KR101010342B1

KR101010342B1 - 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 포장방법

Info

Publication number: KR101010342B1
Application number: KR1020100051896A
Authority: KR
Inventors: 정영준
Original assignee: 정영준
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2011-01-25

Abstract

본 발명은 본 발명은 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 내의 알칼리를 저감하고 시멘트의 양을 줄여서 알칼리 골재반응을 일으키는 요소를 줄임과 동시에 교량바닥판 및 도로구조물의 피복부족과 제설재의 영향을 저감하기 위하여 방청 및 내염 기능을 부여한 콘크리트 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위하여, 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물은 결합재, 잔골재, 굵은골재, 물, 고성능 감수제, 친수성 섬유 및 공기연행제가 포함되어 이루어지고, 상기 결합재는 결합재 100 중량%에 대하여 시멘트 70~95.5 중량%, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나 4~16 중량%, 플라이애쉬 0.1~12 중량%, 알콕시지방족알콜 0.04~0.1 중량%, 알킬아민유도체염 0.07~0.2 중량%가 포함되어 이루어지고, 상기 콘크리트 조성물을 이용하여 도로면에 콘크리트 포장하는 것을 특징으로 한다.

Description

알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 포장방법{CONCRETE COMPOSITION HAVING REDUCTION OF ALKALI AGGREGATE REACTION, CHLORIDE RESISTANCE, CORROSION INHIBITION AND PAVING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 내의 알칼리를 저감하고 시멘트의 양을 줄여서 알칼리 골재반응을 일으키는 요소를 줄임과 동시에 교량바닥판 및 도로구조물의 피복부족과 제설재의 영향을 저감하기 위하여 방청과 내염 기능을 부여한 콘크리트 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

알칼리 골재반응이란, 콘크리트 조성물에서 시멘트의 알칼리 성분(Na, K)과, 골재 등의 실리카 광물질이 화학반응을 하여 팽창을 유발함에 따라 콘크리트가 파괴되는 현상을 말한다.

이에 대하여 콘크리트 포장의 경우에는 플라이애쉬 등을 첨가하여 대처하고 있지만, 교면포장의 경우에는 교량바닥판의 솟음에 의한 철근 피복의 부족함이 자주 발생하고, 다짐의 부족함으로 미세한 침하균열이 발생하는 등의 소요의 내구성이 확보되지 못한 상태로 포장체를 설치하고 있는 실정이다.

알칼리 골재반응을 예방하기 위해서는 알칼리 골재반응 시험을 실시하여 골재를 선정해야 하지만 알칼리 골재반응에 대한 시험에서 과다한 알칼리 재료를 투입하고 일정시간에 대한 반응의 한계값을 기준으로 하여 선정되기 때문에 추가적으로 발생할 수 있는 반응에 대한 적극적인 관리 또는 보호가 부재한 상황이고, 교량 슬래브는 철근 피복의 부족함과, 미세균열에 대한 적절한 대책이 없는 상태에서 폴리머 개질 콘크리트나 포졸란 반응재료를 혼입한 콘크리트를 사용하여 수밀한 포장으로 대처하는 수동적인 대응에 그치고 있다.

현재까지 콘크리트 포장이나 콘크리트 교면포장에 적용되는 기술은 고로슬래그를 혼입한 콘크리트를 사용하여 알칼리 골재반응에 대처하는 포장과 폴리머 개질 콘크리트를 이용한 교면포장 및 도로보수, 실리카흄을 첨가한 콘크리트를 이용한 교면포장 등이 있다. 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 경우 초기강도 부족으로 인한 교통통제의 문제점이 있으며, 폴리머 개질 콘크리트나 실리카흄을 사용한 교면포장은 자체적인 방수성과 휨강도 등에 대한 대책만 존재할 뿐이고, 알칼리 골재 반응이나 대상 슬래브의 철근 피복의 부족과 미세균열에 대한 대처가 미흡한 상황이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트 조성물의 알칼리 골재반응에 대한 저항성을 증진시키기 위해 시멘트 대체재료를 이용하여 콘크리트 내의 알칼리 물질의 양을 감소시키고, 길이가 짧은 친수성 섬유를 혼입하여 시멘트 대체재료에 의해서 발생되는 초기 수축을 저감하여 균열을 방지하며, 내염 및 방청성능이 부여된 콘크리트 조성물을 포장용 재료로 제공하여 슬래브 및 기존 포장에 대한 내구성을 향상하는데 목적이 있다.

