KR101899051B1 - Shotcrete composition for resistance to abrasion and cracking and skateboard park construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물에 관한 것으로, 특히 스케이트보드 파크에 사용될 수 있도록 마모저항성이 매우 크고 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료를 제공하고, 스케이트보드 파크에 적합한 시공방법을 제공하기에 적당하도록 한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물 및 이를 이용한 스케이트보드 파크 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shotcrete composition having resistance to abrasion and cracking, and in particular, to provide a shotcrete material having very high abrasion resistance and excellent crack resistance so as to be used for a skateboard park, and to provide a construction method suitable for a skateboard park The present invention relates to a shotcrete composition which is resistant to abrasion and cracking so as to be suitable for a skateboard park construction method and a skateboard park construction method using the same.
일반적으로 스케이트 파크는 1970년대부터 길에서 즐기던 장소들의 특성을 담고, 트릭을 도전적으로 할 수 있는 형태의 코스를 만들기 위해 발전하였다. 미국의 경우, 스케이트보드를 즐기는 인구가 늘어나자 정부의 움직임으로 공공 스케이트 파크가 생겨나게 되었다. 하웰(Howell, 2008)에 따르면 2006년에 2,100개의 스케이트 파크가 있는 것으로 파악된다.In general, skate parks have evolved from the 1970s to feature courses that have been enjoyed on the streets and to create courses that can make tricks challenging. In the case of the United States, as the population enjoying skateboarding grows, the government moves to create public skate parks. According to Howell (2008), there are 2,100 skate parks in 2006.
스케이트보드는 전세계 청소년과 일반 동호인들에게 가장 대중적인 인기를 누리는 액션 스포츠로 한국 최초의 공공 스케이트 파크가 지어진 것은 고양시의 호수공원으로서, 1999년에 개최된 스케이트보드 경기는 여러 기물이나 난간을 놓고 화려한 기술을 펼쳐 화려한 볼거리를 제공했다.Skateboarding is the most popular action sport for teenagers and general youth around the world. The first public skate park in Korea was built in Goyang City. It was held in 1999 as a skateboarding game. The technology was unfolded and provided a spectacular sight.
스케이트보드는 올림픽의 미래와 흥행, 젊은 세대의 동기부여를 노리는 국제올림픽위원회(ICO) '아젠다 2020'에 따라 사상 처음으로 도쿄올림픽 정식종목으로 채택됐다. 그에 따라 이번 아시안게임에도 정식종목에 들어갔다. 연맹은 스케이트보드가 2020 도쿄올림픽을 시작으로 2024 파리올림픽과 2028 로스앤젤레스올림픽에도 계속 정식종목으로 추가될 가능성이 크다고 보고 선수 발굴과 육성 필요성을 느끼고 있다.The skateboard was adopted for the first time ever in the Tokyo Olympic Games in accordance with the International Olympic Committee (ICO) 'Agenda 2020', which aims to motivate the young generation and future of the Olympics. As a result, he entered the Asian Games this year. The federation feels the need to find and cultivate athletes as skateboards are likely to be added to the 2020 Paris Olympics and the 2028 Los Angeles Olympic Games as a regular event starting with the 2020 Tokyo Olympics.
이러한 스케이트보드의 경기장 종류는 보울(Bowl), 스트릿 파크(Street Park), 버트(Vert)(하프파이프(Half-pipe)라고도 함), 메가 램프(Mega ramp)로 구분되어지며, 전 세계적으로 생활체육시설로 보울(Bowl)과 스트릿 파크(Street Park) 형태가 보편화되었다.These types of skateboards are divided into Bowl, Street Park, Vert (also called Half-pipe), and Mega ramp, Bowl and Street Park forms were popularized as physical athletic facilities.
국내 대부분의 스케이트보드 경기장은 수도권에 집중되어 분포되어 있으며, 서울, 안양, 동탄, 안산, 춘천, 의령, 김해 등 10여 곳에 스트릿 파크(Street Park) 형태의 경기장이 설치 운영되고 있다. 스케이트보드 경기장이 있는 지역을 중심으로 다양한 대회가 개최되고 있으며, 동호회 활동이 활성화되고 있으며, 스케이트보드 협회주관의 축제 및 대회가 2015년 이후 연평균 10회 정도 개최되고 있고, 참가 인원 및 규모는 계속적으로 성장하고 있다.Most of the country's skateboarding venues are concentrated in the Seoul metropolitan area. Stadiums like Street Park are installed and operated in Seoul, Anyang, Dongtan, Ansan, Chuncheon, Euryeong and Gimhae. Various conventions are held mainly in the area where the skateboard stadium is located. Activities of the clubs are being activated. Festivals and competitions organized by the skateboard association are held approximately 10 times annually since 2015, It is growing.
국내 스케이트보드 경기장은 대부분 스트릿 파크(Street Park) 형태의 경기장에 한정되어 있으며, 철재, 목재, 압축 종이 등으로 설치하여 내구성이 현저히 떨어져 경기장 설치 후 쉽게 파손 되고 있다. 일체구조물이 아닌 기물을 설치한 수준으로 갈라짐, 기물 들뜸 현상, 패임 현상 등이 발생되어 안전사고 발생 위험이 높으며, 파손에 따른 유지보수 비용이 계속적으로 발생되고 있다.Domestic skateboard stadiums are mostly limited to stadiums in the form of street parks, and they are installed with steel, wood, and compressed paper, so that their durability is considerably reduced and they are easily damaged after installation of the stadium. The risk of safety accidents is high due to the cracking at the level where the equipment is installed instead of the integral structure, the lifting of the equipment, and the deterioration phenomenon, and the maintenance cost due to the breakage continues to be generated.
규정된 국제규격은 없으나 많은 국제 대회에서 사용되는 경기장과 질적·양적 차이가 현저하게 나타나고 있으며, 엘리트 선수들의 훈련시설 조차 없는 실정이며, 청소년들이 쉽게 접하며 즐길 수 있는 학교스포츠로 자리 잡기 위해서 국제적 추세에 맞는 경기장을 포함한 인프라 보급이 시급한 실정이다.There are no international standards, but there are significant qualitative and quantitative differences with stadiums used in many international competitions. There is no training facility for elite athletes. It is an international trend in order to become a school sports that young people can enjoy easily and enjoy. Infrastructure including the right stadium is in urgent need.
이러한 스케이트보드 경기장은 콘크리트 일체 구조물로 보울(Bowl)과 스트릿 파크(Street Park)가 결합된 형태의 경기장이 주를 이루고 있다. 곡선 및 직선 등 다양한 구조형상으로 구성되어 있으며, 끊임없이 변화하는 단면형상이 주를 이루고 있다. 보드 선진국의 경우 1,500~2,000㎡의 보울(Bowl)과 스트릿 파크(Street Park)가 결합된 형태로 조성되어 있으며, 추가 형태로 버트(Vert), 메가 램프(Mega ramp) 등 설치된 경우가 많다.These skateboard stadiums are integral to the concrete structure and are mainly composed of bowls and street parks. It consists of various structural shapes such as curved lines and straight lines, and the constantly changing cross-sectional shape is dominant. In the developed countries of the board, 1,500 ~ 2,000㎡ of Bowl and Street Park are combined. In addition, Vert, Mega ramp etc. are installed in additional form.
