KR101653564B1 - 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바탕 콘크리트와의 접착 성능이 우수하고 양호한 작업성을 유지하면서 단시간에 원하는 소요 강도를 얻을 수 있는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은, 인산염 10 내지 20 중량%, 규산칼슘 3 내지 6 중량%, 실리카흄 15 내지 25 중량%, 무기결합재 20 내지 59 중량%, 산화알루미늄 5 내지 10 중량% 및 산화마그네슘 5 내지 10 중량%를 포함한다.
상기한 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은 기존의 포틀랜드 시멘트와 같은 석회 성분이 포함되어 있지 않아 친환경적으로 도로를 보수할 수 있고, 겨울철 양생 시간의 지연문제를 해결할 수 있으며, 기존의 포틀랜드 시멘트보다 경화시간을 빠르게 진행되므로 도로의 결손부위를 단시간에 보수할 수 있어 경제적이고 안정성이 우수한 효과가 있다.

Description

초속경 도로보수용 몰탈 조성물 및 그 제조방법{ULTRA RAPID HARDENING MORTAR COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 바탕 콘크리트와의 접착성이 우수하고 양호한 작업성을 유지하며 단시간에 소요 강도를 얻을 수 있어 노후되거나 일부 파손된 도로 결손부위를 보수용으로 사용하기 적합한 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트구조물은 건설 후 각종 자연 또는 인위적 작용을 받아 사용연수에 따라 물리적, 화학적 변형으로 인하여 물리적인 성능이 저하된다. 특히, 최근들어 건설구조물의 안전성 및 성능의 확보 측면에서 보수를 실시하여 안전성 및 기능성능을 회복시키고자 하는 노력이 증가하고 있다. 이러한 건설구조물의 노후화 현상이 가속화될 경우 철근부식, 동결융해, 탄산화 현상 등에 의한 팽창압력으로 인하여 구조체 즉, 콘크리트부에서의 단면결손을 초래하게 되어 미관상, 구조 내력상, 기능적인 측면에서 안전에 위험을 초래할 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 보수 또는 보강 공사를 실시할 경우 공사 기간에는 구조물의 사용상 업무를 중지해야 하는 관계로 구조물의 기능을 정지시켜야 한다.
한편, 현재 보수용 재료로서 사용하고 있는 속경성 또는 초속경성 몰탈은 대부분 보통 포틀랜드 시멘트를 기초로 한 몰탈이 대표적으로서, 이전부터 여러 종류의 몰탈이 제조되어 사용되고 있다. 예를 들어, CSA(calcium sulfoaluminate) 또는 라텍스계를 첨가하고 소정의 고미분말 결합재료를 첨가하여 몰탈을 제조하는 방법이 있다. 이러한 기존의 초속경성 또는 속경성 몰탈은 대부분 시멘트와 물과의 화학반응에서 얻어지는 팽창성 물질인 에트린가이트의 생성 반응점을 기준으로 하여, 속경성을 발현하는 구성광물에 따라 CAㆍCA2를 주성분으로 하는 알루미네이트계 몰탈, C11A7ㆍCaF2를 주성분으로 하는 칼슘플로로알루미네이트계 몰탈, 및 CSA를 주성분으로 하는 아원계 몰탈로 구분할 수 있다.
그러나, 알루미네이트계 몰탈은 수화 반응 후 생성물이 낮은 강도를 발현하는 2차 수화물로 전이되어 장기적으로 안정적이지 못하고, 특히 염화칼슘에 취약한 측면이 있어 내구성능이 저하될 수 있는 문제점을 내포하고 있다. 또한, 칼슘플로로알루미네이트계 및 아원계 몰탈은 상대적으로 성능이 월등하나, 별도의 소성 공정이 필요하고 미분말로 분쇄해야 하는 공정이 추가되므로 경제적이지 못할 수 있다.
또한, 상기한 알칼리활성화 물질을 통하여 제조되는 몰탈은 대부분 초속경성이 아닌 속경성으로서 물과 혼합 후 강도가 발현되는 시간이 최소 1일 이상이 요구되는바, 빠른 시공을 요하는 긴급공사(예를 들면, 동절기에 있어서의 도로보수, 교량보수, 물과 접하는 장소에서의 공사 등)에는 적용하기 어려운 실정이다.