본 발명인 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물은 결합재, 잔골재, 굵은골재, 물, 고성능 감수제, 친수성 섬유 및 공기연행제가 포함되어 이루어지고, 상기 결합재는 결합재 100 중량%에 대하여 시멘트 70~95.5 중량%, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나 4~16 중량%, 플라이애쉬 0.1~12 중량%, 알콕시지방족알콜 0.04~0.1 중량%, 알킬아민유도체염 0.07~0.2 중량%가 포함되어 이루어진다.

한편, 본 발명인 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법은 도로의 포장하기 위한 면을 절삭 제거한 후 절삭면을 청소하는 절삭 및 청소단계, 상기 절삭 및 청소단계 후 절삭된 포설 대상면을 최소 12시간 이상 습윤하게 유지하고, 포설 직전에는 상기 포설 대상면은 건조한 상태로 유지하고 상기 포설 대상면의 내부는 습윤한 상태로 유지하는 습윤유지단계, 상기 습윤유지단계 후 본 발명의 콘크리트 조성물을 포설한 뒤 솔 또는 고무 블레이드로 굵은골재를 제거하면서 시멘트 몰탈을 도포하는 것과, 본 발명의 콘크리트 조성물에서 굵은골재가 제거된 혼합물을 슬러리 형태로 표면에 도포하여 문지르는 것 중 어느 하나의 방법으로 접착 및 내염성능을 보강하는 층을 만드는 접착 및 내염성능 보강층 시공단계, 상기 접착 및 내염성능 보강층 시공단계 후, 본 발명의 콘크리트 조성물을 포설하는 포설단계, 상기 포설단계 후 조면 마무리 장비를 이용하여 조면 마무리를 하는 조면 마무리 단계, 상기 조면 마무리 단계 후 휘발성 양생제를 도포하여 양생하는 양생단계가 포함되어 이루어진다.

본 발명은 시멘트 대체재료를 이용하여 콘크리트 내의 알칼리 물질의 양을 감소시킴에 따라 콘크리트 조성물의 알칼리 골재반응에 대한 저항성을 증진시키는 효과가 있고, 길이가 짧은 친수성 섬유를 혼입하여 시멘트 대체재료에 의해서 발생되는 초기 수축을 저감하여 균열을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 내염 및 방청성능이 부여된 콘크리트 조성물을 포장용 재료로 제공하여 슬래브 및 기존 포장에 대한 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 대한 시험체를 제조하는 사진.
도 2는 본 발명에 대한 시험체의 단면구조를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 대한 시험결과를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명인 콘크리트 포장방법의 단계를 나타낸 흐름도.

