KR100643524B1 - 단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법 - Google Patents

단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중성화, 동해, 염해, 알칼리로 인해 각종 화학적 부식을 입은 철근 콘크리트 구조물의 저하된 내구성을 회복시키고, 나아가 각종 열화현상으로부터 철근 콘크리트 구조물을 보호하기 위해 사용되는 단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법에 관한 것으로서, 이는 포트랜트 시멘트 및 기타 첨가제, 특히 SiO2와 Al2O3 성분이 90% 이상 함유된 고미분 무기질계 경화촉진재를 포함하는 무기분체 및 모래에, 올가노알콕시 실란 또는 올가노카르복시 실란 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 실란화합물을 용해시킨 수용액에 수용성 규산염 화합물 및 금속 산화물이 포함된 pH 11~12 정도로 조절된 수용액을 더하여 제조한 수용액을 혼합수의 전부 또는 일부를 대체하여 혼합 사용하여 얻어진 모르타르로서, 이를 사용하여 단면복구를 수행하면 이미 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복에 기여하고, 나아가 콘크리트 자체의 중성화 억제, 동해 및 염해를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

단면복구용 모르타르 및 이를 이용한 단면복구방법{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.
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.
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.
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.
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.
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.
이와 같은 모르타르 조성물을 시공면에 연속적으로 뿜칠시공 또는 손미장한 다음 충분한 살수로 양생시키는 과정을 통해 철근콘크리트 구조물의 단면보수가 이루어진다.
상술한 것과 같이 일반적인 단면복구용 모르타르들은 그 조성에 차이는 있지만 기본적으로는 시멘트 등을 포함하는 무기분체와 모래를 물과 함께 혼합한 것으로서, 여기서 혼합수는 오직 물이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 또 다른 목적은 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복할 수 있도록 해주는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 중성화 저항성이 향상된 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 흡수 저항성이 향상되어 동해를 방지할 수 있는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 세공조직 구조가 조밀화되어 염해를 방지할 수 있는 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.
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.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 모르타르 제조용 수용액 및 모르타 르를 철근 콘크리트 구조물의 단면복구에 사용하는 방법을 제공하는 데도 있다.
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.
화학식 1
(R1)nSi(OR2)4-n
상기 식에서, R1은 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아릴기 또는 비닐기이고,
R2는 탄소수 1 내지 5의 알킬이며,
n은 1~3의 정수이다.
화학식 2
(R1)nSi(O(O=C)R2)4-n
상기 식에서, R1, R2 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
바람직하기로는 상기와 같은 목적은, 모르타르 제조용 수용액 및 물과의 혼합 용액 중 상기한 모르타르 제조용 수용액을 적어도 10중량% 포함하는 모르타르로부터 달성될 수 있다.
삭제
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.
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.
바람직하기로는 본 발명에 따른 모르타르는 철근콘크리트 구조물의 단면복구용인 것이다.
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.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 모르타르 제조시 혼합수로서 사용되는 물의 일부 또는 전부를 대체하여 사용할 수 있는 수용액을 이용하여 배합된 모르타르, 이를 단면복구에 사용하는 방법에 관한 것이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
얻어진 수용액의 pH가 11 내지 12인 것이 가장 바람직하며, 만일 수용액의 pH가 12보다 높으면 시멘트의 수화반응을 거쳐 일어나는 콘크리트나 모르타르의 중성화를 억제하기 어렵다.
한편, 본 발명의 모르타르 제조용 수용액에는 상기의 필수 성분 외에 필요에 따라서는 다른 첨가물을 혼입할 수 있다. 일예로는 착색제, 전색제 등을 들 수 있다.
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:
(1)기존 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복 효과
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.
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).
2OH-+CaSO4·H2O → Ca(OH)2+SO4 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.
2Li++2OH-+CaSO4·H2O →Ca(OH)2 +2LiOH + SO4 2 -
(2)단면복구 모르타르의 중성화 저항성을 높이는 효과
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.
에이라이트의 수화반응 과정을 살피면 다음 반응식 3과 같은 바, 에이라이트는 물과 반응하여 칼슘실리케이트 수화물과 수산화칼슘을 생성하여, 이로써 pH 12.8 이상의 강알칼리성이 된다.
2[3CaO·SiO2] + 6H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + 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.
2[2CaO·SiO2] + 4H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + 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).
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
3CaO·2SiO2·3H2O + CO2 + nH2O → 2CaO·2SiO2·nH2O + CaCO3
이 외에, 칼슘 알루미네이트(3CaO·Al2O3, C3A, Ca3Al2O6)의 수화반응으로 생성된 에트링가이트(반응식 6)가 다음 반응식 7과 같은 과정을 거쳐 중성화된다.