이에, 몰탈의 강도발현 시간에 대한 문제점을 극복하고자 시멘트 산업에서 기 개발된 알루미나시멘트와 제트시멘트를 사용하여 초속경성 몰탈을 제조하여 사용하고 있으나, 외부 환경에 노출되어 사용하는 보수 몰탈의 특성상, 몰탈의 품질에 관련된 내구성(동결융해, 탄산화 등)과 외기온도(건조수축 등)에 매우 민감하여 그 사용이 제한적이다.
국내등록특허 제10-0807850호(2008년 02월 20일 등록) 국내등록특허 제10-0982469호(2010년 09월 09일 등록) 국내공개특허 제10-1999-0048208호(1999년 07월 05일 공개)
본 발명은 바탕 콘크리트와의 접착 성능이 우수하고 양호한 작업성을 유지하면서 단시간에 원하는 소요 강도를 얻을 수 있는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 기존의 포틀랜드 시멘트와 같은 석회 성분이 포함되어 있지 않아 친환경적으로 도로를 보수할 수 있고, 겨울철 양생 시간의 지연문제를 해결할 수 있는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 기존의 포틀랜드 시멘트보다 경화시간을 빠르게 진행되므로 도로의 결손부위를 단시간에 보수할 수 있어 경제적이고 안정성이 우수한 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 인산염 시멘트의 분사 및 압송 특성을 향상시키고, 비용적으로 저렴하게 제조하며, 경화시간을 조절하여 원하는 압축 강도를 조절할 수 있는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은, 인산염 10 내지 20 중량%, 규산칼슘 3 내지 6 중량%, 실리카흄 15 내지 25 중량%, 무기결합재 20 내지 59 중량%, 산화알루미늄 5 내지 10 중량% 및 산화마그네슘 5 내지 10 중량%를 포함한다.
상기 인산염은 1인산칼륨을 사용할 수 있다.
상기 실리카흄은 밀도가 2.0 내지 2.2g/cm3 이고, 비표면적이 150,000 내지 200,000cm2/g의 분말도를 가질 수 있다.
상기 실리카흄은 평균 입경이 0.2 내지 0.5㎛인 것일 수 있다.
상기 실리카흄은 과립형으로 구성될 수 있다.
상기 무기결합재는 플라이 애시 및 골재의 혼합물일 수 있다.
상기 골재는 바텀 애시 골재, 제강 슬래그 골재, 동제련 슬래그 골재 및 니켈제련 슬래그 골재 중 하나 또는 2 이상의 골재일 수 있다.
상기 도로보수용 몰탈 조성물은 저급 규석을 더 포함할 수 있다.
상기 저급 규석은 입자의 크기가 212㎛ 이하(평균 입경이 50㎛)로 30~50 중량%의 범위를 가지며, 212㎛ 이상의 입자가 50~70 중량%의 범위를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈의 제조방법은, 무기결합재 20 내지 59 중량%로 이루어지는 건식 몰탈 분말에 대하여 인산염 10 내지 20 중량% 및 규산칼슘 3 내지 6 중량%를 혼합하고, 몰탈 믹서기를 이용하여 실리카흄 15 내지 25 중량%, 산화마그네슘 5 내지 10 중량% 및 산화알루미늄 5 내지 10 중량%을 혼합하여 슬러리 형태로 제조하여 진동 성형한 후, 자연 양생할 수 있다.
상기 자연 양생은 슬러리 상의 혼합물을 성형틀에 주입하여 진동 성형하고, 탈형 후 상온으로 조정된 양생기에서 자연 양생하는 것일 수 있다.
