르타르 제조용 수용액 및 모르타 르를 철근 콘크리트 구조물의 단면복구에 사용하는 방법을 제공하는 데도 있다. Another object of the present invention is also to provide a method of using the aqueous solution and mortar for manufacturing mortar as described above for cross-section restoration of reinforced concrete structures.

특히, 상기와 같은 목적은, 포틀랜트 시멘트 및 기타 첨가제를 포함하는 무기분체와 모래를, 다음 화학식 1로 표시되는 올가노알콕시 실란 또는 다음 화학식 2로 표시되는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 실란화합물 1~30중량%; 수용성 규산리튬, 수용성 규산칼륨 및 수용성 규산나트륨 중 선택된 적어도 하나 이상의 규산염 화합물 0.5~20중량%; 및 알칼리성 수용액에 용해되는 산화아연, 산화 알루미늄, 산화 안티몬 및 산화 텅스텐 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속 산화물 0.5~15중량%를 함유하며, pH 11 내지 12인 모르타르 제조용 수용액 단독 또는 물과의 혼합 용액으로 배합한 모르타르로부터 달성될 수 있다.In particular, for the above purpose, the inorganic powder and sand including Portland cement and other additives are prepared by preparing at least one silane selected from the group consisting of an organoalkoxy silane represented by the following formula (1) or an organocarboxy silane represented by the following formula (2). 1 to 30% by weight of the compound; 0.5-20 wt% of at least one silicate compound selected from water-soluble lithium silicate, water-soluble potassium silicate, and water-soluble sodium silicate; and 0.5 to 15% by weight of at least one metal oxide selected from zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, and tungsten oxide dissolved in an alkaline aqueous solution, and blended as an aqueous solution for mortar preparation with a pH of 11 to 12 alone or as a mixed solution with water It can be achieved from one mortar.

화학식 1Formula 1

(R1)nSi(OR2)4-n (R 1 ) n Si(OR 2 ) 4-n

상기 식에서, R1은 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아릴기 또는 비닐기이고, In the above formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group or a vinyl group,

R2는 탄소수 1 내지 5의 알킬이며,R 2 is alkyl having 1 to 5 carbon atoms,

n은 1~3의 정수이다. n is an integer from 1 to 3.

화학식 2Formula 2

(R1)nSi(O(O=C)R2)4-n (R 1 ) n Si(O(O=C)R 2 ) 4-n

상기 식에서, R1, R2 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. In the above formula, R 1 , R 2 and n are as defined in Formula 1 above.

바람직하기로는 상기와 같은 목적은, 모르타르 제조용 수용액 및 물과의 혼합 용액 중 상기한 모르타르 제조용 수용액을 적어도 10중량% 포함하는 모르타르로부터 달성될 수 있다. Preferably, the above object can be achieved from a mortar comprising at least 10% by weight of the above-described aqueous solution for preparing mortar in a mixed solution with an aqueous solution for preparing mortar and water.

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바람직하기로는 상기와 같은 목적은, 상기 모르타르 제조용 수용액 단독 또는 물과의 혼합용액을 무기분체와 모래 중량에 대해 10 내지 30중량%로 포함하는 모르타르로부터 달성될 수 있다. Preferably, the above object can be achieved from a mortar containing the aqueous solution for preparing the mortar alone or a mixed solution with water in an amount of 10 to 30% by weight based on the weight of inorganic powder and sand.

바람직하기로는 상기와 같은 목적은, 무기분체로서 포틀랜트 시멘트 30 내지 40중량%에, 특히 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%, 칼슘설포알루미네이트계(CSA계) 팽창재 1 내지 4중량%, 초산비닐계 감수제 0.1 내지 4중량%, 메틸에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.01 내지 0.1중량%, 아크릴계 또는 나일론계 섬유 0.01 내지 0.1중량% 및 무기물 첨가제 0.01 내지 1.0중량%를 포함하는 모르타르로부터 달성될 수 있다. Preferably, for the above purpose, 30 to 40% by weight of Portlant cement as inorganic powder, particularly SiO 2 and Al 2 O 3 1-3 % by weight of a high fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more, Calcium sulfoaluminate-based (CSA-based) expansion material 1 to 4% by weight, vinyl acetate-based water reducing agent 0.1 to 4% by weight, methylethyl hydroxyethyl cellulose 0.01 to 0.1% by weight, acrylic or nylon fiber 0.01 to 0.1% by weight and inorganic substances It can be achieved from a mortar comprising 0.01 to 1.0% by weight of additives.

바람직하기로는 본 발명에 따른 모르타르는 철근콘크리트 구조물의 단면복구용인 것이다.Preferably, the mortar according to the present invention is for cross-section restoration of reinforced concrete structures.

또한 본 발명의 목적은 상기와 같은 모르타르 제조용 수용액을, 포틀랜트 시멘트 및 기타 첨가제를 포함하는 무기분체 및 모래와 혼합하여 철근 콘크리트 구조물의 단면복구에 사용함으로써도 달성될 수 있다. In addition, the object of the present invention can also be achieved by mixing the aqueous solution for mortar production as described above with inorganic powder and sand containing portlant cement and other additives and using it to restore the cross-section of a reinforced concrete structure.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 모르타르 제조시 혼합수로서 사용되는 물의 일부 또는 전부를 대체하여 사용할 수 있는 수용액을 이용하여 배합된 모르타르, 이를 단면복구에 사용하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mortar formulated using an aqueous solution that can be used to replace some or all of the water used as mixing water in the manufacture of mortar, and to a method of using the same for cross-section restoration.

본 발명 모르타르 제조에 사용된 모르타르 제조용 수용액은 상기 화학식 1로 표시되는 올가노알콕시 실란 또는 화학식 2로 표시되는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 실란화합물 1~30중량%; 수용성 규산리튬, 수용성 규산칼륨 및 수용성 규산나트륨 중 선택된 적어도 하나 이상의 규산염 화합물 0.5~20중량%; 및 알칼리성 수용액에 용해되는 산화아연, 산화 알루미늄, 산화 안티몬 및 산화 텅스텐 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속 산화물 0.5~15중량%를 함유하며, pH 11 내지 12인 것으로서, 이때 올가노알콕시 실란 또는 오가노카르복시 실란의 구체적인 화합물의 예로는 CH3Si(OCH3)3, CH3Si(OC2H5)3, (CH3)2Si(OCH3)2, C2H5Si(OC2H5)3 n-C5H11Si(OC2H5)3, C6H5Si(OC2H5)3CH2 =CHSi(OCH3)3, CH2=CHSi(OC2H5)3 또는 CH2=CHSi(OCOCH3)3 등을 들 수 있다.The aqueous solution for preparing a mortar used for preparing the mortar of the present invention contains 1 to 30 wt% of at least one silane compound selected from the organoalkoxy silane represented by the formula (1) or the organocarboxy silane represented by the formula (2); 0.5-20 wt% of at least one silicate compound selected from water-soluble lithium silicate, water-soluble potassium silicate, and water-soluble sodium silicate; and 0.5 to 15% by weight of at least one metal oxide selected from zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, and tungsten oxide dissolved in an alkaline aqueous solution, and having a pH of 11 to 12, wherein the organoalkoxy silane or organocarboxy silane Examples of specific compounds of CH 3 Si(OCH 3 ) 3 , CH 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 , (CH 3 ) 2 Si(OCH 3 ) 2 , C 2 H 5 Si(OC 2 H 5 ) 3 nC 5 H 11 Si(OC 2 H 5 ) 3 , C 6 H 5 Si(OC 2 H 5 ) 3 CH 2 =CHSi(OCH 3 ) 3 , CH 2 =CHSi(OC 2 H 5 ) 3 or CH 2 = CHSi(OCOCH 3 ) 3 and the like.

이와 같은 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란은 모르타르 제조용 수용액 조성 중 적어도 한 종류 이상이 1~30중량% 함유되어지는 것이 바람직하며, 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란이 1% 미만의 경우에는 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복시키는데 문제가 있고, 반대로 30중량%를 넘는 경우에는 수용액으로서의 안정성이 나쁘고, 저장기간이 단축되는 등 실용상의 문제점이 발생한다. 특히 올가노알콕시 실란과 올가노카르복시 실란을 혼합할 경우라면 경제성을 고려하여 실란화합물 중 올가노알콕시 실란을 1 내지 10중량%로, 그리고 올가노카르복시 실란을 7 내지 24중량%로 포함하는 것이 바람직하다. Such an organoalkoxy silane or organocarboxy silane is preferably contained in an amount of 1 to 30 wt% of at least one or more types of the aqueous solution for mortar preparation, and when the organoalkoxy silane or organocarboxy silane is less than 1%, There is a problem in recovering the alkalinity of the neutralized concrete, and, conversely, if it exceeds 30 wt%, the stability as an aqueous solution is poor, and practical problems such as a shortened storage period occur. In particular, when mixing the organoalkoxy silane and the organocarboxy silane, it is preferable to include 1 to 10 wt% of the organoalkoxy silane and 7 to 24 wt% of the organocarboxy silane among the silane compounds in consideration of economic feasibility. do.