한편 숏크리트(Shotcrete)는 뿜어 붙이는 콘크리트이다. 일반적인 콘크리트는 거푸집을 대고 콘크리트를 부어서 굳게 만드는 방법을 사용한다. 그래서 일반적인 콘크리트는 모양이 변하지 않는 곳에는 손쉽게 사용할 수 있지만 계속적으로 모양이 변하는 곳에는 사용하기 어렵다. 특히 스케이트보드 파크는 무수히 많은 커브로 이루어져 있어 계속 단면의 모양이 변해 일반적인 콘크리트로는 타설할 수 없고 쏘아서 붙이는 숏크리트를 사용해야 한다. 스케이트보드 파크는 단면이 약 150mm 내지 300mm 정도이다.Shotcrete, on the other hand, is a concrete that is sprayed. Typical concrete uses a method of pouring concrete and pouring concrete into a mold. Therefore, ordinary concrete can be easily used where the shape does not change, but it is difficult to use where the shape changes continuously. Especially skateboard park is composed of myriad curves, so the shape of the cross section is changed so that it can not be put into general concrete and shotcrete that is shot and attached should be used. The skateboard park is about 150mm to 300mm in cross section.
스케이트보드는 바퀴직경이 52mm이며, 보드 최고 속도는 32km/hr 정도이다. 스케이트 파크는 몸무게 하중 70kg 정도를 지탱할 수 있어야 한다. 스케이트보드는 작은 바퀴로 빠른 속도를 내며 달리기 때문에, 사용되는 재료는 마모저항성이 매우 커야 한다. 또한 스케이트보드 파크는 널은 면적이 대기 중에 노출되기 때문에 시공 중과 준공 이후에 건조수축에 의해 균열이 발생할 수 있어 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료가 요구된다.The skateboard has a wheel diameter of 52mm and the maximum speed of the board is about 32km / hr. The skate park should be capable of supporting a weight of 70 kg. Because skateboards run at high speed with small wheels, the materials used must be very wear resistant. In addition, since the skateboard park is exposed to the air in an area, cracks may occur due to drying shrinkage during construction and after construction, and shotcrete materials having excellent crack resistance are required.
종래에는 대한민국특허청 공개번호 제10-2013-0014988호의 '숏크리트 조성물 및 그 제조방법'이 개시된 바 있다.Conventionally, a 'shotcrete composition and a manufacturing method thereof' of Korea Patent Office Publication No. 10-2013-0014988 have been disclosed.
그러나 종래기술은 스케이트보드 파크에서 요구되는 마모저항성과 균열저항성을 만족시키지 못한 한계가 있었다.However, the prior art has a limitation in not satisfying the abrasion resistance and crack resistance required in the skateboard park.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 스케이트보드 파크에 사용될 수 있도록 마모저항성이 매우 크고 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료를 제공하고, 스케이트보드 파크에 적합한 시공방법을 제공할 수 있는 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물 및 이를 이용한 스케이트보드 파크 시공방법을 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a shotcrete material having a very high abrasion resistance and an excellent crack resistance so that it can be used for a skateboard park, A shotcrete composition which is resistant to abrasion and cracking which can provide a suitable construction method for a skateboard park, and a skateboard park construction method using the same.
본 발명의 일 실시예에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물은, 보통시멘트 13~18 중량%, 플라이애쉬 3~5 중량%, 굵은골재 15~25 중량%, 잔골재 45~60 중량%, 물 6~10 중량%, 자연섬유 0.01~0.2 중량%, 콜로이달 실리카 0.1~1 중량%;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The shotcrete composition having resistance to abrasion and cracking according to an exemplary embodiment of the present invention generally comprises 13 to 18 wt% of cement, 3 to 5 wt% of fly ash, 15 to 25 wt% of coarse aggregate, 45 to 60 wt% of fine aggregate, 6 to 10% by weight of water, 0.01 to 0.2% by weight of natural fibers, and 0.1 to 1% by weight of colloidal silica.
상기 숏크리트 조성물은, AE 감수제 0.1~0.5 중량%를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The shotcrete composition further comprises 0.1 to 0.5% by weight of an AE water reducing agent.
상기 자연섬유는, 황마, 양마, 대마, 마닐라삼, 플렉스 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.The natural fibers are characterized by being composed of at least one of jute, sheep, hemp, manila hemp, and plex.
본 발명의 일 실시예에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 스케이트보드 파크의 설치를 위한 나무 기준틀을 설치하는 기준틀설치단계와; 상기 기준틀설치단계 후 숏크리트 조성물을 이용하여 1차 타설과 2차 타설을 수행하고 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성하는 타설단계와; 상기 타설단계 후 크림타입의 시멘트 페이스트를 타설면에 도포하는 크림마감단계;를 포함하여 수행하고, 상기 숏크리트 조성물은 보통시멘트 13~18 중량%, 플라이애쉬 3~5 중량%, 굵은골재 15~25 중량%, 잔골재 45~60 중량%, 물 6~10 중량%, AE 감수제 0.1~0.5 중량%, 자연섬유 0.01~0.2 중량%, 콜로이달 실리카 0.1~1 중량%로 구성된 것을 특징으로 한다.A method of constructing a skateboard park using a shotcrete composition resistant to abrasion and cracking according to an embodiment of the present invention includes a base frame installation step for installing a wooden base frame for installing a skateboard park, ; A placing step of performing a primary casting and a secondary casting using the shotcrete composition after the reference frame mounting step and cutting the cast steel using a screed bar to form a reference plane; And a cream finishing step of applying a cream type cement paste to the poured surface after the pouring step, wherein the shotcrete composition comprises 13 to 18 wt% of cement, 3 to 5 wt% of fly ash, 15 to 25 wt% of fly ash, Wherein the waterproofing agent comprises 45 to 60 wt% of fine aggregate, 6 to 10 wt% of water, 0.1 to 0.5 wt% of AE water reducing agent, 0.01 to 0.2 wt% of natural fiber, and 0.1 to 1 wt% of colloidal silica.
상기 타설단계는, 1차 타설은 기준틀 높이보다 30mm 내지 50mm이하로 타설하고, 2차 타설은 기준틀 높이보다 높게 타설하며, 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성한 이후에, 본체에 사용하는 숏크리트 재료를 이용하되, 본체 분사 각도를 45도로 표면에 분사하면 굵은골재와 잔골재가 대부분 리바운드 되어 손실되고, 표면에는 크림타입의 시멘트 페이스트가 얇게 도포하는 크림마감시공(Cream Finish Coat)을 특징으로 한다.In the pouring step, the primary pouring is performed at a height of 30 mm to 50 mm or less than the reference pouring height, the secondary pouring is poured at a height higher than the reference pouring height, and after the reference surface is formed by cutting using the screed bar, It is characterized by a cream finishing coat which is coated with a thin layer of cream type cement paste on the surface by using a material and spraying the body spraying angle at a surface of 45 degrees to the surface where most of the coarse aggregate and fine aggregate are rebounded and lost.
본 발명에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물 및 이를 이용한 스케이트보드 파크 시공방법은 스케이트보드 파크에 사용될 수 있도록 마모저항성이 매우 크고 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료를 제공하고, 스케이트보드 파크에 적합한 시공방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.The shotcrete composition having resistance to abrasion and cracking according to the present invention and the skateboard park construction method using the same provide a shotcrete material having a very high abrasion resistance and excellent crack resistance so that it can be used for a skateboard park, There is an effect that a construction method can be provided.
도 1은 본 발명에서 이용하는 콜로이달 실리카로서, (a)는 콜로이달 실리카의 형상이고, (b)는 콜로이달 실리카의 크기분포이다.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 콜로이달 실리카 숏크리트의 마모저항성을 보인 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 이용하는 자연섬유로서, (a)는 자연섬유 중 양마(Kenaf)의 형상(짧은 섬유)이고, (b)는 (a) 자연섬유의 확대 형상(긴 섬유)이며, (c)는 굳지 않는 콘크리트 내의 자연섬유이고, (d)는 콘크리트 내 자연섬유의 도면이다.