본 발명에 의한 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

먼저 본 발명인 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물은 결합재, 잔골재, 굵은골재, 물, 고성능 감수제, 친수성 섬유 및 공기연행제가 포함되어 이루어지고, 상기 결합재는 결합재 100 중량%에 대하여 시멘트 70~95.5 중량%, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나 4~16 중량%, 플라이애쉬 0.1~12 중량%, 알콕시지방족알콜 0.04~0.1 중량%, 알킬아민유도체염 0.07~0.2 중량%가 포함되어 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예로 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 상기 결합재는 10~24 중량%, 상기 잔골재는 37~42 중량%, 상기 굵은골재는 34~38 중량%, 상기 물은 4.9~9.3 중량%, 상기 고성능 감수제는 0.1~0.5 중량%, 상기 친수성 섬유는 0.01~0.1 중량%, 상기 공기연행제는 0.01~0.1 중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로 상기 고성능 감수제는 폴리카르본산계이고, 상기 친수성 섬유는 균열을 방지하기 위하여 폴리비닐알콜(PVA)계, 폴리프로필렌(PP)계 및 폴리에틸렌(PE)계 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어지며, 길이 대 직경비는 300 이상이고, 섬유의 끌림을 방지하기 위하여 길이가 최대 12㎜ 이하인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명인 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법은 도로의 포장하기 위한 면을 절삭 제거한 후 절삭면을 청소하는 절삭 및 청소단계와, 상기 절삭 및 청소단계 후 절삭된 포설 대상면을 최소 12시간 이상 습윤하게 유지하고, 포설 직전에는 상기 포설 대상면은 건조한 상태로 유지하고 상기 포설 대상면의 내부는 습윤한 상태로 유지하는 습윤유지단계와, 상기 습윤유지단계 후 본 발명의 콘크리트 조성물을 포설한 다음에 솔 또는 고무 블레이드로 굵은골재를 제거하면서 시멘트 몰탈을 도포하는 것과, 본 발명의 콘크리트 조성물에서 굵은골재가 제거된 혼합물을 슬러리 형태로 표면에 도포하여 문지르는 것 중 어느 하나의 방법으로 접착 및 내염성능을 보강하는 층을 만드는 접착 및 내염성능 보강층 시공단계와, 상기 접착 및 내염성능 보강층 시공단계 후 본 발명의 콘크리트 조성물을 포설하는 포설단계와, 상기 포설단계 후 조면 마무리 장비를 이용하여 포장면에 대해 조면 마무리를 하는 조면 마무리 단계와, 상기 조면 마무리 단계 후 휘발성 양생제를 도포하여 포장체를 양생하는 양생단계가 포함되어 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예로 상기 절삭 및 청소단계는 건전성이 떨어지는 표면을 48N/㎟ 이상의 충격식 해머와 절삭기 중 어느 하나를 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하고 숏블라스터를 이용하여 절삭면의 건전성을 확보하는 절삭 방법과, 워터젯을 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 절삭하고, 절삭 이후에는 고압수를 이용하여 청소하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로 상기 조면 마무리 단계는 콘크리트 데크피니셔와 콘크리트 롤러 페이버 중 어느 하나로 상기 포장면을 마감하고, 포설 두께가 75㎜ 이상인 경우에는 포장체의 수밀성을 증대시키기 위하여 진동 다짐 장치를 이용하여 진동 다짐을 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로 상기 양생단계는 고형분이 20% 이상인 휘발성 양생제를 도포하여, 상기 포장체의 강도가 최소 27N/㎟ 이상이 되도록 양생하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 이해를 돕기 위하여 비교예와 함께 설명하기로 한다. 하기 설명은 일실시예일 뿐이고 본 발명은 이것에 국한되지 않는다.

본 발명의 콘크리트 조성물은 결합재, 잔골재, 굵은골재, 물, 고성능 감수제, 친수성 섬유 및 공기연행제가 포함되어 이루어지고, 상기 결합재는 시멘트, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나, 플라이애쉬, 알콕시지방족알콜, 알킬아민유도체염이 포함된다.

본 발명의 조성비는 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 상기 결합재는 10~24 중량%, 상기 잔골재는 37~42 중량%, 상기 굵은골재는 34~38 중량%, 상기 물은 4.9~9.3 중량%, 상기 고성능 감수제는 0.1~0.5 중량%, 상기 친수성 섬유는 0.01~0.1 중량%, 상기 공기연행제는 0.01~0.1 중량%가 포함되어 이루어지고, 상기 결합재는 결합재 100 중량%에 대하여 시멘트 70~95.5 중량%, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나 4~16 중량%, 플라이애쉬 0.1~12 중량%, 알콕시지방족알콜 0.04~0.1 중량%, 알킬아민유도체염 0.07~0.2 중량%가 포함되어 이루어진다.

