KR102272763B1 - 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법 - Google Patents

습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물로서, 기능개선재 5 내지 75 중량%, 잔골재 5 내지 90 중량% 및 물 1 내지 35 중량%를 포함하며;
상기 기능개선재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 10 내지 30 중량부, 황산마그네슘 5 내지 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 20 중량부, 탄질화티타늄 0.5 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 0.5 내지 10 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 10 내지 30 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 1 내지 15 중량부, 폴리피로멜리트이미드 0.5 내지 10 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 0.1 내지 5 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실갈레이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
고유동성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능을 갖고, 우수한 균열억제성능, 강도성능 및 내구성을 가져, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법에 관한 것이다.

Description

습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법{Mortar composition having excellent wet-curing and crack inhibiting performance method for repairing and reinforcing concrete structure using the same}
본 발명은 고유동성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능을 갖고, 우수한 균열억제성능, 강도성능 및 내구성을 가져, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법에 관한 것이다.
콘크리트의 구조물의 중성화, 염해, 동해, 화학적 부식, 알칼리 골재 반응, 피로, 풍화, 화재 등과 같이, 시간경과와 함께 콘크리트가 원래의 기능을 발휘하지 못하고 특성이 저하되는 것을 열화(성능저하)라고 한다.
일반적으로 콘크리트 구조물 특히, 지하구조물(하수박스, 하수맨홀, 하수암거 등), 지수구조물, 교량 콘크리트 슬래브, 도로 노면, 옹벽, 날개벽, 도로 측구부, 교량 하부, 교각, 토목구조물 등의 지상구조물은 시간이 지날수록 열화에 의해 콘크리트에 균열이 발생할 수 있고, 콘크리트의 압축강도 및 철근의 인장강도가 점차 떨어질 수 있다. 또한, 상기 균열 부위를 통해 노출된 콘크리트는 염소이온 침투, 동결융해, 중성화 현상이 진행되어 철근부식과 함께 심한 경우에는 구조물이 붕괴될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 고습윤 환경에 건설된 콘크리트 구조물의 대부분은 구조적으로 가장 중요한 기초 부분이거나 집중하중을 받는 경우가 많고, 쇄굴, 충격 또는 기타 사유에 의해 균열이 발생하기 쉬운 환경에 노출되어 있다. 또한, 물 또는 화학성분이 상기한 균열부위로 용이하게 침투할 수 있고, 내부 철근을 부식시킴으로써 콘크리트가 쉽게 파손될 수 있다.
따라서, 이러한 콘크리트 구조물에 대하여, 많은 예산을 들여 진단하고, 콘크리트 구조물이 열화되어 균열이 발생하면 조속하게 상기 열화된 부위를 보수할 필요가 있다. 더욱이 콘크리트 구조물이 고습윤 환경에 건설된 경우에는 이러한 진단 및 보수가 매우 어려운 문제점이 있는 실정이다.
따라서 이러한 고습윤 환경에 건설되는 콘크리트 구조물에 시공하는 모르타르 조성물은 물과의 접촉을 최소화하는 방식으로 사용되어 왔다. 그러나 상기 고습윤 환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 이러한 방식으로도 타설 초기 물과 접촉하는 것을 막기 어렵고, 타설 후에는 경화 및 접착불량, 부착강도의 심각한 저하 현상 등으로 인하여 콘크리트 구조물의 보수효과가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 물과의 접촉에 의한 재료분리 및 환경오염 등의 여러가지 문제점이 여전히 남아있는 실정이다.
따라서, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능과 균열억제성능, 뿐만 아니라, 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 강도성능 및 내구성을 가져, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0384942호 대한민국 등록특허 제10-1609697호 대한민국 등록특허 제10-2124771호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현 예는 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능과 균열억제성능, 강도성능 및 내구성을 가져, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
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 발명의 일 구현예는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물로서, 기능개선재 5 내지 75 중량%, 잔골재 5 내지 90 중량% 및 물 1 내지 35 중량%를 포함하며;
상기 기능개선재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 10 내지 30 중량부, 황산마그네슘 5 내지 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 20 중량부, 탄질화티타늄 0.5 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 0.5 내지 10 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 10 내지 30 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 1 내지 15 중량부, 폴리피로멜리트이미드 0.5 내지 10 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 0.1 내지 5 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실갈레이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제공한다.
