[0001]【技术领域】
[0002][0001]본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[0003]【背景技术】
[0004][0003]콘크리트 구조물은 수화반응에 의해 경화되는데, 수화반응시 증발되는 수분에 의해 표면에 균열이 발생한다.
[0005][0004]이를 방지하기 위하여 콘크리트 구조물의 양생 동안 콘크리트 구조물에 증기를 쏘이거나 표면에 수분을 공급하고 있으나 미세균열은 여전히 발생하고 있다.
[0006][0005]0.2mm 이상의 균열은 구조적 결함을 유발하기 때문에 균열부를 보강하고 있지만 0.2mm 이하의 균열이 발생한 곳은 보수재(물+시멘트)를 표면에 발라 균열부를 마감하고 있다.
[0007][0006]그러나 보수재를 이용하는 균열부의 마감처리는 보수재를 배합하는 작업자에 따라 보수재의 품질에 차이가 발생하고, 작업후 보수재가 탈락하거나 균열부에 충분히 침투하지 못하는 문제가 발생하고 있다.
[0008][0008]본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로서, 작업자에 따른 보수재의 품질저하를 방지함은 물론 보수 작업후 보수재가 탈락하지 않는 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱 및 그 제조방법을 제시한다.
[0009][0010]상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱은 시멘트 47~56 중량%; 슬래그 15~23 중량%; 무수석고 2.5~4.5 중량%; 실리카퓸 4~20 중량%; 벤토나이트 2.5~4.5 중량%; 분말형 유동화제 0.1~0.3중량%; 물 8~10중량%; 알코올 3~5중량%;를 포함하는 조성물(A)로 제조된다.
[0010][0012]상기 슬래그는 동제련슬래그와 고로슬래그가 혼합된 것이 바람직하다.
[0011][0014]상기 실리카퓸은 고순도 규소철(Fe-si)의 생산과정에서 발생하는 부산물을 집진하여 반압축 상태로 압축한 것으로서, 부피비중이 500~650kg/㎥인 것이 바람직하다.
[0012][0016]상기 실리카퓸은 비표면적이 13,000~17,000㎡/kg인 것이 바람직하다.
[0013][0018]상기 벤토나이트는 Al2O3계 또는 SiO2계 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
[0014][0020]본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱(10) 제조방법은 상기 실리카퓸과 상기 물을 혼합하여 상기 실리카퓸을 슬러리화하는 실리카퓸슬러리화단계; 상기 시멘트, 상기 슬래그, 상기 무수석고, 상기 벤토나이트, 상기 분말형 유동화제, 상기 알코올, 상기 물을 슬러리화되어 있는 상기 실리카퓸과 혼합하여 상기 조성물(A)을 혼합하는 혼합단계; 상기 조성물(A)을 상기 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱(10)의 제작용 몰드(1)에 투입하는 몰드투입단계; 초기 수화반응을 촉진함과 아울러, 상기 스틱(10) 내부의 수분을 증발시켜 완전 수화반응을 억제하도록 고온으로 상기 조성물(A)을 건조하는 고온경화단계; 상기 스틱(10) 내부의 잔여 수분을 완전히 경화시키기 위해 전자파를 이용하여 건조하는 전자파경화단계;를 포함한다.
[0015][0022]상기 고온경화단계는 상기 몰드(1)에 투입된 상기 조성물(A)을 100~110℃의 온도에서 2~3시간 동안 건조하는 것이 바람직하다.
[0016][0024]상기 전자파경화단계는 주파수가 2250~2650Mhz인 건조장치(2)에서 상기 고온경화단계 이후의 상기 조성물(A)을 건조하는 것이 바람직하다.
[0017][0026]상기 전자파경화단계는 0.5~5분간 건조하는 것이 바람직하다.
[0018][0028]상기 실리카퓸슬러리화단계는 상기 실리카퓸 중량의 2~3배인 상기 물을 먼저 혼합하는 것이 바람직하다.
[0019][0030]본 발명의 일 실시 예에 따른 균열 보수용 스틱(10)을 이용한 콘크리트 표면 보수방법은 균열(101)이 발생한 콘크리트 구조물(100)의 표면 균열부(111)를 정리하는 표면정리단계; 상기 균열부(111)의 표면에 물을 분사하여 상기 균열(101)에 물을 침투시키는 물분사단계; 상기 균열 보수용 스틱(10)을 상기 균열부(111)에 문질러 상기 균열 보수용 스틱(10) 가루가 상기 균열(101)의 내부로 침투시키는 스틱처리단계; 표면처리장치(20)를 이용하여 상기 스틱(10) 가루가 침투된 상기 균열(101)의 표면을 정리하는 표면처리단계; 상기 균열(101) 내부에 침투된 상기 물과 상기 스틱(10) 가루가 상호 접촉하여 경화되는 경화단계;를 포함한다.