알칼리 골재반응의 억제를 위해서는 시멘트 콘크리트의 시멘트 함량을 포졸란 재료로 대체하여 시멘트 콘크리트 성분의 알칼리 함량을 줄이는 방법이 통상적으로 사용되고 있다. 본 발명은 시멘트 함량의 일부를 대체하고 조기강도 및 적절한 작업성 확보를 위해서 상기 결합재에서 시멘트 외에 시멘트 대체재료로는 실리카흄이나 메타카올린을 사용하고, 경우에 따라서 일정부분을 플라이애쉬가 담당할 수도 있다. 이렇게 함으로써 소요의 강도 및 알칼리도를 저하하는 작용을 하게 된다.

알콕시지방족알콜은 상기 결합재 조성물의 알칼리도를 저하시켜 시멘트 수화반응 시 알칼리도를 약 20% 낮출 수 있고, 알킬아민유도체염의 침투를 돕도록 조성물의 표면장력의 저감하도록 하며, 부수적으로는 조성물의 건조수축을 저감하는 작용을 하게 된다.

알킬아민유도체염은 콘크리트 조성물의 내염기능을 부여하고, 철근에 대한 방청성능을 증진하여 기존 콘크리트 대상면의 열화 및 취약부분을 개선할 수 있다.

일반적으로 방청용 재료로 사용되는 아질산칼슘 등의 아질산 결합물은 굳은 상태에서 쉽게 용출되지 않지만 고온의 노출 환경에서 용출이 되는 문제점이 발생할 수 있는데 반해, 알킬아민유도체염은 고온에서의 안정성이 우수하고, 굳은 콘크리트내에서 이온의 형태로 철근 부식을 억제할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 사용된 알킬아민 유도체염은 알킬아민 유도체염 100 중량%에 대하여 시클로아민유도체(cyclo amine derivatives) 70~80 중량%, 브랜치드아민유도체(branched amine derivatives) 20~30 중량%의 비율로 혼합된 것이 바람직하다.

시클로아민유도체를 단독으로 사용하는 경우에는 골재의 습윤상태 및 고성능 감수제의 영향에 의해 포장에 필요한 반죽질기 확보가 어렵기 때문에 포장면의 배수경사를 만족시키면서 포장면의 표면 마감시에 끌림현상이 나타나지 않는 점도를 확보하기가 어렵다.

또한, 브랜치드아민유도체의 양이 20 중량% 이내인 경우에서는 콘크리트 조성물의 변화 상태를 관찰하기가 어렵고, 30 중량%를 초과하는 경우에는 표면장력을 저감하기 위해 사용된 알콕시지방족 알콜의 영향으로 재료분리 현상 시작하기 때문에 작업성이 부족한 문제점이 있다.

상기 브랜치드아민유도체 대신에 리니어아민유도체(linear amine derivatives)를 사용할 수도 있으나, 리니어아민유도체가 혼합된 경우에는 콘크리트 배합시에 시멘트의 급결현상이 나타나고, 콘크리트 경화후에도 표면에서 방향성이 없는 미세한 크랙이 발생되어 콘크리트 조성물의 표면 및 가사시간을 검토한 결과 브랜치드아민유도체가 혼합된 것이 적절한 가사시간 및 점도 특성을 나타내었다.

고성능 감수제는 폴리카르본산계를 사용하여 소요의 작업성을 확보하도록 하였다. 콘크리트 부재의 휨보강의 목적으로 섬유를 혼입하는 경우에는 혼입량의 증대로 인해서 섬유의 엉킴 현상이 우려되며, 본 발명의 포장체의 두께는 상대적으로 마모층 또는 표층 보수의 개념이므로 포장체의 두께가 작기 때문에 발생되는 섬유의 엉킴 현상이 취약부위로 작용될 수 있으므로 친수성 섬유는 균열억제의 용도로만 사용한다.

