KR102135004B1 - 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법 - Google Patents

기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법에 관한 것으로서, 상기 결합재를 사용함으로써 콘크리트의 작업성 및 시공성을 향상시킬 수 있고, 콘크리트의 인성 및 부착강도를 개선하며, 수축을 저감시켜 수축 균열을 방지하고 내구성을 개선시킨다. 또한, 수화 및 내부 조직의 치밀화를 촉진하여 밀실한 콘크리트를 만들 수 있어 콘크리트의 강도 및 내구성, 특히 방수성, 내식성을 개선할 수 있고, 건조수축에 의한 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하며, 포장에 요구되는 제반 특성, 즉 수밀성, 부착성, 내구성 및 균열 저항성 등을 모두 만족할 수 있다.
특히 본 발명에서는 콘크리트의 수화열 억제 기능을 하는 소재로서, 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소가 결합재에 포함되는데, 무기계 잠열재는 일반적으로 잠열과 열전도도가 높다는 장점이 있으나 상분리 현상이 발생하며 단점을 가지고 있고 이에 반해 지방족 탄화수소는 상분리현상이 적어 그 수명이 길다는 장점이 있으나 가격면에서는 비싸다는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 지방족 탄화수소와 무기계 소재를 적절한 조성비에 따라 최적의 공융혼합물을 콘트리트 조성물에 적용하여 콘트리트의 양생시간을 단축시키고 콘크리트 구조물의 내부결함을 최소화시켜 내구성 및 강도가 우수한 콘크리트 및 이의 타설방법을 제공한다.

Description

기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법 {Heat reduction type quick-hardening cement concrete composition comprising functional binder containing and repairing method for road pavement therewith}
본 발명은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법에 관한 것이다.
보다 더 자세하게는 본 발명은 교량 오버레이 포장, 콘크리트 포장의 증설, 콘크리트 포장 보수공사 등의 콘크리트로 이루어진 토목 구조물 보수공사를 위해, 잠열재를 콘크리트 결합재에 프리믹싱함으로써 콘크리트 수화온도의 상전이 온도영역에 도달할 때의 열흡수 및 열방출 효과를 통하여 수화온도가 급격히 상승하는 것을 억제하여 콘크리트의 최고 수화온도를 저감하고 수화속도를 제어함으로써 온도응력을 저감시킬 수 있는 잠열 특성을 지닌 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법에 관한 것이다.
특히 본 발명에서는 잠열재의 특성을 고려하여 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소 화합물을 결합재에 포함하는데, 무기계 잠열재는 일반적으로 잠열과 열전도도가 높다는 장점이 있으나 상분리 현상이 발생하며 단점을 가지고 있고 이에 반해 지방족 탄화수소 화합물은 무기계 잠열재에 비해 상분리현상이 적어 그 수명이 길다는 장점이 있으나, 가격면에서는 비싸다는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소 화합물을 적절한 조성비에 따라 최적의 공융혼합물을 콘트리트 조성물에 적용하여 콘트리트의 양생시간을 단축시키고 콘크리트 구조물의 내부결함을 최소화시켜 내구성 및 강도기 우수한 콘크리트 및 이의 타설방법을 제공한다.
교면 포장은 교통하중에 의한 충격과 각종 화학적 침식, 기타 기상 환경 조건으로부터 교량 바닥판을 보호하는 동시에 차량의 주행성 확보를 목적으로 설계 및 시공 된다. 전통적인 교면포장방식으로 일반 도로포장 재료인 아스팔트를 사용하는 아스팔트 콘크리트 포장과 방수시트를 이용하는 방법이 주로 사용되어 왔으나 이들은 소성변형 등에 의한 조기 파손, 균열, 침하 등에 의한 내구성 저하로 약 5년 이내에 덧씌우기 등의 보수/보강이 이루어져야 하는 유지관리상의 문제점이 심각하게 제기되고 있는 실정이다. 기존 교면포장 공법이 가지고 있던 문제점을 개선시킨 공법으로 LMC(Latex Modified Concrete) 공법이 개발되어 우수한 균열발생 억제효과 및 방수성 및 부착성능을 향상시킬 수 있기 때문에 수년 전부터 내구성이 우수한 라텍스 개질 콘크리트(Latex Modified Concrete; 이하 LMC라 칭함) 교면 포장공법이 개발되어 국내에 적용된 이후 활발한 시공 및 연구 개발이 진행되고 있다.
한편, 근래에는 주로 초속경 시멘트를 이용하여 콘크리트를 제조하는데, 콘크리트 특성상 견고한 내구성이 요구되지만, 초속경 시멘트를 사용하는 경우에는 대부분 고온의 수화열이 발생되어 미소 수축이 발생됨으로써 콘크리트의 품질이 저하되고, 교량 슬래브로 수분과 염분등을 침투시켜 구조물의 열화를 촉진시키는 주요 원인이 되고 있다. 특히, 시공시 발생하는 대부분의 균열은 초기강도를 발현하는 초속경 시멘트의 특성상, 시간이 지날수록 국부적인 균열이 생성될 뿐 아니라 파손으로 이어져 교량 전체의 내구성 저하로 이어져 설계 수명을 채우지 못하는 심각한 결과로 이어진다.