도 4는 마감성과 균열저항성을 보인 것으로, (a)는 종래 숏크리트의 마감성이고, (b)는 본 발명에 의한 자연섬유를 보강한 숏크리트의 마감성이며, (c)는 종래 자연섬유의 균열저항성이고, (d)는 본 발명에 의한 자연섬유를 보강한 숏크리트의 균열저항성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 숏크리트의 펌프 압력 발생을 보인 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명에서 숏크리트를 타설하는 예를 보인 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a colloidal silica used in the present invention, wherein (a) shows the shape of the colloidal silica and (b) shows the size distribution of the colloidal silica.
2 is a graph showing abrasion resistance of a colloidal silica shotcrete formed by the present invention.
Fig. 3 is a natural fiber used in the present invention, wherein (a) is a shape (short fiber) of a kenaf in natural fibers, (b) is an expanded shape (long fiber) ) Is natural fiber in concrete that is not hardened, and (d) is a drawing of natural fiber in concrete.
Fig. 4 shows the finish and crack resistance. Fig. 4 (a) shows the finishability of the conventional shotcrete, Fig. 4 (b) shows the finishability of the shotcrete reinforced with natural fibers according to the present invention, and (d) show crack resistance of shotcrete reinforced with natural fibers according to the present invention.
5 is a graph showing generation of pump pressure of a shotcrete according to the present invention.
6 is a view showing a skateboard park construction method using a shotcrete composition resistant to abrasion and cracking according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual view showing an example of casting a shotcrete in the present invention.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물 및 이를 이용한 스케이트보드 파크 시공방법의 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.A shotcrete composition resistant to abrasion and cracking according to the present invention and a skateboard park construction method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention of the user, the operator, or the precedent, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents will be.
먼저 본 발명은 스케이트보드 파크에 사용될 수 있도록 마모저항성이 매우 크고 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료를 제공하고, 스케이트보드 파크에 적합한 시공방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention provides a shotcrete material having a very high abrasion resistance and an excellent crack resistance so that it can be used in a skateboard park, and provides a construction method suitable for a skateboard park.
본 발명의 숏크리트 조성물은 보통시멘트 13~18 중량%, 플라이애쉬 3~5 중량%, 굵은골재 15~25 중량%, 잔골재 45~60 중량%, 물 6~10 중량%, 자연섬유 0.01~0.2 중량%, 콜로이달 실리카 0.1~1 중량%;를 포함하여 구성된다. 여기에 AE 감수제 0.1~0.5 중량%를 더욱 포함하여 구성할 수 있다. 또한 자연섬유는 황마, 양마, 대마, 마닐라삼, 플렉스 등을 이용할 수 있다.The shotcrete composition of the present invention usually contains 13 to 18 wt% of cement, 3 to 5 wt% of fly ash, 15 to 25 wt% of coarse aggregate, 45 to 60 wt% of fine aggregate, 6 to 10 wt% of water, 0.01 to 0.2 wt% of natural fiber %, Colloidal silica 0.1 to 1% by weight. And 0.1 to 0.5% by weight of an AE water reducing agent. Natural fibers can also be jute, hemp, hemp, manila hemp, flex and the like.
본 발명의 일 실시예에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 스케이트보드 파크의 설치를 위한 나무 기준틀을 설치하는 기준틀설치단계(도 6의 (a) 및 (b))와; 상기 기준틀설치단계 후 숏크리트 조성물을 이용하여 1차 타설과 2차 타설을 수행하고 스크리드 바(Screed bar)를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성하는 타설단계(도 6의 (c) 및 (d))와; 상기 타설단계 후 크림타입의 시멘트 페이스트를 타설면에 도포하는 크림마감단계(도 6의 (e));를 포함하여 수행하고, 상기 숏크리트 조성물은 보통시멘트 13~18 중량%, 플라이애쉬 3~5 중량%, 굵은골재 15~25 중량%, 잔골재 45~60 중량%, 물 6~10 중량%, AE 감수제 0.1~0.5 중량%, 자연섬유 0.01~0.2 중량%, 콜로이달 실리카 0.1~1 중량%;를 포함하여 구성할 수 있다. 또한 타설단계에서 1차 타설은 기준틀 높이보다 30mm 내지 50mm 이하로 타설하고, 2차 타설은 기준틀 높이보다 높게 타설하며, 크림마감시공시 본체 분사 각도는 45도로 분사한다.As shown in FIG. 6, the skateboard park construction method using a shotcrete composition resistant to abrasion and cracking according to an embodiment of the present invention includes the steps of installing a base metal frame for installing a skateboard park 6 (a) and 6 (b)); 6 (c) and 6 (d)) of performing a primary casting and a secondary casting using the shotcrete composition after the reference frame installation step and cutting the cast steel using a screed bar to form a reference plane, Wow; (C) applying a cream type cement paste to the laid surface after the pouring step, wherein the shotcrete composition comprises 13 to 18% by weight of cement, 3 to 5% of
이러한 본 발명을 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail.
먼저 콜로이달 실리카는 무정형(Amorphous)의 이산화규소(Silicon dioxide) 형태로 물에 잘 분산되어 있으며, 음전하(Negative charge)의 입자를 가지고 있어 입자간의 반발로 인하여 안정성을 유지하고 있다. 이러한 실리카 입자들의 전하 균형에 따라 응집, 겔화 등이 이루어지는데 이들을 적절히 조절하여 상업적으로 유용한 콜로이달 실리카를 얻을 수 있다.First, colloidal silica is a form of amorphous silicon dioxide, well dispersed in water, and has negative charge particles, which maintains stability due to repulsion between particles. Depending on the charge balance of these silica particles, coagulation and gelation can be achieved, and these can be suitably controlled to obtain commercially useful colloidal silica.
또한 콜로이달 실리카(colloid silica)의 경우 pH에 따라 안정성이 달라지는데 pH 2에서 약간의 안정성을 보이고, 중성 영역에서 매우 낮은 안정성으로 응집(Aggregation) 및 겔(Gel)화가 발생한다. 그러나 pH 8.5 이상인 알칼리 상태에서 매우 안정한 상태를 유지할 수 있다. 콜로이달 실리카 pH의 안정성은 응집이 클수록, 입자 크기가 작을수록 낮고, 염의 농도가 많고 적음에 따라 pH 변화가 커지고, pH 12 이상의 높은 강알칼리가 되면 응고와 규소입자의 분해가 발생된다.In the case of colloidal silica, the stability varies depending on the pH. It shows slight stability at
콜로이달 실리카를 혼합한 시멘트의 강도 발현은 크게 충전효과와 포졸란 반응(Pozzolanic reaction)으로 나눌 수 있다. 우선 콜로이달 실리카는 매우 작은(5-100nm) 입자의 실리카로 이루어져 있다. 그로인해 표면의 밀도를 증가시킴으로써 액체의 투과성을 감소시키고 표면을 경도를 증가시킬 수 있다. 또한 작은 입자크기의 콜로이달 실리카는 콘크리트 안쪽으로 깊숙이 침투하여 콘크리트와 실리카는 더욱 빨리 반응을 할 수 있다. 콜로이달 분자는 더 화학적 반응부위를 제공하여 신속하게 시작된다.The strength of cement mixed with colloidal silica can be divided into charge effect and pozzolanic reaction. First, colloidal silica consists of very small (5-100 nm) particles of silica. Thereby increasing the density of the surface thereby reducing the permeability of the liquid and increasing the hardness of the surface. Also, small particle size colloidal silica penetrates deeper into the concrete, allowing concrete and silica to react more quickly. The colloidal molecule begins quickly by providing a more chemically reactive site.