상기 탄질화티타늄은 티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 팽창 그라파이트를 혼합한 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1300 내지 1500 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되는 것이고;
상기 팽창 그라파이트는 5 내지 15 ℃의 온도에서 황산 100 중량부, 그라파이트 0.5 내지 10 중량부 및 하이드라진 1 내지 30 중량부를 혼합하여 24 내지 36 시간 동안 그라파이트를 침적하는 단계, 상기 침적한 그라파이트를 세척 및 건조하여 팽창 전의 그라파이트를 수득하는 단계, 및 상기 팽창 전의 그라파이트를 500 내지 800 ℃의 온도에서 10 내지 30 분 동안 팽창시켜 팽창비율((고팽창 그라파이트의 부피)/(팽창 전의 그라파이트의 부피))이 450 내지 600 배인 고팽창 그라파이트를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 고팽창 그라파이트인 것일 수 있다.
상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 아바카(abaca) 또는 코이어(coir)로 이루어진 천연셀룰로오스 원료를 수세하여 세척한 후 건조 및 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 천연셀룰로오스 원료를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계; 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 옥토시놀 0.1 내지 5 중량%, 아이소소바이드 1 내지 10 중량% 및 에틸 알코올 85 내지 98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 상기 숙성이 완료된 천연셀룰로오스 강화섬유를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것일 수 있다.
상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계;에서 상기 분산액은 하기 화학식 1로 표시되는 안트라센-솔비톨에톡실레이트 복합체 0.1 내지 5 중량%를 더 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021020505324-pat00001
상기 식에서 n은 2 내지 10의 정수이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하고 흡입장치를 이용하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면과 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물과의 부착성을 개선하고, 유해물질, 물 등의 침투를 방지하기 위하여, 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법에 따르면, 고유동성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 뿐만 아니라, 수심이 깊은 곳, 침출수가 많은 곳에서도 탁월한 성능을 발휘할 수 있어 연속타설 시공 및 수질 오염 방지 등 시공성 및 친환경성이 우수한 효과가 있다. 이로써, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능으로, 빠른 시간 내에 경화되어 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 따르면, 우수한 균열억제성능과, 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 강도성능 및 항균, 탈취, 불연 등의 내구성을 구현함으로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써 고습윤 환경에 존재하는 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구현 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 "콘크리트 구조물"이라 함은 하수 관련 구조물, 콘크리트 포장, 측구 콘크리트, 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 신축이음부, 교량 하부, 옹벽, 날개벽, 교각, 토목구조물 등을 모두 포함하고, 보다 구체적으로 우수 및 하수종말처리장 구조물, 수중콘크리트 구조물, 해양콘크리트 구조물, 수리구조물(농수로, 배수로, 수간교, 수문구조물), 화학공장, 정수장 등의 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 및 프리캐스트 제품, 하수관거, 하수암거, 맨홀 및 관련 지하구조물, 지수구조물, 지중구조물, 도수터널, 복개 구조물 등의 관련 구조물 또는 이들의 지하매설 시설물 등의 콘크리트로 이루어진 구조물을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명의 일 구현 예는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물로서, 기능개선재 5 내지 75 중량%, 잔골재 5 내지 90 중량% 및 물 1 내지 35 중량%를 포함하며;
상기 기능개선재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 10 내지 30 중량부, 황산마그네슘 5 내지 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 20 중량부, 탄질화티타늄 0.5 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 0.5 내지 10 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 10 내지 30 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 1 내지 15 중량부, 폴리피로멜리트이미드 0.5 내지 10 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 0.1 내지 5 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실갈레이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법에 따르면, 고유동성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 뿐만 아니라, 수심이 깊은 곳, 침출수가 많은 곳에서도 탁월한 성능을 발휘할 수 있어 연속타설 시공 및 수질 오염 방지 등 시공성 및 친환경성이 우수한 효과가 있다. 이로써, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능으로, 빠른 시간 내에 경화되어 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 따르면, 우수한 균열억제성능과, 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 강도성능 및 항균, 탈취, 불연 등의 내구성을 구현함으로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써 고습윤 환경에 존재하는 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 기능개선재 5 내지 75 중량%, 잔골재 5 내지 90 중량% 및 물 1 내지 35 중량%를 포함한다.
상기 기능개선재는 습윤경화성능 및 균열억제성능, 뿐만 아니라, 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 강도성능, 내마모성, 내수성, 내산성, 내염해성, 항균, 탈취, 불연 등의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다.