상기 초속경 도로보수용 몰탈은 저급 규석을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은, 바탕 콘크리트와의 접착 성능이 우수하고 양호한 작업성을 유지하면서 단시간에 원하는 소요 강도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은, 기존의 포틀랜드 시멘트와 같은 석회 성분이 포함되어 있지 않아 친환경적으로 도로를 보수할 수 있고, 겨울철 양생 시간의 지연문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법은, 기존의 포틀랜드 시멘트보다 경화시간을 빠르게 진행되므로 도로의 결손부위를 단시간에 보수할 수 있어 경제적이고 안정성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법은, 인산염 시멘트의 분사 및 압송 특성을 향상시키고, 비용적으로 저렴하게 제조하며, 경화시간을 조절하여 원하는 압축 강도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 바람직한 실시예에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은 인산염 10 내지 20 중량%, 규산칼슘 3 내지 6 중량%, 실리카흄 15 내지 25 중량%, 무기결합재 20 내지 59 중량%, 산화알루미늄 5 내지 10 중량% 및 산화마그네슘 5 내지 10 중량%를 포함한다.
상기 인산염은 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 전체에 대하여 10 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 인산염은 첨가량이 상기 10 중량% 범위 미만인 경우에는 무기결합재의 혼합물이 급결되어 성형 전에 굳어 버리는 문제와 빠른 경화에 의한 크랙 등의 발생으로 높은 수준(초고강도=80Mpa 이상으로 정의됨)의 압축 강도를 얻을 수 없으며, 상기 인산염의 첨가량이 20 중량% 범위를 초과하는 경우에는 더 이상의 압축강도 향상효과는 없는 반면, 제품의 원가가 지나치게 상승하게 된다.
본 발명에서 사용하는 인산염으로는 1인산칼륨, 2인산칼륨, 3인산칼륨, 1인산소다, 2인산소다, 3인산소다, 인산알루미늄, 인산아연, 폴리인산암모늄, 소디움핵사메타포스페이트, 1인산칼슘, 2인산칼슘, 3인산칼슘 등을 사용할 수 있다.
인산염을 첨가할 경우 결합재의 초결 시간이 연장되는 것을 확인할 수가 있으며, 제품을 제조할 때 연장된 시간은 제품의 성형이 가능하고, 원료의 재배열 시간을 유도하여 제품 내의 크랙 발생을 억제하는 역할을 하게 된다. 또한, 사용되는 인산염의 종류에 따라서 초결 종결시간이 다양하게 연장되었음을 알 수 있는데, 이러한 장점은 현장에 따라서 그 적용성이 매우 확대될 수 있음을 알 수 있다.
상기 규산칼슘(calcium silicate)은 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 전체에 대하여 3 내지 6 중량% 포함될 수 있다. 상기 규산칼슘(calcium silicate)은 상기 인산염의 분사(spraying) 및 압송(pumping) 특성을 향상시키기 위하여 사용된다. 상기 인산염으로 형성된 몰탈은 빨리 경화하는 경향이 있고 화학적으로 우수한 안정성과 압축강도를 구비하나, 빠른 큐어(cure) 특성 때문에 인산염으로 제조된 몰탈은 분무(spraying) 및 압송(pumping) 특성이 좋지 않다. 따라서, 상기 규산칼슘(calcium silicate)은 3 내지 6 중량% 만큼 첨가함으로써, 상기 인산염으로 제조된 몰탈의 분무 및 압송 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 실리카흄(silica fume)은 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 전체에 대하여 15 내지 25 중량% 포함될 수 있다. 상기 실리카흄(silica fume)은 알칼리 이온과의 높은 결합력을 발휘하고, 몰탈의 타설시 구성성분들 간의 혼합성을 향상시킬 수 있다. 상기 실리카흄은 용광로에서 배출되는 가스로부터 농축된 물질로 비결정질 실리콘 제2 산화물을 다량으로 함유하고 있으며, 매우 미세한 구형의 입자일 수 있다. 또한, 실리카흄의 밀도는 2.0 내지 2.2g/cm3 이고, 비표면적 150,000 내지 200,000cm2/g의 분말도를 갖는 초미립자일 수 있다. 상기 실리카흄의 평균 입경은 0.2 내지 0.5㎛일 수 있으며, 바람직하게는 반응성이 높은 몰탈 재료로 작용이 유리한 평균 입경 0.2㎛의 초미립자일 수 있다. 상기 실리카흄 종류는 포집된 원래의 상태인 분말형(as-produced), 물에 현탁한 슬러지형(slurried), 덩어리형(pelletized), 응축시킨 과립형(densified or compacted) 등일 수 있으며, 바람직하게는 다른 분체와의 혼합성과 작업성을 고려하여 과립형일 수 있다. 상기 실리카흄은 15 내지 25 중량% 포함될 수 있는데, 상기 실리카흄이 상기 범위 내에 포함되면 몰탈 타설시 적절한 점성, 혼합성 및 작업성을 제공할 수 있다.