본 발명의 모르타르 제조용 수용액 중 포함되는 규산염으로서는 부식성가스와 반응하여 불용화되는 규산 리튬 외에, 알칼리성을 부여하고 나아가 콘크리트 등과의 친화성을 가질 규산화합물이 바람직하며, 이러한 화합물의 예로 규산칼륨, 규산나트륨 등의 수용성 화합물이 있고, 이러한 규산 리튬 및 규산염 화합물을 0.5~20중량% 함유하는 것이 좋다. 이러한 규산염화합물이 0.5중량% 미만의 경우에는 겔화하여 수용액으로 사용할 수 없으며, 반대로 20중량%를 넘을 경우에는 제품으로서의 가격이 상승하는 문제가 있을 수 있다. As the silicate contained in the aqueous solution for mortar production of the present invention, in addition to lithium silicate, which is insolubilized by reaction with a corrosive gas, a silicate compound that imparts alkalinity and has affinity with concrete, etc. is preferable. Examples of such compounds include potassium silicate and sodium silicate. There exist water-soluble compounds, such as, and it is good to contain 0.5 to 20 weight% of these lithium silicate and silicate compounds. If the amount of the silicate compound is less than 0.5% by weight, it cannot be used as an aqueous solution by gelation, and if it exceeds 20% by weight, there may be a problem that the price as a product increases.

또한 모르타르 제조용 수용액 중 포함되는 금속 산화물로서는 알칼리성 수용액에 용해시킬 수 있는 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 안티몬, 산화 티탄, 산화 텅스텐 등을 사용할 수 있으나, 콘크리트나 모르타르와 같은 무기재와의 친화성, 경제성 및 무해성 등을 고려하면 산화 알루미늄, 또는 산화 티탄을 사용하는 것이 더욱 좋다. 금속 산화물이 0.5중량% 미만인 경우에는 제품의 안정성에 문제가 있으며, 반대로 15중량%를 넘을 경우에는 올가노 실란의 겔(GEL)화를 촉진시켜, 저장 안정기간을 단축시킨다.In addition, as the metal oxide contained in the aqueous solution for mortar production, zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, titanium oxide, tungsten oxide, etc. that can be dissolved in an alkaline aqueous solution can be used, but affinity with inorganic materials such as concrete or mortar, economic feasibility And it is more preferable to use aluminum oxide or titanium oxide in consideration of harmlessness and the like. If the metal oxide is less than 0.5% by weight, there is a problem in the stability of the product. Conversely, if it exceeds 15% by weight, the gelation (GEL) of the organosilane is promoted, thereby shortening the storage stability period.

본 발명의 모르타르 제조용 수용액을 제조하기 위해서는, 예를 들어 중성 또는 약산성의 물에 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 균일하게 용해시켜, 여기에 규산염을 첨가하여 용해시킨다. 규산염이 쉽게 용해되지 않을 때에는 미리 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란 수용액을 수산화 칼륨 등으로 알칼리성으로 한 다음에 첨가하여도 좋다. 규산염을 용해시킨 다음, 수용액을 pH 11~12의 알칼리성으로 조정하여 계속해서 금속산화물을 용해시킨다.In order to prepare the aqueous solution for preparing mortar of the present invention, for example, at least one compound selected from organoalkoxy silane or organocarboxy silane is uniformly dissolved in neutral or weakly acidic water, and silicate is added thereto to dissolve. . When the silicate is not easily dissolved, it may be added after making the organoalkoxysilane or organocarboxysilane aqueous solution alkaline with potassium hydroxide or the like in advance. After dissolving the silicate, the aqueous solution is adjusted to an alkalinity of pH 11-12 to continue dissolving the metal oxide.

pH가 11보다 낮은 저 알칼리성 영역이나 pH가 12보다 높은 고 알칼리성 영역에서는 올가노 실란은 안정성이 떨어져, 시간이 경과함에 따라 올가노 실란이 자기축합하여 겔을 생성한다. 따라서, 수용액을 pH 11~12의 알칼리성으로 조정할 때에는 pH를 급격하게 변화시키는 것이 좋다. 또한, 각 성분을 용해할 때에는 다소의 발열이 있으므로, 수온을 30℃ 이하로 유지하고, 아울러, 올가노 실란을 균일하게 용해시킬 필요가 있다.In a low-alkaline region where the pH is lower than 11 or in a high-alkaline region where the pH is higher than 12, the organosilane has poor stability, and the organosilane self-condensates over time to form a gel. Therefore, when adjusting the aqueous solution to an alkalinity of pH 11 to 12, it is preferable to change the pH rapidly. Moreover, since there is some heat_generation|fever when each component is melt|dissolved, it is necessary to maintain water temperature at 30 degrees C or less, and to melt|dissolve organosilane uniformly.

얻어진 수용액의 pH가 11 내지 12인 것이 가장 바람직하며, 만일 수용액의 pH가 12보다 높으면 시멘트의 수화반응을 거쳐 일어나는 콘크리트나 모르타르의 중성화를 억제하기 어렵다. It is most preferable that the pH of the obtained aqueous solution is 11 to 12. If the pH of the aqueous solution is higher than 12, it is difficult to suppress the neutralization of concrete or mortar that occurs through the hydration reaction of cement.

한편, 본 발명의 모르타르 제조용 수용액에는 상기의 필수 성분 외에 필요에 따라서는 다른 첨가물을 혼입할 수 있다. 일예로는 착색제, 전색제 등을 들 수 있다. On the other hand, in the aqueous solution for preparing mortar of the present invention, other additives may be mixed if necessary in addition to the above essential components. Examples include a colorant, a vehicle, and the like.

본 발명에 따른 모르타르는 통상 알려져 있는 다양한 단면복구용 모르타르 조성에 있어서 물의 전부 또는 일부를 상기와 같은 수용액으로 대체하여 사용한 것이면 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는데, 본 발명에 따른 모르타르를 부식 또는 열화 등이 발생된 철근콘크리트 구조물 상에 단면복구용으로 사용하였을 때 효과가 발현되는 작용원리를 살피면 다음과 같다:The mortar according to the present invention can achieve the technical idea of the present invention as long as all or part of water is replaced with the above aqueous solution in various commonly known mortar compositions for cross-section restoration. The working principle of the effect when used for cross-section restoration on a reinforced concrete structure that has deteriorated, etc. is as follows:

(1)기존 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복 효과(1) Alkalinity recovery effect of existing neutralized concrete

먼저 콘크리트의 중성화 과정을 살피면, 공기 중의 이산화탄소(CO2)가 콘크리트 표면으로부터 침투확산하면 콘크리트 중의 수산화칼슘과 이산화탄소의 중화반응이 일어나며, 이에 따라 콘크리트는 서서히 중성화되며 내부로 확산된다. First, looking at the neutralization process of concrete, when carbon dioxide (CO 2 ) in the air penetrates and diffuses from the surface of the concrete, a neutralization reaction of calcium hydroxide and carbon dioxide in the concrete occurs, and accordingly, the concrete is gradually neutralized and diffused inside.

중성화가 진행되면 콘크리트 내부로 H2O가 확산되는바, 이를 저해하기 위해 콘크리트 내부의 용해성 알칼리는 표면으로 역이동하여 알칼리이온 농도를 저감시키고, 이로써 중성화 속도는 느려진다고 한다(반응식 1 참조). When neutralization proceeds, H 2 O is diffused into the concrete. To inhibit this, the soluble alkali inside the concrete moves back to the surface to reduce the alkali ion concentration, thereby slowing the neutralization rate (refer to Scheme 1).