상변화 물질(PCM, Phase Change Materials)은 어떤 물질이 고체에서 액체로 또는 액체에서 기체로 상(phase)이 변화면서 열을 흡수하거나 방출하는 잠열 특성을 활용하는 재료를 말하며, 상전이 물질이라고도 한다. 따라서 콘크리트 조성물에 사용될 경우 잠열재 기능을 하게 되는데, 이 물질은 사용 목적에 따라 용융점의 변환이 가능한 장점을 가지고 있어 열교환 도료 등으로 주로 활용되고 있으며, 콘크리트용 혼화재료로서 스트론튬계 잠열재를 사용하여 매스 콘크리트 수화열 저감 관련 건설 신기술이 개발되어 있는 등 다양한 분야에서 활용되고 있는 건설 재료이다. PCM의 용해열은 물질의 고유 특성이며, 물질에 따라 상전이 온도와 용해열이 다르므로, 같은 콘크리트 조성물이라도 사용 목적에 따른 적정한 잠열재의 선택이 필요한 실정이다.
이러한 점을 반영한 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0683131호에는 콘크리트용 상변화 물질 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 이 기술은 유기계 잠열재인 파라핀 왁스 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 물을 포함하여 상변화물질을 제조하는 것을 특징으로 하고 있고, 마이크로 캡슐화한 크림상의 상변화 물질을 콘크리트에 적용하여 수화온도를 낮추고 초기강도를 향상시키는 장점이 있으나, 캡슐화 제조공정이 복잡하고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 유기계 파라핀 왁스와 계면활성제를 사용하여 제조된 크림타입의 마이크로 캡슐형 상변화물질은 음이온성 계면활성제를 적용하여 콘크리트에 대한 친수성을 개선하였으나 콘크리트에 비해 비중이 매우 낮아 콘크리트 혼합과정에서 부상할 우려가 있으며, 상변화물질이 포함된 크림상 마이크로 캡슐자체의 단가가 높아 사용량에 제한을 받을 수 있고, 현장시공에도 부담을 줄 수 있는 다른 문제점을 내포하고 있다.
이에 본 발명자들은 기존에 사용되던 잠열 성분이 포함된 초속경 시멘트 콘트리트 조성물의 성능을 개선하기 위해 최적의 잠열재, 표면개질된 시멘트 등이 포함된 결합재 성분을 배합함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 등록특허 제10-0943312호 (발명의 명칭 : 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법, 출원인 : 고광식 외 2인, 등록일: 2010년02월11일) 대한민국 등록특허 제10-1030165호 (발명의 명칭 : 초속경시멘트 라텍스 개질 모르타르 조성물 및 이를 사용한 콘크리트 교면 방수층 보호 시공방법, 출원인 : 이봉규 외 3인, 등록일: 2011년04월12일) 대한민국 등록특허 제10-0337025호 (발명의 명칭 : 마이크로캡슐형 잠열미립자 슬러리의 제조방법, 출원인 : 한국에너지기술연구원 외 1인, 등록일: 2002년05월04일) 대한민국 등록특허 제10-0683131호 (발명의 명칭 : 콘크리트용 상변화 물질 및 그 제조방법, 출원인 : 지에스건설 주식회사, 등록일: 2007년02월08일) 대한민국 등록특허 제10-1796418호 (발명의 명칭 : 속경성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법, 출원인 : 주식회사 에프원테크 외 2인, 등록일: 2017년11월03일) 대한민국 등록특허 제10-0802988호 (발명의 명칭 : 잠열 특성을 지닌 프리믹스형 초저발열 결합재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 수화온도 저감방법, 출원인 : 대림산업 주식회사 외 2인, 등록일: 2008년02월04일)
본 발명의 목적은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법을 제공하는 데에 있다.
보다 더 자세하게는 본 발명의 목적은 교량 오버레이 포장, 콘크리트 포장의 증설, 콘크리트 포장 보수공사 등의 콘크리트로 이루어진 토목 구조물 보수공사를 위해, 잠열재를 콘크리트 결합재에 프리믹싱함으로써 콘크리트 수화온도의 상전이 온도영역에 도달할 때의 열흡수 및 열방출 효과를 통하여 수화온도가 급격히 상승하는 것을 억제하여 콘크리트의 최고 수화온도를 저감하고 수화속도를 억제함으로써 온도응력을 저감시킬 수 있는 특성을 지닌 기능성 잠열재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
상기 기능성 결합재는 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트, 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로슬래그 미분말, 칼슘설포알루미네이트, 알루미나 시멘트, 석고분말, 소석회, 2종의 무기계 잠열재 및 지방족 탄화수소가 포함된 것일 수 있다.
바람직하게는 상기 결합재는 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트 30~40 중량% 및 고로슬래그 미분말 5~10 중량%, 칼슘설포알루미네이트 15~25 중량%, 알루미나 시멘트5~15 중량%, 석고분말 7~15 중량%, 소석회 5~10 중량%, 2종의 무기계 잠열재 0.5~3 중량% 및 지방족 탄화수소 1~3 중량%를 포함할 수 있다.
상기 무기계 잠열재는 Al2(SO4)3·10H2O, Mg(SO3)2·6H2O, ZnSO4·7H2O 및 Na2SO4·10H2O 중에서 1종 이상이 선택되어 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 지방족 탄화수소 화합물은 n-테트라데칸, n-펜타데칸, n-헥사데칸, n-헵타데칸, n-옥타데칸, n-노나데칸, n-에이코산, n-헨에이코산, n-도코산, n-트리코산, n-테트라코산, n-펜타코산, n-헥사코산, n-헵타코산 및 n-옥타코산으로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에는 물, 상기 기능성 결합재, 잔골재, 굵은골재, 라텍스 합성 폴리머, 경화촉진제 및 무수구연산이 포함될 수 있다.
보다 더 바람직하게는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 물 100 중량부 기준으로 결합재 320~420 중량부, 잔골재 800~1250 중량부, 굵은골재 300~600 중량부, 라텍스 합성 폴리머 70~150 중량부, 경화촉진제 5~12 중량부 및 무수구연산 1~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 상기 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로 포장 보수 공법을 제공한다.