포졸란계 물질은 물과 단독으로 수화하여 경화되는 성질을 가지고 있지 않으나 수산화칼슘과 같은 알칼리 성분이 존재하는 환경에서는 미세하게 분리된 비정질의 실리카 함량이 높은 조성물처럼 반응하여 칼슘이온이 실리카와 결합하여 C-S-H겔(calcium silicate hydrate, 칼슘실리케이트 수화물)을 형성한다. 그로인해 콜로이달 실리카 콘크리트 혼입으로 공극을 미세 충전효과를 통해 시멘트 입자와 입자 사이를 메우고, 콜로이달 실리카의 입자는 포졸란 반응으로 C-S-H겔을 형성하며 더욱 단단한 구조를 형성한다. 이에 높은 강도와 내구성을 기대할 수 있게 된다.Pozzolanic substances do not have the property of being hydrated and cured by water alone but in the presence of alkali components such as calcium hydroxide, they react like microcrystalline amorphous silica content, so calcium ions bind to silica to form CSH gel (calcium silicate hydrate, calcium silicate hydrate). The colloidal silica concretes fill the voids between the cement particles and the fine particles through the fine filling effect, and the particles of the colloidal silica form C-S-H gel by pozzolanic reaction to form a more rigid structure. Therefore, high strength and durability can be expected.
일반적인 숏크리트는 거푸집설치 없이 타설이 가능하며, 섬유 등의 인장보강재 혼입으로 인하여 철근 배근 없이 휨성능 확보가 가능하고 기존 공법에 비해 거푸집설치 및 철근 배근 공정이 줄어들어 공사기간 및 공사비용 절감에 매우 효과적이다. 그러나 종래의 숏크리트는 펌프카 타설에 비해 상대적으로 작은 직경의 호스를 사용하고 숏팅 면에 고압 스프레이를 이용하여 부착시키는 공법으로 펌핑성 및 붙임성, 리바운드 감소를 위해 높은 잔골재율 및 높은 단위바인더를 사용하기 때문에 일반 콘크리트에 비해 많은 수축이 발생하여 균열이 발생하기 쉬우며, 높은 수축으로 인한 균열발생을 억제시킬 수 있는 새로운 숏크리트 재료 개발이 필요하다.Generally shotcrete can be installed without formwork. It is possible to secure the bending performance without reinforcement because of incorporation of tensile reinforcement such as fiber, and it is more effective in reducing construction period and construction cost by reducing formwork installation and reinforcement process compared with existing method. . However, the conventional shotcrete uses a relatively small diameter hose as compared with the pumping of the pump carcass, and attaches the shorting surface using high-pressure spraying. As a result, pumping property, friendliness, high aggregate material ratio and high unit binder are used for reducing rebound It is necessary to develop a new shotcrete material that can generate cracks more easily than ordinary concrete and can prevent cracks due to high shrinkage.
자연섬유 보강재는 자체 수산기(OH)를 가지고 있기 때문에 인조섬유 보강재에 비해 시멘트 매트릭스와 부착성이 뛰어나며 분산성이 우수하여 미소균열의 발생과 성장을 효과적으로 억제 할 수 있다. 또한 단위체적당 차지하는 섬유수가 많고, 시멘트 입자 크기(0.003mm~0.03mm)와 비교하여 유효직경(0.015mm)을 가지고 있어, 섬유의 가교작용(Bridging)을 통하여 시멘트 복합체의 역학적 성질을 개선시키는데 매우 효과적이어 미세균열을 효과적으로 저감한다.Since natural fiber reinforcement has its own hydroxyl (OH), it has better adhesion with cement matrix than artificial fiber reinforcements and has excellent dispersibility, which can effectively suppress the occurrence and growth of micro cracks. It is also effective in improving the mechanical properties of cement composites through fiber bridging because it has a large number of fibers per unit volume and an effective diameter (0.015mm) as compared with cement particle size (0.003mm ~ 0.03mm) And effectively reduces microcracks.
자연 섬유보강재는 황마(jute), 양마(kenaf, 케나프), 대마(hemp), 마닐라삼(Abaca, 아바카), 플렉스(Flex) 섬유가 주로 사용되며 이는 식물로부터 추출되는 천연섬유로 친환경적이며 천연적으로 생산이 가능한 이점이 있으며, 콘크리트의 균열 저감 성능과 함께 휨인성 증진, 취성적 성질을 개선해 고품질의 콘크리트 생산이 가능할 것으로 기대된다.Natural fiber reinforcements are mainly jute, kenaf, kenaf, hemp, abaca, and flex fibers, natural fibers extracted from plants that are environmentally friendly It is expected that it will be possible to produce high quality concrete by improving the flexural toughness and the brittleness property.
본 발명은 첫째, 마모저항성과 균열저항성을 구비한 숏크리트 조성물을 제공한다.The present invention first provides a shotcrete composition having abrasion resistance and crack resistance.
- 시멘트량 대비 10~30% 정도의 플라이애쉬 : 구형의 플라이애쉬 볼베어링 효과를 이용해 숏크리트 펌핑성을 증진시킨다.- Fly ash about 10 ~ 30% of cement amount: Improves shotcrete pumping ability by using spherical fly ash ball bearing effect.
- 자연섬유(황마 jute, 양마 kenaf, 대마 hemp 등)를 물에 수침하여 포화상태로 만든 후 현장에 도착한 레미콘트럭에 콘크리트 1m3당 0.5 내지 3kg(건조 섬유 기준)의 자연섬유를 투입하여 콘크리트 내에 골고루 분산시킨 후, 습식 숏크리트 장비를 이용한 펌핑 중 압축에 의한 물의 유출로 콘크리트의 유동성을 증진시켜 펌핑성을 증가시키며, 숏팅(Shooting, 타설) 후에는 압축의 해제로 인해 주위의 물을 다시 흡수하여 콘크리트를 된 콘크리트로 만들어 붙임성을 증가시킨다. 표면 마감시에는 물을 머금고 있는 자연섬유의 성질로 인해 마무리성이 좋아지며, 콘크리트가 경화 후에는 자연섬유가 머금고 있던 물을 콘크리트 내부에 공급하여 내부양생을 개선하여 콘크리트의 건조수축균열 발생을 억제하며, 또한 자연섬유의 가교작용(bridging) 효과로 인해 균열진전을 억제하여 균열저항성을 증진시키게 된다.- After natural fibers (jute, yam kenaf, hemp hemp, etc.) are soaked in water to saturate them, natural fibers of 0.5 to 3 kg (based on dry fiber) per 1 m 3 of concrete are injected into the concrete truck After dispersing evenly, water is pumped out by pumping using wet shotcrete equipment, and the fluidity of concrete is increased by increasing the flowability of concrete to increase the pumping property. After shots, the surrounding water is reabsorbed Concrete is made of concrete to increase the fuss. When the surface is finished, the finishing property is improved due to the nature of the natural fiber fading in the water. After the concrete is cured, the water which has been faded by the natural fiber is supplied to the inside of the concrete to improve the internal curing, And the crack resistance is suppressed by the bridging effect of the natural fiber, thereby improving the crack resistance.
