KR102683397B1 - 초속경 모르타르 및 이를 활용한 보수 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 구조체의 손상 부위를 효과적으로 보수할 수 있는 초속경 모르타르 및 이를 활용한 보수 방법에 대한 것이며, 구체적으로 콘크리트 구조물의 손상 부위를 보수하는 초속경 모르타르에 있어서, 시멘트 30 내지 50중량%, 모래 30 내지 60중량%, 칼슘설포알루미네이트 1내지 5중량%, 비닐아세테이트 공중합체 1 내지 5중량%, 트리메틸올프로페인 0.1 내지 2 중량%, 실리카흄 1 내지 5중량%, 실란화합물 0.1 내지 3중량% 및 산화 그래핀 0.2 내지 1.2중량%를 포함하는 초속경 모르타르를 구비한다.
Description
본 발명은 콘크리트 구조체의 손상 부위를 효과적으로 보수할 수 있는 초속경 모르타르 및 이를 활용한 보수 방법에 대한 것이다.
특허문헌 001은 도로 및 교량 콘크리트 구조물 보수를 위한, 방청성 및 방수성이 향상된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물로서, 초속경 시멘트 결합재 5~40 중량%, 잔골재 20~70중량%, 굵은골재 10~60중량%, 물 1~15 중량%를 포함하고, 상기 초속경 시멘트 결합재는 포틀랜드 시멘트 20~80 중량%, 칼슘 설포알루미네이트(CSA, Calcium SulfoAluminate) 10~60중량%, C12A7계 칼슘알루미나시멘트(CAC, Calcium Alumina Cement) 1~20중량%, 석고 5~30 중량%, 수냉식 고로슬래그 2~30 중량%, 공랭식 고로슬래그 1~15 중량%, 라우릭산계 방수성 재유화형 터-폴리머 0.5~10 중량%, 실록산 및 실란으로 구성된 실리콘계 발수재 0.1~5.0 중량%, 방청재 0.05~5 중량%, 리튬이온계 촉진제 0.05~5 중량%, 칼슘이온계 촉진제를 0.1~5 중량%를 포함하는 기술을 제시하고 있다. 특허문헌 002는 속경성 시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 분말도가 4,500 내지 9,000cm2/g이고, Al2O3의 함량이 32 내지 36 중량%인 칼슘설포알루미네이트 75 내지 95 중량부, 분말도가 4,000 내지 8,000 cm2/g인 불산석고 45 내지 65 중량부, CaO의 함량이 70 내지 83 중량%인 소석회 10 내지 20 중량부, 제올라이트, 펄라이트, 질석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 다공질필러 1 내지 10 중량부, 칼슘 포메이트 0.5 내지 5 중량부, 및 2% 수용액으로 20 
에서 Ubbelohde 튜브 점도계를 사용하여 측정된 점도 등급이 400 내지 700 mPaㆍs인 히드록시(C1 내지 C3알킬)셀룰로오스 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 기술을 제시하고 있다. 특허문헌 003은 크랙발생부 또는 콘크리트 구조체를 연결하는 조인트부가 형성된 열화 된 콘크리트 구조체의 표면을 고압세척 또는 면갈기 하여 전처리하는 단계와; 상기 크랙발생부 또는 조인트부에 점착씰링재로 충전 보강하는 단계와; 보강섬유직물층과, 상기 보강섬유직물층 저면에 일체로 적층 형성된 자착형 점착씰층과, 상기 보강섬유직물층 상면에 일체로 적층 형성된 유무기 하이브리드 방수재층을 포함하여 구성되는 콘크리트 일체형 유무기 하이브리드 방수재 적층 자착형 점착씰 보강방수시트를 상기 충전 보강된 콘크리트 구조체 표면에 자착 시공하는 단계와; 상기 자착형 점착씰 보강방수시트 위에 모르타르를 타설하는 단계;를 포함하는 기술을 제시하고 있다. 특허발명 004는 MMA 공중합수지를 혼합한 단면보수재는 액상의 MMA 공중합수지와 충진재와 경화개시재 및 골재로 구성되는 것으로, 상기 충진재는 전체 100중량%에 대하여 탄산칼슘 15~25중량%, 규사 50~60중량%, 그라스비드 8~12중량%, 실리카 10~20중량%, 탈크 4~6중량%로 구성되고, 상기 경화개시재는 디벤조일 퍼옥사이드(dibenzoyl peroxide)로 구성되되, 하계에 열화콘크리트 교량상판의 보수층 두께가 11~20mm일 때는 상기 MMA 공중합수지와 충진재와 경화개시재 및 골재의 중량비가 100 : 500~600 : 1~1.5 : 300 인 것을 포함하는 기술을 제시하고 있다.
