KR100510085B1 - 건조 몰탈의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조 몰탈의 제조방법에 관한 것으로, 건조 수축율을 최소화함과 동시에 접착력을 증진시켜 충분한 강도가 발현되도록 함으로서 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 보수 및 시공에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라 현장에서 일정비율로 물만 배합하면 간편하게 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있으며, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지, 골재 및 혼화제를 포함하는 몰탈용 원료들을 배합하여 포장하는 건조 몰탈의 제조방법에 있어서, 상기 몰탈용 원료로 시멘트 100중량부에 대하여 섬유 0.2 내지 5중량부를 더 첨가하여 배합하는 것을 특징으로 하는 건조 몰탈의 제조방법을 제공함으로서 달성할 수 있다.

Description

건조 몰탈의 제조방법{A manufacturing method of dry mortar}

본 발명은 건조 몰탈의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량이나 도로뿐만 아니라 부식이나 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 각종 보수 및 시공현장에서 일정비율로 물만 배합하여 간편하게 사용할 수 있는 건조 몰탈의 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 주택을 비롯한 각종 건축 구조물이 양적으로 증대됨과 맞물려 시멘트의 사용량 또한 급증하고 있다. 특히, 종래 시멘트의 경우에는 현장에서 직접 시멘트와 골재 및 기타 혼화제를 배합하고 여기에 물을 첨가 혼합하여 몰탈을 제조한 다음 시공해 왔다.

그러나 도로보수공사를 비롯하여 소단위의 각종 보수공사에서는 제조상의 많은 단점을 나타내고 있다. 예를 들어 시멘트나 골재를 비롯한 각종 몰탈원료를 시공현장까지 운반한 다음 일일이 적정 배합비로 혼합하여 사용하였으므로 시공이 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.

이로 인하여 보다 편리한 현장시공을 위하여 시멘트와 골재 및 기타 혼화제를 사전에 혼합하여 일정량만큼 포장한 건조 몰탈이 시판되고 있다. 상기 건조 몰탈의 경우 통상적인 배합비로 시멘트와 골재 및 기타 혼합재를 첨가 혼합한 상태로 되어 있으므로 시공현장에서 간단히 물만 일정비율로 혼합하면 바로 사용할 수 있어 시공이 간편하고 누구나 쉽게 사용할 수 있다는 이점이 있다.

그러나 종래의 콘크리트는 염화물이나 수분의 침투로 인한 부식, 표면 마모현상 및 동결융해 현상으로 인한 파손 등의 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 시멘트 콘크리트에 라텍스 수지를 첨가하는 것이 널리 활용되고 있다.

상기와 같이 시멘트 콘크리트에 라텍스 수지를 첨가할 경우 시멘트 콘크리트에 불투수성을 높여주어 염화물이나 수분에 의한 부식을 방지하게 되고 특히 동결융해 저항성을 높여주는 이점이 있다.

그러나 상기와 같이 시멘트 콘크리트에 라텍스 수지를 첨가하는 경우의 건조 몰탈의 제조가 어렵다는 단점이 있다. 그 이유는 일반적으로 사용되는 스티렌부타디엔 라텍스 수지를 포함한 라텍스 계의 수지가 액상으로 제조되고 있기 때문이다. 따라서 상기 스티렌부타디엔 라텍스 수지는 미리 혼합된 건조 몰탈에 물과 함께 혼합하여 사용하여야만 했다.

그러므로, 라텍스 수지를 콘크리트 몰탈에 첨가하는 경우에는 시공시 현장에서 라텍스 수지를 물에 충분히 분산시킨 다음 이를 콘크리트 몰탈에 혼합하여 사용하는 것이 일반적이며, 그로 인하여 여전히 각종 소규모의 보수현장에서도 기술자에 의존하여 직접 몰탈 원료를 일일이 배합하여 시공해야 하는 불편한 문제점이 있었다.

