KR20070059040A - Fastener composition for viscosity increase shotcrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액상 급결제 및 증점제로서 마그네슘 알루미노 실리케이트를 함유하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상 알루미네이트, 액상 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 하나로 선택되는 액상 급결제와 알루미노 실리케이트 또는 벤토나이트인 마그네슘 알루미노 실리케이트 증점제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fastener composition for viscosity increasing shotcrete containing magnesium aluminosilicate as a liquid fastener and a thickener, and more particularly, a liquid fastener selected from any one of liquid aluminate, liquid silicate or liquid alkali free. The present invention relates to a fastener composition for viscosity increase shotcrete comprising a magnesium aluminosilicate thickener which is aluminosilicate or bentonite.
터널시공, 댐공사 또는 지하구조물 공사에 있어서, 암반 또는 지반의 균열을 보강하여 붕괴를 방지하기 위한 작업으로서 숏크리트가 사용되고 있다. 이러한 숏크리트는 시공현장의 천정 내지 벽면에 레미콘, 펌프 및 노즐 등을 통해 분사하여 속성으로 경화시키는 방식으로 이용되며, 이러한 숏크리트 조성물에는 시멘트, 골재, 급결제, 혼화제 등을 포함한다.In tunnel construction, dam construction or underground structure construction, shotcrete is used as a work for preventing collapse by reinforcing a crack in a rock or ground. The shotcrete is used in such a way that it is sprayed through a ready-mixed concrete, a pump, a nozzle, and the like on the ceiling or the wall of the construction site to harden the property, and the shotcrete composition includes cement, aggregate, fastener, admixture, and the like.
종래에는 콘크리트에 결합력을 부여하기 위해 숏크리트 조성물에 급결제, 혼 화제 이외에 증점제를 넣어 사용하고 있는데, 이로 인해 숏크리트 조성물의 점성이 증가되어 유동성이 떨어지게되고, 이를 개선하기 위해 물을 첨가함으로써 W/C비가 증대되는 문제점이 있다. 그래서 숏크리트의 점도를 유지하면서 W/C 비를 낮추어야 할 필요성이 요구되고 있다. Conventionally, in order to impart bonding strength to concrete, thickeners are added to the shotcrete composition in addition to the fasteners and admixtures, and as a result, the viscosity of the shotcrete composition is increased and fluidity is decreased, and water is added to improve the W / C. There is a problem that the rain is increased. Therefore, there is a need for reducing the W / C ratio while maintaining the viscosity of shotcrete.
W/C비란 물-시멘트(W/C)의 함량비(중량%)로서 숏크리트의 배합설계에 영향을 미치는 여러 요인 중의 하나이며, H-Rusch에 의하면 시멘트가 수화하는데 필요한 물의 양은 시멘트 중량의 23%정도이며, 시멘트 풀속에 물의 유동성이 있어야 함으로 10-13% 정도 물의 양이 더 요구된다. 수화에 쓰이고 남은 물은 증발하여 시멘트 풀속에 공극을 형성하게 되는데, 이때 W/C비가 커질수록 콘크리트 속의 공극은 커지고, 콘크리트 자체의 고체부분의 체적이 적어지게 되어 콘크리트의 강도가 저하된다. 따라서, 숏크리트용 조성물의 제조시, 증점제 없이 급결제만 사용하여 W/C비를 낮춰볼 수는 있으나, 이 경우의 숏크리트는 경화가 잘 되지 않거나 응결능력이 취약한 단점이 있다. 예컨대 증점제 없이 알루미네이트계 급결제만 사용할 경우 급결능력이 뛰어나나 물이 스며 나오는 부위에서 경화가 잘되지 않고, 실리케이트계 급결제만 쓰일 경우 온도에 따른 응결능력이 취약하며, 알칼리 프리계 급결제만 쓰일 경우 압축강도의 저하가 없고 고강도를 실현할 수 있는 탁월한 능력이 있으나 지하 용출수 부위에서의 탈락율 등의 문제점이 있었다.W / C ratio is the ratio of water-cement (W / C), which is one of several factors that affect the design of shotcrete. According to H-Rusch, the amount of water required for cement to hydrate is 23 Percentage of water, the flow of water in the cement pool requires 10-13% more water. The remaining water used for hydration evaporates to form voids in the cement pool. As the W / C ratio increases, the voids in the concrete become larger, and the volume of the solid part of the concrete itself decreases, thereby decreasing the strength of the concrete. Therefore, when preparing a composition for shotcrete, it is possible to lower the W / C ratio by using only a quickener without a thickener, but in this case, the shotcrete is not well cured or has a poor coagulation ability. For example, if only the aluminate-based fastener is used without a thickener, the fastening ability is excellent, but hardening is difficult at the water-exuding site. If only the silicate-based fastener is used, the coagulation ability is weak depending on the temperature. When used, there is no deterioration in compressive strength and excellent ability to realize high strength, but there was a problem such as dropout rate at the underground elution site.