상기 공법은, 보다 더 바람직하게는 시멘트 조성물을 이용한 포장 보수 공법으로서, 도로면을 파쇄기, 평삭기, 숏블라스터를 이용하여 절삭, 블라스팅하여 레이탄스 및 불순물을 제거하는 단계; 제거된 부위를 청소하는 단계; 청소된 부위에 살수하여 습윤상태를 유지하는 단계; 습윤상태 유지 후 높은 접착력 및 방수효과를 얻기 위하여 브루밍 또는 프라이머 처리하는 단계; 브루밍 또는 프라이머 처리한 상부에, 본 발명의 초속경 시멘트 조성물을 타설하는 단계; 타설 후 상부의 수분 증발을 방지하여 초기 소성균열을 방지하기 위하여 양생제를 살포하는 단계; 양생제 살포 후 균열 유발 및 미끄럼 저항치를 높이기 위하여 타이닝하는 단계; 양생하는 단계를 포함한다.
본 발명은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법에 관한 것으로서, 상기 결합재를 사용함으로써 콘크리트의 작업성 및 시공성을 향상시킬 수 있고, 콘크리트의 인성 및 부착강도를 개선하며, 수축을 저감시켜 수축 균열을 방지하고 내구성을 개선시킨다. 또한, 수화 및 내부 조직의 치밀화를 촉진하여 밀실한 콘크리트를 만들 수 있어 콘크리트의 강도 및 내구성, 특히 방수성, 내식성을 개선할 수 있고, 건조수축에 의한 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하며, 포장에 요구되는 제반 특성, 즉 수밀성, 부착성, 내구성 및 균열 저항성 등을 모두 만족할 수 있다.
특히 본 발명에서는 잠열기능 소재로서, 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소가 결합재에 포함하는데, 무기계 잠열재는 일반적으로 잠열과 열전도도가 높다는 장점이 있으나 상분리 현상이 발생하며 단점을 가지고 있고 이에 반해 지방족 탄화수소는 상분리현상이 적어 그 수명이 길다는 장점이 있으나 가격면에서는 비싸다는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소를 적절한 조성비에 따라 최적의 공융혼합물을 콘트리트 조성물에 적용하여 콘트리트의 양생시간을 단축시키고 콘크리트 구조물의 내부결함을 최소화시켜 내구성 및 강도가 우수한 콘크리트 및 이의 타설방법을 제공한다.
본 발명은 기능성 결합재를 함유하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에서 사용되는 기능성 결합재에는 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트, 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로슬래그 미분말, 칼슘설포알루미네이트, 알루미나 시멘트, 석고분말, 소석회, 2종의 무기계 잠열재 및 지방족 탄화수소를 포함하는 기능성 결합재가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트 30~40 중량%, 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로슬래그 미분말 5~10 중량%, 칼슘설포알루미네이트 15~25 중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 석고분말 7~15 중량%, 소석회 5~10 중량%, 2종의 무기계 잠열재 0.5~3 중량% 및 지방족 탄화수소 1~3 중량%가 포함될 수 있다.
상기 시멘트는 KS에 규정된 것이라면 어느 것이든지 사용할 수 있으나, 더욱 바람직하게는 분말도 4500~5800㎠/g인 것을 사용할 수 있다. 이때 분말도가 5800㎠/g를 초과하는 경우, 수화 반응성 증가에 따라 초기 수화열이 높아질 수 있다.
상기 시멘트의 표면 개질제로서 폴리카르복실계 혼화제는 폴리알킬렌 글리콜 사슬을 갖는 (메타)아크릴산계 공중합체 및 폴리알킬렌 글리콜 사슬을 갖는 말레산계 공중합체 중 1종 이상에서 선택될 수 있다.
상기 폴리알킬렌 글리콜 사슬을 갖는 (메타)아크릴산계 공중합체는 폴리머의 펜던트형 사슬이 복수의 옥시알킬렌 또는 카르복실기를 가지고 있어 옥시알킬렌기가 폴리머의 주요 구성 요소가 되는 아크릴산으로서, 폴리옥시에틸렌옥시 프로필렌 글리콜에 아크릴산을 그래프트화시킨 것일 수 있다.
상기 폴리알킬렌 글리콜 사슬을 갖는 말레산계 공중합체는 메틸 폴리에틸렌 글리콜 비닐 에테르-무수 말레산 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜 알릴에테르-무수 말레산 공중합체, 메틸 폴리에틸렌 글리콜 알릴에테르-무수 말레산 공중합체, 메타크릴산 메틸 폴리에틸렌 글리콜-말레산 공중합체 등 일 수 있다.
상기 폴리카르복실계 혼화제는 시멘트의 입자의 분산력 향상과 관련하여 주쇄가 갖는 정전기적 반발력과 측쇄에 의한 입체적 효과를 달성할 수 있고, 또한 두 가지 효과가 동시에 작용하면서 얻어지는 침투압에 의한 효과가 있다. 이러한 콘크리트 혼화제는 일반적으로 리그닌계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 폴리카본산계 화학혼화제가 알려져 있으나, 리그닌계, 나프탈렌계 및 멜라민계 화학혼화제의 경우에는 정적기적 반발력에 의한 감수효과가 지배적이고, 입체적 효과에 의한 감수효과는 기대 이하의 성능을 나타내고 있어 급격한 슬럼프 로스가 발생하는 것으로 알려져 있다. 반면에, 폴리카르복실계 혼화제는 정전기적 반발력, 입체적 효과 및 이의 두 가지 효과에 의한 시너지 효과로 작용되는 침투압 효과까지 작용하여 높은 감수효과, 작업성 및 적은 슬럼프 로스가 일으키는 특징을 가지고 있다.