상기한 문제점으로 인해 본 발명자는 현장에서 일정비율로 물만 배합하면 누구나 쉽게 사용할 수 있는 수지가 혼합된 건조 몰탈을 제공하기 위한 연구를 수행하였으며, 그 결과로 국내 특허출원번호 제2001-19071호의 "건조몰탈의 제조방법"에서 수지로 재유화형 분말수지인 에틸비닐아세테이트수지를 사용하여 건조몰탈을 제조하는 기술을 선출한 바 있다.

상기 본 발명자에 의해 선출원된 상기 출원번호에 개시된 건조몰탈의 경우 분말수지가 혼합되어 있어 현장에서 일정비율로 물만 배합하면 누구나 쉽게 사용할 수 있어 사용성과 시공성이 우수할 뿐만 아니라 내구성능이 우수하다는 이점을 가지고 있다.

그러나, 상기한 본 발명자에 의해 선출원된 출원번호에 개시된 건조몰탈의 경우 건조수축율이 높을 뿐만 아니라 골재사이의 접착력이 저하되어 충분한 강도가 발현되지 못하는 문제점이 있다. 이로 인하여 상기 건조몰탈을 침식이 많이 발생하는 지역 즉, 지하구조물이나 해양구조물 등에 적용하기 곤란하다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건조 수축율을 최소화함과 동시에 접착력을 증진시켜 충분한 강도가 발현되도록 함으로서 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 보수 및 시공에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라 현장에서 일정비율로 물만 배합하면 간편하게 사용할 수 있는 건조 몰탈의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지, 골재 및 혼화제를 포함하는 몰탈용 원료에 시멘트 100중량부에 대하여 탄소섬유, 아라미드섬유 또는 유리섬유에서 선택된 섬유 0.2 내지 5중량부를 더 첨가하여 배합하여 포장하는 건조 몰탈의 제조방법에 있어서, 상기 에틸비닐아세테이트 분말수지로 입도가 60㎛ 내지 80㎛인 것을 시멘트 100중량부에 대하여 8 내지 15중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 건조몰탈의 제조방법을 제공한다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 먼저 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지, 골재를 일정비율에 따라 배합하게 되는데, 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지 및 골재의 첨가량은 통상적으로 사용하는 범위 내에서 첨가할 수 있으며, 본 발명에서는 상기 시멘트 100중량부에 대하여 에틸비닐아세테이트 분말수지 8 내지 15중량부, 잔골재 180중량부 내지 220중량부, 굵은골재 220중량부 내지 300중량부를 첨가 혼합하였다.

시멘트로는 종래 일반적으로 사용되는 모든 시멘트를 적용할 수 있으며, 특히 경화속도가 빠르고 조기에 실용강도를 발현하여 건축물의 바닥, 교량상판, 활주로, 도로 등의 콘크리트 보수공사에 적용 가능하도록 하기 위해서는 초속경 시멘트를 사용하는 것이 좋다.

이때, 건조몰탈의 제조가 가능하도록 하기 위하여 본 발명에서는 수지로 에틸비닐아세테이트 분말수지를 사용하였으며, 이와 같이 에틸비닐아세테이트 분말수지를 사용하게 되면 종래 몰탈의 제조에 일반적으로 사용되는 스티렌부타디엔 라텍스 수지에 비하여 접착강도가 크고 건조수축율이 작아 동결융해 현상을 효과적으로 방지할 수 있다는 이점이 있다.

상기 에틸비닐아세테이트 분말수지는 그 입도가 80㎛ 이하일 경우 사용시 수분산 특성이 극대화되어 물에 빠르게 분산되는 이점이 있으므로 입도 80㎛ 이하의 분말수지를 사용하는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 60㎛ 내지 80㎛의 입도를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 에틸비닐아세테이트 분말수지의 첨가량이 시멘트 100중량부에 대하여 8중량부 미만으로 첨가될 경우 수지를 첨가하는 충분한 효과를 얻을 수 없으며, 그 첨가량이 15중량부를 초과할 경우 제품단가의 상승, 균열발생, 강도저하 등의 문제점이 발생하게 되므로 에틸비닐아세테이트 분말수지의 첨가량은 8중량부 내지 15중량부 첨가하는 것이 바람직하다.