급결제를 형상에 따라 분류하면 액상형(Liquid Type)과 분말형(Powder Type)으로 나누어진다. 국내에서는 습식 숏크리트에는 액상형 급결제가, 건식 숏크리트에는 분말형 급결제가 사용되는 것이 일반적이지만 반드시 그럴 필요는 없으며, 해 외에서는 습식 숏크리트에 분말형 급결제가, 건식 숏크리트에 액상형 급결제가 사용되는 경우도 많다. 특히 시멘트 광물계 급결제와 같이 재료 특성상 액상형이 존재할 수 없는 경우도 있다. 일반적으로 액상 급결제는 분말 급결제에 비해 편의성, 혼합성이 우수하고, 분진 발생량도 적은 장점이 있다. When the fastener is classified according to the shape, it is divided into a liquid type and a powder type. In Korea, liquid quickeners are used for wet shotcrete and powdery fasteners are used for dry shotcrete. However, this is not necessary. Absolutely, overseasly, powdery fasteners are used for wet shotcrete and liquid quickeners are used for dry shotcrete. In many cases. In particular, the liquid type may not exist due to the characteristics of the material, such as cement mineral fillers. In general, the liquid fastener has advantages of convenience and mixing, and dust generation amount less than that of the powder fastener.
그러나 숏크리트 조성물의 제조에서 급결제와 혼합시 분말 급결제가 아닌 액상 급결제를 사용할 경우, 액상의 급결제에 함유되어 있는 수분이 콘크리트의 W/C비를 증대시켜 숏크리트 조성물의 점착력을 감소시키고, 탈락율이 증가되며, 분말의 급결제를 사용한 경우에 비해 빠른 반응성을 초래하여 콘크리스 구조물의 장기강도에도 악영향을 미치는 단점이 있었다. 게다가, 액상의 급결제의 비중은 1.4 정도로 물보다 높고, 임계 농도로 생산하여 공급하는데, 이러한 액상 급결제를 다른 물질과 혼합하여 조성물을 제조하여 장기 보관할 경우 대부분의 급결제 이외의 첨가물이 급결제와 2개 층으로 분리되는 현상이 발생하는 등의 문제점이 있다.However, in the preparation of the shotcrete composition, when the liquid quickener is used instead of the powdery quickener when mixed with the fastener, the moisture contained in the liquid quickener increases the W / C ratio of the concrete, thereby reducing the adhesive strength of the shotcrete composition. The dropout rate was increased, resulting in a faster reactivity compared to the case of using a powdery fastener, which adversely affects the long-term strength of the concrete structure. In addition, the specific gravity of the liquid fastener is higher than water at about 1.4, and produced and supplied at a critical concentration. When the liquid fastener is mixed with other materials to prepare the composition and stored for a long time, additives other than the fastener are added to the fastener. There is a problem such that a phenomenon that is separated into two layers.
출원번호 2000-53318호(숏크리트용 시멘트 광물계 급결제 및 그 제조방법)는 증점제 및 칼슘알루미네이트 비정질화물 분말을 급결제로서 포함하는 숏크리트용 시멘트 광물계급결제를 기술하고 있으며, 출원번호 2005-7004485호(분사 재료 및 그것을 사용한 분사공법)는 알루미늄원, 황원 및 불소원을 함유하는 액체 급결제와 1종 또는 2종이상의 급결조제를 함유하는 분사재료에 대해 기술하고 있는데, 상기 특허들은 각각 분말형태의 급결제를 사용하거나, 급결제의 급결성을 향상시키기 위하여 급결조제를 사용한 발명으로 증점효과를 향상시키기 위하여 마그네슘 알루미노실리케이트를 증점제로 사용한 본원발명과는 상이하며, 특히 액상의 급결제에 마 그네슘 알루미노실리케이트인 증점제를 함유하는 조성물은 보고된 바도 없다.Application No. 2000-53318 (cement mineral quickener for shotcrete and preparation method thereof) describes a cement mineral quickener for shotcrete comprising a thickener and calcium aluminate amorphous powder as a fastener, and Application No. 2005-7004485 (Spraying material and the spraying method using the same) describe a liquid fastener containing an aluminum source, a sulfur source and a fluorine source, and a spray material containing one or more kinds of quickening aids, each of which is in the form of a powder. It is an invention that uses a quickener or a quickener to improve the quickness of the fastener, and is different from the present invention in which magnesium aluminosilicate is used as a thickener to improve the thickening effect, and in particular, a liquid quickener No compositions containing thickeners, which are calcium aluminosilicates, have been reported.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 예의 노력한 결과, 액상의 급결제에 증점제인 마그네슘 알루미노실리케이트를 혼합하여 숏크리트 조성물에 사용함으로서, 콘크리트 타설시 점착력이 증가되고 W/C 비가 감소되며 숏크리트의 강도가 향상되어 본원발명을 완성하게 되었다. As a result of intensive efforts to overcome the above problems, by using a thick agglomerate magnesium aluminosilicate in the liquid fastener to be used in the shotcrete composition, when the concrete is poured, the adhesion is increased, the W / C ratio is reduced and the strength of the shotcrete is improved The present invention was completed.