2OH-+CaSO4·H2O → Ca(OH)2+SO4 2 - 2OH - +CaSO 4 H 2 O → Ca(OH) 2 +SO 4 2 -

따라서, 본 발명에 따라 수용성 규산염 및 올가노 실란을 포함하는 모르타르 제조용 수용액으로, 모르타르 제조시 혼합수로 사용되는 물의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합하게 되면, 일예로 모르타르 제조용 수용액 중의 규산염 중의 금속 이온과의 반응을 통해 콘크리트 내부의 건전한 OH- 이온이 표면으로 역 이동확산하게 되며, 특히 수용액 중의 올가노 실란이 이와 같은 콘크리트 내부의 건전한 H+, OH- 이온의 표면 역 이동확산을 촉진시켜 비용해성 칼슘 염, 즉 Ca(OH)2를 이미 중성화 된 부분의 공극에 정치시켜 알칼리성을 회복시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, when mixed with an aqueous solution for mortar preparation containing a water-soluble silicate and organosilane, all or part of the water used as mixing water during mortar preparation is replaced and mixed, for example, metal ions in the silicate in the aqueous solution for mortar preparation and through the reaction sound OH the concrete - is moved despreading the ion that the surface, in particular an aqueous solution, Olga no silane such concrete inside the sound H +, OH of-insoluble calcium by promoting a surface reverse movement diffusion of ions Salt, that is, Ca(OH) 2 can be left standing in the pores of the already neutralized portion to restore alkalinity.

2Li++2OH-+CaSO4·H2O →Ca(OH)2 +2LiOH + SO4 2 - 2Li + +2OH - +CaSO 4 H 2 O →Ca(OH) 2 +2LiOH + SO 4 2 -

(2)단면복구 모르타르의 중성화 저항성을 높이는 효과(2) Effect of increasing the neutralization resistance of cross-section restoration mortar

먼저 시멘트의 수화반응을 살펴보면, 일반적으로 시멘트는 물과 혼합하면 다음과 같이, 에이라이트(Alite), 비라이트(Blite)의 수화반응에 따라 수산화칼슘, 수산화칼륨 등을 생성하고, 이로 인해 콘크리트나 모르타르는 pH치 12.8 이상의 강알칼리성이 된다. First, looking at the hydration reaction of cement, when cement is mixed with water, calcium hydroxide, potassium hydroxide, etc. are generated according to the hydration reaction of Alite and Blite as follows, and this results in concrete or mortar becomes strongly alkaline with a pH value of 12.8 or higher.

에이라이트의 수화반응 과정을 살피면 다음 반응식 3과 같은 바, 에이라이트는 물과 반응하여 칼슘실리케이트 수화물과 수산화칼슘을 생성하여, 이로써 pH 12.8 이상의 강알칼리성이 된다. Looking at the hydration reaction process of aerite, as shown in the following Reaction Equation 3, aerite reacts with water to produce calcium silicate hydrate and calcium hydroxide, thereby becoming strongly alkaline with a pH of 12.8 or higher.

2[3CaO·SiO2] + 6H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + 3Ca(OH)2 2[3CaO·SiO 2 ] + 6H 2 O = 3CaO·2SiO 2 3H 2 O + 3Ca(OH) 2

한편 비라이트의 수화반응 과정을 살피면 다음 반응식 4와 같은 바, 비라이 트는 물과 반응하여 칼슘실리케이트 수화물과 수산화칼슘을 생성하여, 이로써 pH 12.8 이상의 강알칼리성이 된다. On the other hand, looking at the hydration reaction process of bilite, as shown in Reaction Equation 4 below, bilite reacts with water to produce calcium silicate hydrate and calcium hydroxide, thereby becoming strongly alkaline with a pH of 12.8 or higher.

2[2CaO·SiO2] + 4H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2 2[2CaO·SiO 2 ] + 4H 2 O = 3CaO·2SiO 2 3H 2 O + Ca(OH) 2

전기와 같은 수화반응을 거쳐 생성된 강알칼리성의 수산화칼슘, 수산화칼륨 등은 공기 중의 이산화탄소(CO2)와 중화반응하여 탄산칼슘을 형성하고, 콘크리트나 모르타르를 중성화시킨다(반응식 5 참조).Strong alkalinity calcium hydroxide, potassium hydroxide, etc. generated through a hydration reaction such as electricity neutralize with carbon dioxide (CO 2 ) in the air to form calcium carbonate and neutralize concrete or mortar (refer to Scheme 5).

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2OCa(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

3CaO·2SiO2·3H2O + CO2 + nH2O → 2CaO·2SiO2·nH2O + CaCO3 3CaO·2SiO 2 ·3H 2 O + CO 2 + nH 2 O → 2CaO·2SiO 2 ·nH 2 O + CaCO 3

이 외에, 칼슘 알루미네이트(3CaO·Al2O3, C3A, Ca3Al2O6)의 수화반응으로 생성된 에트링가이트(반응식 6)가 다음 반응식 7과 같은 과정을 거쳐 중성화된다.In addition, ettringite (Scheme 6) generated by the hydration reaction of calcium aluminate (3CaO·Al 2 O 3 , C 3 A, Ca 3 Al 2 O 6 ) is neutralized through the same process as in Scheme 7 below.

3CaO·Al 2 O 3 + 3CaSO 4 + 32H 2 O = 3CaO·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O 3CaO·Al 2 O 3 + 3CaSO 4 + 32H 2 O = 3CaO·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O

3 CaO · Al 2 O 3 ·3 CaSO 4 ·32 H 2 O + 3 CO 3 → 3 CaCO 3 + 2 Al ( OH ) 3 · nH 2 O + 3 CaSO 4 · 2H 2 O 3 CaO · Al 2 O 3 · 3 CaSO 4 · 32 H 2 O + 3 CO 3 → 3 CaCO 3 + 2 Al (OH) 3 · nH 2 O + 3 CaSO 4 · 2H 2 O

에트링가이트etringite 탄산칼슘calcium carbonate 수산화알루미늄겔aluminum hydroxide gel 석고gypsum

한편, 다음과 같이 칼슘 페라이트[4CaO·Al2O3·Fe2O3, C4AF, (Ca2AlFeO5)2]의 수화물이 다음 반응식 8과 같은 과정을 거쳐 중성화된다.On the other hand, as follows, the hydrate of calcium ferrite [4CaO·Al 2 O 3 ·Fe 2 O 3 , C 4 AF, (Ca 2 AlFeO 5 ) 2 ] is neutralized through the process shown in Scheme 8 below.

3 CaO · Fe 2 O 3 ·6 H 2 O + 3 CO 2 → 3 CaCO 3 + 2 Fe ( OH ) 3 · nH 2 O + 6 H 2 O 3 CaO · Fe 2 O 3 · 6 H 2 O + 3 CO 2 → 3 CaCO 3 + 2 Fe (OH) 3 · nH 2 O + 6 H 2 O

칼슘페라이트 수화물Calcium Ferrite Hydrate 탄산칼슘 calcium carbonate 수산화철iron hydroxide 겔 gel 물water

3 CaO · Al 2 O 3 ·3 CaSO 4 ·32 H 2 O + 3 CO 3 → 3 CaCO 3 + 2 Al ( OH ) 3 · nH 2 O + 3 CaSO 4 ·2H 2 O 3 CaO · Al 2 O 3 · 3 CaSO 4 · 32 H 2 O + 3 CO 3 → 3 CaCO 3 + 2 Al (OH) 3 · nH 2 O + 3 CaSO 4 · 2H 2 O

에트링가이트etringite 탄산칼슘calcium carbonate 수산화알루미늄겔aluminum hydroxide gel 석고gypsum

따라서, 중성화된 콘크리트나 모르타르 구조물의 단면복구를 위해 사용되는 단면복구용 모르타르에 있어서 시멘트 수화물의 중성화를 억제하기 위해서는 저알칼리 시멘트를 사용한 모르타르의 제조가 필요하지만, 저알칼리 시멘트의 경우는 고가인바, 본 발명에서는 pH 11∼12의 알칼리성으로 조정된 모르타르 제조용 수용액을 혼입하여 사용함으로써 저렴한 가격으로 시멘트 수화물의 pH치를 12정도로 낮출 수 있어 중성화 억제가 가능하다.Therefore, in order to suppress the neutralization of cement hydrate in the mortar for cross-section restoration used for cross-section restoration of neutralized concrete or mortar structures, it is necessary to manufacture a mortar using low-alkali cement, but low-alkali cement is expensive. In the present invention, the pH value of the cement hydrate can be lowered to about 12 at a low price by mixing and using an aqueous solution for mortar production adjusted to an alkalinity of pH 11 to 12, thereby suppressing neutralization.