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
에트링가이트 탄산칼슘 수산화알루미늄겔 석고
한편, 다음과 같이 칼슘 페라이트[4CaO·Al2O3·Fe2O3, C4AF, (Ca2AlFeO5)2]의 수화물이 다음 반응식 8과 같은 과정을 거쳐 중성화된다.
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 수화물 탄산칼슘 수산화철 겔 물
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
에트링가이트 탄산칼슘 수산화알루미늄겔 석고
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.
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.
(3) 단면복구 모르타르의 흡수 저항성을 높여 동해를 방지하는 효과
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.
(4) 단면복구 모르타르의 세공조직 구조를 조밀화하여 염해를 방지하는 효과
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.
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.
통상 혼합수는 모르타르의 고형분 함량, 즉 무기분체와 모래의 총량에 대해 10 내지 30중량%인 것이 바람직하다.
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.
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.
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.
이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
모르타르 제조용 수용액의 제조
실시예 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.
실시예 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.
실시예 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.
실시예 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.
실시예 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.
실시예 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.
실시예 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.
모르타르의 제조 및 시험
실시예 8 내지 35 및 비교예 1 내지 2
상기 실시예 1 내지 7로부터 얻어진 각각의 모르타르 제조용 수용액을 이용하여 다음과 같은 방법으로 모르타르를 제조하였다.
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,
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.
모래는 입도 0.1 내지 2.0mm 정도 크기를 갖는 것을 사용하였다.
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.
구 분 무기분체 혼합수(혼합수 중 혼합비)
제 1 무기분체 제 2 무기분체 물 모르타르제조용 수용액
실 시 예 8 ○ - - 실시예 1(100)
9 ○ - - 실시예 2(100)
10 ○ - - 실시예 3(100)
11 ○ - - 실시예 4(100)
12 ○ - - 실시예 5(100)
13 ○ - - 실시예 6(100)
14 ○ - - 실시예 7(100)
15 ○ - 90 실시예 1(10)
16 ○ - 90 실시예 2(10)
17 ○ - 90 실시예 3(10)
18 ○ - 90 실시예 4(10)
19 ○ - 90 실시예 5(10)
20 ○ - 90 실시예 6(10)
21 ○ - 90 실시예 7(10)
22 - ○ - 실시예 1(100)
23 - ○ - 실시예 2(100)
24 - ○ - 실시예 3(100)
25 - ○ - 실시예 4(100)
26 - ○ - 실시예 5(100)
27 - ○ - 실시예 6(100)
28 - ○ - 실시예 7(100)
29 - ○ 90 실시예 1(10)
30 - ○ 90 실시예 2(10)
31 - ○ 90 실시예 3(10)
32 - ○ 90 실시예 4(10)
33 - ○ 90 실시예 5(10)
34 - ○ 90 실시예 6(10)
35 - ○ 90 실시예 7(10)
비교예 1 ○ - 100 -
2 - ○ 100 -
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.
항 목
휨강도(N/㎟) 압축 강도 (N/㎟) 부착강도 (N/㎟) 내알칼리성 중성화 저항성 투수량 (g) 물흡수계수 (kg/㎡·h0.5) 습기 투과 저항성(m) 염화물 이온침투저항성 (Coulombs) 황산저항성 (5% 용액) (중량변화율%) 길이변화 (%)
표준 조건 온냉 반복후
기준치 6.0 이상 20.0 이상 1.0 이상 1.0 이상 압축 강도 20.0N/㎟ 이상 2.0 이하 20.0 이하 0.5 이하 2m 이하 1,000 이하 - ± 0.15 이하
실 시 예 8 9.7 51.3 1.8 1.9 43.2 0.1 0.7 0.124 0.3 754 0.0 0.001
9 9.2 49.6 1.7 1.4 47.3 0.1 0.5 0.122 0.4 665 0.0 -0.001
10 8.9 48.7 1.1 1.6 45.9 0.2 0.5 0.122 0.4 785 0.0 0.001
11 10.1 48.6 1.9 1.4 45.6 0.3 0.3 0.120 0.3 567 0.0 0.003