본 발명은 콘크리트 구조체의 손상 부위를 효과적으로 보수할 수 있는 초속경 모르타르 및 이를 활용한 보수 방법에 대한 것이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명은 초속경 모르타르에 대한 것으로 콘크리트 구조물의 손상 부위를 보수하는 초속경 모르타르에 있어서, 시멘트 30 내지 50중량%, 모래 30 내지 60중량%, 칼슘설포알루미네이트 1내지 5중량%, 비닐아세테이트 공중합체 1 내지 5중량%, 트리메틸올프로페인 0.1 내지 2 중량%, 실리카흄 1 내지 5중량%, 실란화합물 0.1 내지 3중량% 및 산화 그래핀 0.2 내지 1.2중량%를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 초속경 모르타르에 대한 발명이며, 상기 시멘트는 조강 시멘트, 마그네시아 시멘트 및 세라믹 분말이 2:1:2의 부피비로 혼합되는 것;을 부가한다. 본 발명은 초속경 모르타르에 대한 발명이며, 상기 칼슘설포알루미네이트는 알루미나 생석회(CaO) 및 무수석고(CaSO4)로 형성되는 것;을 부가한다.
본 발명은 초속경 모르타르에 대한 발명이며, 상기 트리메틸올프로페인은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 중 적어도 하나가 혼합되어 형성되는 것;을 부가한다.
본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 발명이며, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 있어서, 손상 부위를 세척하는 세척단계(S1100); 상기 세척단계(S1100) 후, 손상 부위의 표면을 정리하는 표면정리단계(S1200); 상기 표면정리단계(S1200) 후, 방청제를 도포하여 철근의 산화를 방지하는 방청단계(S1300); 상기 방청단계(S1300) 후, 손상 부위의 표면에 신구접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S1400); 상기 접착제 도포단계(S1400) 후, 손상 부위에 상기 초속경 모르타르를 충진하는 충진단계(S1500);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 세척단계(S1100); 표면정리단계(S1200); 방청단계(S1300); 접착제 도포단계(S1400); 충진단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 표면정리단계(S1200) 중, 손상 부위의 표면에 균일 또는 불균일하게 노치홈(200)을 생성하는 치핑단계(S1210);를 부가한다.
본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 세척단계(S1100); 표면정리단계(S1200); 방청단계(S1300); 접착제 도포단계(S1400); 충진단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 충진단계(S1500) 중, 손상 부위의 하부면 형성을 위한 제 1차충진단계(S1510); 상기 1차 단면복구단계 후, 손상 부위의 상부면 형성을 위한 제 2차충진단계(S1520);를 부가한다.
삭제
본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 세척단계(S1100); 표면정리단계(S1200); 방청단계(S1300); 접착제 도포단계(S1400); 충진단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 충진단계(S1500) 후, 손상 부위에 충진되는 상기 초속경 모르타르를 양생하는 양생단계(S1600); 상기 양생단계(S1600) 후, 도료를 도포하여 마감 처리하는 마감단계(S1700);를 부가한다.
본 발명은 초속경 모르타르를 활용하여 콘크리트 구조체의 손상 부위를 보수할 수 있는 것이다. 본 발명은 콘크리트 구조체의 손상 부위에 노치홈을 생성하여 초속경 모르타르의 접합력을 높일 수 있는 것이다. 본 발명은 치핑장치의 압력을 제어하여 손상 부위에 노치홈을 생성할 수 있는 것이다. 본 발명은 손상 부위에 복수의 층으로 초속경 모르타르를 충진함에 따라 내부 및 외부의 양생 속도를 높일 수 있는 것이다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법의 순서도.