- 콜로이달 실리카 첨가 : 콜로이달 실리카는 매우 작은(5-100nm) 입자의 실리카로 이루어져 있어, 표면의 밀도를 증가시킴으로써 액체의 투과성을 감소시키고 표면을 경도를 증가시킨다. 그로인해 마모저항성을 증진시키게 된다.- Colloidal silica Addition: Colloidal silica consists of very small (5-100 nm) particles of silica, increasing the density of the surface, thereby reducing the permeability of the liquid and increasing the hardness of the surface. Thereby increasing wear resistance.
또한 본 발명은 둘째, 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법을 제공한다.The present invention also provides a method for constructing a skateboard park using a shotcrete composition.
- 기준틀 설치 : 숏크리트 타설 높이 기준, 시공조인트 역할, 수축줄눈 역할- Base frame installation: Shotcrete casting height standard, construction joint role, shrinkage joint role
- 스케이트보드 파크 본체 시공 : 스케이트보드 파크의 본체는 아주 다양한 곡선으로 구성되어 있어서 거푸집을 시용한 일반 콘크리트 타설 방법은 적합하지 않고, 숏크리트를 이용한 시공방법이 매우 효율적이다. 숏크리트 시공은 1차 숏팅(타설)과 2차 숏팅(타설)으로 구성되며, 1차 숏팅은 기준면 30mm 내지 50mm 이하 정도로 타설하고, 2차 숏팅은 기준틀 높이 보다 약간 높게 숏팅하고 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성한다.- Skateboard Park Construction: Skateboard Park's main body is composed of various curves, so it is not suitable for general concrete casting method using mold, and construction method using shotcrete is very efficient. Shotcrete construction consists of a first shot (installation) and a second shot (installation). The first shot is installed at a reference plane of 30mm to 50mm or less, the second shot is shot slightly higher than the reference frame height, Thereby forming a reference plane.
- 크림마감시공(Cream Finish Coat) : 스케이트보드 파크 본체 시공을 위해 1차 숏팅과 2차 숏팅을 시행하고 컷팅하여 기준면을 형성한 이후에, 본체에 사용하는 숏크리트 재료를 이용하되, 본체 분사 각도를 45도로 표면에 분사하면 굵은골재와 잔골재가 대부분 리바운드 되어 손실되고, 표면에는 크림타입의 시멘트 페이스트가 얇게 도포하게 된다. 이를 표면에 압착하여 마무리하면 강하고 반질반질한 표면이 형성되며 강한 내마모성을 형성하게 된다.- Cream Finish Coat: After performing the first shot and second shot for the construction of the skateboard park body and cutting to form the reference surface, use the shotcrete material used for the body, 45 When sprayed on the road surface, most of the coarse aggregate and fine aggregate are rebounded and lost, and a cream type cement paste is applied thinly on the surface. When this is pressed on the surface, a strong, semi-rough surface is formed and strong abrasion resistance is formed.
그래서 본 발명의 내용을 종합적으로 정리하면 다음과 같다.Therefore, the contents of the present invention can be summarized as follows.
콘크리트 배치플랜트에서 보통 콘크리트를 생산하되 시멘트량 대비 10~30% 정도의 플라이애쉬를 혼입하여 구형의 플라이애쉬 볼베어링 효과를 이용해 숏크리트 펌핑성 증진시키는 한편, 공기연행제인 AE 감수제를 시멘트 중량 대비 2% 이하 정도로 혼입하여 콘크리트의 공기량을 전체 체적 대비 7% 내지 15% 이하로 많이 생성하여 슬럼프가 70mm 내지 150mm 정도 되는 콘크리트를 생산한다. 이를 레미콘트럭을 이용하여 현장으로 이송 후 현장에서 자연섬유(황마 jute, 양마 kenaf, 대마 hemp 등)를 물에 수침하여 포화상태로 만든 후 현장에 도착한 레미콘트럭에 콘크리트 1m3당 0.5 내지 3kg(건조 섬유 기준) 투입하여 콘크리트 내에 골고루 분산시킨 후, 습식 숏크리트 장비를 이용한 펌핑 중 압축에 의한 물의 유출로 콘크리트의 유동성을 증진시켜 펌핑성을 증가시키며, 숏팅 후에는 압축의 해제로 인해 주위의 물을 다시 흡수하여 콘크리트를 된 콘크리트로 만들어 붙임성을 증가시킨다. 표면 마감시에는 물을 머금고 있는 자연섬유의 성질로 인해 마무리성이 좋아지며, 콘크리트가 경화 후에는 자연섬유가 머금고 있던 물을 콘크리트 내부에 공급하여 내부양생을 개선하여 콘크리트의 건조수축균열 발생을 억제하며, 또한 자연섬유의 가교작용 효과로 인해 균열진전을 억제하여 균열저항성을 증진시키게 된다. 또한 현장에서 자연섬유와 함께 콜로이달 실리카를 시멘트 중량대비 7%이하 투입하여 혼합하는데, 이는 매우 작은(5~100nm) 입자의 실리카로 이루어져 있어, 표면의 밀도를 증가시킴으로써 액체의 투과성을 감소시키고 표면을 경도를 증가시킨다. 그로인해 마모저항성을 증진시키게 된다. 한편, 숏팅은 5기압 이상의 공기압을 노즐에서 도입하여 이루어지게 되는데, 공기압 숏팅을 통해 공기를 소산시켜 콘크리트의 최종 공기량을 3~7% 정도로 줄이고 0~40mm 정도의 슬럼프를 가지게 되어 숏팅하여 벽면에 붙일 수 있는 된 콘크리트가 된다.Concrete batch plant usually produces concrete, but 10-30% of fly ash is mixed with the amount of cement to improve shotcrete pumping ability by using spherical fly ash ball bearing effect, and air induction agent AE water reducing agent is less than 2% To produce an amount of air of the concrete of 7% to 15% or less based on the total volume to produce a concrete having a slump of about 70 to 150 mm. This then transported to the site by using a ready-mixed concrete truck natural fiber in the field (jute jute, Kenaf kenaf, hemp hemp, etc.) by soaking in water, 0.5 to 3kg per concrete 1m 3 in the ready-mixed concrete truck arrives at the field, create a saturated state (dry Fiber basis), it is dispersed evenly in the concrete, and the pumping property is increased by increasing the fluidity of the concrete due to the outflow of water by compression during pumping using the wet shotcrete equipment, and after the compression, Absorbs concrete into concrete to increase its fussiness. When the surface is finished, the finishing property is improved due to the nature of the natural fiber fading in the water. After the concrete is cured, the water which has been faded by the natural fiber is supplied to the inside of the concrete to improve the internal curing, And the cracking progress is suppressed due to the crosslinking effect of the natural fiber, thereby improving the crack resistance. In addition, colloidal silica is mixed with natural fibers in the field in an amount of less than 7% by weight based on the weight of the cement. This is made up of very small (5 to 100 nm) particles of silica to decrease the permeability of the liquid To increase hardness. Thereby increasing wear resistance. On the other hand, the shorting is performed by introducing air pressure of 5 atm or higher from the nozzle. By air pneumatic shorting, the final air amount of the concrete is reduced to about 3 ~ 7% and the slump of 0 ~ 40 mm is shortened. Can be made concrete.