12 11.2 50.0 2.2 2.0 47.8 0.1 0.7 0.124 0.2 456 0.0 0.001
13 10.6 50.3 2.4 1.7 49.5 0.2 0.9 0.128 0.5 635 0.0 0.002
14 9.4 49.9 0.9 1.7 50.1 0.5 0.4 0.121 0.5 735 0.0 0.003
15 9.9 48.2 1.1 2.1 52.3 0.8 9.9 0.318 1.1 924 1.7 -0.002
16 12.0 48.6 1.8 1.5 45.9 1.2 10.3 0.369 1.3 879 3.5 -0.001
17 10.8 49.3 1.2 1.3 44.8 1.9 11.8 0.371 1.3 1,023 3.1 0.003
18 10.3 50.1 2.5 1.5 47.2 1.5 13.5 0.384 1.5 924 2.3 0.002
19 9.9 51.2 2.2 1.9 46.5 1.8 12.6 0.380 1.2 887 1.9 0.004
20 8.9 52.0 2.1 2.1 48.7 1.5 10.5 0.365 1.1 918 7.3 0.015
21 10.6 57.2 2.3 2.0 44.9 1.7 9.8 0.358 0.9 934 5.3 0.003
22 11.3 56.0 1.8 1.7 50.3 0.1 0.5 0.102 0.4 665 0.0 -0.002
23 10.5 54.2 1.8 1.9 51.2 0.1 0.6 0.102 0.4 483 0.0 0.005
24 9.8 52.1 1.3 2.0 50.3 0.2 0.9 1.104 0.5 475 0.0 0.003
25 9.4 51.7 1.7 2.4 48.2 0.1 0.2 0.101 0.6 551 0.0 0.004
26 12.1 51.0 2.0 1.4 45.9 0.2 0.2 0.101 0.5 323 0.0 0.001
27 11.7 49.8 2.2 1.6 43.9 0.3 0.4 0.102 0.5 363 1.1 -0.005
28 10.7 49.8 1.7 2.2 49.3 0.1 0.5 0.102 0.3 224 0.0 -0.004
29 10.9 47.2 1.9 1.8 47.6 0.5 8.7 0.298 0.9 525 1 0.006
30 10.4 51.1 1.4 1.6 45.3 0.8 9.7 0.304 1.1 612 1.5 0.003
31 10.4 51.7 1.9 1.9 49.8 0.7 9.8 0.304 1.5 634 1.6 0.005
32 9.7 48.9 0.3 2.5 48.9 0.7 8.7 0.298 1.7 713 1.2 0.001
33 11.4 47.2 1.7 0.6 51.2 0.6 7.7 0.276 1.4 731 1.4 0.008
34 10.5 50.4 1.6 2.1 53.3 1.1 9.7 0.304 1.8 775 1.7 -0.009
35 11.0 50.1 2.0 0.9 51.7 0.9 8.6 0.297 1.3 694 1.5 -0.005
비교예 1 11.3 51.2 2.5 1.7 53.1 2.3 15.6 0.412 1.9 1,370 5.3 -0.053
2 11.1 51.9 2.3 2.0 50.7 1.9 18.2 0.477 1.8 1,824 5.3 -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.
노후화된 콘크리트의 알칼리 회복성 시험
실시예 36 내지 45 및 비교예 3 내지 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.
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.
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.
구 분 56일 평균 중성화 깊이 도포 후, 24일 경과한 중성화 깊이(mm) 무기분체 혼합수(혼합수 중 혼합비)
제 1 무기분체 제 2 무기분체 물 모르타르제조용 수용액
기준 시험체 13mm - - - - -
실 시 예 36 2.3 ○ - - 실시예 1(100)
37 1.9 ○ - - 실시예 3(100)
38 3.2 ○ - - 실시예 7(100)
39 7.3 ○ - 90 실시예 1(10)
40 6.1 ○ - 90 실시예 3(10)
41 6.7 ○ - 90 실시예 7(10)
42 7.6 - ○ - 실시예 1(100)
43 8.2 - ○ - 실시예 3(100)
44 6.5 - ○ - 실시예 7(100)
45 9.8 - ○ 90 실시예 1(10)
46 10.3 - ○ 90 실시예 3(10)
47 10.1 - ○ 90 실시예 7(10)
비교예 1 13.4 ○ - 100 -
2 12.7 - ○ 100 -
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.
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.

Claims (6)

  1. (삭제).
  2. (정정)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 모르타르.
    화학식 1
    (R1)nSi(OR2)4-n
    상기 식에서, R1은 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아릴기 또는 비닐기이고,
    R2는 탄소수 1 내지 5의 알킬이며,
    n은 1~3의 정수이다.
    화학식 2
    (R1)nSi(O(O=C)R2)4-n
    상기 식에서, R1, R2 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 제 2 항에 있어서, 모르타르 제조용 수용액 및 물과의 혼합 용액은 혼합 용액 중 모르타르 제조용 수용액을 적어도 10중량% 포함하는 것임을 특징으로 하는 모르타르.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 제 2 항의 모르타르를 철근 콘크리트 구조물의 단면복구에 사용하는 방법.
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