상기 기능개선재는 본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물에 5 내지 75 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 기능개선재의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 본 발명의 개선효과가 미약할 수 있고, 상기 기능개선재의 함량이 너무 많은 경우에는 강도 및 내구성능은 개선되지만, 수축팽창효과에 의하여 균열이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 상기 기능개선재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 10 내지 30 중량부, 황산마그네슘 5 내지 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 20 중량부, 탄질화티타늄 0.5 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 0.5 내지 10 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 10 내지 30 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 1 내지 15 중량부, 폴리피로멜리트이미드 0.5 내지 10 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 0.1 내지 5 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실갈레이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다
보다 구체적으로, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트는 KS규격에 맞는 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트는 분말도가 3,500 내지 9,000 cm2/g인 것을 사용하여, 우수한 초기강도 발현 및 작업성을 제공할 수 있고, 균열발생을 매우 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다. 특히, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 경화성능으로, 빠른 시간 내에 경화되어 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이한 효과가 있다. 또한, 고유동성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 뿐만 아니라, 수심이 깊은 곳, 침출수가 많은 곳에서도 탁월한 성능을 발휘할 수 있어 연속타설 시공 및 수질 오염 방지 등 시공성 및 친환경성이 우수한 효과가 있다.
이하, 상기 기능개선재를 구성하는 성분들의 함량은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 고로슬래그는 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성을 증진시키는 기능을 한다.
상기 고로슬래그는 선철 제조공정의 부산물인 수재슬래그를 미분쇄한 것으로서, 분말도가 4,000 내지 8,500 cm2/g이고, CaO 38 내지 45 중량%, SiO2 30 내지 36 중량%, Al2O3 12 내지 18 중량%, MgO 1 내지 10 중량%, SO3 0.001 내지 4.0 중량%, Fe2O3 0.25 내지 0.35 중량%, 및 10 중량% 이하의 기타성분을 포함하는 것을 사용하여, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 고로슬래그는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 고로슬래그의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 초기균열 발생억제, 변형 저항성, 인장강도 등을 개선하여, 우수한 균열억제성능을 구현하는 기능을 한다.
상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 아바카(abaca) 또는 코이어(coir)로부터 수득되는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 아바카(abaca) 또는 코이어(coir)로 이루어진 천연셀룰로오스 원료를 수세하여 세척한 후 건조 및 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 천연셀룰로오스 원료를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계; 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 옥토시놀 0.1 내지 5 중량%, 아이소소바이드 1 내지 10 중량% 및 에틸 알코올 85 내지 98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 상기 숙성이 완료된 천연셀룰로오스 강화섬유를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하여, 상기한 효과 뿐만 아니라, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서도 시공의 용이성을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계;에서 상기 분산액은 하기 화학식 1로 표시되는 안트라센-솔비톨에톡실레이트 복합체 0.1 내지 5 중량%를 더 포함하여, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021020505324-pat00002
상기 식에서 n은 2 내지 10의 정수이다.
상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 천연셀룰로오스 강화섬유의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 천연셀룰로오스 강화섬유의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 황산마그네슘는 조기에 높은 강도 및 부착력을 제공하여 고습윤 환경에서도 압축강도, 휨강도 및 부착강도 등의 콘크리트의 강도를 개선하고, 수축저감효과를 제공하여, 우수한 장기강도 개선 및 미세균열을 방지하는 기능을 한다. 또한, 염해 및 동결융해 저항성및 항균력을 향상시키는 기능을 한다.
이때, 상기 황산마그네슘은 평균 길이가 5 내지 50 μm인 침상형의 염기성 황산마그네슘인 것을 사용하여 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 상기 침상형의 염기성 황산마그네슘은 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 및 산화마그네슘(MgO)을 2 내지 5 : 1 몰비율로 혼합하여, 증류수에 혼합한 후, 상기 혼합물을 상압 및 100 내지 120 ℃의 온도에서 리플럭스시키면서 상기 황산마그네슘과 상기 산화마그네슘을 5 내지 12 시간 동안 반응시키는 단계; 원심분리기 또는 필터기를 이용하여 상기 반응된 결과물로부터 침전물을 얻는 단계; 및 상기 침전물을 건조하여 침상형의 염기성 황산마그네슘(5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O)을 수득하는 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하여, 상기한 개선효과를 더욱 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성 및 내열성을 매우 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 황산마그네슘는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 5 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 황산마그네슘의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 황산마그네슘의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 수화반응성을 증가시키고 균열을 억제하는 기능을 한다. 즉, 물과 접촉할 때 순식간에 물과 반응하여 에트린자이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 단시간 내에 우수한 압축강도를 얻을 수 있게 하는 기능을 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 5 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 탄질화티타늄은 우수한 강도, 내마모성, 내부식성, 내산 및 내염해성 등의 내구성능을 개선하는 기능을 한다. 특히, 조성물의 윤활성을 향상시켜, 수화광물의 조직을 더욱 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 더욱 방지하는 기능을 한다.