다시 말해, 통상 모르타르 제조시 시멘트와 물을 혼합하게 되면 pH가 12.8 정도이며, 이와 같은 강알칼리 조건은 공기 중의 이산화탄소와의 반응을 촉진시키게 되며 그 결과로서 콘크리트나 모르타르의 중성화를 촉진하므로, 이를 억제하기 위해서는 모르타르를 약알칼리화하는 것이 바람직하며, 이의 방안으로서 본 발명에서는 상기와 같이 pH가 11 내지 12인 수용액을 혼합한 것이다. In other words, when cement and water are usually mixed during mortar production, the pH is about 12.8, and such strong alkali conditions promote the reaction with carbon dioxide in the air, and as a result, the neutralization of concrete or mortar is promoted. For this purpose, it is preferable to slightly alkalize the mortar, and as a solution, in the present invention, an aqueous solution having a pH of 11 to 12 is mixed as described above.

(3) 단면복구 모르타르의 흡수 저항성을 높여 동해를 방지하는 효과(3) The effect of preventing frost damage by increasing the absorption resistance of the cross-section restoration mortar

상기한 바와 같은 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란과 같은 소수성을 갖는 실란 화합물이 혼합되어 있는 모르타르 제조용 수용액을 사용하면, 단면복구 모르타르 세공 조직 내에 정치되어 있는 실란화합물이 외부로부터 유입되는 물을 차단할 수 있으며, 따라서 콘크리트 구조물 내부로 물이 침투하여 동결로 인한 동해를 방지할 수 있다. When an aqueous solution for mortar production in which a silane compound having hydrophobicity such as organoalkoxy silane or organocarboxy silane is mixed as described above is used, the silane compound stationary in the cross-section restoration mortar pore structure can block water flowing from the outside. Therefore, water can penetrate into the concrete structure to prevent freezing caused by freezing.

(4) 단면복구 모르타르의 세공조직 구조를 조밀화하여 염해를 방지하는 효과(4) The effect of preventing salt damage by densifying the pore structure of the cross-section restoration mortar

상기한 바와 같은 알칼리 금속염인 수용성 규산염과, 알칼리성 수용액에 용해되는 산화아연, 산화 알루미늄(ALUMINUM), 산화 안티몬(ANTIMON) 및 산화 텅스텐 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속 산화물을 용해시킨 수용액을 모르타르 제조시 사용하면, 이 수용액중의 견고한 금속 산화물 고형체는 단면복구 모르타르 세공 조직내에 분산하여 세공을 채우기 때문에 조직은 더욱 조밀해지며, 이에 따라 외부로부터 유입되는 염분의 침투를 방해하여 염해를 방지할 수 있다.When an aqueous solution in which at least one metal oxide selected from among zinc oxide, aluminum oxide (ALUMINUM), antimony oxide (ANTIMON) and tungsten oxide dissolved in a water-soluble silicate, which is an alkali metal salt as described above, is dissolved in an alkaline aqueous solution is used in manufacturing a mortar, , The solid metal oxide in this aqueous solution is dispersed in the cross-section restoration mortar pore tissue to fill the pores, so the tissue becomes more dense, thus preventing the penetration of salt from the outside to prevent salt damage.

본 발명에서는 상기와 같은 모르타르 제조용 수용액으로 통상 모르타르 제조시의 혼합수 전부를 대체하여 사용하거나, 적어도 10중량% 이상은 포함하는 것이 바람직한데, 만일 그 함량이 혼합수 전체 중 10중량% 미만이면 내구성 향상에 기여할 수 있는 기능성이 떨어질 수 있는 우려가 있다. In the present invention, the aqueous solution for mortar production as described above is generally used to replace all of the mixed water during mortar production, or it is preferable to include at least 10% by weight or more. If the content is less than 10% by weight of the total mixed water, the durability There is a fear that the functionality that can contribute to the improvement may be deteriorated.

통상 혼합수는 모르타르의 고형분 함량, 즉 무기분체와 모래의 총량에 대해 10 내지 30중량%인 것이 바람직하다. Usually, the mixing water is preferably 10 to 30% by weight based on the solid content of the mortar, that is, the total amount of inorganic powder and sand.

본 발명의 모르타르에 있어서 무기분체라 함은 포틀랜트 시멘트와 기타 무기 첨가제를 포함하는 것으로서 이해되어질 것이며 구체적으로 그 조성이 한정되는 것은 아니지만, 상술한 효과를 배가시킬 수 있는 바람직한 무기분체는 포틀랜트 시멘트 30 내지 40중량%에, SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%, 칼슘설포알루미네이트계(CSA계) 팽창재 1 내지 4중량%, 초산비닐계 감수제 0.1 내지 4중량%, 메틸에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.01 내지 0.1중량%, 아크릴계 또는 나일론계 섬유 0.01 내지 0.1중량% 및 무기물 첨가제 0.01 내지 1.0중량%를 포함하는 것이다. 여기서 특히 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재를 무기분체 중 포함하게 되면, 본 발명에 따른 혼합수의 일부 또는 전부를 대체하는 상기한 모르타르 제조용 수용액과의 반응을 촉진시킬 수 있어서 그 효과를 배가시킬 수 있으며, 특히 고강도 발현에 기여할 수 있어서 바람직하다. In the mortar of the present invention, inorganic powder will be understood as including portlant cement and other inorganic additives, and the composition is not specifically limited, but a preferable inorganic powder capable of multiplying the above-described effects is portlant cement. 30 to 40% by weight, SiO 2 and Al 2 O 3 components containing 90% or more of high-fine inorganic curing accelerator 1 to 3% by weight, calcium sulfoaluminate-based (CSA-based) expansion material 1 to 4% by weight, 0.1 to 4% by weight of a vinyl acetate-based water reducing agent, 0.01 to 0.1% by weight of methylethyl hydroxyethyl cellulose, 0.01 to 0.1% by weight of an acrylic or nylon fiber, and 0.01 to 1.0% by weight of an inorganic additive. In particular, when a high fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more of SiO 2 and Al 2 O 3 components is included in the inorganic powder, the above-described aqueous solution for mortar production, which replaces part or all of the mixed water according to the present invention, Because it can promote the reaction of can double the effect, it is particularly preferable because it can contribute to high-intensity expression.

이와 같은 조성을 갖는 무기분체에 모래를 혼합하고, 이를 상기한 모르타르 제조용 수용액 단독 또는 물과의 혼합용액으로 배합하면 모르타르를 제조할 수 있는데, 이때 모래는 통상 입도 0.1 내지 2.0mm 정도인 것이 바람직하고 모래의 양은 통상 48 내지 58중량% 정도인 것이다. A mortar can be prepared by mixing sand with the inorganic powder having such a composition and mixing it with the above-described aqueous solution for mortar production or a mixed solution with water. The amount of is usually about 48 to 58% by weight.

본 발명에 따른 모르타르를 이용하여 철근콘크리트 구조물에 시공하는 것은 각별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 방법으로 뿜칠시공이나 미장을 통해 결손된 단면을 복구하거나 표면요철을 조정할 수 있다. 이때 시공 후 건조 두께는 각별히 한정되는 것은 아니나, 내구성 향상을 위하여 사용하는 목적에 한한다면 1.0 내지 100mm 범위로 조절되어질 수 있다. Construction of a reinforced concrete structure using the mortar according to the present invention is not particularly limited, and a damaged section can be repaired or surface irregularities can be adjusted through spraying or plastering in a conventional manner. In this case, the dry thickness after construction is not particularly limited, but may be adjusted in the range of 1.0 to 100 mm if it is used for the purpose of improving durability.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples, but the present invention is not limited by the Examples.

모르타르 제조용 수용액의 제조Preparation of aqueous solution for mortar production

실시예 1Example 1

물 78중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OCH3)3 4중량%와 (CH3)2Si(OCH3)2 2중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 12중량%와 수용성 규산나트륨 2중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 알루미늄 2%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극 히 안정성을 나타내었다.In 78% by weight of water, CH 3 Si(OCH 3 ) 3 4% by weight and (CH 3 ) 2 Si(OCH 3 ) 2 2% by weight as organosilane were added slowly while stirring, and the aqueous solution was uniformly transparent. At the same time, 12% by weight of water-soluble lithium silicate and 2% by weight of water-soluble sodium silicate were added and stirred until uniform again, and then the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide. 2% of aluminum oxide was added thereto to make a uniform transparent liquid, and this liquid showed extremely stability against long-term storage.