도 3은 도 1에 도시된 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법의 예시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 치핑장치를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 노치홈의 예시도.
도 3은 도 1에 도시된 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법의 예시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 치핑장치를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 노치홈의 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 초속경 모르타르에 있어서, 콘크리트 구조물의 손상 부위를 보수하는 초속경 모르타르에 있어서, 시멘트 30 내지 50중량%, 모래 30 내지 60중량%, 칼슘설포알루미네이트 1내지 5중량%, 비닐아세테이트 공중합체 1 내지 5중량%, 트리메틸올프로페인 0.1 내지 2 중량%, 실리카흄 1 내지 5중량%, 실란화합물 0.1 내지 3중량% 및 산화 그래핀 0.2 내지 1.2중량%를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명의 초속경 모르타르는 실시예 1-1에 있어서, 상기 시멘트는 조강 시멘트, 마그네시아 시멘트 및 세라믹 분말이 2:1:2의 부피비로 혼합되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명의 초속경 모르타르는 실시예 1-2에 있어서, 상기 실란화합물은 실란, 옥타데실트리메톡시실란, 옥타데실트리클로로실란, 디메톡시디메틸실란, 테트라메틸오소실리케이트 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것;을 포함한다.
본 발명은 초속경 모르타르에 대한 것이며, 구체적으로 초속경 모르타르는 콘크리트 구조물의 바닥, 벽체, 터널 등 다양한 손상 부위를 보수하는 것이다. 이러한 초속경 모르타르는 시멘트 30 내지 50중량%, 모래 30 내지 60중량%, 칼슘설포알루미네이트 1내지 5중량%, 비닐아세테이트 공중합체 1 내지 5중량%, 트리메틸올프로페인 0.1 내지 2 중량%, 실리카흄 1 내지 5중량%, 실란화합물 0.1 내지 3중량% 및 산화 그래핀 0.2 내지 1.2중량%를 배합하여 형성된다. 이때, 시멘트는 조강 시멘트, 마그네시아 시멘트 및 세라믹 분말이 2:1:2의 부피비로 혼합하여 사용하는 것으로 미분쇄한 후 그 일부가 용융할 때까지(약 1,450도시) 소성하여 얻어지는 클링커에 응결조절제로서 석고를 가하여 미분쇄하여 제조된다. 그리고 모래는 시공 후 몰탈의 표면을 매끄럽게 하기 위하여 사용하는 것으로, 바람직하게는 규사 4호 내지 8호 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 혼합한 모래를 사용하는 것이 좋다. 이때, 모래의 성분 함량은 보수보강 몰탈 조성물을 물과 혼합 시 작업성을 고려하여 조절하는 것이 좋다. 구체적으로, 0.1 내지 0.2mm의 직경을 갖는 것과 0.2 내지 0.4mm의 직경을 갖는 것을 1:1 내지 3:1의 혼합비로 하여 표면 평탄성을 높이고 균열 저항성을 증가시킬 수 있다. 또 다른 예로, 규사 4호 10중량%, 5호 30중량%, 6호 30중량%, 7호 20중량% 및 8호 10중량%를 균일하게 혼합한 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate, CSA)는 조강성을 부여하고, 부착 성능을 구현하기 위해 적용된다. 또한, 조직을 밀실하게 하고, 보수보강 이후에도 다른 성분과의 조합으로 몰탈의 강도를 높이면서 동시에 균열 저항성능이나 내식성, 내후성을 증가시켜 유해물질의 침투를 효과적으로 방지하기 위해 사용된다.