골재로는 일반적으로 사용되는 것을 통상의 첨가범위 내에서 첨가할 수 있으며, 본 발명에서는 골재로 잔골재 180중량부 내지 220중량부, 굵은골재 220중량부 내지 300중량부를 첨가하였다.

본 발명에 따르면 상기와 같이 몰탈용 원료들을 배합하는 과정에서 시멘트 100중량부에 대하여 섬유 0.2 내지 5중량부를 더 첨가하여 배합한 것에 그 특징이 있다.

상기 섬유로는 고장력을 가지는 탄소, 아라미드, 유리섬유 등에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 이들의 장섬유를 직조한 후 직경이 0.3∼0.8mm이고 길이가 5∼10mm가 되도록 절단하여 얻어진 것을 사용하였다.

건조몰탈을 제조하는 과정에서 상기한 섬유를 더 첨가하게 되면 시멘트와 골재사이의 접착력이 개선될 뿐만 아니라 건조 수축율이 최소화되어 강도가 증진되게 된다. 따라서 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 보수 및 시공에도 유용하게 적용할 수 있다. 또한 내황산염 등의 물성이 개선되는 이점이 있다.

이때, 섬유의 첨가량이 시멘트 100중량부에 대하여 섬유 0.2중량부 미만으로 첨가될 경우 섬유의 함량이 적어 강도 및 내황산염 등의 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 그 첨가량이 5중량부를 초과할 경우 상대적으로 시멘트의 함량이 적어 작업성이 저하되는 문제점이 있으므로 상기 범위내에서 섬유를 첨가하는 것이 바람직하다.

제조된 건조몰탈은 시공과정에서 경화시 기포가 발생할 뿐만 아니라 수축이 일어나게 되는데, 이를 방지할 목적으로 혼화재로서 통상적으로 사용되는 수축저감제와 소포제를 첨가하는 것이 좋다. 본 발명에서는 시멘트 100중량부에 대하여 소포제 0.5중량부 내지 2중량부, 수축저감제 2중량부 내지 6중량부 첨가하였다.

또한 제조된 건조몰의 장기보관이 가능하도록 함과 동시에 건조몰탈 내의 수분함량을 조절하기 위하여 통상적으로 사용되는 감수제를 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 감수제를 시멘트 100중량부에 대하여 0.5중량부 내지 2중량부 첨가하였다.

상술한 바와 같이 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지, 골재, 섬유 및 혼화재를 포함하는 몰탈원료들를 배합하여 포장하게 되면 본 발명에 따른 건조몰탈을 제조할 수 있으며, 제조된 건조몰탈은 적정량의 단위로 포장하여 시판할 수 있다. 이때, 시판되는 건조몰탈에 일정량의 물만 첨가하면 전문가를 비롯하여 일반인도 보다 쉽고 간편하게 시공을 할 수 있다는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따라 제조된 상기 건조몰탈은 섬유가 보강됨에 따라 시멘트와 골재사이의 접착력을 개선시키는 역할을 할 뿐만 아니라 건조수축율이 최소화되어 강도가 증진되고, 내황산염 등의 물성이 개선된다. 따라서 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 보수 및 시공에도 유용하게 적용할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

강제식 믹서기에 초속경 시멘트 740kg과 입도 5mm이하의 잔골재 1500kg, 입도 5mm 내지 20mm의 굵은골재 1980kg, 입자 크기가 60㎛ 내지 80㎛인 에틸비닐아세테이트올 분말수지 74kg, 직경이 0.3∼0.8mm이고 길이가 5∼10mm인 유리섬유 1.48Kg, 수축저감제인 폴리에틸렌 글리콜 29.6kg, 감수제인 멜라민스루본산 분말 7.4kg 및 소포제 7.4kg을 투입하여 건비빔하여 건조몰탈을 제조하였다. 이렇게 제조된 건조몰탈에 물 252kg을 첨가하여 충분히 비빔한 다음 하기한 방법으로 접착력, 압축강도, 휨강도, 건조수축율, 내황산염을 측정하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

- 접착력 -

접착강력은 JIS A 6916에 준하여 인스트롱 시험기를 이용하여 크로스벡터 속도 1mm/min으로 강제 축을 접착한 시험체의 인장접착강도를 측정하였다.