상기 무기결합재는 20 내지 59 중량% 포함될 수 있다. 상기 무기결합재는 플라이 애시에 골재를 혼합한 것으로, 상기 골재는 바텀 애시 골재, 제강 슬래그 골재, 동제련 슬래그 골재 및 니켈제련 슬래그 골재 중 하나 또는 2 이상의 골재일 수 있다. 근래에는 화력발전소에서 대량으로 발생되는 플라이 애시와 바텀 애시, 도시폐기물 소각회, 골재생산시의 석분, 고로슬래그 등의 폐기물의 처리문제가 심각하게 대두되고 있는데, 화력발전소에서 발생되는 플라이 애시는 콘크리트 조성물에 혼화재로 15∼30% 정도 사용되고 있으나, 겨울철에는 양생시간의 지연 등으로 그 사용량이 대폭 감소한다. 플라이 애시를 사용하여 제조하는 경량골재는 플라이 애시에 점토, 환원제, 기포제 등을 첨가하여 발포시킨 다음 소성시켜 생산되는데, 제조비용의 상승 등으로 현재는 거의 생산하지 않고 있는 실정이다. 더욱이 전력사용량의 증가로 인한 화력발전소의 증설에 따라 플라이 애시의 발생량이 증가하고 있으며, 연간 약 천만 톤의 발생이 예상되고 있어 이의 처리 문제가 대단히 시급하다.
또한, 콘크리트 조성물에 사용되는 골재는 그동안 강이나 하천 등지에서 채취하여 사용하였으나, 이들 천연 골재도 고갈되어 석산을 개발하여 부순 골재를 사용하고 있는 실정이며, 석산을 개발하는 것도 한계에 이르고 있다.
따라서, 본 발명에서 무기결합재는 플라이 애시에 골재를 혼합하여 사용하는 것으로, 상기 골재는 바텀 애시 골재, 제강 슬래그 골재, 동제련 슬래그 골재 및 니켈제련 슬래그 골재 중 하나 또는 2 이상의 골재일 수 있다.
상기 바텀 애시는 석탄 화력발전소에서 분쇄하여 폐기되는 상태를 그대로 체질하여 일정 입도로 조성하여 사용할 수 있다.
상기 제강 슬래그는 고철 등을 용융 제련할 때 발생하는 전기로 슬래그와 용강을 만드는 과정에서 발생하는 전로 슬래그로 나뉜다. 전기로 슬래그는 1차 산화정련공장에서 발생하는 전기로 산화 슬래그와 2차 환원정련 후 주조 공정에서 발생하는 환원슬래그로 다시 분류된다. 상기 환원 슬래그는 팽창성 물질인 프리 CaO, MgO의 함유율이 높아 골재로 사용하기 어렵다. 그러나, 프리 CaO를 상대적으로 적게 함유한 전기로 산화슬래그(Electric Arc Furnace Oxidizing Slag)는 환원슬래그가 혼입되지 않는다는 시스템 하에 본 발명의 콘크리트용 조성물의 잔골재로서 사용된다.
상기 동제련 슬래그는 동제련 공정에서 발생하는 슬래그로 철감람석(fayalite) (2FeO·SiO2)이 주성분이고, 이외에 CaO, MgO, Al2O3 등의 금속산화물이 포함된다.