그리고 비닐아세테이트 공중합체는 구조물 재료와의 접착성을 강화시키며, 특히 손상된 구조물의 노출면에 본 발명에 따른 몰탈이 일체화될 수 있도록 하기 위하여 사용된다. 또한 다른 성분과의 조합으로 휨저항 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라. 몰탈의 내구성 및 내마모성을 향상시켜 보수보강 이후에 부가적인 손상을 미연에 방지할 수 있다. 상기 비닐아세테이트 공중합체는 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 4중량% 가 사용될 수 있다. 상기 비닐아세테이트 공중합체의 함량 범위가 1중량%미만이면 목적하는 물성 발현에 효과가 미미하며, 5중량% 초과이면 압축강도가 저하되거나 작업성이 떨어질 수 있다.
또한, 트리메틸올프로페인(Trimethylol Propane)은 몰탈의 수축 저감 특성을 부여하기 위해 사용되는 것으로 것으로, 칼슘설포알루미네이트와 산화그래핀의 상승 효과로 보다 효과적인 균열(Crack) 방지와 수축 저감을 확보할 수 있다.
그리고 실리카흄(Silica Fume)은 몰탈의 조직을 치밀하게 함으로써 수분 차단 특성의 탁월한 효과를 구현하기 위하여 사용된다. 또한, 비닐아세테이트 공중합체와 산화그래핀 간의 충진을 통해 강도를 증가시키고 외력에 의한 충격이나 건조 수축에 대한 대응을 목적으로 사용된다. 실리카흄은 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 3중량%를 사용하는 것이 좋다.
그리고 실란화합물은 습기 또는 수분에 의한 몰탈 내 발생할 수 있는 모세관 현상을 현저히 감소시켜 외부로부터 침투하는 염소 이온 등의 유해물질을 근본적으로 차단하여 보수 효과를 증가시키며, 보수 보강 이후에도 구조물에 침투홀 수 있는 이물질로부터 보호하기 위하여 사용된다. 또한, 실란화합물은 실란, 옥타데실트리메톡시실란, 옥타데실트리클로로실란, 디메톡시디메틸실란, 테트라메틸오소실리케이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이때, 실란화합물은 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 3중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.5중량%를 사용하는것이 좋다.
삭제
또한, 상기 산화그래핀은 몰탈 조성물 내 혼합되는 다른 성분과의 결합으로 몰탈의 경화 후 강도를 중진시켜 내구성을 향상시키기 위하여 사용된다. 그래핀은 탄소원자들이 2차원 상에서 SP2결합에 의한 육각형 벌집모양의 배열로 구성되어 있으며, 원자 한 층의 두께를 가진 반금속성 물질로, 구조적, 화학적으로 매우 안정할 뿐만 아니라, 우수한 기계적 물성과 뛰어난 전기, 열 전도체로서의 특징을 가지고 있다.
또한, 그래핀은 비표면적이 2,000~3,000m2/g으로 매우 넓으며, 철의 100배 정도의 인장강도, 수소나 헬륨 원소도 차단하는 높은 기밀성을 가져 내구성이 우수하다. 그래핀을 다른 물질과 비교해보면, 구리보다 100배 이상 전기가 절 통하고, 반도체인 단결성 규소보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하고, 다이아몬드보다 2배 이상 열 전도성이 높으며, 탄성도 뛰어나 늘리거나, 구부려도 전기적 성질을 잃지 않는다. 그래핀을 제조하는 방법에는 대표적으로 박리법이 있는데, 본 발명에서는 화학적 박리법으로서 그래파이트의 산화-환원 특성을 활용한 방법으로 제조하는 것을 특징으로 하고, 그래파이트를 황산과 산화제등으로 산화시켜 제조하는 것이다.
그리고 산화그래핀은 몰탈 조성물의 수밀성 및 내구성 강화를 위한 것으로, 에폭시(Epoxy), 케톤(Ketone),에스터(Ester), 히드록실(Hydroxyl), 락톤(Lactone), 락톨(Lactol), 카르복실산(Carboxylic)등을 결합한 탄소재료 중 인장강도가 15 ~ 45GPa, 탄성계수가 50 ~ 220 MPa인 것이 사용될 수 있다. 이, 산화 그래핀은 몰탈 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 3중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.2중량% 사용되는 것이 좋다. 산화그래핀은 0.2중량% 이상 혼입될 경우 콘크리트의 미세공극이 밀실해지고, 콘크리트 균열 발생제어에 효과적이다. 또한, 압축강도와 휨강도도 증가되어 내구성이 증진되는 것으로 내마모성이 증가되는 효과가 있다. 상기 산화그래핀은 1.2중량%를 초과하여 혼입될 경우, 슬럼프값이 줄어들어 시공성의 확보가 어렵게 되므로, 적정한 범위 내에서 혼입된다.