상기 폴리카르복실계 혼화제의 개질 방법으로서는 시멘트의 표면에 개질제를 흡착시킬 수 있는 방법이면 특히 제한은 없지만 시멘트에 첨가했을 때 균일하게 분산하도록, 디에틸렌글리콜 용액을 이용하고, 시멘트에 분무함으로써 시멘트에 첨가되는 것이 바람직하며, 가열을 통해 가스화하여 분무하는 것이 더욱 바람직하다. 이 후, 개질제가 시멘트 전체에 널리 퍼지도록 혼련을 하는 것이 바람직하다. 분무에 사용되는 스프레이 노즐로서는 도포, 조습, 가습 등의 용도로 일반적으로 이용되고 있는 스프레이 노즐은 모두 사용 가능하다.
보다 자세하게는, 폴리카르복실계 혼화제는 디에틸렌글리콜과 함께 혼합되어 개질제로 사용될 수 있는데, 상기 혼화제 10~40 중량% 및 디에틸렌글리콜 60~90 중량%가 혼합되어 개질제로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 자세히는, 상기 개질제를 분무할 경우, 노즐의 선단에서의 고형화를 방지하기 위해, 개질제 중의 디에틸렌글리콜 함유량을 약 60 중량% 이상으로 하는 것이 바람직하고 개질 기능을 발휘하는 폴리카르복실산계 감수제(고형분 환산)의 양이 극단적으로 줄어들지 않도록 약 90 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편 상기 개질제에 디에틸렌글리콜이 포함되어 있기 때문에 시멘트의 표면개질 시 이를 과다 첨가하게 되면, 콘크리트 조성물에 혼합될 때, 시멘트의 결착성이 낮아질 수 있어 바람직하지 않다. 이러한 이유로 상기 개질제는 개질 전의 시멘트 100 중량부 기준으로 1 중량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하고, 0.5 중량부 이하로 첨가하는 것이 더욱 바람직하다. 다만, 개질제의 첨가량이 너무 적으면, 겔화 시간의 장기화 효과가 불충분하게 되므로 개질제는 개질 전의 시멘트 100 중양부에 대해서 0.1 중량부 이상 첨가하는 것이 바람직하고 0.2 중량부 이상 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트는 기능성 결합재 100 중량% 기준으로 30~40 중량%가 포함되는 것이 바람직하며, 30 중량% 미만이거나 40 중량%를 초과해도 기능성 결합재로서의 기능이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용하는 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로 슬래그 미분말은 상기 폴리카르복실계 혼화제로 시멘트를 표면개질하는 방법과 동일한 조건에서 표면개질하여 사용되는 것을 특징으로 한다. 상기 표면개질전 고로 슬래그 미분말의 분말도는 6000~8000㎠/g이며, 상기 고로 슬래그 미분말은 잠재 수경성을 가지고 있으며 포졸란 반응성을 나타내는 물질로서 장기 강도발현 및 내구성 증진과 수화열을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 고로 슬래그 미분말의 분말도가 6000㎠/g보다 낮은 경우, 포졸란 반응성이 낮을 수 있고, 분말도가 8000㎠/g 이상인 경우 포졸란 반응성은 높으나 비용이 높아 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로 슬래그 미분말은 기능성 결합재 100 중량% 기준으로 5~10 중량%가 포함되는 것이 좋은데, 5 중량% 미만인 경우, 장기강도 발현이 미약할 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우, 초기 강도 발현이 늦어질 수 있다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 기능성 결합재 100 중량% 기준으로 15~25 중량%가 포함되는 것이 좋다. 15 중량% 미만이거나 25 중량%를 초과하면 최종 제조되는 콘크리트의 내구성에 문제를 일으키게 된다.
상기 알루미나 시멘트는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용한다. 상기 알루미나 시멘트는 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하기 위하여 사용한다. 상기 알루미나 시멘트는 결합재 100 중량%를 기준으로 5~15 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알루미나 시멘트는 중량비가 증가하면 빠른 경화 특성을 나타내며, 상기 알루미나 시멘트의 함량이 결합재에 대하여 5중량% 미만일 경우 콘크리트 초기 강도 및 균열 발생 억제 효과가 미약할 수 있고, 상기 알루미나 시멘트의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
본 발명에서 사용하는 석고분말은 무수석고와 반수석고가 1:1 내지 2:1의 중량비로 혼합하여 사용될는 것을 특징으로 하고, 기능성 결합재 100 중량% 기준으로 7~15 중량%가 포함되는 것이 좋다. 이들 석고는 분말도 5500~8500㎠/g인 것을 사용하는 것이 좋으며, 석고는 수화광물의 조직을 치밀하게 하고 콘크리트의 수축을 방지하며, 시멘트 광물의 수화속도를 조절하는 기능을 한다. 따라서 결합재 내의 석고분말 함량이 각각 7중량% 미만인 경우, 석고에 의한 수화속도 조절능력을 기대할 수 없고, 콘크리트의 수축 방지효과를 기대할 수 없으며, 상기 석고분말 함량이 15중량%를 초과하는 경우, 수화속도의 지연으로 초기 강도 발현이 늦어질 수 있다.