상기 니켈제련 슬래그는 페로니켈 제련소에서 발생되는 슬래그로 마그네슘과 철의 규산염 물질로 MgO, Fe2O3, SiO2 등의 금속산화물로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은 저급 규석을 더 포함할 수 있다. 상기 저급 규석은 무기결합재 전체 중량에 대하여 15 내지 25 중량% 포함될 수 있다. 상기 저급 규석은 복토용 또는 매립, 광산 주변에 방치 처분되는 저급 규석이 활용될 수 있다. 저급규석은 규석을 캐기 위하여 발파공정 및 분쇄공정으로부터 발생된 것으로, 입자의 크기가 212㎛ 이하(평균 입경이 50㎛)로 30~50 중량%의 범위를 가지며, 212㎛ 이상의 입자가 50~70 중량%의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 규석의 입자가 해당범위를 벗어나게 되면 초기강도가 낮고, 재령 기간이 연장되어도 기대이상의 물성을 얻기가 어렵다. 본 발명에서 사용한 저급규석의 주요한 화학성분조성은 SiO2(79.2중량%)+ Al2O3(13.3중량%)가 92.5 중량%로 구성되며, 미량성분으로 Fe2O3, MgO, Na2O 및 기타의 성분이 7.5 중량%를 포함할 수 있다.
상기 산화알루미늄은 5 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 상기 산화알루미늄은 본 발명에 따른 도로보수용 몰탈을 매우 신속하게 경화시키기 위하여 사용될 수 있다. 상기 산화알루미늄은 짧은 경화시간을 가지며, 물에서도 강한 특징이 있다. 또한, 상기 산화알루미늄은 피막에 의해 몰탈 피복 및 내부 철근 등을 보호하며, 상기 산화알루미늄 피막은 공기의 침투를 차단하여 내식성 및 방수성이 강하게 하는 효과를 발휘한다.
상기 산화마그네슘은 5 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 상기 산화마그네슘은 반응 속도를 결정하는 것으로, 상기 산화마그네슘으로 인하여 반응 속도가 조절되므로, 도로 보수용 몰탈 제조시 심한 열의 발생을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 무기결합재 20 내지 59 중량%를 볼밀, 스피드밀, 몰탈 믹서기 등으로 건식 혼합한다. 상기 무기결합재는 플라이 애시에 골재를 혼합한 것으로, 상기 골재는 바텀 애시 골재, 제강 슬래그 골재, 동제련 슬래그 골재 및 니켈제련 슬래그 골재 중 하나 또는 2 이상의 골재일 수 있다.
다음으로, 무기결합재 건식 몰탈 분말에, 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 전체 중량에 대하여 인산염 10 내지 20 중량%와, 규산칼슘 3 내지 6 중량%를 일정한 비율로 첨가한다. 상기 인산염으로는 1인산칼륨, 2인산칼륨, 3인산칼륨, 1인산소다, 2인산소다, 3인산소다, 인산알루미늄, 인산아연, 폴리인산암모늄, 소디움핵사메타포스페이트, 1인산칼슘, 2인산칼슘, 3인산칼슘 등을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 1인산칼륨을 사용할 수 있다. 상기 규산칼슘은 상기 인산염의 분사 및 압송 특성을 향상시키기 위하여 첨가될 수 있다.
그 다음으로, 몰탈 믹서기를 이용하여 실리카흄 15 내지 25 중량%, 산화마그네슘 5 내지 10 중량% 및 산화알루미늄 5 내지 10 중량%을 습식 혼합하여 슬러리 형태로 제조한다. 상기 실리카흄은 밀도가 2.0 내지 2.2g/cm3이고, 비표면적이 150,000 내지 200,000cm2/g인 분말도를 갖는 초미립자일 수 있고, 상기 실리카흄의 평균 입경은 0.2 내지 0.5㎛일 수 있다.
이어서, 상기와 같이 몰탈 믹서기를 이용하여 제조된 슬러리를 진동성형기를 이용하여 진동 성형하며, 진동 이외에 어떠한 외력을 부가하지 않으면서 성형한다.
본 발명에 의해 얻어진 성형물은 탈형 후, 상온(25℃)으로 조정된 양생기에서 자연 양생하는 것으로 제조된다.