(실시예 2-1) 본 발명은 초속경 모르타르에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 칼슘설포알루미네이트는 알루미나 생석회(CaO) 및 무수석고(CaSO4)로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 칼슘설포알루미네이트에 대한 것이며, 구체적으로 칼슘설포알루미네이트는 조직을 밀실하게 하고, 보수보강 이후에도 다른 성분과의 조합으로 몰탈의 강도를 높이면서 동시에 균열 저항성능이나 내식성, 내후성을 증가시켜 유해물질의 침투를 효과적으로 방지하기 위해 사용된다.
그리고 칼슘설포알루미네이트는 알루미나 생석회(CaO) 및 무수석고(CaSO4)를 포함하여 이루어지며, 이때, 무수석고는 시멘트 경화를 촉진 및 팽창에 따른 강도 향상을 유도하여 20 내지 30중량%가 함유될 수 있다. 또한, 칼슘설포알루미네이트는 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 5중량%, 바람직하게는 3 내지 5중량%가 사용될 수있다.
그리고 칼슘설포알루미네이트(CSA)의 함량 범위가 1중량% 미만이면 몰탈의 강도가 저하되거나 균열이 발생하고, 유해물질 침투 방지등 수축 보상효과가 적고, 5중량%를 초과하면 팽창이 증가하는 것으로 물성이 심각하게 저하될 수 있다.
(실시예 3-1) 본 발명은 초속경 모르타르에 대한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 트리메틸올프로페인은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 중 적어도 하나가 혼합되어 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 트리메틸올프로페인에 대한 것이며, 구체적으로 트리메틸올프로페인은 트리메틸올프로페인은 다른 알코올에 비하여 몰탈 내 다른 성분과의 호환성이 뛰어나다. 또한, 상기 트리메틸올프로페인은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜등과 같은 다른 글리콜류의 용매 또는 용해성을 증진시킬 목적으로 소량의 낮은 비점의 알코올 용매를 혼합하여 사용할 수 있으나, 공정 과정에서의 안정성 및 목적으로하는 물리적 특성의 확보를 외해 바람직하게는 트리메틸올프로페인을 단독으로 사용하는 것이 더욱 좋다.
이와 같은 트리메틸올프로페인은 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 2중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.5중량%를 사용하는 것이 목적하는 효과를 구현하기에 더욱 좋다.
(실시예 4-1) 본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 손상 부위를 세척하는 세척단계(S1100); 상기 세척단계(S1100) 후, 손상 부위의 표면을 정리하는 표면정리단계(S1200); 상기 표면정리단계(S1200) 후, 방청제를 도포하여 철근의 산화를 방지하는 방청단계(S1300); 상기 방청단계(S1300) 후, 손상 부위의 표면에 신구접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S1400); 상기 접착제 도포단계(S1400) 후, 손상 부위에 상기 초속경 모르타르를 충진하는 충진단계(S1500);를 포함한다.
(실시예 4-2) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-1에 있어서, 상기 표면정리단계(S1200) 중, 손상 부위의 표면에 균일 또는 불균일하게 노치홈(200)을 생성하는 치핑단계(S1210);를 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-2에 있어서, 상기 치핑단계(S1210)는 수압에 의하여 손상 부위에 노치홈(200)을 발생시키는 치핑장치(100);를 포함한다.
(실시예 4-4) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-3에 있어서, 상기 치핑장치(100)에 형성되며, 고압수를 분사하는 분사부(110); 상기 분사부(110)에 형성되며, 수압을 조절하는 조절부(120);를 포함한다.