상기 탄질화티타늄은 티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 팽창 그라파이트를 혼합한 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1300 내지 1500 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되어, 조성이 TiC0.3N0.7 내지 TiC0.7N0.3의 범위이고, 평균입경이 10 nm 내지 50 μm인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
이때, 상기 팽창 그라파이트는 5 내지 15 ℃의 온도에서 황산 100 중량부, 그라파이트 0.5 내지 10 중량부 및 하이드라진 1 내지 30 중량부를 혼합하여 24 내지 36 시간 동안 그라파이트를 침적하는 단계, 상기 침적한 그라파이트를 세척 및 건조하여 팽창 전의 그라파이트를 수득하는 단계, 및 상기 팽창 전의 그라파이트를 500 내지 800 ℃의 온도에서 10 내지 30 분 동안 팽창시켜 팽창비율((고팽창 그라파이트의 부피)/(팽창 전의 그라파이트의 부피))이 450 내지 600 배인 고팽창 그라파이트를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 고팽창 그라파이트인 것일 수 있다. 이때, 상기 침적한 그라파이트의 건조는 85 내지 105 ℃의 온도에서 2 내지 10 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 탄질화티타늄은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄질화티타늄의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 탄질화티타늄의 함량이 너무 많은 경우에는 제조원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경질혈암단백석은 자연적으로 나노입자의 기공형태가 형성되어진 광물로서 반응성 개선을 위한 촉매역할을 하여, 더욱 빠른 경화특성을 제공하고, 재료분리 억제 및 재료손실을 더욱 효과적으로 방지하는 기능을 한다. 뿐만 아니라, 우수한 강도 및 내마모성을 제공할 수 있고, 우수한 흡착성으로 탈취, 항균성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 경질혈암단백석은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 경질혈암단백석의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 경질혈암단백석의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하되거나, 제조원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하여, 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서의 시공성을 향상시키는 기능을 한다. 또한, 강도, 연성, 난연성, 내수성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되거나, 제조원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하여, 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서의 시공성을 향상시키는 기능을 한다. 또한, 강도, 연성, 내염해성 및 동결융해 저항성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되거나, 제조원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하여, 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서의 시공성을 매우 향상시키는 기능을 한다. 또한, 강도, 연성, 내마모성, 내수성, 내후성, 내염해성 및 동결융해 저항성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 15 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 초기경화속도가 지연되거나, 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리피로멜리트이미드는 강도, 연성, 내마모성, 내수성, 내후성, 내염해성 및 동결융해 저항성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 폴리피로멜리트이미드는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리피로멜리트이미드의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리피로멜리트이미드의 함량이 너무 많은 경우에는 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 클로로메틸 이소티아졸린은 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하여, 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서의 시공성을 매우 향상시키는 기능을 한다. 또한, 항균성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 클로로메틸 이소티아졸린은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 클로로메틸 이소티아졸린의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 클로로메틸 이소티아졸린의 함량이 너무 많은 경우에는 내마모성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 옥틸-3-이소티아졸론은 상기 클로로메틸 이소티아졸린과 함께 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하여, 재료손실을 방지하고, 고습윤 환경에서의 시공성을 매우 향상시키는 기능을 한다. 또한, 항균성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 옥틸-3-이소티아졸론은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 옥틸-3-이소티아졸론의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 옥틸-3-이소티아졸론의 함량이 너무 많은 경우에는 내마모성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 옥틸-3-이소티아졸론 및 클로로메틸 이소티아졸린은 1: 0.5 내지 1 중량비율로 혼합하여 사용하는 경우, 상기한 개선효과 뿐만 아니라, 항균성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 에틸헥실갈레이트는 유동성 및 항균성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 에틸헥실갈레이트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에틸헥실갈레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 에틸헥실갈레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 내마모성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 기능개선재는 휨강도, 인장강도, 초기 소성균열 방지 및 파괴인성을 더욱 개선하기 위하여, 친수성 섬유를 더 포함할 수 있다. 상기 친수성 섬유로는 친수성 나일론 섬유, 폴리에틸렌(PE) 섬유, 폴리프로필렌(PP) 섬유 및 이들의 혼합섬유 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 친수성 섬유는 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 3 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능개선재는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시킴으로써 강도 및 내구성을 높이기 위하여 소포제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 소포제가 기능개선재에 첨가되면 공기연행 효과를 부여하여 작업성 및 가사시간을 향상시킬 수 있다.