스케이트보드 파크 시공은 기준틀을 파크 설계단면에 맞게 여러 개의 곡선으로 설치하여 숏크리트 타설 높이 기준으로 활용하는 한편, 시공조인트 역할, 수축줄눈 역할을 하게 된다. 스케이트보드 파크 본체는 아주 다양한 곡선으로 구성되어 있어서 거푸집을 시용한 일반 콘크리트 타설 방법은 적합하지 않고, 숏크리트를 이용한 시공방법이 매우 효율적이다. 숏크리트 시공은 1차 숏팅과 2차 숏팅으로 구성되며, 1차 숏팅은 기준면 30m 내지 50mm 이하 정도로 타설하고, 2차 숏팅은 기준틀 높이 보다 약간 높게 숏팅하고 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성한다. 스케이트보드 파크 본체 시공을 위해 1차 숏팅과 2차 숏팅을 시행하고 컷팅하여 기준면을 형성한 이후에, 본체에 사용하는 숏크리트 재료를 이용하되, 본체 분사 각도를 45도로 표면에 분사하면 굵은골재와 잔골재가 대부분 리바운드 되어 손실되고, 표면에는 크림타입의 시멘트 페이스트가 얇게 도포하게 되는데 이를 크림마감시공(Cream Finish Coat)라 한다. 이를 표면에 압착하여 마무리하면 강하고 반질반질한 표면이 형성되며 강한 내마모성을 형성하게 된다. 표면양생은 최소 7일간 습윤 양생한다.The construction of the skateboard park will be based on the height of the shotcrete installation height by using several curves to fit the standard frame to the park design section, while acting as a construction joint and a shrinkage joint. Since the skateboard park main body is composed of various curves, it is not suitable to use the general concrete casting method using the mold, and the construction method using the shotcrete is very efficient. The shotcrete construction consists of a first shot and a second shot. The first shot is placed at a reference plane of 30m to 50mm or less, the second shot is shot slightly higher than the reference frame height, and the shot is cut using a screed bar to form a reference plane. The shotcrete material used for the main body is used after the first shorting and the second shortening for the skateboard park body construction are performed and cut to form the reference surface. When the injection angle of the main body is sprayed on the surface at 45 degrees, the coarse aggregate and fine aggregate Is mostly rebounded and lost, and a cream type cement paste is applied thinly on the surface, which is called a cream finish coat. When this is pressed on the surface, a strong, semi-rough surface is formed and strong abrasion resistance is formed. Surface curing is wet curing for at least 7 days.
본 발명은 다음과 같은 착안점에 의해 개시되었다.The present invention has been disclosed by the following points.
먼저 스케이트보드는 바퀴직경이 52mm이며, 보드 최고 속도는 32km/hr 정도이다. 스케이트 파크는 몸무게 하중 70kg 정도를 지탱할 수 있어야 한다. 스케이트보드는 작은 바퀴로 빠른 속도를 내며 달리기 때문에, 사용되는 재료는 마모저항성이 매우 커야 한다. 또한 스케이트보드 파크는 널은 면적이 대기 중에 노출되기 때문에 시공 중과 준공 이후에 건조수축에 의해 균열이 발생할 수 있어 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료가 요구된다.First, the skateboard has a wheel diameter of 52mm and the top speed of the board is about 32km / hr. The skate park should be capable of supporting a weight of 70 kg. Because skateboards run at high speed with small wheels, the materials used must be very wear resistant. In addition, since the skateboard park is exposed to the air in an area, cracks may occur due to drying shrinkage during construction and after construction, and shotcrete materials having excellent crack resistance are required.
또한 콜로이달 실리카를 혼합한 시멘트의 강도 발현은 크게 충전효과와 포졸란 반응으로 나눌 수 있다. 우선 콜로이달 실리카는 매우 작은(5~100nm) 입자의 실리카로 이루어져 있다. 그로인해 표면의 밀도를 증가시킴으로써 액체의 투과성을 감소시키고 표면을 경도를 증가시킬 수 있다.In addition, the intensity of cement mixed with colloidal silica can be divided into charge effect and pozzolanic reaction. First, colloidal silica consists of very small (5 to 100 nm) particles of silica. Thereby increasing the density of the surface thereby reducing the permeability of the liquid and increasing the hardness of the surface.
또한 숏크리트는 거푸집설치 없이 타설이 가능하며, 섬유 등의 인장보강재 혼입으로 인하여 철근 배근 없이 휨성능 확보가 가능하고 기존 공법에 비해 거푸집설치 및 철근 배근 공정이 줄어들어 공사기간 및 공사비용 절감에 매우 효과적이다. 그러나 숏크리트는 펌프카 타설에 비해 상대적으로 작은 직경의 호스를 사용하고 숏팅 면에 고압 스프레이를 이용하여 부착시키는 공법으로 펌핑성 및 붙임성, 리바운드 감소를 위해 높은 잔골재율 및 높은 단위바인더를 사용하기 때문에 일반 콘크리트에 비해 많은 수축이 발생하여 균열이 발생하기 쉬우며, 높은 수축으로 인한 균열발생을 억제시킬 수 있는 숏크리트 재료 개발이 필요하다.In addition, shotcrete can be installed without formwork. It is possible to secure bending performance without reinforcement because of incorporation of tensile reinforcement such as fiber, and it is more effective in reducing construction period and construction cost by reducing formwork installation and reinforcement process compared to existing method. . However, since the shotcrete uses a relatively small diameter hose as compared to the pumping of the pump car and attaches it to the shorting surface using high pressure spraying, it uses a high aggregate material ratio and a high unit binder to reduce pumping property, It is necessary to develop a shotcrete material that can generate cracks and suppress cracking due to high shrinkage.
또한 자연섬유보강재는 자체 수산기(OH)를 가지고 있기 때문에 인조섬유보강재에 비해 시멘트 매트릭스와 부착성이 뛰어나며 분산성이 우수하여 미소균열의 발생과 성장을 효과적으로 억제 할 수 있다. 또한 단위체적당 차지하는 섬유수가 많고, 시멘트 입자 크기(0.003mm~0.03mm)와 비교하여 유효직경(0.015mm)을 가지고 있어, 섬유의 가교작용(Bridging)을 통하여 시멘트 복합체의 역학적 성질을 개선시키는데 매우 효과적이어 미세균열을 효과적으로 저감한다.In addition, since natural fiber reinforcement has its own hydroxyl group (OH), it has better adhesion with cement matrix than artificial fiber reinforcement and has excellent dispersibility, so it can effectively suppress the occurrence and growth of micro cracks. It is also effective in improving the mechanical properties of cement composites through fiber bridging because it has a large number of fibers per unit volume and an effective diameter (0.015mm) as compared with cement particle size (0.003mm ~ 0.03mm) And effectively reduces microcracks.
또한 자연섬유 보강재는 주로 케나프, 마닐라삼, 대마, 플렉스 섬유 등이 주로 사용되며, 이는 식물로부터 추출되는 천연섬유로 친환경적이며 천연적으로 생산이 가능한 이점이 있고, 콘크리트의 균열 저감 성능과 함께 휨인성 증진, 취성적 성질을 개선해 고품질의 콘크리트 생산이 가능할 것으로 기대된다.In addition, natural fiber reinforcement is mainly used as kenaf, manila hemp, hemp, and flex fiber. Natural fiber extracted from plants is advantageous in that it can be produced environmentally and naturally, It is expected that high quality concrete can be produced by improving toughness and brittleness properties.