실시예 2Example 2

물 89중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OC2H5)3 실란 3중량%와 n-C5H11Si(OC2 H5)3 실란 3중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 2중량%와 수용성 규산나트륨 1중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 티탄 2중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다. 3 % by weight of CH 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 silane and 3% by weight of nC 5 H 11 Si(OC 2 H 5 ) 3 silane as organosilane in 89% by weight of water and slowly added with stirring, aqueous solution When it became uniformly transparent, 2% by weight of water-soluble lithium silicate and 1% by weight of water-soluble sodium silicate were added and stirred until uniform again, and then the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide. 2% by weight of titanium oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

실시예 3Example 3

물 74중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OCH3)3 1중량%와 C6H5Si(OC2H5)3 5중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 10중량%와 수용성 규산칼륨 2중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 티탄 8중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다. 1% by weight of CH 3 Si(OCH 3 ) 3 and 5 % by weight of C 6 H 5 Si(OC 2 H 5 ) 3 as organosilane in 74% by weight of water and slowly added while stirring, the aqueous solution is uniformly transparent At this point, 10% by weight of water-soluble lithium silicate and 2% by weight of water-soluble potassium silicate were added and stirred until uniform again, and then the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide. 8% by weight of titanium oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

실시예 4Example 4

물 74중량%에 올가노 실란으로 C2H5Si(OC2H5)3 2중량%와 CH2=CHSi(OCOCH3)3 2중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 5중량%와 수용성 규산칼륨 7중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH12로 조정하였다. 여기에 산화 알루미늄 10중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다. C 2 H 5 Si(OC 2 H 5 ) 3 2% by weight and CH 2 =CHSi(OCOCH 3 ) 3 2% by weight as organosilane in 74% by weight of water was added slowly while stirring, and the aqueous solution was uniformly When it became transparent, 5 weight% of water-soluble lithium silicate and 7 weight% of water-soluble potassium silicate were added and stirred until uniform again, and then the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide. 10% by weight of aluminum oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

실시예 5Example 5

물 59중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OCH3)3 10중량%와 C6H5Si(OC2H5)3 3중량%, CH2=CHSi(OCOCH3)3 5중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 12중량%와 수용성 규산나트륨 6중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 알루미늄 5중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.In 59 wt% of water, 10 wt% of CH 3 Si(OCH 3 ) 3 and 3 wt% of C 6 H 5 Si(OC 2 H 5 ) 3 as organosilane, CH 2 =CHSi(OCOCH 3 ) 3 5 wt% Add slowly while stirring, and when the aqueous solution becomes uniformly transparent, 12% by weight of water-soluble lithium silicate and 6% by weight of water-soluble sodium silicate are added, stirred until uniform again, and then adjusted to pH 12 with sodium hydroxide did. 5% by weight of aluminum oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

실시예 6Example 6

물 75중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OC2H5)3 5중량%와, CH2=CHSi(OCH3)3 5중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 10중량%와 수용성 규산칼륨 3중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 알루미늄 2중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다. 5% by weight of CH 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 and 5% by weight of organosilane in 75% by weight of water, and CH 2 =CHSi(OCH 3 ) 3 5% by weight and slowly added while stirring, the aqueous solution is uniformly transparent At this point, 10% by weight of water-soluble lithium silicate and 3% by weight of water-soluble potassium silicate were added and stirred until uniform again, and then the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide. 2% by weight of aluminum oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

실시예 7Example 7

물 79중량%에 올가노 실란으로 CH3Si(OCH3)3 3중량%와, n-C5H11Si(OC2H5)3 1중 량%, CH2=CHSi(OC2H5)3 4중량%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 투명하게 된 시점에 수용성 규산리튬 7중량%와 수용성 규산칼륨 2중량%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 수산화 나트륨으로 pH 12로 조정하였다. 여기에 산화 티탄 4중량%를 첨가하여 균일한 투명액체로 하였으며, 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다. 3 % by weight of CH 3 Si(OCH 3 ) 3 as organosilane in 79% by weight of water, and 1% by weight of nC 5 H 11 Si(OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 =CHSi(OC 2 H 5 ) 3 4% by weight was added slowly while stirring, and when the aqueous solution became uniformly transparent, 7% by weight of water-soluble lithium silicate and 2% by weight of water-soluble potassium silicate were added and stirred until uniform again, and then with sodium hydroxide. The pH was adjusted to 12. 4% by weight of titanium oxide was added thereto to obtain a uniform transparent liquid, and this liquid exhibited extremely stability against long-term storage.

모르타르의 제조 및 시험Preparation and testing of mortar

실시예 8 내지 35 및 비교예 1 내지 2Examples 8 to 35 and Comparative Examples 1 to 2

상기 실시예 1 내지 7로부터 얻어진 각각의 모르타르 제조용 수용액을 이용하여 다음과 같은 방법으로 모르타르를 제조하였다. Mortars were prepared in the following manner using the respective aqueous solutions for preparing mortars obtained in Examples 1 to 7.

무기분체로는 포틀랜트 시멘트 30 내지 40중량%에, SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%, 칼슘설포알루미네이트계(CSA계) 팽창재 1 내지 4중량%, 초산비닐계 감수제 0.1 내지 4중량%, 메틸에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.01 내지 0.1중량%, 아크릴계 또는 나일론계 섬유 0.01 내지 0.1중량% 및 무기물 첨가제 0.01 내지 1.0중량%로 이루어진 것을 제 1 무기분체로 하고, As the inorganic powder, 30 to 40% by weight of Portland cement, 1-3 % by weight of a high fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more of SiO 2 and Al 2 O 3 components, calcium sulfoaluminate-based (CSA-based) 1 to 4% by weight of an expansion material, 0.1 to 4% by weight of a vinyl acetate-based water reducing agent, 0.01 to 0.1% by weight of methylethyl hydroxyethyl cellulose, 0.01 to 0.1% by weight of an acrylic or nylon fiber, and 0.01 to 1.0% by weight of an inorganic additive. As the first inorganic powder,

특히, 상기 수용액의 화학적, 물리적 특성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다고 판단되는 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재를 혼입하지 않은 조성을 갖는 것을 제 2 무기분체로 하여, 각각 2종류의 무기분체를 사 용하였다. In particular, the second inorganic powder having a composition that does not contain a high-fine inorganic curing accelerator containing 90% or more of SiO 2 and Al 2 O 3 components, which are judged to have a direct effect on the chemical and physical properties of the aqueous solution. As a result, two types of inorganic powders were used.

모래는 입도 0.1 내지 2.0mm 정도 크기를 갖는 것을 사용하였다. Sand having a particle size of about 0.1 to 2.0 mm was used.

이와 같은 각각의 무기분체에 모래를 48 내지 58중량%로 배합하고, 여기에 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 혼합수를 사용하여 배합한 다음, 시험체 제작을 위하여 지정된 몰더에 쇠 흙손으로 모르타르를 채워 넣어 시험체를 제조하였으며, 소정의 양생기간을 거친 다음, 각각 시험하였다. 이때 혼합수의 총량은 무기분체 및 모래 총량에 대해 16 내지 25중량%로 하였다. Each of these inorganic powders is mixed with sand in an amount of 48 to 58% by weight, and mixed using the mixing water as shown in Table 1 below, and then filled with mortar with an iron trowel in a molder designated for specimen production. Specimens were prepared, and after a predetermined curing period, each was tested. At this time, the total amount of the mixed water was 16 to 25% by weight based on the total amount of inorganic powder and sand.