상기 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다. 또한, 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있다. 또한, 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 또한, 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있다. 또한, 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 또한, 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있다. 다만, 상기 소포제가 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 소포제가 사용될 수 있다.
상기 소포제는 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 3 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능개선재는 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제로는 폴리카르본산계, 멜라민계, 아미노술폰산계 또는 나프탈렌계 유동화제를 사용할 수 있다. 멜라민계, 아미노술폰산계 또는 나프탈렌계 감수제는 폴리카르본산계 감수제에 비하여 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 크지 않으며, 유기혼화재와 혼합되는 경우 거품현상이 발생하여 혼화성이 나쁘다는 단점이 있다. 따라서, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 감수제는 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 3 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
한편, 일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 본 발명의 명세서에서 "잔골재"라 함은 평균 입경이 5 mm 이하인 것을 의미한다. 상기 잔골재는 본 발명의 일 구현예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물에 5 내지 90 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물의 제조방법을 설명한다.
상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 기능개선재 5 내지 75 중량% 및 잔골재 5 내지 90 중량%를 강제식 믹서 또는 진공형 믹서에서 프리 믹싱한 후, 물 1 내지 35 중량%를 첨가하여 강제식 믹서나 연속식 믹서로 소정시간(예컨대, 1 내지 5 분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하고 흡입장치를 이용하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면과 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물과의 부착성을 개선하고, 유해물질, 물 등의 침투를 방지하기 위하여, 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법을 제공한다.
상기 치핑장치는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 예를 들면, 그라인더, 평삭기, 숏블라스터 또는 핸드 워터젯을 이용할 수 있다.
상기 열화부위는 철근 하부까지 제거하고, 노출된 철근은 방청 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 치핑하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하여야 하나 본 발명에 의하면, 별도의 철근 방청 처리는 하지 않아도 된다.
또한, 상기 프라이머 또는 블루밍 재료는 스티렌-부타디엔, 폴리에틸렌메틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴계 에멀젼 및 이들의 혼합으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계에서 타설부위가 벽체나 천정인 경우에는 뿜칠 장비를 이용하여 포설한 후 완전하게 경화되기 전에 표면을 흙손이나 스폰치를 이용하여 표면 마무리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계에서, 상기 표면보호 및 강화 코팅제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리에틸렌메틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴 에멀젼, 아크릴-우레탄 에멀젼, 실리케이트계 침투 강화제, 수성실리카졸계 침투 강화제, 실리카와 실록산 화합물계 침투 강화제 및 이들의 혼합으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법은 상기 조성물을 타설하는 타설부위가 콘크리트 구조물의 "벽체 또는 천정"인 경우에 해당한다.
한편, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하는 타설부위가 콘크리트 구조물의 "바닥"인 경우, 상기 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법은 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하고 흡입장치를 이용하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면과 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물과의 부착성을 개선하고, 유해물질, 물 등의 침투를 방지하기 위하여, 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계는 생략될 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법에 따르면, 고유성을 나타내는 동시에 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 뿐만 아니라, 수심이 깊은 곳, 침출수가 많은 곳에서도 탁월한 성능을 발휘할 수 있어 연속타설 시공 및 수질 오염 방지 등 시공성 및 친환경성이 우수한 효과가 있다. 이로써, 고습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 습윤경화성능으로, 빠른 시간 내에 경화되어 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 구현 예에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 따르면, 우수한 균열억제성능과, 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 강도성능 및 항균, 탈취, 불연 등의 내구성을 구현함으로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써 고습윤 환경에 존재하는 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<실시예 1>
기능개선재 39중량% 및 잔골재 57중량%를 강제식 믹서에서 프리 믹싱한 후, 물 4중량%를 첨가하여 3분 동안 믹싱하여 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능개선재는 분말도가 5,160 cm2/g인 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 27 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 11 중량부, 황산마그네슘 8 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 중량부, 탄질화티타늄 3 중량부, 경질혈암단백석 3 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 22 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 18 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 7 중량부, 폴리피로멜리트이미드 2 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 2 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 1 중량부, 에틸헥실갈레이트 1.5 중량부, 친수성 나일론 섬유 1 중량부, 스테아린산 지방산계 소포제 0.5 중량부 및 폴리카르본산계 감수제 1.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 분말도가 4,380 cm2/g이고, CaO 41.18 중량%, SiO2 32.52 중량%, Al2O3 16.12 중량%, MgO 4.65 중량%, SO3 1.83 중량%, Fe2O3 0.29 중량%, 및 10 중량% 이하의 기타성분을 포함하는 것을 사용하였다.