또한, 포장체의 마찰력 증진을 위해서 콘크리트 포장 후 조면마무리 작업을 하는 경우에 섬유가 굵거나, 너무 길게 되면 조면마무리면의 파손이나 섬유의 탈락가능성이 있으므로 길이 대 직경비가 300 이상이 되는 미세함 섬유로서 길이가 12㎜ 이하의 재료를 사용한다.

따라서 친수성 합성섬유는 균열방지를 위하여 폴리비닐알콜(PVA)계, 폴리프로필렌(PP)계 및 폴리에틸렌(PE)계 중 어느 하나 이상의 조합을 사용한다.

시멘트 콘크리트 구체의 열화가 심한 경우에 사용하는 표면처리제는 시멘트 콘크리트 표면 강화효과와 미세균열에 대한 침투 및 노출된 철근에 대한 방청 작용으로 시공 대상면의 건전성 확보와 포장체의 부착력을 향상시킨다.

따라서 본 발명은 기존 시멘트 콘크리트 슬래브 및 포장체의 열화 및 표면상태를 점검하여 필요에 따른 적절한 화학적 처리가 가능하고, 포장체 자체에 알칼리도를 낮추고 내염, 방청 성능을 부여함으로써 내구성이 우수한 시멘트 콘크리트 포장체 개발이 가능하다.

다음 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 설명한다.

MK : 메타카올린

SF : 실리카흄

FA : 플라이애쉬

AAA : Alkoxy Aliphatic Alcohol, 알콕시지방족알콜

AAD : Alkyl Amine Derivatives, 알킬아민유도체염

[실험 1]

본 발명과 기존의 콘크리트 포장재료에 대한 기본적인 비교 시험을 위해서 KS F 2405 콘크리트의 압축강도 시험 방법, KS F 2407, 2402 및 2409에 의한 압축강도, 휨강도, 슬럼프 및 공기량 시험을 실시하였다.

표 2에 나타난 바와 같이 작업성 및 내구성의 기본적인 평가 척도인 슬럼프와 공기량은 본 발명이 비교예와 유사하고, 강도는 비교예 1 및 비교예 3보다 높고, 비교예 2와는 강도가 유사한 결과를 보이고 있다. 따라서 소요의 작업성과 강도 및 수밀성을 확보한 콘크리트 조성물임을 시험을 통해 확인할 수 있다.

[실험 2]

염화물이온 투과시험은 KS F 2711에 의한 급속염화물침투 시험을 수행하였다.

표 3에 나타난 바와 같이 실시예 1과 실시예 2의 경우 염화물 침투시험값이 우수하게 나타남을 알 수 있고, 이는 비교예 2와 비교예 3의 경우 단순하게 수밀성을 강조하여 염화물 침투를 제한하는 것에 비해서 본 발명에 따른 실시예의 경우 알콕시지방족알콜과 알킬아미유도체염의 작용으로 인해서 보다 우수한 내염 성능이 발휘되는 것을 알 수 있다.

[실험 3]

실시예 1과, 비교예 2 및 비교예 3에 대한 부착성능을 KS F 9001에 의한 직접인장 부착시험을 실시하였으며, 바닥 콘크리트는 비교예 1을 사용하였다. 바탕 시험체의 표면은 그라인더로 2㎜ 내외의 절삭을 실시하였고 동일한 조성물에서 5㎜ 체로 굵은 골재를 제거한 몰탈을 바탕체에 도포한 뒤에 조성물을 포설하여 마감한 조건에서 시험을 실시하였다. 시험은 5개 시험값에서 하위의 특이값을 두개를 제외한 나머지 값의 평균을 제시하였다.

표 4에 나타난 바와 같이 바닥 콘크리트를 고강도의 비교예 1을 사용하여 전체적으로 부착강도의 값은 우수한 것으로 나타나며, 실시예 1과 비교예 2는 시험의 유의수준에서 같은 수준의 우수한 부착특성이 나타남을 알 수 있으며, 비교예 3의 경우는 폴리머 막의 형성으로 인해서 다른 예보다 부착강도가 작게 나타나는 것으로 보인다.