특히, 본 발명에 의해서 제조되는 인산염, 규산칼슘, 실리카흄, 무기결합재, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 활용한 고강도 초속경 도로보수용 몰탈은 기존의 성형 및 양생 공정을 대폭 개선한 것으로 자연 양생만으로도 제조할 수 있는 특징이 있다.
이하, 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
< 실시예 >
무기결합재 50 중량%를 몰탈 믹서기를 이용하여 건식 혼합하였다. 본 발명에서 사용된 무기결합재는 플라이 애시와 바텀 애시 골재를 사용하였고, 플라이 애시와 바텀 애시 골재는 중량 비율로 1:1이 되도록 혼합하여 사용하였다. 무기결합재를 건식 혼합한 후, 초속경 도로보수용 몰탈 조성물 전체 중량에 대하여 인산염 15 중량%, 규산칼슘 6 중량%를 첨가하였고, 인산염으로는 1인산칼륨을 사용하였다.
이어서 실리카흄 15 중량%, 산화마그네슘 7 중량%, 산화알루미늄 7 중량%을 몰탈 믹서기를 이용하여 혼합하여 슬러리를 제조하였고, 진동성형기에서 진동 성형하였다.
성형된 시편은 일정시간 자연 양생하여 탈형한 후 상온에서 자연 양생하여 초속경 도로보수용 몰탈 조성물을 제조하였다.
상기 실시예에 의해 제조된 초속경 도로보수용 몰탈에 대해 KS F-4042:2007 시험방법으로 물성을 조사하였으며, 그 결과 하기 [표 1]과 같이 나타내었다.
시험항목 시험결과 시험방법
휨강도(N/㎟)



 3시간 3.8 KS F-4042:2007
1일 8.7
3일 11.4
7일 14.2
28일 15.7
압축강도(N/㎟)



 3시간 11.2
1일 33.0
3일 48.7
7일 59.7
28일 69.2
부착강도(N/㎟)
 표준조건 2.1
온냉반복 후 1.9
내알칼리성(N/㎟) 62.7
중성화 저항성(mm) 1.6
투수량(g) 5.2
물흡수계수(kg/㎡·h0 .5) 0.27
습기투과저항성(m) 1.5
염화이온침투저항성(coulombs) 812
길이변화율(%) -0.11
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 초속경 도로보수용 몰탈 조성물은 3시간 압축강도가 11.2N/㎟이고 1일 압축강도가 33.0N/㎟으로 확인되었는바, 초속경과 초조강성을 발휘하는 긴급 도로보수용 몰탈로 바람직하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 휨강도, 부착강도, 내알칼리성, 중성화 저항성, 염화이온침투저항성 등에서 우수한 성능을 발휘하는 것으로 확인되며, 특히 길이변화율이 -0.11%로 평가됨에 따라 길이변화율이 -0.3~0.3%으로 수축팽창 폭이 크게 나타나는 일반 모르타르보다 안정성이 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 긴급 도로보수용 몰탈로 적용할 때 내구성에서도 유리할 것으로 기대된다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

1인산칼륨 10 내지 20 중량%, 규산칼슘 3 내지 6 중량%, 실리카흄 15 내지 25 중량%, 무기결합재 20 내지 59 중량%, 산화알루미늄 5 내지 10 중량%, 산화마그네슘 5 내지 10 중량% 및 저급규석 3 내지 15 중량%를 포함하며,
상기 무기결합재는 플라이 애시 및 골재의 혼합물이고,
상기 골재는 바텀 애시 골재, 제강 슬래그 골재, 동제련 슬래그 골재 및 니켈제련 슬래그 골재 중 하나 또는 2 이상의 골재인 것을 특징으로 하는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 실리카흄은 밀도가 2.0 내지 2.2g/cm3 이고, 비표면적이 150,000 내지 200,000cm2/g의 분말도를 가지는 것을 특징으로 하는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물.
제 3항에 있어서,
상기 실리카흄은 평균 입경이 0.2 내지 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 저급 규석은 입자의 크기가 212㎛ 이하(평균 입경이 50㎛)로 30~50 중량%의 범위를 가지며, 212㎛ 이상의 입자가 50~70 중량%의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 초속경 도로보수용 몰탈 조성물.
삭제
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