또한, 상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 수세하여 세척한 아바카를 열풍건조기에서 50℃에서 24시간 동안 건조하여, 건조 및 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 아바카를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 아바카를 이용한 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계; 및 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 24시간 동안 50℃의 열풍건조기로 건조하고, 분쇄한 후, 35mesh 체에 걸러 균일한 크기의 천연셀룰로오스 강화섬유를 얻는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 탄질화티타늄은 티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 카본블랙을 Ti: C의 몰비가 1: 1이 되도록 혼합하여 혼합한 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1400 ℃의 온도에서 5 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되어, 평균입경이 19 μm인 것을 사용하였다.
<실시예 2>
기능개선재 39중량% 및 잔골재 57중량%를 강제식 믹서에서 프리 믹싱한 후, 물 4중량%를 첨가하여 3분 동안 믹싱하여 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능개선재는 분말도가 5,160 cm2/g인 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 28 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 25 중량부, 황산마그네슘 14 중량부, 칼슘설포알루미네이트 7 중량부, 탄질화티타늄 3.5 중량부, 경질혈암단백석 2.5 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 19 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 26 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 11 중량부, 폴리피로멜리트이미드 4 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 3 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 1.5 중량부, 에틸헥실갈레이트 0.7 중량부, 친수성 나일론 섬유 1 중량부, 스테아린산 지방산계 소포제 0.3 중량부 및 폴리카르본산계 감수제 1 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.
또한, 상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 수세하여 세척한 아바카를 열풍건조기에서 50℃에서 24시간 동안 건조하여, 건조 및 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 아바카를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 아바카를 이용한 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계; 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 옥토시놀 3 중량%, 아이소소바이드 7 중량% 및 에틸 알코올 90 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및 상기 숙성이 완료된 천연셀룰로오스 강화섬유를 24시간 동안 50℃의 열풍건조기로 건조하고, 분쇄한 후, 35mesh 체에 걸러 균일한 크기의 천연셀룰로오스 강화섬유를 얻는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 탄질화티타늄은 티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 팽창 그라파이트를 Ti: C의 몰비가 1: 0.7이 되도록 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1400 ℃의 온도에서 3 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되어, 평균입경이 12 μm인 것을 사용하였다. 이때, 상기 팽창 그라파이트는 5 ℃의 온도에서 황산 100 중량부, 그라파이트 2.5 중량부를 혼합하여 24 시간 동안 그라파이트를 침적하는 단계, 상기 침적한 그라파이트를 수회 세척하여 황산을 제거하고, 90 ℃의 온도에서 7 시간 동안 건조하여 팽창 전의 그라파이트를 수득하는 단계, 및 상기 팽창 전의 그라파이트를 550 ℃의 온도에서 27 분 동안 팽창시켜 팽창비율((고팽창 그라파이트의 부피)/(팽창 전의 그라파이트의 부피))이 187배인 고팽창 그라파이트를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 고팽창 그라파이트인 것을 사용하였다.
<실시예 3>
기능개선재 39중량% 및 잔골재 57중량%를 강제식 믹서에서 프리 믹싱한 후, 물 4중량%를 첨가하여 3분 동안 믹싱하여 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능개선재는 분말도가 5,160 cm2/g인 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 23 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 27 중량부, 황산마그네슘 5 중량부, 칼슘설포알루미네이트 11 중량부, 탄질화티타늄 3 중량부, 경질혈암단백석 2 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 15 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 11 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 4 중량부, 폴리피로멜리트이미드 2 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 1 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 1 중량부, 에틸헥실갈레이트 0.7 중량부, 친수성 나일론 섬유 1 중량부, 스테아린산 지방산계 소포제 0.3 중량부 및 폴리카르본산계 감수제 1 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.
또한, 상기 천연셀룰로오스 강화섬유는 수세하여 세척한 아바카를 열풍건조기에서 50℃에서 24시간 동안 건조하여, 건조 및 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 아바카를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 아바카를 이용한 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계; 상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 옥토시놀 2 중량%, 아이소소바이드 7 중량%, 하기 화학식 1-1로 표시되는 안트라센-솔비톨에톡실레이트 복합체 3.5 중량% 및 에틸 알코올 87.5 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및 상기 숙성이 완료된 천연셀룰로오스 강화섬유를 24시간 동안 50℃의 열풍건조기로 건조하고, 분쇄한 후, 35mesh 체에 걸러 균일한 크기의 천연셀룰로오스 강화섬유를 얻는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하였다.
[화학식 1-1]
Figure 112021020505324-pat00003
상기 식에서 n은 5이다.