[0020][0032]상기 표면처리장치(20)는 손가락에 끼워지는 골무 타입으로 형성된 것이 바람직하다.
[0021][0034]본 발명인 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱은 휴대성이 용이하고, 작업자의 능숙도에 상관 없이 동일한 보수가 가능하다.
[0022][0035]또한, 균열 보수용 스틱을 이용한 콘크리트 표면 보수공정이 용이하여, 작업성이 우수하고, 보수시간을 단축할 수 있다.
[0023]【附图说明】
[0024][0037]도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 균열 보수용 스틱(10) 사시도.도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 균열 보수용 스틱 제작용 몰드 평면도.도 3은 균열이 발생한 콘크리트 구조물을 나타내는 사시도.도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면정리단계 공정도.도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 균열부에 물을 분사하는 것을 나타내는 도면.도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물 분사단계 공정도.도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스틱처리단계 공정도.도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면처리단계 공정도.도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 표면 보수공법에 의해 보수가 완료된 콘크리트 구조물을 나타내는 도면.
[0025][0038]본 발명에 따른 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱 및 그 제조방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[0026][0040]또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[0027][0042]또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
[0028][0044]이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.
[0029][0046]본 발명의 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱은 시멘트 47~56 중량%; 슬래그 15~23 중량%; 무수석고 2.5~4.5 중량%; 실리카퓸 4~20 중량%; 벤토나이트 2.5~4.5 중량%; 분말형 유동화제 0.1~0.3중량%; 물 8~10중량%; 알코올 3~5중량%;를 포함하는 조성물(A)로 제조된다.
[0030][0047]슬래그는 동제련슬래그와 고로슬래그가 혼합된 것이 바람직하다.
[0031][0048]실리카퓸은 고순도 규소철(Fe-si)의 생산과정에서 발생하는 부산물을 집진하여 반압축 상태로 압축한 것으로서, 부피비중이 500~650kg/㎥인 것이 바람직하다.
[0032][0049]실리카퓸은 비표면적이 13,000~17,000㎡/kg인 것이 바람직하다.
[0033][0050]벤토나이트는 Al2O3계 또는 SiO2계 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
[0034][0051]이 경우, 본 발명의 실리카퓸은 규소철 생산과정에서 발생하는 미분의 실리카퓸 부산물을 500~650kg/㎥인 부피비중을 갖도록 압축하여 알갱이로 만들어진 것이다.
[0035][0052]규소철 생산과정에서 발생한 실리카퓸 미분을 초기 상태(130~430kg/㎥) 그대로 조성물에 혼합하여 사용할 경우, 실리카퓸의 분산 정도가 떨어지고, 강도가 저하되는 문제가 발생한다.
[0036][0053]그러나 본 발명에서는 조성물의 압축강도, 휨강도 및 부착강도를 증진시키ㄱ기 위해 부피비중이 500~650kg/㎥의 범위를 갖는 실리카퓸 미분을 조성물에 혼합한다.
[0037][0054]또한, 동제련슬래그는 동을 제련하고 남은 슬래그로서, 실리카퓸과 같이 비정질의 특징을 가지고 있다.
[0038][0055]따라서, Al2O3-SiO2-CaO계인 동제련슬래그를 표면 균열 보수용 스틱 조성물에 혼합하여 포졸란 반응을 유도하고, 조성물의 압축강도와 휨강도를 향상시킨다.
[0039][0057]본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱(10) 제조방법은 실리카퓸과 물을 혼합하여 실리카퓸을 슬러리화하는 실리카퓸슬러리화단계; 기 시멘트, 슬래그, 무수석고, 벤토나이트, 분말형 유동화제, 알코올, 물을 슬러리화되어 있는 실리카퓸과 혼합하여 조성물(A)을 혼합하는 혼합단계; 조성물(A)을 콘크리트 표면 균열 보수용 스틱(10)의 제작용 몰드(1)에 투입하는 몰드투입단계; 초기 수화반응을 촉진함과 아울러, 스틱(10) 내부의 수분을 증발시켜 완전 수화반응을 억제하도록 고온으로 조성물(A)을 건조하는 고온경화단계; 스틱(10) 내부의 잔여 수분을 완전히 경화시키기 위해 전자파를 이용하여 건조하는 전자파경화단계;를 포함한다.