- 휨강도 -

KS F 2408 (콘크리트의 휨강도 시험방법)에 의하여 공시체의 휨강도를 측정하였다.

- 압축강도 -

KS F 2405 (콘크리트의 압축강도 시험방법)에 의하여 공시체의 휨강도를 측정하였다.

- 건조수축율 -

수중양생후의 공시체의 기장을 측정한 후 건조양생을 행하여 KS F 2424 (몰탈 및 콘크리트의 길이 변화 시험방법)에 의하여 건조수축을 측정하였다.

<실시예 2>

직경이 0.3∼0.8mm이고 길이가 5∼10mm인 유리섬유 22.4Kg을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건조 몰탈을 제조한 다음, 이렇게 제조된 건조몰탈에 물 252kg을 첨가하여 충분히 비빔한 다음 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 접착력, 압축강도, 휨강도, 건조수축율, 내황산염을 측정하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

<실시예 3>

직경이 0.3∼0.8mm이고 길이가 5∼10mm인 유리섬유 22.4Kg을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건조 몰탈을 제조한 다음, 이렇게 제조된 건조몰탈에 물 252kg을 첨가하여 충분히 비빔한 다음 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 접착력, 압축강도, 휨강도, 건조수축율, 내황산염을 측정하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

<비교예 1>

유리섬유를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 건조몰탈을 제조한 다음, 이렇게 제조된 건조몰탈에 물 252kg을 첨가하여 충분히 비빔한 다음 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 접착력, 압축강도, 휨강도, 건조수축율, 내황산염을 측정하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

<비교예 2>

강제식 믹서기에 초속경 시멘트 740kg과 입도 5mm이하의 잔골재 1500kg, 입도 5mm 내지 20mm의 굵은골재 1980kg를 투입하여 건비빔한 다음 여기에 물 252kg을 투입하고 충분히 비빔하여 몰탈을 제조한 다음 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 접착력, 압축강도, 휨강도, 건조수축율, 내황산염을 측정하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

구분	접착력(kgf/㎠)	압축강도(kgf/㎠)	휨강도(kgf/㎠)	건조수축율(×10-4)	내황산염(g)
실시예 1	23	350	160	2	-1.0
실시예 2	25	380	190	1	-1.0
실시예 3	28	400	220	1	-0.5
비교예 1	15	320	68	4	-3.5
비교예 2	12	300	59	10	-2.0

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따라 섬유를 첨가하여 건조몰탈을 제조한 후 물을 혼합하여 몰탈을 제조한 실시예 1 내지 3의 경우 접착력과 압축강도, 휨강도, 건조수축율 및 내황산염이 섬유를 첨가하지 않은 비교예 1에 비하여 매우 우수함을 확인할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 건조수축율과 접착력을 증진시켜 충분한 강도가 발현되도록 함으로서 침식이 많이 발생하는 지하구조물이나 해양구조물 등의 보수 및 시공에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라 현장에서 일정비율로 물만 배합하면 간편하게 사용할 수 있는 건조 몰탈의 제조방법을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 시멘트와 에틸비닐아세테이트 분말수지, 골재 및 혼화제를 포함하는 몰탈용 원료에 시멘트 100중량부에 대하여 탄소섬유, 아라미드섬유 또는 유리섬유에서 선택된 섬유 0.2 내지 5중량부를 더 첨가하여 배합하여 포장하는 건조 몰탈의 제조방법에 있어서,

   상기 에틸비닐아세테이트 분말수지로 입도가 60㎛ 내지 80㎛인 것을 시멘트 100중량부에 대하여 8 내지 15중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 건조몰탈의 제조방법.
3. 삭제