또한, 상기 황산마그네슘은 평균 길이가 27 μm인 침상형의 염기성 황산마그네슘인 것을 사용하였다. 이때, 상기 침상형의 염기성 황산마그네슘은 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 및 산화마그네슘(MgO)을 2: 1 몰비율로 혼합하여, 증류수에 혼합한 후, 상기 혼합물을 상압 및 120 ℃의 온도에서 리플럭스시키면서 상기 황산마그네슘과 상기 산화마그네슘을 8 시간 동안 반응시키는 단계; 원심분리기 또는 필터기를 이용하여 상기 반응된 결과물로부터 침전물을 얻는 단계; 및 상기 침전물을 건조하여 침상형의 염기성 황산마그네슘(5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O)을 수득하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 탄질화티타늄은 티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 팽창 그라파이트를 Ti: C의 몰비가 1: 0.7이 되도록 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1400 ℃의 온도에서 3 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되어, 평균입경이 12 μm인 것을 사용하였다. 이때, 상기 팽창 그라파이트는 5 ℃의 온도에서 황산 100 중량부, 그라파이트 2.5 중량부 및 하이드라진 7.5 중량부를 혼합하여 24 시간 동안 그라파이트를 침적하는 단계, 상기 침적한 그라파이트를 수회 세척하여 황산을 제거하고, 90 ℃의 온도에서 7 시간 동안 건조하여 팽창 전의 그라파이트를 수득하는 단계, 및 상기 팽창 전의 그라파이트를 700 ℃의 온도에서 20 분 동안 팽창시켜 팽창비율((고팽창 그라파이트의 부피)/(팽창 전의 그라파이트의 부피))이 507 배인 고팽창 그라파이트를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 고팽창 그라파이트인 것을 사용하였다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트(분말도: 5,960 cm2/g) 36중량%, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 3중량% 및 잔골재 57중량%를 강제식 믹서에서 프리 믹싱한 후, 물 4중량%를 첨가하여 3분 동안 믹싱하여 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS L 5220에 규정한 방법에 따라 플로우 시험(비타격 시의 흐름성)을 수행하였다. 이때, 재료분리는 모르타르 슬러리를 손으로 저어 보아 판단하였으며, 수중 제작 공시체는 수면아래 10 cm 몰드를 설치한 후 자유 낙하하여 제작하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
플로우(㎜) 187 195 199 128
재료분리 없음 없음 없음 발생
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 비타격 시의 흐름성이 매우 높은 것을 확인할 수 있었는 바, 본 발명의 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 유동성이 우수함을 알 수 있었다.
또한, 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하였으나, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하지 않아 수중불분리성이 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기에서 설명한 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 의한 휨강도, 압축강도 및 접착강도 시험을 수행하여, 그 결과를 각각 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
휨강도
(MPa)		 수중 8.7 9.6 9.8 4.9
기중 9.5 10.4 10.9 5.1
압축강도
(MPa)		 수중 51.7 54.6 55.3 45.6
기중 53.2 55.7 56.2 47.4
접착강도
(MPa)		 수중 1.4 1.5 1.7 0.8
기중 1.6 1.7 1.8 1.1
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 휨강도, 압축강도 및 접착강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 4042에 의한 길이변화율, 염화물이온침투저항성 및 중성화 시험을 수행하여, 그 결과를 각각 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
길이변화율
(%)		 0.02 0.01 0.01 0.38
염화물이온침투저항성
(Coulombs)		 587 542 487 1,850
중성화 깊이
(mm)		 0.9 0.5 0.4 2.7
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 길이변화율, 염화물이온침투저항성 및 중성화 저항성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험을 수행하여, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때, 동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 하기 표 4의 결과는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예 및 비교예 1의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내구성 지수 88 89 92 53
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성 및 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
<시험예 5>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준하여 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성을 평가하고, 그 결과를 각각 하기 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중량변화율
(%)		 염산 -1.0 -0.6 -0.4 -4.1
황산 -0.7 -0.7 -0.1 -3.6
수산화나트륨 +1.2 +0.8 +0.5 -2.7
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타났는데, 이는 내약품성이 우수하다는 것을 의미한다.
<시험예 6>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 4042에 의한 내알칼리성, 투수량, 물흡수계수 및 습기투과저항성 시험을 수행하였고; KFIA-FI-1004에 의한 암모니아 가스의 탈취율을 측정하여 탈취성 시험을 실시하였고; KS A 0702에 의한 항균성 시험을 실시하여, 그 결과를 각각 하기 표 6에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내알칼리성 (MPa) 37.6 39.5 41.2 21.5
투수량 (g) 0.5 0.1 0.1 4.7
물흡수계수 (kg/m2h0.5) 0.08 0.08 0.07 0.45
습기투과저항성 (Sd, m) 0.9 0.9 0.7 2.4
탈취성 (%) 91 95 96 65
항균성 적합 적합 적합 부적합
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내알칼리성이 우수하고, 투수량이 낮고, 물흡수계수가 낮으며, 습기투과 저항성, 탈취성 및 항균성이 우수함을 알 수 있다.