[0040][0058]실리카퓸슬러리화단계는 실리카퓸 중량의 2~3배인 물을 먼저 혼합하는 것이 바람직하다.
[0041][0059]고온경화단계는 몰드(1)에 투입된 조성물(A)을 100~110℃의 온도에서 2~3시간 동안 건조하는 것이 바람직하다.
[0042][0060]이 경우, 본 발명은 몰드투입단계이후, 조성물(A)의 초기경화를 유도함과 아울러, 조성물 내부의 수분을 증발시키기 위해 100~110℃의 온도에서 2~3시간 동안 건조하는 고온경화단계를 실시한다.
[0043][0061]이는 균열 보수용 스틱(10)으로 콘크리트 균열부를 보수할 때, 균열부에 도포되어 있는 수분과 스틱(10) 가루가 수화반응 하여 경화되도록 유도하기 위함이다.
[0044][0062]즉, 고온으로 조성물(A) 내부에 존재하는 수분을 증발시켜 수화반응을 통하여 조성물(A)의 완전경화를 억제하고, 콘크리트 균열부에 스틱(10)이 가루로 투입될 때 미리 뿌려진 물과 반응하여 경화되도록 유도한 것이다.
[0045][0064]전자파경화단계는 주파수 2250~2650Mhz인 건조장치(2)에서 고온경화단계 이후의 조성물(A)을 건조하는 것이 바람직하다.
[0046][0065]전자파경화단계는 0.5~5분간 건조하는 것이 바람직하다.
[0047][0066]이 경우, 전자파경화단계는 가열형으로 조성물(A)을 건조시키는 것이 아니라 전자파를 통해 조성물(A) 내부에 존재하는 수분을 완전히 건조하게 된다.
[0048][0067]고온형의 가열장치를 사용할 경우, 표면부터 경화되기 때문에 내측에 존재하는 수분을 완전히 제거하지 못하게 된다.
[0049][0068]그러나 본 발명은 전자파를 이용하여 표면이 경화된 조성물(A)의 내부를 완전히 경화하게 된다.
[0050][0070]본 발명의 일 실시 예에 따른 균열 보수용 스틱(10)을 이용한 콘크리트 표면 보수방법은 균열(101)이 발생한 콘크리트 구조물(100)의 표면 균열부(111)를 정리하는 표면정리단계; 균열부(111)의 표면에 물을 분사하여 균열(101)에 물을 침투시키는 물분사단계; 균열 보수용 스틱(10)을 균열부(111)에 문질러 균열 보수용 스틱(10) 가루가 균열(101)의 내부로 침투시키는 스틱처리단계; 표면처리장치(20)를 이용하여 스틱(10) 가루가 침투된 균열(101)의 표면을 정리하는 표면처리단계; 균열(101) 내부에 침투된 물과 스틱(10) 가루가 상호 접촉하여 경화되는 경화단계;를 포함한다.
[0051][0071]표면처리장치(20)는 손가락에 끼워지는 골무 타입으로 형성된 것이 바람직하다.
[0052][0072]이 경우, 본 발명은 콘크리트 균열부(111)에 물을 분사하고, 균열 보수용 스틱(10)을 균열부(111)에 문질러 균열 보수용 스틱(10) 가루를 균열(101) 내부로 침투 시킨다.
[0053][0073]균열(101) 내부로 침투된 균열 보수용 스틱(10) 가루는 균열부(111)에 분사된 물과 반응하여 경화된다.
[0054][0074]아래 표 1은 조성물(A)의 성능검증을 위한 실시예와 비교예의 배합비를 나타낸 것이다.
[0055][0075] 시멘트(중량%) 슬래그(중량%) 무수석고(중량%) 실리카퓸(중량%) 벤토나이트(중량%) 유동화제(중량%) 물(중량%) 알코올(중량%) 실시예 51.5 20.6 3.2 8 3.3 0.2 9.4 3.8 비교예 59.5 20.6 3.2 - 3.3 0.2 9.4 3.8
[0056][0077]아래 표 2는 KS F 4042 기준에 의한 보수용 모르타르의 압축강도 시험에 대한 비교예와 실시예의 결과이다.
[0057][0078] KS F 4042 기준 실시예 비교예 압축강도(MPa) 20 이상 29.8 21.6