구 분division 무기분체inorganic powder 혼합수(혼합수 중 혼합비)Mixed water (mixing ratio in mixed water) 제 1 무기분체1st inorganic powder 제 2 무기분체2nd inorganic powder 물water 모르타르제조용 수용액Aqueous solution for mortar production 실 시 예 Example 88 ○○ -- -- 실시예 1(100)Example 1 (100) 99 ○○ -- -- 실시예 2(100)Example 2 (100) 1010 ○○ -- -- 실시예 3(100)Example 3 (100) 1111 ○○ -- -- 실시예 4(100)Example 4 (100) 1212 ○○ -- -- 실시예 5(100)Example 5 (100) 1313 ○○ -- -- 실시예 6(100)Example 6 (100) 1414 ○○ -- -- 실시예 7(100)Example 7 (100) 1515 ○○ -- 9090 실시예 1(10)Example 1 (10) 1616 ○○ -- 9090 실시예 2(10)Example 2 (10) 1717 ○○ -- 9090 실시예 3(10)Example 3 (10) 1818 ○○ -- 9090 실시예 4(10)Example 4 (10) 1919 ○○ -- 9090 실시예 5(10)Example 5 (10) 2020 ○○ -- 9090 실시예 6(10)Example 6 (10) 2121 ○○ -- 9090 실시예 7(10)Example 7 (10) 2222 -- ○○ -- 실시예 1(100)Example 1 (100) 2323 -- ○○ -- 실시예 2(100)Example 2 (100) 2424 -- ○○ -- 실시예 3(100)Example 3 (100) 2525 -- ○○ -- 실시예 4(100)Example 4 (100) 2626 -- ○○ -- 실시예 5(100)Example 5 (100) 2727 -- ○○ -- 실시예 6(100)Example 6 (100) 2828 -- ○○ -- 실시예 7(100)Example 7 (100) 2929 -- ○○ 9090 실시예 1(10)Example 1 (10) 3030 -- ○○ 9090 실시예 2(10)Example 2 (10) 3131 -- ○○ 9090 실시예 3(10)Example 3 (10) 3232 -- ○○ 9090 실시예 4(10)Example 4 (10) 3333 -- ○○ 9090 실시예 5(10)Example 5 (10) 3434 -- ○○ 9090 실시예 6(10)Example 6 (10) 3535 -- ○○ 9090 실시예 7(10)Example 7 (10) 비교예 comparative example 1One ○○ -- 100100 -- 22 -- ○○ 100100 --

상기 실시예 8 내지 35 및 비교예 1 내지 2로부터 얻어진 단면 복구 모르타르에 대한 성능평가를 KS F 4042 단면복구 모르타르의 품질기준의 시험방법에 준하여 실시하였다. 그 결과를 정리하면 다음 표 2와 같다. The performance evaluation of the cross-section restoration mortars obtained from Examples 8 to 35 and Comparative Examples 1 and 2 was performed according to the test method of the quality standard of KS F 4042 cross-section restoration mortar. The results are summarized in Table 2 below.

항 목item 휨강도(N/㎟)Flexural strength (N/㎟) 압축 강도 (N/㎟)Compressive strength (N/㎟) 부착강도 (N/㎟)Adhesive strength (N/㎟) 내알칼리성alkali resistance 중성화 저항성neutralization resistance 투수량 (g)pitch (g) 물흡수계수 (kg/㎡·h0.5)Water absorption coefficient (kg/㎡·h 0.5 ) 습기 투과 저항성(m)Moisture permeation resistance (m) 염화물 이온침투저항성 (Coulombs)Chloride ion penetration resistance (Coulombs) 황산저항성 (5% 용액) (중량변화율%)Sulfuric acid resistance (5% solution) (weight change %) 길이변화 (%)Length change (%) 표준 조건standard conditions 온냉 반복후After repeated heating and cooling 기준치baseline 6.0 이상6.0 or later 20.0 이상20.0 or higher 1.0 이상1.0 or higher 1.0 이상1.0 or higher 압축 강도 20.0N/㎟ 이상Compressive strength 20.0N/㎟ or more 2.0 이하2.0 and below 20.0 이하20.0 or less 0.5 이하0.5 or less 2m 이하2m or less 1,000 이하1,000 or less -- ± 0.15 이하± 0.15 or less 실 시 예 Example 88 9.79.7 51.351.3 1.81.8 1.91.9 43.243.2 0.10.1 0.70.7 0.1240.124 0.30.3 754754 0.00.0 0.0010.001 99 9.29.2 49.649.6 1.71.7 1.41.4 47.347.3 0.10.1 0.50.5 0.1220.122 0.40.4 665665 0.00.0 -0.001-0.001 1010 8.98.9 48.748.7 1.11.1 1.61.6 45.945.9 0.20.2 0.50.5 0.1220.122 0.40.4 785785 0.00.0 0.0010.001 1111 10.110.1 48.648.6 1.91.9 1.41.4 45.645.6 0.30.3 0.30.3 0.1200.120 0.30.3 567567 0.00.0 0.0030.003 1212 11.211.2 50.050.0 2.22.2 2.02.0 47.847.8 0.10.1 0.70.7 0.1240.124 0.20.2 456456 0.00.0 0.0010.001 1313 10.610.6 50.350.3 2.42.4 1.71.7 49.549.5 0.20.2 0.90.9 0.1280.128 0.50.5 635635 0.00.0 0.0020.002 1414 9.49.4 49.949.9 0.90.9 1.71.7 50.150.1 0.50.5 0.40.4 0.1210.121 0.50.5 735735 0.00.0 0.0030.003 1515 9.99.9 48.248.2 1.11.1 2.12.1 52.352.3 0.80.8 9.99.9 0.3180.318 1.11.1 924924 1.71.7 -0.002-0.002 1616 12.012.0 48.648.6 1.81.8 1.51.5 45.945.9 1.21.2 10.310.3 0.3690.369 1.31.3 879879 3.53.5 -0.001-0.001 1717 10.810.8 49.349.3 1.21.2 1.31.3 44.844.8 1.91.9 11.811.8 0.3710.371 1.31.3 1,0231,023 3.13.1 0.0030.003 1818 10.310.3 50.150.1 2.52.5 1.51.5 47.247.2 1.51.5 13.513.5 0.3840.384 1.51.5 924924 2.32.3 0.0020.002 1919 9.99.9 51.251.2 2.22.2 1.91.9 46.546.5 1.81.8 12.612.6 0.3800.380 1.21.2 887887 1.91.9 0.0040.004 2020 8.98.9 52.052.0 2.12.1 2.12.1 48.748.7 1.51.5 10.510.5 0.3650.365 1.11.1 918918 7.37.3 0.0150.015 2121 10.610.6 57.257.2 2.32.3 2.02.0 44.944.9 1.71.7 9.89.8 0.3580.358 0.90.9 934934 5.35.3 0.0030.003 2222 11.311.3 56.056.0 1.81.8 1.71.7 50.350.3 0.10.1 0.50.5 0.1020.102 0.40.4 665665 0.00.0 -0.002-0.002 2323 10.510.5 54.254.2 1.81.8 1.91.9 51.251.2 0.10.1 0.60.6 0.1020.102 0.40.4 483483 0.00.0 0.0050.005 2424 9.89.8 52.152.1 1.31.3 2.02.0 50.350.3 0.20.2 0.90.9 1.1041.104 0.50.5 475475 0.00.0 0.0030.003 2525 9.49.4 51.751.7 1.71.7 2.42.4 48.248.2 0.10.1 0.20.2 0.1010.101 0.60.6 551551 0.00.0 0.0040.004 2626 12.112.1 51.051.0 2.02.0 1.41.4 45.945.9 0.20.2 0.20.2 0.1010.101 0.50.5 323323 0.00.0 0.0010.001 2727 11.711.7 49.849.8 2.22.2 1.61.6 43.943.9 0.30.3 0.40.4 0.1020.102 0.50.5 363363 1.11.1 -0.005-0.005 2828 10.710.7 49.849.8 1.71.7 2.22.2 49.349.3 0.10.1 0.50.5 0.1020.102 0.30.3 224224 0.00.0 -0.004-0.004 2929 10.910.9 47.247.2 1.91.9 1.81.8 47.647.6 0.50.5 8.78.7 0.2980.298 0.90.9 525525 1One 0.0060.006 3030 10.410.4 51.151.1 1.41.4 1.61.6 45.345.3 0.80.8 9.79.7 0.3040.304 1.11.1 612612 1.51.5 0.0030.003 3131 10.410.4 51.751.7 1.91.9 1.91.9 49.849.8 0.70.7 9.89.8 0.3040.304 1.51.5 634634 1.61.6 0.0050.005 3232 9.79.7 48.948.9 0.30.3 2.52.5 48.948.9 0.70.7 8.78.7 0.2980.298 1.71.7 713713 1.21.2 0.0010.001 3333 11.411.4 47.247.2 1.71.7 0.60.6 51.251.2 0.60.6 7.77.7 0.2760.276 1.41.4 731731 1.41.4 0.0080.008 3434 10.510.5 50.450.4 1.61.6 2.12.1 53.353.3 1.11.1 9.79.7 0.3040.304 1.81.8 775775 1.71.7 -0.009-0.009 3535 11.011.0 50.150.1 2.02.0 0.90.9 51.751.7 0.90.9 8.68.6 0.2970.297 1.31.3 694694 1.51.5 -0.005-0.005 비교예comparative example 1One 11.311.3 51.251.2 2.52.5 1.71.7 53.153.1 2.32.3 15.615.6 0.4120.412 1.91.9 1,3701,370 5.35.3 -0.053-0.053 22 11.111.1 51.951.9 2.32.3 2.02.0 50.750.7 1.91.9 18.218.2 0.4770.477 1.81.8 1,8241,824 5.35.3 -0.067-0.067