<시험예 7>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 자기치유성을 평가하기 위하여, 모르타르 공시체를 50×50×50㎜로 각각 제작하여 양생한 후 최대 압축 하중의 85%의 압축 하중으로 미리 하중을 준 후 기건 양생 28일, 56일 및 84일 후의 압축강도 회복률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
압축강도 회복률 (%) 28일 20.7 21.5 22.0 11.3
56일 37.8 38.4 39.7 13.4
84일 42.3 43.6 45.3 15.7
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 균열 후 압축강도 회복률이 높게 나타나 자기 치유성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물 및 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 불연성을 평가하기 위하여, 국토교통부 고시 2020-263호(건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준)에 의한 대기오염물질 불연 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
질량감소율(%) 8.9 8.7 8.3 19.8
최고온도 및
최종 평형온도의 차(K)		 1.5 1.0 0.5 6.7
가스유해성시험(분:초) 16:10 16:52 17:03 9:36
상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물은 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 질량감소율(%), 최고온도 및 최종 평형온도의 차(K)가 적었고, 생쥐의 평균행동 정지시간이 연장된 것으 확인할 수 있었다. 이로써, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여, 우수한 불연성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물로서,
    기능개선재 5 내지 75 중량%, 잔골재 5 내지 90 중량% 및 물 1 내지 35 중량%를 포함하며;
    상기 기능개선재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 천연셀룰로오스 강화섬유 10 내지 30 중량부, 황산마그네슘 5 내지 20 중량부, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 20 중량부, 탄질화티타늄 0.5 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 0.5 내지 10 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리초산비닐-염화비닐 공중합체 10 내지 30 중량부, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 1 내지 15 중량부, 폴리피로멜리트이미드 0.5 내지 10 중량부, 클로로메틸 이소티아졸린 0.1 내지 5 중량부, 옥틸-3-이소티아졸론 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실갈레이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄질화티타늄은
    티타늄 산화물(TiO2) 분말 및 팽창 그라파이트를 혼합한 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 분쇄 처리하는 단계, 및 상기 분쇄 처리된 혼합물을 질소기체 분위기에서 1300 내지 1500 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 준비되는 것이고;
    상기 팽창 그라파이트는
    5 내지 15 ℃의 온도에서 황산 100 중량부, 그라파이트 0.5 내지 10 중량부 및 하이드라진 1 내지 30 중량부를 혼합하여 24 내지 36 시간 동안 그라파이트를 침적하는 단계, 상기 침적한 그라파이트를 세척 및 건조하여 팽창 전의 그라파이트를 수득하는 단계, 및 상기 팽창 전의 그라파이트를 500 내지 800 ℃의 온도에서 10 내지 30 분 동안 팽창시켜 팽창비율((고팽창 그라파이트의 부피)/(팽창 전의 그라파이트의 부피))이 450 내지 600 배인 고팽창 그라파이트를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 고팽창 그라파이트인 것을 특징으로 하는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 천연셀룰로오스 강화섬유는
    아바카(abaca) 또는 코이어(coir)로 이루어진 천연셀룰로오스 원료를 수세하여 세척한 후 건조 및 분쇄하는 단계;
    상기 분쇄된 천연셀룰로오스 원료를 알파 아밀라아제 처리 및 수세하여, 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 제조하는 단계;
    상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 옥토시놀 0.1 내지 5 중량%, 아이소소바이드 1 내지 10 중량% 및 에틸 알코올 85 내지 98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계;
    상기 숙성이 완료된 천연셀룰로오스 강화섬유를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 특징으로 하는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄수화물이 제거된 천연셀룰로오스 강화섬유를 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계;에서 상기 분산액은 하기 화학식 1로 표시되는 안트라센-솔비톨에톡실레이트 복합체 0.1 내지 5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021020505324-pat00004

    상기 식에서 n은 2 내지 10의 정수이다.
  5. 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법으로서,
    콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하고 흡입장치를 이용하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면과 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물과의 부착성을 개선하고, 유해물질, 물 등의 침투를 방지하기 위하여, 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 습윤경화성능 및 균열억제성능이 우수한 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 시공방법.
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