상기 기능성 결합재 내의 소석회는 결합재 100 중량% 기준으로 5~10 중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 초속경 콘크리트 조성물에 칼슘설포알루미네이트, 석고분말, 시멘트 및 복합 칼슘알루미네이트 광물을 추가로 첨가하여 초기강도는 수화반응시 칼슘설포알루미네이트로부터 용출되는 Al3+ 이온과 시멘트와 소석회로부터 용출되는 Ca2+ 이온이 반응하여, 칼슘알루미네이트 수화물이 생성되고, 석고와 반응하여 침상의 에트린자이트(C3A·3CaSO4·32H2O)를 생성시켜 급속하게 경화를 촉진시킬 수 있다. 따라서 기능성 결합재 100 중량% 기준으로 소석회를 5 중량% 이상으로 첨가하는 경우, 초기 수화반응속도와 수화열을 촉진시켜 저온발열특성 및 초속경성 확보의 어려움을 극복하여 압축강도와 부착강도와 같은 구조특성이 우수하여 도로포장 및 보수후 개방시간 4시간 이내에 개통이 가능하다. 나아가 소석회가 기능성 결합재에서 10 중량%이 초과되는 경우 염분침투저항성, 동결융해저항성 등의 내구특성이 떨어뜨려 도로포장 및 보수 재료로서 적합하지 않고, 그와 더불어 경제성 및 시공의 안전성을 확보할 수 없다.
본 발명에서 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소 화합물은 시멘트가 수화될 때 발생되는 수화열을 저감시키는 작용을 한다. 시멘트는 초기 수화단계에서 높은 수화열이 발생된다. 이러한 수화열은 콘크리트 균열을 발생시키는 가장 큰 요인이며, 도로포장, 교면포장과 같은 큰 면적을 차지하는 도로, 교면포장에서 수화열에 의한 균열은 내구성을 약화시키는 가장 큰 원인이다.
이 중에서도 무기계 잠열재는 일반적으로 잠열과 열전도도가 높다는 장점이 있으나 상분리 현상이 발생하며 단점을 가지고 있다. 이에 반해 지방족 탄화수소 화합물은 무기계 잠열재에 비해 상분리현상이 적어 그 수명이 길다는 장점이 있으나, 가격면에서는 비싸다는 단점이 있다. 그러나 이들 무기계 잠열재나 지방족 탄화수소를 적절한 조성비에 따라 최적의 공융혼합물을 콘트리트 조성물에 적용하여 콘트리트의 양생시간을 단축시키고 콘크리트 구조물의 내부결함을 최소화시켜 내구성 및 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 무기계 잠열재는 Al2(SO4)3·10H2O, Mg(SO3)2·6H2O, ZnSO4·7H2O 및 Na2SO4·10H2O 로 이루어진 군 중에서 2종 이상이 선택될 수 있고, 상기 지방족 탄화수소 화합물은, 보다 구체적으로는 n-테트라데칸, n-펜타데칸, n-헥사데칸, n-헵타데칸, n-옥타데칸, n-노나데칸, n-에이코산, n-헨에이코산, n-도코산, n-트리코산, n-테트라코산, n-펜타코산, n-헥사코산, n-헵타코산, n-옥타코산로 이루어진 군 중에서 1종 이상이 선택될 수 있다.
이에, 본 발명의 기능성 결합재에 포함되는 2종의 무기계 잠열재와 지방족 탄화수소 화합물은 각각 최종 중량이 결합재 100 중량% 기준으로 0.5~3 중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 이 때 무기계 잠열재 2종과 지방족 탄화수소 화합물이 각각 0.5 중량% 미만인 경우, 콘크리트의 초기 수화열을 흡수하는 기능이 미약하여 수화열 저감효과가 낮을 수 있으며, 상기 무기계 잠열재 2종과 지방족 탄화수소 화합물이 각각 3 중량%를 초과하는 경우, 초기 수화단계에서 콘크리트의 온도가 낮아져 반응성이 떨어지고 수화속도가 저하될 수 있다. 또한 무기계 잠열재가 단독으로 포함되어, 무기계 잠열재 1종과 지방족 탄화수소 화합물을 포함하는 경우에도 최종 콘크리트 조성물의 강도나 내구성에 영향을 줄 수 있어 바람직하지 않다. 이에 본 발명에서는 2종의 무기계 잠열재와 1종 이상의 지방족 탄화수소 화합물은 반드시 함께 포함되는 것이 좋다.
본 발명의 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 물 100 중량부 기준으로 상기 기능성 결합재 320~420 중량부, 잔골재 800~1250 중량부, 굵은골재 300~600 중량부, 라텍스 합성 폴리머 70~150 중량부, 경화촉진제 5~12 중량부 및 무수구연산 1~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 기능성 결합재는 물 100 중량부 기준으로 320~420 중량부가 포함되는 것이 바람직한데 320 중량부 미만이면 콘크리트의 초기 수화열을 흡수하는 기능이 미약하여 수화열 저감효과가 낮을 수 있으며, 420 중량부를 초과하면 초기 수화단계에서 콘크리트의 온도가 낮아져 반응성이 떨어지고 수화속도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 시멘트 조성물에 사용하는 골재는 잔골재와 굵은 골재로 구분되며, 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은 골재로 구분한다. 이들은 시멘트 콘크리트 조성물에 물 100 중량부 기준으로 잔골재 800~1250 중량부 및 굵은골재 300~600 중량부가 포함되는 것이 바람직한데 잔골재와 굵은골재의 함량비가 어긋나면 최종 제조된 콘크리트의 강도나 내구성이 좋지 않을 수 있다.