또한 자연섬유를 물에 함침하면 자연섬유가 질량대비 100 내지 150% 정도 물을 흡수하게 되며, 이를 레미콘 트럭에 투입하여 분산시킨 후 숏크리트 펌프카를 이용하여 압송할 때 압송관 내에서 2MPa의 압력으로 인하여 섬유에 흡수된 물이 압착에 의해 방출되어 유동성을 크게 하여 펌핑성을 증가시키는 요인으로 작용하며, 분사 직후에는 대기압력으로 회복되는 과정에서 시멘트 페이스트의 물을 흡수하여 된 콘크리트로 환원되어 잘 붙는 숏크리트가 된다. 숏크리트 타설 표면에 존재하는 자연섬유는 콘크리트의 소성수축을 저감시키는 역할을 하게 된다. 숏크리트가 경화한 이후에 숏크리트 내부에 존재하는 자연섬유는 물을 콘크리트에서 공급하는 역할을 하여 내부양생(internal curing)역할을 하게 되어 건조수축 균열을 저감시키고 섬유자체의 bridge 효과로 인해 균열성장을 억제하게 된다.When the natural fiber is impregnated with water, the natural fiber absorbs about 100 to 150% of the water by mass. The water is dispersed in the remicon truck, and the pressure is 2 MPa in the press- The water absorbed by the fiber is released by compression to increase the fluidity, thereby increasing the pumping property. In the process of recovering to atmospheric pressure immediately after the injection, the water of the cement paste is reduced to concrete, . The natural fibers present on the surface of the shotcrete have a role of reducing the plastic shrinkage of the concrete. After the shotcrete has hardened, the natural fibers present in the shotcrete serve as the internal curing by supplying the water from the concrete, thereby reducing the drying shrinkage cracks and suppressing the crack growth due to the bridge effect of the fibers themselves .
한편 스케이트보드용 숏크리트 요구물성은 다음과 같다.The required properties of shotcrete for skateboard are as follows.
스케이트보드용 숏크리트는 다음의 표 1과 같은 물성을 요구한다. 플라이 애쉬 첨가는 볼베어링효과로 펌핑성을 증진시키고, 자연섬유는 붙임성, 마감성, 균열저항성을 증진시킬 것이며, 콜로이달 실리카는 내마모성을 증진시킬 것으로 사료된다.The shotcrete for skateboard requires the following physical properties. The addition of fly ash improves the pumping property by the ball bearing effect and the natural fiber improves the friability, the finishability and the crack resistance, and the colloidal silica enhances the abrasion resistance.
스케이트보드 파크에 시공되기 위해서는 표 1과 같은 물성에 충족되어야 한다.In order to be installed in the skateboard park, the properties as shown in Table 1 must be met.
본 발명은 표 2와 같이 최적의 배합예(질량 및 비율)를 산출하였으며, 최소 배합비율 및 최대 배합비율을 제시하였다.In the present invention, as shown in Table 2, the optimum formulation (mass and ratio) was calculated, and the minimum mixing ratio and the maximum mixing ratio were shown.
본 발명에 의한 최적 배합예를 이용하여 실험한 결과 스케이트보드 파크에서 요구하는 물성 조건을 모두 만족시키는 결과가 나왔다.As a result of the experiment using the optimum formulation example according to the present invention, it has been found that all the physical properties required in the skateboard park are satisfied.
한편 도 1은 본 발명에서 이용하는 콜로이달 실리카로서, (a)는 콜로이달 실리카의 형상이고, (b)는 콜로이달 실리카의 크기분포이다.On the other hand, FIG. 1 shows the colloidal silica used in the present invention, wherein (a) shows the shape of the colloidal silica and (b) shows the size distribution of the colloidal silica.
또한 콜로이달 실리카의 특성은 다음의 표 4와 같다.The characteristics of the colloidal silica are shown in Table 4 below.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 콜로이달 실리카 숏크리트의 마모저항성을 보인 그래프이다.2 is a graph showing abrasion resistance of a colloidal silica shotcrete formed by the present invention.
그리고 자연섬유는 다음의 표 5와 같은 특성을 갖는다.The natural fibers have the properties shown in Table 5 below.
도 3은 본 발명에서 이용하는 자연섬유로서, (a)는 자연섬유 중 양마(Kenaf)의 형상(짧은 섬유)이고, (b)는 (a) 자연섬유의 확대 형상(긴 섬유)이며, (c)는 굳지 않는 콘크리트 내의 자연섬유이고, (d)는 콘크리트 내 자연섬유의 도면이다. 또한 도 4는 마감성과 균열저항성을 보인 것으로, (a)는 종래 숏크리트의 마감성이고, (b)는 본 발명에 의한 자연섬유를 보강한 숏크리트의 마감성이며, (c)는 종래 자연섬유의 균열저항성이고, (d)는 본 발명에 의한 자연섬유를 보강한 숏크리트의 균열저항성을 보인 도면이다. 또한 도 5는 본 발명에 의한 숏크리트의 펌프 압력 발생을 보인 그래프이다.Fig. 3 is a natural fiber used in the present invention, wherein (a) is a shape (short fiber) of a kenaf in natural fibers, (b) is an expanded shape (long fiber) ) Is natural fiber in concrete that is not hardened, and (d) is a drawing of natural fiber in concrete. Fig. 4 shows the finish and crack resistance. Fig. 4 (a) shows the finishability of the conventional shotcrete, Fig. 4 (b) shows the finish of the shotcrete reinforced with natural fibers according to the present invention, (D) is a graph showing crack resistance of a shotcrete reinforced with natural fibers according to the present invention. 5 is a graph showing generation of pump pressure of the shotcrete according to the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법을 보인 도면이다.6 is a view showing a skateboard park construction method using a shotcrete composition resistant to abrasion and cracking according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서의 시공방법에 의한 공정순서를 상세히 설명하면 다음과 같다.The process sequence of the construction method of the present invention will be described in detail as follows.
① 콘크리트 배치플랜트에서 보통 콘크리트를 생산하되 공기연행제(AE감수제)를 시멘트 중량 대비 2% 이하 혼입하여 콘크리트의 공기량을 7% 내지 15% 이하로 많이 생성하여 유동성을 레미콘트럭을 이용하여 현장으로 이송한다.① Concrete batch plant usually produce concrete, but air entraining agent (AE water reducing agent) is mixed with less than 2% of cement weight to generate a lot of air of concrete less than 7% to 15%, and the fluidity is transferred to site by using remicon truck do.
② 현장에서 자연섬유(황마 jute, 양마 kenaf, 대마 hemp 등)를 물에 수침하여 포화상태로 만든 후 현장에 도착한 레미콘트럭에 콘크리트 1m3당 0.5 내지 3kg(건조 섬유 기준)투입하여 콘크리트 내에 골고루 분산시킨다.② site in the natural fibers (jute jute, Kenaf kenaf, hemp hemp, etc.) uniformly distributed in the water immersion in water In 0.5 to 3kg (dry fiber basis) per concrete 1m 3 in the ready-mixed concrete truck arrives on the scene and then made into saturation in the concrete .
③ 습식 숏크리트 장비를 이용한 펌핑 중 압축에 의한 물의 유출로 콘크리트의 유동성을 증진시켜 펌핑성을 증가시키며, 숏팅 후에는 압축의 해제로 인해 주위의 물을 다시 흡수하여 콘크리트를 된 콘크리트로 만들어 붙임성을 증가시킨다.③ During the pumping using wet shotcrete equipment, water is poured out by compression to increase the fluidity of the concrete to increase the pumping property. After the shortening, the water is re-absorbed by the decompression of the surrounding water to make concrete concrete. .
도 7은 본 발명에서 숏크리트를 타설하는 예를 보인 개념도이다.7 is a conceptual view showing an example of casting a shotcrete in the present invention.