설계된 단면복구 모르타르가 철근콘크리트 구조물의 보수에 적용될 수 있는 조건 중 가장 기본적인 사항은 모르타르 도포 후에 장시간에 걸친 물리적 안정성이며, 단면복구 모르타르의 품질기준은 KS F 4042에 명시되어 있으며, 이에 따른 실험결과 상기 표 2의 결과와 같이 실시예 및 비교예에 따른 단면복구 모르타르 모두 기준을 상회하는 결과를 얻을 수 있었다. 그 중에서도 실시예 8 내지 35의 경우는 비교예 1 내지 2와 비교하여 단면복구용 모르타르로서의 물리적 특성치, 예를들어 휨강도, 압축강도 및 부착강도에서는 거의 유사한, 일반 단면복구용 몰탈과 비교하여 우수한 물성치를 보유하고 있는 결과를 나타내나, 내구성과 관련하는 물성치,즉, 중성화 저항성, 물 흡수성(투수량 및 물흡수계수), 습기투과성, 염화물이온 침투저항성, 황산 저항성 및 길이변화에서는 비교예 1 내지 2와 비교할 수 없는 월등한 결과를 나타내고 있다. 또한 실란화합물을 용해시킨 수용액을 혼합수의 전부를 대체하여 사용하였을 경우에, 10%만 대체한 시험결과와 비교하여 더욱 좋은 물성치를 나타내었고, 특히 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재를 혼입하지 않은 조성을 갖는 제 2 무기분체와 비교하여, 혼입한 제 1무기분체의 시험결과가 더욱 좋다는 것을 확인할 수 있다.The most basic of the conditions under which the designed cross-section restoration mortar can be applied to the repair of reinforced concrete structures is the physical stability over a long period of time after application of the mortar, and the quality standards of the cross-section restoration mortar are specified in KS F 4042, and the experimental results As shown in Table 2, it was possible to obtain results exceeding the standard for all of the cross-section restoration mortars according to Examples and Comparative Examples. Among them, in the case of Examples 8 to 35, the physical properties of the mortar for cross-section restoration, for example, flexural strength, compressive strength, and adhesion strength, are almost similar compared to Comparative Examples 1 and 2, and excellent properties compared to the general mortar for restoration of the cross-section. However, in the physical properties related to durability, that is, neutralization resistance, water absorption (permeability and water absorption coefficient), moisture permeability, chloride ion penetration resistance, sulfuric acid resistance and length change, It shows unparalleled superior results. In addition, when the aqueous solution in which the silane compound was dissolved was used as a substitute for all of the mixed water, better physical properties were shown compared to the test result in which only 10% was substituted. In particular, SiO 2 and Al 2 O 3 components were 90% or more It can be confirmed that the test result of the mixed first inorganic powder is better than that of the second inorganic powder having a composition in which the contained high fine inorganic hardening accelerator is not incorporated.

노후화된 콘크리트의 알칼리 회복성 시험Alkali recovery test of aged concrete

실시예 36 내지 45 및 비교예 3 내지 4Examples 36 to 45 and Comparative Examples 3 to 4

먼저, 노후화, 특히, 중성화된 콘크리트를 만들기 위하여, 일반 포틀랜트 시멘의 단위 시멘트량을 300kg/m3로 하고, 잔골재율은 40∼50% 범위에서, 단위 수량은 비빔 직후의 기준 콘크리트나 시험 콘크리트의 슬럼프가 80± 10mm, KS F 2421에 따른 공기량이 4∼5% 이하가 되도록 잘 혼합하여 만든 직경 Φ100× 길이 300mm의 콘크리트를 28일간 수중에서 양생시킨 다음, 시험체를 꺼내어 온도 20± 2℃, 상대습도 60± 5%에서 24시간 동안 건조시킨 후, 촉진 중성화 시험기에 넣고 온도 20± 2℃, 습도 50± 5%, CO2 농도는 5%로 하여 56일 촉진 중성화시킨다. 그 후 시험체를 꺼내어 콘크리트 압축강도 시험기에 수평으로 놓고 가압판을 눌러, 절반이 되도록 절단(할렬)하고, 표면이 건조되기 전에 페놀프탈레인 1% 수용액을 시험체 표면에 분사하여 발색된 부위를 중성화 된 부위로 하고, 중성화 깊이의 측정은 시험체 전면에 고르게 20개소를 중성화깊이 방향으로 측정하여 중성화 깊이가 큰 순서로 5개소, 작은 순서로 5개소를 제외한 10개소의 평균값을 측정하였다. 시험체 개수는 기준 시험체 용 3개를 포함하여, 각 실시예와 비교예 별로 3개씩으로 하고, 3개 시험체의 평균값을 측정하여 중성화 깊이로 하였다. First, in order to make aged concrete, in particular, neutralized concrete, the unit cement amount of general Portland cement is 300 kg/m 3 , the fine aggregate ratio is in the range of 40-50%, and the unit quantity is the reference concrete or test concrete immediately after bi-beaming. Concrete with a diameter of Φ100× a length of 300mm, made by mixing well so that the slump of the After drying at 60±5% relative humidity for 24 hours, put it in an accelerated neutralization tester, and accelerate neutralization for 56 days at a temperature of 20±2℃, humidity 50±5%, and CO 2 concentration of 5%. After that, take out the test specimen, place it horizontally on the concrete compressive strength tester, press the platen, cut it in half (cleavage), and before the surface is dried, spray 1% phenolphthalein aqueous solution on the surface of the specimen to neutralize the colored area. , The neutralization depth was measured at 20 points evenly across the entire surface of the specimen in the direction of the neutralization depth, and the average value was measured at 10 places except 5 places in the order of the greatest neutralization depth and 5 places in the order of the smallest neutralization depth. The number of specimens was three for each Example and Comparative Example, including three for reference specimens, and the average value of the three specimens was measured to determine the neutralization depth.

나머지 3개의 중성화 시킨 시험체는 본 발명의 모르타르를 도포하여 알칼리 회복시키는 특성을 확인하기 위한 시험체로 사용하였으며, 시험은 전기 중성화 시킨 콘크리트 원형 표면에 본 발명의 모르타르를 10mm 두께로 바른 다음, 28일간 온도 20± 2℃, 습도 50± 5%로 조정한 시험조에 놓아 둔 다음 꺼내고, 전기 중성화 깊이 측정용 시험체와 같은 방법으로 할렬하여 중성화 깊이를 측정하였다. The remaining three neutralized specimens were used as specimens to confirm the properties of recovering alkali by applying the mortar of the present invention. After placing it in a test tank adjusted to 20±2℃ and humidity of 50±5%, take it out, and measure the neutralization depth by dividing it in the same way as the electric neutralization depth measurement specimen.

실란화합물을 용해시킨 수용액의 종류로는, 전기 실시예 8 내지 35에서 그다지 성능차이가 없다고 판단하여, 이 중, 임의로 실시예 1 내지 7중, 실시예 1, 실시예 3과 실시예 7를 선정 사용하였으며, 첨가량도 전기 실시예와 같이, 혼합수 100%와 10% 및 0% 대체로 하였으며, 무기분체도 전기 실시예 8 내지 35에서 사용한 제 1 무기분체와, 제 2 무기분체로 조성하여 사용하였다. 또한, 비교예로 실란화합물을 용해시킨 수용액을 전혀 사용하지 않은 모르타르를 제조하였다. 다음 표 3에 실시예와 비교예의 조성 및 시험 결과를 나타내었다. As the type of aqueous solution in which the silane compound was dissolved, it was judged that there was no significant difference in performance in Examples 8 to 35, and among them, Examples 1 to 7, Examples 1, 3 and 7 were selected arbitrarily. As in the previous example, the addition amount was substituted with 100%, 10%, and 0% of the mixed water, and the inorganic powder was also composed of the first inorganic powder and the second inorganic powder used in Examples 8 to 35. . In addition, as a comparative example, a mortar in which an aqueous solution in which a silane compound was dissolved was not used at all was prepared. The following Table 3 shows the composition and test results of Examples and Comparative Examples.