[실험 4]

방청성능 실험을 위해서 기준 시료를 비교예 1로 하고 실시예 1의 방청률을 KS F 2561 부속서의 철근 부식 촉진 시험으로 평가하였다.

MK : 메타카올린

AAA : Alkoxy Aliphatic Alcohol, 알콕시지방족알콜

AAD : Alkyl Amine Derivatives, 알킬아민유도체염

표 5에 나타난 바와 같이 방청성능이 유지됨을 알 수 있으며, 이는 두 혼합물의 역할에 기인한 것으로, 기존 콘크리트 슬래브에 적용시에 노출 철근 등에 본 발명이 효과적으로 대처할 수 있음을 나타낸다.

[실험 5]

깊이별 염화물량을 측정하기 위해서, KS F 2713에 의해 실시예 1과 비교예 2, 3을 비교 시험하였다. 직경 10㎝, 높이 5㎝의 원형 공시체 위에 시료의 몰탈층(50)을 사진과 같이 도포하고 시료(40)를 5cm 포설하여 도 1의 a) 및 b)와 도 2에 도시된 바와 같은 시험체를 완성하였으며, 완성된 시험체를 원형 몰드(10)로 고정하고, 에폭시로 시료 상부의 측면을 실링(30)처리한 후에 상부에 3% NaCl 수용액(20)을 채우고 염화물의 침투를 유도하였다. 해당 침지 시험체 제작 후 56일 경과 후에 깊이별 염화물 농도를 측정하였다. 시료 상부 1.5cm는 특이값 분포로 인해서 제외하고 깊이별 염화물 농도를 측정하였다. 도면번호 60은 일반 콘크리트인 비교예 1이다.

도 3에 도시된 바와 같이 염화물량 시험결과를 보면, 본 조성물의 경우는 비교예 2, 3 보다 초기 염화물량 값이 작고 기존구체와의 결합면에서 급격하게 염화물량이 감소하는 양상을 나타내어, 내염성능이 포장의 계면도포를 통하여 증가됨을 알 수 있으며, 이로 인해서 내염 및 방청 성능이 향상됨을 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 콘크리트 포장방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 조성물을 이용한 콘크리트 포장방법은 절삭 및 청소단계, 습윤유지단계, 접착 및 내염성능 보강층 시공단계, 포설단계, 조면마무리단계, 양생단계를 포함하여 이루어진다.

상기 절삭 및 청소단계에 절삭단계는 건전성이 떨어지는 표면을 48N/㎟ 이상의 충격식 해머와 절삭기 중 어느 하나를 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하고 숏블라스터를 이용하여 절삭면의 건전성을 확보하는 절삭 방법을 이용하거나, 워터젯을 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 절삭하고, 절삭 이후에는 고압수를 이용하여 청소한다.

상기 접착 및 내염성능 보강층 시공단계는 본 발명의 콘트리트 조성물을 포설한 뒤 솔 또는 고무 블레이드로 굵은골재를 제거하면서 시멘트 몰탈을 도포하고, 또는 굵은골재가 제거된 혼합물을 별도로 생산하여 슬러리 형태로 표면에 도포하여 문질러서 접착 및 내염성능을 보강하는 층을 만든다.

상기 조면 마무리 단계는 콘크리트 데크피니셔, 또는 콘크리트 롤러 페이버를 이용하여 포장면을 마감하고, 포설 두께가 75㎜ 이상인 경우에는 포장체의 수밀성을 증대시키기 위하여 진동 다짐 장치를 이용하여 진동 다짐을 한다.