그래서 표면 마감시에는 물을 머금고 있는 자연섬유의 성질로 인해 마무리성이 좋아지며, 콘크리트가 경화 후에는 자연섬유가 머금고 있던 물을 콘크리트 내부에 공급하여 내부양생을 개선하여 콘크리트의 건조수축균열 발생을 억제하며, 또한 자연섬유의 bridging 효과로 인해 균열진전을 억제하여 균열저항성을 증진시키게 된다.Therefore, when the surface is finished, the finishing property is improved due to the nature of the natural fiber fading in the water, and after the curing of the concrete, the water which the natural fiber has faded is supplied to the inside of the concrete to improve the internal curing, And the cracking resistance is suppressed by the bridging effect of the natural fiber, thereby improving the crack resistance.
④ 또한, 현장에서 자연섬유와 함께 콜로이달 실리카를 시멘트 중량대비 7% 이하 투입하여 혼합하는데, 이는 매우 작은(5~100nm) 입자의 실리카로 이루어져 있어, 표면의 밀도를 증가시킴으로써 액체의 투과성을 감소시키고 표면을 경도를 증가시킨다. 그로인해 마모저항성을 증진시키게 된다.④ In addition, colloidal silica together with natural fiber is mixed with less than 7% by weight of cement in the field. It is composed of very small (5 ~ 100nm) particles of silica to decrease the permeability of liquid by increasing density of surface. And increases the hardness of the surface. Thereby increasing wear resistance.
⑤ 스케이트보드 파크 시공은 기준틀을 파크 설계단면에 맞게 여러 개의 곡선으로 설치하여 숏크리트 타설 높이 기준으로 활용하는 한편, 시공조인트 역할, 수축줄눈 역할을 하게 된다. 스케이트보드 파크 본체는 아주 다양한 곡선으로 구성되어 있어서 거푸집을 시용한 일반 콘크리트 타설 방법은 적합하지 않고, 숏크리트를 이용한 시공방법이 매우 효율적이다.⑤ Skateboard Park construction is based on the height of the shotcrete installation height by using several curves to fit the standard frame of the park design, and serves as construction joint and shrinkage joint. Since the skateboard park main body is composed of various curves, it is not suitable to use the general concrete casting method using the mold, and the construction method using the shotcrete is very efficient.
이때 공기가 체적대비 7% 내지 15% 이하로 많이 생성하여 슬럼프가 70mm 내지 150mm 정도 되는 콘크리트를 생산하고 재 배합된 콘크리트를 레미콘트럭에서 숏크리트 펌프카로 배출한다.At this time, air is generated in a quantity of 7% to 15% or less of the volume of the concrete, and the concrete having a slump of about 70 mm to 150 mm is produced, and the reformed concrete is discharged from the remicon truck to the shotcrete pump car.
또한 공기압 숏팅을 통해 공기를 소산시켜 공기량을 3~7% 정도로 줄이고 0 내지 20mm 정도의 슬럼프를 가지는 숏크리트를 생성한다.In addition, the air is discharged through the air pressure shortening to reduce the amount of air to about 3 to 7% and to produce shotcrete having a slump of about 0 to 20 mm.
⑥ 숏크리트 시공은 1차 숏팅(타설)과 2차 숏팅(타설)으로 구성되며, 1차 숏팅은 기준면 30 내지 50mm 이하 정도로 타설하고, 2차 숏팅은 기준틀 높이 보다 약간 높게 숏팅하고 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성한다.⑥ Shotcrete construction consists of first shot (installation) and second shot (installation). The first shot is installed at a reference plane of 30 to 50 mm or less, the second shot is shot slightly higher than the reference frame height, And cut to form a reference surface.
⑦ 스케이트보드 파크 본체 시공을 위해 1차 숏팅과 2차 숏팅을 시행하고 컷팅하여 기준면을 형성한 이후에, 본체에 사용하는 숏크리트 재료를 이용하되, 본체 분사 각도를 45도로 표면에 분사하면 굵은골재와 잔골재가 대부분 리바운드 되어 손실되고, 표면에는 크림타입의 시멘트 페이스트가 얇게 도포하게 되는데 이를 크림마감시공이라 한다. 이를 표면에 압착하여 마무리하면 강하고 반질반질한 표면이 형성되며 강한 내마모성을 형성하게 된다.⑦ After performing the first shot and second shot for the construction of the skateboard park main body and cutting to form the reference surface, shotcrete material used for the main body is used. When spraying the body spray angle on the surface of 45 degrees, the coarse aggregate and Most of the fine aggregate is rebounded and lost, and a cream type cement paste is applied thinly on the surface. This is called cream finishing work. When this is pressed on the surface, a strong, semi-rough surface is formed and strong abrasion resistance is formed.
⑧ 표면양생은 최소 7일간 습윤 양생한다.⑧ Surface curing is wet curing for at least 7 days.
이처럼 본 발명은 스케이트보드 파크에 사용될 수 있도록 마모저항성이 매우 크고 균열저항성이 매우 우수한 숏크리트 재료를 제공하고, 스케이트보드 파크에 적합한 시공방법을 제공하게 된다.As described above, the present invention provides a shotcrete material having a very high abrasion resistance and excellent crack resistance so that it can be used in a skateboard park, and provides a construction method suitable for a skateboard park.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to illustrate and not limit the scope of the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas which are within the scope of the same should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 기준틀설치단계 후 숏크리트 조성물을 이용하여 1차 타설과 2차 타설을 수행하고 스크리드 바를 이용하여 커팅하여 기준면을 형성하는 타설단계와;
상기 타설단계 후 크림타입의 시멘트 페이스트를 타설면에 도포하는 크림마감단계;를 포함하여 수행하고,
상기 숏크리트 조성물은 보통시멘트 13~18 중량%, 플라이애쉬 3~5 중량%, 굵은골재 15~25 중량%, 잔골재 45~60 중량%, 물 6~10 중량%, AE 감수제 0.1~0.5 중량%, 자연섬유 0.01~0.2 중량%, 콜로이달 실리카 0.1~1 중량%로 구성된 것을 특징으로 하는 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법.
A reference frame installation step for installing a wooden base frame for installation of a skateboard park;
A placing step of performing a primary casting and a secondary casting using the shotcrete composition after the reference frame mounting step and cutting the cast steel using a screed bar to form a reference plane;
And a cream finishing step of applying a cream type cement paste to the poured surface after the pouring step,
The shotcrete composition usually contains 13 to 18 wt% of cement, 3 to 5 wt% of fly ash, 15 to 25 wt% of coarse aggregate, 45 to 60 wt% of fine aggregate, 6 to 10 wt% of water, 0.1 to 0.5 wt% of AE water reducing agent, A natural fiber of 0.01 to 0.2% by weight, and a colloidal silica of 0.1 to 1% by weight based on the total weight of the shotcrete composition.
상기 타설단계는, 1차 타설은 기준틀 높이보다 30mm 내지 50mm 이하로 타설하고, 2차 타설은 기준틀 높이보다 높게 타설하며, 크림마감시공(Cream Finish Coat)시 본체 분사 각도는 45도로 분사하는 것을 특징으로 하는 마모와 균열에 저항성을 갖는 숏크리트 조성물을 이용한 스케이트보드 파크 시공방법.The method of claim 4,
In the casting step, the primary casting is performed at a casting angle of 30 mm to 50 mm or less than the reference casting height, the secondary casting is cast at a height higher than the reference casting height, and the main casting angle is sprayed at 45 degrees at the time of a cream finish coat And a shotcrete composition having resistance to abrasion and cracking.
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