구 분division 56일 평균 중성화 깊이56-day average neutering depth 도포 후, 24일 경과한 중성화 깊이(mm)Depth of neutralization after 24 days (mm) 무기분체inorganic powder 혼합수(혼합수 중 혼합비)Mixed water (mixing ratio in mixed water) 제 1 무기분체1st inorganic powder 제 2 무기분체2nd inorganic powder 물water 모르타르제조용 수용액Aqueous solution for mortar production 기준 시험체reference specimen 13mm13mm -- -- -- -- -- 실 시 예 Example 3636 2.32.3 ○○ -- -- 실시예 1(100)Example 1 (100) 3737 1.91.9 ○○ -- -- 실시예 3(100)Example 3 (100) 3838 3.23.2 ○○ -- -- 실시예 7(100)Example 7 (100) 3939 7.37.3 ○○ -- 9090 실시예 1(10)Example 1 (10) 4040 6.16.1 ○○ -- 9090 실시예 3(10)Example 3 (10) 4141 6.76.7 ○○ -- 9090 실시예 7(10)Example 7 (10) 4242 7.67.6 -- ○○ -- 실시예 1(100)Example 1 (100) 4343 8.28.2 -- ○○ -- 실시예 3(100)Example 3 (100) 4444 6.56.5 -- ○○ -- 실시예 7(100)Example 7 (100) 4545 9.89.8 -- ○○ 9090 실시예 1(10)Example 1 (10) 4646 10.310.3 -- ○○ 9090 실시예 3(10)Example 3 (10) 4747 10.110.1 -- ○○ 9090 실시예 7(10)Example 7 (10) 비교예 comparative example 1One 13.413.4 ○○ -- 100100 -- 22 12.712.7 -- ○○ 100100 --

상기 표 3의 결과로부터, 상기 실시예 36 내지 47로부터 얻어진 각각의 시험결과로부터 모르타르 제조용 수용액을 이용하여 만든 모르타르를 도포한 시험체에서 알칼리성을 회복하였음을 알 수 있으며, 특히, 수용액의 전부를 본 발명의 수용액으로 대체한 모르타르 시험체의 알칼리회복성이 뛰어남을 알 수 있으며, 특히 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재를 혼입한 제 1 무기분체를 사용한 경우, 혼입하지 않은 제 2 무기분체를 사용한 경우에 비하여 알칼리 회복성이 더욱 좋음을 확인할 수 있다. From the results in Table 3, it can be seen from the respective test results obtained in Examples 36 to 47 that the alkalinity was recovered in the test body coated with the mortar prepared using the aqueous solution for mortar production. the alkali recovery of the mortar specimen replaced with an aqueous solution of a case St. it can be seen the excellent, in particular with a first inorganic powder which SiO 2 and Al 2 O 3 component is mixed with and contained more than 90% of finely divided inorganic hardening promotion material , it can be confirmed that the alkali recovery property is better than when the second inorganic powder is not mixed.

이상에서 상세히 설명한 것과 같이, 본 발명에 따라 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 실란화합물, 수용성 규산염 화합물 및 금속 산화물을 포함하며 일정하게 pH가 조절된 수용액으로 모르타르 제조에 사용되는 혼합수의 전부 또는 일부를 대체하여 사용할 경우 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복에 기여하고 모르타르 자체의 중성화를 억제하면서, 흡수저항성을 높여 수분 침투로 인한 동해를 방지할 수 있고 또한 모르타르 자체의 세공조직 구조를 조밀화함으로써 염분의 침투를 방해하여 염해를 방지할 수 있어서 부식 또는 열화된 콘크리트 구조물의 단면복구 또는 요철부위를 효율적으로 보수할 수 있는 모르타르를 제공할 수 있다. As described in detail above, according to the present invention, an aqueous solution containing at least one silane compound, a water-soluble silicate compound, and a metal oxide selected from an organoalkoxy silane or an organocarboxy silane, the pH of which is controlled, is used for manufacturing mortar. When used as a substitute for all or part of the mixed water, it contributes to the recovery of the alkalinity of the neutralized concrete, suppresses the neutralization of the mortar itself, increases absorption resistance, and prevents frost damage due to moisture penetration, and also the pore structure of the mortar itself. It is possible to provide a mortar that can prevent salt damage by preventing the penetration of salt by densifying the mortar, thereby efficiently repairing the cross-section or irregularities of corroded or deteriorated concrete structures.

Claims (6)

(삭제).(delete). (정정)포틀랜트 시멘트 및 기타 첨가제를 포함하는 무기분체와 모래를, (Correction) Inorganic powder and sand containing Portland cement and other additives; 다음 화학식 1로 표시되는 올가노알콕시 실란 또는 다음 화학식 2로 표시되는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 실란화합물 1~30중량%; 수용성 규산리튬, 수용성 규산칼륨 및 수용성 규산나트륨 중 선택된 적어도 하나 이상의 규산염 화합물 0.5~20중량%; 및 알칼리성 수용액에 용해되는 산화아연, 산화 알루미늄, 산화 안티몬 및 산화 텅스텐 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속 산화물 0.5~15중량%를 함유하며, pH 11 내지 12인 모르타르 제조용 수용액 단독 또는 물과의 혼합 용액으로 배합한 모르타르. 1-30 wt% of at least one silane compound selected from an organoalkoxy silane represented by the following formula (1) or an organocarboxy silane represented by the following formula (2); 0.5-20 wt% of at least one silicate compound selected from water-soluble lithium silicate, water-soluble potassium silicate, and water-soluble sodium silicate; and 0.5 to 15% by weight of at least one metal oxide selected from zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, and tungsten oxide dissolved in an alkaline aqueous solution, and blended as an aqueous solution for mortar preparation with a pH of 11 to 12 alone or as a mixed solution with water one mortar. 화학식 1Formula 1 (R1)nSi(OR2)4-n (R 1 ) n Si(OR 2 ) 4-n 상기 식에서, R1은 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아릴기 또는 비닐기이고, In the above formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group or a vinyl group, R2는 탄소수 1 내지 5의 알킬이며,R 2 is alkyl having 1 to 5 carbon atoms, n은 1~3의 정수이다. n is an integer from 1 to 3. 화학식 2Formula 2 (R1)nSi(O(O=C)R2)4-n (R 1 ) n Si(O(O=C)R 2 ) 4-n 상기 식에서, R1, R2 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. In the above formula, R 1 , R 2 and n are as defined in Formula 1 above. 제 2 항에 있어서, 모르타르 제조용 수용액 및 물과의 혼합 용액은 혼합 용액 중 모르타르 제조용 수용액을 적어도 10중량% 포함하는 것임을 특징으로 하는 모르타르.The mortar according to claim 2, wherein the mixed solution of the aqueous solution for mortar production and water contains at least 10% by weight of the aqueous solution for mortar production in the mixed solution. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 모르타르 제조용 수용액 단독 또는 물과의 혼합용액은 무기분체와 모래 총 중량에 대해 10 내지 30중량%로 포함되는 것임을 특징으로 하는 모르타르.[Claim 4] The mortar according to claim 2 or 3, wherein the aqueous solution for mortar production alone or a mixed solution with water is included in an amount of 10 to 30 wt% based on the total weight of the inorganic powder and sand. 제 2 항에 있어서, 무기분체는 포틀랜트 시멘트 30 내지 40중량%에, SiO2와 Al2O3성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재 1 내지 3중량%, 칼슘설포 알루미네이트계(CSA계) 팽창재 1 내지 4중량%, 초산비닐계 감수제 0.1 내지 4중량%, 메틸에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.01 내지 0.1중량%, 아크릴계 또는 나일론계 섬유 0.01 내지 0.1중량% 및 무기물 첨가제 0.01 내지 1.0중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 모르타르.According to claim 2, wherein the inorganic powder is 30 to 40% by weight of Portland cement, SiO 2 and Al 2 O 3 1-3 % by weight of a high fine inorganic hardening accelerator containing 90% or more of components, calcium sulfoaluminate 1 to 4 wt% of a CSA-based expansion material, 0.1 to 4 wt% of a vinyl acetate-based water reducing agent, 0.01 to 0.1 wt% of methylethyl hydroxyethyl cellulose, 0.01 to 0.1 wt% of an acrylic or nylon fiber, and 0.01 to 1.0 wt% of an inorganic additive A mortar, characterized in that it contains % by weight. 제 2 항의 모르타르를 철근 콘크리트 구조물의 단면복구에 사용하는 방법. A method of using the mortar of claim 2 for cross-section restoration of reinforced concrete structures.
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