(실시예 4-5) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-4에 있어서, 상기 치핑장치(100)는 워터젯으로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-6) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-4에 있어서, 상기 조절부(120)는 상기 치핑장치(100)와 손상 부위의 간격을 조절하여 수압을 조절하는 것;을 포함한다.
(실시예 4-7) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-4에 있어서, 상기 조절부(120)는 고압펌프를 제어하여 수압을 조절하는 것;을 포함한다.
(실시예 4-8) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 4-1에 있어서, 상기 방청단계(S1300) 후, 상기 방청제를 건조시키는 건조단계(S1310);를 포함한다.
본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 것이며, 구체적으로 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 콘크리트로 형성되는 다양한 종류의 구조체 중 도로, 바닥, 벽체 등의 손상 부위를 보수하는 것이다. 이러한 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 도 1 내지 도 3을 참조하면, 콘크리트로 형성되는 구조체의 손상 부위를 세척하는 세척단계(S1100)가 형성되며, 세척단계(S1100)는 손상 부위의 이물질 및 콘크리트 구조체에 접착되지 않은 손상 부위를 제거한다. 그리고 세척단계(S1100)는 고압의 바람을 공급하여 이물질을 제거할 수 있으며, 세척단계(S1100)에서 손상 부위에서 노출되는 철근을 세척한다. 또한, 세척된 손상 부위를 정리하는 표면정리단계(S1200)가 형성되며, 표면정리단계(S1200)에서는 손상 부위에 보강되는 콘크리트와의 접합력을 높이기 위하여 노치홈(200)을 생성하는 치핑단계(S1210)가 형성된다. 그리고 도 6을 참조하면, 치핑단계(S1210)에서 생성되는 노치홈(200)은 'V', 반원, 삼각 단면 등 다양한 형태로 형성되며, 노치홈(200)은 철근의 외측에 형성되는 콘크리트에 생성한다. 이때, 노치홈(200)의 폭 및 두께는 다양하게 형성되며, 노치홈(200)은 균일 또는 불균일하게 형성된다. 또한, 치핑단계(S1210)에서 노치홈(200)을 생성하기 위한 치핑장치(100)가 형성되며, 치핑장치(100)는 손상 부위에 노치홈(200)을 생성하기 위한 드릴, 면삭기, 에어 망치, 워터젯 등 다양하게 형성되며, 고압수를 분사하는 워터젯으로 형성됨이 바람직하다.
그리고 도 4를 참조하면, 치핑장치(100)가 워터젯으로 형성될 경우 치핑장치(100)는 고압수를 분사하는 분사부(110)가 형성되며, 분사부(110)에 연결되어 고압수의 압력을 조절하는 조절부(120)가 형성된다. 이때, 분사부(110)는 고압펌프에 의하여 고압수를 분사하는 것으로 분사부(110)와 손상 부위의 거리에 따라 압력이 조절된다. 그리고 조절부(120)는 도 5를 참조하면, 고압펌프에 연결되어 고압수의 압력을 조절하는 것으로 조절부(120)는 균일 또는 불균일하게 압력을 조절하여 치핑 효과를 높일 수 있다.
이와 같이 치핑단계(S1210)에서 손상 부위에 노치홈(200)을 생성한 후 표면을 정리하면 방청단계(S1300)에서 손상 부위에서 노출되는 철근의 손상을 방지하기 위하여 방청제를 도포한다. 이때, 방청단계(S1300)에서 사용되는 방청제는 다양하게 형성되며, 방청제에 의하여 철근의 녹, 부식, 마모 등을 방지함과 동시에 건조단계(S1310)에서 방청제를 건조시킨다. 그리고 건조단계(S1310)는 방청제를 건조하기 위하여 열을 가하는 것으로 건조기에 의하여 열풍을 공급하거나 자연적으로 건조시킨다.
또한, 방청제가 도포된 철근과 노치홈(200)이 형성된 손상 부위에는 신구접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S1400)가 형성되며, 신구접착제는 폭시계 신구 콘크리트 접착제와 아크릴계 신구 콘크리트 접착제로 형성된다. 이에 따라 충진단계(S1500)에서 손상 부위에 충진되는 초속경 모르타르와 손상 부위의 일체화를 높일 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 콘크리트 구조체의 손상 부위를 정리하여 초속경 모르타르를 충진하여 보수 하는 특징을 가진다.