상기 라텍스 합성 폴리머는 시멘트 콘크리트 조성물에 물 100 중량부 기준으로 70~150 중량부가 포함되는 것이 좋으며, 70 중량부 미만이거나, 150 중량부를 초과하면 역시 최종 제조된 콘크리트의 강도나 내구성이 좋지 않을 수 있다. 이 때 본 발명에서 사용하는 라텍스 합성 폴리머의 농도는 40~60 (w/v)인 것이 바람직하다. 상기 라텍스 합성 폴리머는 약 -10℃ 내지 30℃의 유리 전이 온도(Tg)를 가지며, 바람직하게는 분자량 86.1 g/mol의 아세트산비닐로 이루어지며, 최종 입자 크기 30nm 내지 1500nm 상태로 수분산된 상태이다.
상기 경화촉진제는 초기 경화 속도를 조절하기 위하여 사용한다. 상기 경화촉진제는 물 100 중량부 기준으로 5~12 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 경화촉진제의 함량이 5 중량부 미만일 경우 초기 강도 발현이 늦어지고, 상기 경화촉진제의 함량이 12 중량부를 초과하면 반응성이 높아져 작업성이 저하되고 가격경쟁력이 저하된다. 상기 경화촉진제는 CalciumFormate(Ca(HCOO)2), Li2CO3, CaCl2, K2SO4, Na2CO3 중에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
상기 무수구연산은 물 100 중량부 대비 1~5 중량부가 포함되는 것이 좋은데, 시멘트 콘크리트를 이용한 작업시에 지연제로 사용되며, 상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하고 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 무수구연산 대신 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올이 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로 포장 보수 공법을 제공한다.
보다 더 바람직하게는 시멘트 조성물을 이용한 포장 보수 공법으로서, 도로면을 파쇄기, 평삭기, 숏블라스터를 이용하여 절삭, 블라스팅하여 레이탄스 및 불순물을 제거하는 단계; 제거된 부위를 청소하는 단계; 청소된 부위에 살수하여 습윤상태를 유지하는 단계; 습윤상태 유지 후 높은 접착력 및 방수효과를 얻기 위하여 브루밍 또는 프라이머 처리하는 단계; 브루밍 또는 프라이머 처리한 상부에, 본 발명의 초속경 시멘트 조성물을 타설하는 단계; 타설 후 상부의 수분 증발을 방지하여 초기 소성균열을 방지하기 위하여 양생제를 살포하는 단계; 양생제 살포 후 균열 유발 및 미끄럼 저항치를 높이기 위하여 타이닝하는 단계; 양생하는 단계를 포함한다.
상기 양생하는 단계는, 현장의 온도, 습도, 바람의 세기를 포함하는 대기 상태에 따라 1) 양생제만을 살포하거나, 2) 양생제를 살포한 후 상부에 비닐 또는 양생포를 덮고 살수하여 습윤상태를 유지하거나, 또는 3) 양생제 살포 후 비닐, 양생포, 또는 보온덮개를 이용하여 보온을 유지하면서 양생하는 단계를 구분하여 적용하는 것이 좋다.
특히, 상기 양생하는 단계에서, 현장 대기 조건(예를 들면, 하절기처럼 대기온도(25℃이상)가 높고 상대습도가 낮으며 바람이 많은 대기조건인 경우에는 양생제 살포 후 비닐, 양생포 등을 덮고 살수하여 습윤상태를 유지한다. 반대로 대기온도(25℃이하)가 높지 않고 상대습도가 높으며 바람이 적은 대기조건인 경우에는 양생제만을 살포하여 양생한다.)에 따라 양생제만을 살포하거나 양생제를 살포한 후 상부에 비닐, 양생포 등을 덮고 살수하여 습윤상태를 유지하면서 양생하는 단계를 구분하여 적용할 수 있다. 또한, 대기온도가 5℃ 이하가 되는 경우에는 양생제 살포 후 비닐, 양생포, 보온덮개 등을 이용하여 보온양생을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서, 상기 브루밍 또는 프라이머 처리는 상기 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 콘크리트 슬래브에 부착되기 용이하게 하는 작업을 의미하는 것으로 사용한다. 브루밍재로는 SBR(Styrene Butadiene Rubber) 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르(Poly Acryl Ester; PAE), 에폭시 에멀젼, 에틸 비닐 아세테이트(Ethyl Vinyl Acetate; EVA) 및 아크릴 에멀젼 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 프라이머 재료로는 SBR(Styrene Butadiene Rubber) 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르(Poly Acryl Ester; PAE), 에폭시 에멀젼, 에틸 비닐 아세테이트(Ethyl Vinyl Acetate; EVA) 및 아크릴 에멀젼 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 선택하여 사용할 수 있다.
이때, 브루밍재 또는 프라이머는 고형분의 함량을 10중량% 정도로 낮추어 시공하는 것이 좋은데, 고형분 함량이 10중량%를 초과하여 사용할 경우에 발생하는 피막 두께가 두꺼워져 도리어 부착성능이 저하될 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1 및 비교예 1. 콘트리트 첨가용 결합재의 제조>
하기 표 1의 조건으로 각 성분을 혼합하여 콘트리트 첨가용 결합재를 첨가하였다.
이 때 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트는 메틸 폴리에틸렌 글리콜 비닐 에테르-무수 말레산 공중합체와 디에틸렌글리콜을 40:60의 중량비로 혼합하여 얻은 폴리카르복실계 혼화제를 시멘트 100g 당 0.3g씩 첨가한 후 가열을 통해 가스화하여 분무함으로써 제조하였다. 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 고로 슬래그 미분말도 이와 마찬가지로 메틸 폴리에틸렌 글리콜 비닐 에테르-무수 말레산 공중합체와 디에틸렌글리콜을 40:60의 중량비로 혼합하여 얻은 폴리카르복실계 혼화제를 고로 슬래그 미분말 100g 당 0.3g씩 첨가한 후 가열을 통해 가스화하여 분무함으로써 제조하였다.