상기 양생단계는 고형분이 20% 이상인 휘발성 양생제를 도포하여, 포장체의 강도가 최소 27N/㎟ 이상이 되도록 양생하여 콘크리트 포장작업을 완료한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예를 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 몰드 20 : NaCl 3% 수용액
30 : 에폭시 실링 40 : 시료
50 : 시료몰탈도포층 (계면구역) 60 : 일반 콘크리트 (비교예 1)

Claims

결합재, 잔골재, 굵은골재, 물, 고성능 감수제, 친수성 섬유 및 공기연행제가 포함되어 이루어지고,
상기 결합재는 결합재 100 중량%에 대하여 시멘트 70~95.5 중량%, 실리카흄과 메타카올린 중 어느 하나 4~16 중량%, 플라이애쉬 0.1~12 중량%, 알콕시지방족알콜 0.04~0.1 중량%, 알킬아민유도체염 0.07~0.2 중량%가 포함되며,
상기 알킬아민유도체염은 알킬아민유도체염 100 중량%에 대하여 시클로아민유도체 70~80 중량%, 브랜치드아민유도체 20~30 중량%로 혼합되어 이루어지고,
상기 친수성 섬유는 균열을 방지하기 위하여 폴리비닐알콜(PVA)계, 폴리프로필렌(PP)계 및 폴리에틸렌(PE)계 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어지며, 길이 대 직경비는 300 이상이고, 섬유의 끌림을 방지하기 위하여 길이가 최대 12㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물.
청구항 1에 있어서,
콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 상기 결합재는 10~24 중량%, 상기 잔골재는 37~42 중량%, 상기 굵은골재는 34~38 중량%, 상기 물은 4.9~9.3 중량%, 상기 고성능 감수제는 0.1~0.5 중량%, 상기 친수성 섬유는 0.01~0.1 중량%, 상기 공기연행제는 0.01~0.1 중량%가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 고성능 감수제는 폴리카르본산계인 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물.
도로의 포장하기 위한 면을 절삭 제거한 후 절삭면을 청소하는 절삭 및 청소단계,
상기 절삭 및 청소단계 후 절삭된 포설 대상면을 최소 12시간 이상 습윤하게 유지하고, 포설 직전에는 상기 포설 대상면은 건조한 상태로 유지하고 상기 포설 대상면의 내부는 습윤한 상태로 유지하는 습윤유지단계,
상기 습윤유지단계 후 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 콘크리트 조성물을 포설한 다음에 솔 또는 고무 블레이드로 굵은골재를 제거하면서 시멘트 몰탈을 도포하는 것과, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 콘크리트 조성물에서 굵은골재가 제거된 혼합물을 슬러리 형태로 표면에 도포하여 문지르는 것 중 어느 하나의 방법으로 접착 및 내염성능을 보강하는 층을 만드는 접착 및 내염성능 보강층 시공단계,
상기 접착 및 내염성능 보강층 시공단계 후 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 콘크리트 조성물을 포설하는 포설단계,
상기 포설단계 후 조면 마무리 장비를 이용하여 포장면에 대해 조면 마무리를 하는 조면 마무리 단계,
상기 조면 마무리 단계 후 휘발성 양생제를 도포하여 포장체를 양생하는 양생단계가 포함되어 이루어지는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법.
청구항 4에 있어서,
상기 절삭 및 청소단계는 건전성이 떨어지는 표면을 48N/㎟ 이상의 충격식 해머와 절삭기 중 어느 하나를 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하고 숏블라스터를 이용하여 절삭면의 건전성을 확보하는 절삭 방법과, 워터젯을 이용하여 1~3㎜의 깊이로 절삭하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 절삭하고, 절삭 이후에는 고압수를 이용하여 청소하는 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법.
청구항 4에 있어서,
상기 조면 마무리 단계는 콘크리트 데크피니셔와 콘크리트 롤러 페이버 중 어느 하나로 상기 포장면을 마감하고, 포설 두께가 75㎜ 이상인 경우에는 상기 포장체의 수밀성을 증대시키기 위하여 진동 다짐 장치를 이용하여 진동 다짐을 하는 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법.
청구항 4에 있어서,
상기 양생단계는 고형분이 20% 이상인 휘발성 양생제를 도포하여, 상기 포장체의 강도가 최소 27N/㎟ 이상이 되도록 양생하는 것을 특징으로 하는 알칼리 골재반응의 저감 기능 및 내염과 방청 기능을 갖는 콘크리트 조성물을 이용한 포장방법.