(실시예 5-1) 본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 충진단계(S1500) 중, 손상 부위의 하부면 형성을 위한 제 1차충진단계(S1510); 상기 1차 단면복구단계 후, 손상 부위의 상부면 형성을 위한 제 2차충진단계(S1520);를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 5-1에 있어서, 상기 제 1차충진단계(S1510)는 초속경 모르타르를 고압으로 충진하는 것;을 포함한다.
(실시예 5-3) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 5-2에 있어서, 상기 제 2차충진단계(S1520)는 상기 제 1차충진단계(S1510)에서 충진된 상기 초속경 모르타르가 경화되기 전 상기 초속경 모르타르를 충진하는 것;을 포함한다.
본 발명은 충진단계(S1500)에 대한 것이며, 구체적으로 충진단계(S1500)는 초속경 모르타르를 충진하는 것이다. 이러한 충진단계(S1500)는 도 3을 참조하면, 노치홈(200)이 형성된 손상 부위에 초속경 모르타르를 충진하는 것으로 충진단계(S1500)는 손상 부위의 하부면 형성을 위한 제 1차충진단계(S1510)와 손상 부위의 상부면 형성을 위한 제 2차충진단계(S1520)가 형성된다. 이때, 제 1차충진단계(S1510)는 고압으로 초속경 모르타르를 충진하는 것으로 노치홈(200)으로 초속경 모르타르가 원활히 충진되도록 한다. 그리고 제 1차충진단계(S1510)에서 충진된 초속경 모르타르는 소정의 폭으로 형성되어 손상 부위의 하부면이 형성된다. 또한, 손상 부위의 하부면의 상부에 초속경 모르타르가 충진되는 제 2차충진단계(S1520)가 형성되며, 제 2차충진단계(S1520)에서는 제 1차충진단계(S1510)에서 충진된 초속경 모르타르가 경화되기 전 초속경 모르타르가 충진되어 보수 부위의 내부 및 외부가 고르게 경화되도록 하는 것이다. 예를 들어, 손상 부위에 초속경 모르타르가 일체로 충진될 경우 내부보다 외부의 경화가 늦어져 손상 부위가 파손될 수 있다.
이와 같은 충진단계(S1500)는 제 1차충진단계(S1510)와 제 2차충진단계(S1520)로 형성되나 충진단계(S1500)의 횟수는 한정하지 않는다.
따라서, 본 발명의 충진단계(S1500)는 손상 부위에 초속경 모르타르를 분할하여 충진하는 특징을 가진다.
(실시예 6-1) 본 발명은 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 대한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 충진단계(S1500) 후, 손상 부위에 충진되는 상기 초속경 모르타르를 양생하는 양생단계(S1600); 상기 양생단계(S1600) 후, 도료를 도포하여 마감 처리하는 마감단계(S1700);를 포함한다.
(실시예 6-2) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 6-1에 있어서, 상기 도료는 자외선 LED에 의하여 경화되는 레진으로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 6-3) 본 발명의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법은 실시예 6-2에 있어서, 상기 마감단계(S1700) 중, 레진을 도포하는 레진도포단계; 상기 레진도포단계 후, 자외선 LED를 발광하는 발광단계;를 포함한다.
본 발명은 충진단계(S1500)에 대한 것이며, 구체적으로 충진단계(S1500)는 초속경 모르타르를 충진한 후 초속경 모르타르를 양생하는 것이다. 이러한 충진단계(S1500)에서 도 3을 참조하면, 초속경 모르타르가 충진되면 손상 부위에 충진된 초속경 모르타르를 양생하는 양생단계(S1600)가 형성되며, 양생단계(S1600)에서 양생된 초속경 모르타르는 양생되는 과정에서 발생하는 수축에 의하여 균일하지 않게 될 수 있으므로 도료를 도포하여 마감 처리하는 마감단계(S1700)가 형성된다.