석고분말은 무수석고와 반수석고가 1:1의 중량비로 혼합된 것을 사용하였다.
조건 표면개질된
시멘트
(g)		 표면개질된 고로
슬래그
미분말
(g)		 칼슘
설포
알루미네이트
(g)		 알루미나 시멘트
(g)		 석고분말
(g)		 소석회
(g)		 Al2(SO4)3·10H2O
(g)		 ZnSO4·7H2O n-헥사데칸
(g)		 총계
(g)
실시예 1-1 39.5 5 25 15 7 5 0.5 2 1 100
실시예 1-2 30 10 25 5 15 10 2 1 2 100
실시예 1-3 40 10 15 13 9 9 0.5 0.5 3 100
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
비교예 1-1 55 9 13 5 9 9 0 0 0 100
비교예 1-2 45 9 17 1 9 9 5 1 4 100
비교예 1-3 35 10 12 22 9 9 3 0 0 100
비교예 1-4 35 7 25 10 7 7 0 9 0 100
비교예 1-5 30 15 10 10 20 12 3 0 0 100
<실시예 2 및 비교예 2. 성분 함량비에 따른 콘크리트 조성물의 제조>
하기 표 2의 조건으로 실시예 1-1의 결합재, 잔골재, 굵은 골재, 경화촉진제(CaCl2), 무수 구연산을 강제식 믹서에 투입하여 교반한 후, 물과 라텍스 합성 폴리머 액상을 첨가하여 다시 2분간 교반하여 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
조건　 물
(g)		 실시예 1-1의 결합재
(g) 		잔골재
(g)		 굵은골재
(g)		 라텍스 합성 폴리머 액상 (47(w/v)%)
(g)		 경화촉진제
(g)		 무수
구연산
(g)		 총합
(g)
실시예 2-1 100 320 1250 310 70 5 5 2060
실시예 2-2 100 420 800 588 140 11 1 2060
실시예 2-3 100 380 1090 400 80 7 3 2060
　 　 　 　 　 　 　
비교예 2-1 100 280 1110 510 50 10 0 2060
비교예 2-2 100 500 972 400 80 0 8 2060
비교예 2-3 100 320 990 440 180 30 0 2060
<실시예 3 및 비교예 3. 결합재의 성분에 따른 콘크리트 조성물의 제조>
실시예 2 및 비교예 2의 방법으로 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하되, 결합재를 하기 표 3의 조건으로 치환하여 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
　조건 결합재 종류에 따른 콘크리트 조성물
실시예 3-1 실시예 1-2의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
실시예 3-2 실시예 1-3의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
비교예 3-1 비교예 1-1의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
비교예 3-2 비교예 1-2의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
비교예 3-3 비교예 1-3의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
비교예 3-4 비교예 1-4의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
비교예 3-5 비교예 1-5의 결합재를 사용한 콘크리트 조성물
<시험예 1. 슬럼프시험>
실시예 2 및 3, 비교예 2 및 3의 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2402에 규정한 방법에 따라 슬럼프시험(반죽의 정도)을 수행하여 그 결과를 다음의 표 4와 같이 나타내었다. 슬럼프시험은 콘크리트의 연도 및 점조성 등과 같은 반죽의 질기를 시험하는 것으로, 수치가 클수록 워커빌리티(Workability) 즉, 콘크리트의 타설시 작업성이 우수하다는 것을 의미한다.
　조건 슬럼프(cm)
교반 직후 20분 경과 후
실시예 2-1 20 19.1
실시예 2-2 20 18.2
실시예 2-3 20 18.7
실시예 3-1 20 18.0
실시예 3-2 20 19.2
비교예 2-1 20 13.2
비교예 2-2 20 14.3
비교예 2-3 20 15.1
비교예 3-1 20 13.4
비교예 3-2 20 14.1
비교예 3-3 20 15.4
비교예 3-4 20 15.2
비교예 3-5 20 16.1
일반적으로 슬럼프 시험에서는 19±3cm의 슬럼프를 교면 포장용 콘크리트의 적정 작업성으로 평가하고 있으며, 이후 일정시간(약 30분 내외)의 시간까지 슬럼프 손실이 적어야 우수한 작업성을 가진 콘크리트라고 할수 있다. 따라서 다소 짧은시간(20분)에 슬럼프 손실이 큰 경우 현장 작업성이 우수한 콘크리트라고 말할 수 없다.
따라서, 상기 표 4에서와 같이, 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 2 및 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 작업성이 우수한 것임을 확인할 수 있다.
<시험예 2. 압축강도 측정>
실시예 2 및 3, 비교예 2 및 3의 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2405에 규정한 방법에 따라 압축강도를 측정하여 하기 표 5에 시간 경과에 따른 값을 나타내었다. 본 발명에서는 콘크리트로 사용하기에 적합한 압축강도를 4시간에 약 21Mpa 이상으로 기준하였다.
구 분 4시간 후 압축강도 (Mpa)
실시예 2-1 25.5
실시예 2-2 24.8
실시예 2-3 23.6
실시예 3-1 22.2
실시예 3-2 24.3
비교예 2-1 19.5
비교예 2-2 20.5
비교예 2-3 19.3
비교예 3-1 18.2
비교예 3-2 19.4
비교예 3-3 19.2
비교예 3-4 20.1
비교예 3-5 18.6
상기 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 4시간이 경과하면 경화되기 때문에 타설된 콘크리트에서 다른 작업을 수행할 수 있었다. 또한, 완전히 경화된 후에도 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 2 및 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 압축강도가 높았다.