그리고 마감단계(S1700)에서는 손상 부위에 충진된 초속경 모르타르의 평탄화를 진행하고, 초속경 모르타르의 외측을 보강하는 도료가 도포된다. 이때, 도료는 다양하게 형성되나 레진으로 형성되는 합성수지로 형성될 수 있다. 구체적으로 마감단계(S1700)가 레진으로 형성될 수 경우 레진을 도포하는 레진도포단계와 레진을 급속으로 경화시키기 위하여 자외선 LED를 발광하는 발광단계가 형성된다. 일반적으로 레진은 자외선 LED를 사용하여 빠르고 효율적으로 경화시키는 것으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있다. 그리고 레진으로 손상 부위를 마감함에 따라 마감면을 빠르고 경화시킴과 동시에 안전하고 친환경으로 마감하여 실내에서도 사용이 가능하다. 이에 따라 마감면이 파손될 경우 보수가 편하게 진행될 수 있다. 또한, 레진은 초속경 모르타르에 혼합되어 사용될 수 있으며, 이에 따라 초속경 모르타르에 자외선 LED를 조사하여 보다 빠르게 경화시킬 수 있다.
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S1100: 세척단계
S1200: 표면정리단계
S1210: 치핑단계
S1300: 방청단계
S1310: 건조단계
S1400: 접착제 도포단계
S1500: 충진단계
S1510: 제 1차충진단계
S1520: 제 2차충진단계
S1600: 양생단계
S1700: 마감단계
100: 치핑장치
110: 분사부
120: 조절부
200: 노치홈
Claims (8)
- 콘크리트 구조물의 손상 부위를 보수하는 초속경 모르타르에 있어서,
시멘트 30 내지 50중량%, 모래 30 내지 60중량%, 칼슘설포알루미네이트 1내지 5중량%, 비닐아세테이트 공중합체 1 내지 5중량%, 트리메틸올프로페인 0.1 내지 2 중량%, 실리카흄 1 내지 5중량%, 실란화합물 0.1 내지 3중량% 및 산화 그래핀 0.2 내지 1.2중량%를 포함하는 초속경 모르타르.
- 청구항 1에 있어서,
상기 시멘트는 조강 시멘트, 마그네시아 시멘트 및 세라믹 분말이 2:1:2의 부피비로 혼합되는 것;을 포함하는 초속경 모르타르.
- 청구항 2에 있어서,
상기 칼슘설포알루미네이트는 알루미나 생석회(CaO) 및 무수석고(CaSO4)로 형성되는 것;을 포함하는 초속경 모르타르.
- 청구항 1에 있어서,
상기 트리메틸올프로페인은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 중 적어도 하나가 혼합되어 형성되는 것;을 포함하는 초속경 모르타르.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법에 있어서,
손상 부위를 세척하는 세척단계(S1100);
상기 세척단계(S1100) 후, 손상 부위의 표면을 정리하는 표면정리단계(S1200);
상기 표면정리단계(S1200) 후, 방청제를 도포하여 철근의 산화를 방지하는 방청단계(S1300);
상기 방청단계(S1300) 후, 손상 부위의 표면에 신구접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S1400);
상기 접착제 도포단계(S1400) 후, 손상 부위에 상기 초속경 모르타르를 충진하는 충진단계(S1500);를 포함하는 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 표면정리단계(S1200) 중, 손상 부위의 표면에 균일 또는 불균일하게 노치홈(200)을 생성하는 치핑단계(S1210);를 포함하는 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 충진단계(S1500) 중, 손상 부위의 하부면 형성을 위한 제 1차충진단계(S1510);
상기 제 1차충진단계 후, 손상 부위의 상부면 형성을 위한 제 2차충진단계(S1520);를 포함하는 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 충진단계(S1500) 후, 손상 부위에 충진되는 상기 초속경 모르타르를 양생하는 양생단계(S1600);
상기 양생단계(S1600) 후, 도료를 도포하여 마감 처리하는 마감단계(S1700);를 포함하는 초속경 모르타르를 활용한 보수 방법.
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