<시험예 3. 휨강도 측정>
실시예 2 및 3, 비교예 2 및 3의 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2408에 규정한 방법에 따라 휨강도를 측정한 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 본 발명에서는 콘크리트로 사용하기에 적합한 휨강도는 4시간에 약 4.5Mpa 이상으로 기준하였다.
구 분 4시간 후 휨강도(Mpa)
실시예 2-1 4.75
실시예 2-2 4.62
실시예 2-3 4.83
실시예 3-1 4.97
실시예 3-2 4.84
비교예 2-1 3.80
비교예 2-2 3.91
비교예 2-3 4.13
비교예 3-1 4.11
비교예 3-2 4.19
비교예 3-3 3.91
비교예 3-4 3.95
비교예 3-5 4.23
상기 표 6을 참고하면, 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 4시간이 경과하면 경화되어 외부의 하중에 대한 저항력이 발생되어 콘크리트의 변형이 발생되지 않았다. 또한, 콘크리트가 완전히 경화되는 28일 후에는 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 2 및 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 휨강도가 월등히 높았다.
<시험예 4. 부착강도 측정>
실시예 2 및 3, 비교예 2 및 3의 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2762에 규정한 방법에 따라 부착강도를 측정하였고, 그 결과를 표 7에 나타내었다. 본 발명에서는 콘크리트로 사용하기에 적합한 부착강도는 4시간에 약 1.4Mpa 이상으로 기준하였다.
구 분 4시간 후 부착강도(Mpa)
실시예 2-1 1.69
실시예 2-2 1.53
실시예 2-3 1.47
실시예 3-1 1.59
실시예 3-2 1.65
비교예 2-1 1.32
비교예 2-2 1.21
비교예 2-3 1.23
비교예 3-1 1.32
비교예 3-2 1.25
비교예 3-3 1.36
비교예 3-4 1.30
비교예 3-5 1.24
그 결과, 상기 표 7에 개시된 바와 같이, 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 2 및 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 부착강도가 월등히 높았다.
<시험예 5. 수화열 최고 상승온도 측정>
실시예 2 및 3, 비교예 2 및 3의 시멘트 콘크리트 조성물에 대해 수화열 최고 상승온도 측정을 하였고 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다. 본 발명에서는 콘크리트로 사용하기에 적합한 수화열 최고 상승온도는 30~40℃인 것으로 기준하였다.
구 분 수화열 최고온도 (℃)
실시예 2-1 36.1
실시예 2-2 34.3
실시예 2-3 32.7
실시예 3-1 34.2
실시예 3-2 35.2
비교예 2-1 68.2
비교예 2-2 29.3
비교예 2-3 34.4
비교예 3-1 65.6
비교예 3-2 29.9
비교예 3-3 65.4
비교예 3-4 67.8
비교예 3-5 65.2
실험결과 수화열이 최고로 오르는 시각은 대부분 100분 내외였고 그 전에 급격히 상승하여 100분이 지난 후 다시 급격히 하강하는 추세를 보여주었다. 표 8에 따르면, 실시예 2 및 3에 따라 제조된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 2 및 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 수화열이 30~40℃를 유지하여 조절이 잘 되고 있음을 보여줄 수 있다. 한편 비교예 2 및 3에서는 60℃ 이상의 고열 외에도 30℃ 미만의 기준치 이상의 더 낮은 수화열이 발생하기도 하지만 이 경우 콘크리트의 온도가 낮아져 반응성이 떨어지기 때문에 실제 도로포장이나 기타 타설용으로 사용하기에 더욱 적합지 않다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (6)

  1. 물 100 중량부 기준으로 기능성 결합재 320~420 중량부, 잔골재 800~1250 중량부, 굵은골재 300~600 중량부, 라텍스 합성 폴리머 70~150 중량부, 경화촉진제 5~12 중량부 및 무수구연산 1~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물로서,
    상기 기능성 결합재가 폴리카르복실계 혼화제로 표면개질된 시멘트 30~40 중량% 및 고로슬래그 미분말 5~10 중량%, 칼슘설포알루미네이트 15~25 중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 석고분말 7~15 중량%, 소석회 5~10 중량%, 2종의 무기계 잠열재 0.5~3 중량% 및 지방족 탄화수소 1~3 중량%를 함유하는 것이고,
    상기 무기계 잠열재가 Al2(SO4)3·10H2O, Mg(SO3)2·6H2O, ZnSO4·7H2O 및 Na2SO4·10H2O으로 이루어진 군 중에서 1종 이상이 선택되는 것이며,
    상기 지방족 탄화수소 화합물이 n-테트라데칸, n-펜타데칸, n-헥사데칸, n-헵타데칸, n-옥타데칸, n-노나데칸, n-에이코산, n-헨에이코산, n-도코산, n-트리코산, n-테트라코산, n-펜타코산, n-헥사코산, n-헵타코산 및 n-옥타코산으로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항의 수화열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로 포장 보수 공법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도로 포장 보수 공법은, 도로면을 파쇄기, 평삭기, 숏블라스터를 이용하여 절삭, 블라스팅하여 레이탄스 및 불순물을 제거하는 단계; 제거된 부위를 청소하는 단계; 청소된 부위에 살수하여 습윤상태를 유지하는 단계; 습윤상태 유지 후 높은 접착력 및 방수효과를 얻기 위하여 브루밍 또는 프라이머 처리하는 단계; 브루밍 또는 프라이머 처리한 상부에, 제1항의 초속경 시멘트 조성물을 타설하는 단계; 타설 후 상부의 수분 증발을 방지하여 초기 소성균열을 방지하기 위하여 양생제를 살포하는 단계; 양생제 살포 후 균열 유발 및 미끄럼 저항치를 높이기 위하여 타이닝하는 단계; 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 보수 공법.
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