따라서, 본 발명의 목적은 액상 급결제 및 증점제로서 마그네슘 알루미노 실리케이트를 함유하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fastener composition for viscosity increasing shotcrete containing magnesium aluminosilicate as a liquid fastener and a thickener.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 실시예 및 청구범위에 의해 명확하게 된다. Other objects and advantages of the invention will be apparent from the following examples and claims.
본 발명은 액상 급결제 및 증점제로서 마그네슘 알루미노 실리케이트를 함유하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fastener composition for viscosity-increasing shotcrete containing magnesium aluminosilicate as a liquid fastener and a thickener.
본 발명에서 '급결제'란 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 분사된 콘크리트의 응결시간을 단축시키고 초기 강도의 발현을 증진시키기 위해 콘크리트 제조에 사용되어지는 숏크리트용 급결제를 말하며, 이러한 급결제는 성분이나 형상에 따라 다 음과 같이 분류될 수 있다.In the present invention, 'fastener' refers to a fastener for shotcrete that is used in concrete production to accelerate the hydration reaction of cement to shorten the solidification time of the sprayed concrete and to promote the development of initial strength. Depending on the shape or shape can be classified as follows.
시판되고 있는 숏크리트용 급결제는 성분에 따라 실리케이트계(Silicate), 알루미네이트계(Aluminate), 알칼리 프리계, 시멘트 광물계 급결제로, 형상에 따라 액상형(Liquid Type)과 분말형(Powder Type)으로 나누어질 수 있으며, 일반적으로 국내에서는 습식 숏크리트에는 액상형 급결제가, 건식 숏크리트에는 분말형 급결제가 주로 사용되었으며, 본 발명의 급결제는 액상의 급결제로서, 예컨대 액상 알루미네이트계, 액상 실리케이트계, 액상 알칼리프리계의 급결제가 있으며, 본 발명의 숏크리트용 급결제로서 액상 알루미네이트, 액상 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 것을 선택하여도 무방하다.Commercially available shotcrete for shotcrete is silicate, aluminate, alkali-free, and cement mineral based fasteners depending on the ingredients, and liquid type and powder type depending on the shape. In general, liquid quickeners are used in wet shotcrete, and powdery fasteners are mainly used in dry shotcrete in Korea, and the fastener of the present invention is a liquid quickener, for example, liquid aluminate or liquid silicate. And liquid alkali-free fasteners, and any of liquid aluminate, liquid silicate or liquid alkali-free may be selected as the fastener for shotcrete of the present invention.
상기 알루미네이트계 급결제(Aluminate Based Accelerator)는 AlO2 - 또는 AlO3 3- 성분을 함유하며, 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축시키는 특징이 있다. 따라서, 초기강도의 발현이 필요하고 연약암반이나 높은 휨강도가 요구되는 곳에서 주로 사용되며, 시멘트의 응결화 수화반응에 직접 관여하기 때문에 일반적으로 지하수가 많이 유출되는 곳에서 실리케이트계보다 차수효과가 큰 효과가 있다. 이러한 액상 알루미네이트계 급결제는 소듐 알루미네이트 및 포타슘 알루미네이트 급결제로 크게 두가지가 있으며, 본 발명의 알루미네이트 급결제는 액상 소듐 알루미네이트 또는 액상 포타슘 알루미네이트 중 어느 것를 선택하여도 무방하 다. 국내에서 시판중인 액상 급결제 제품으로서 ATEX-QL(화진정밀화학), Union Crete-A(유니온), Econex Shot-L(이건실업)은 소디움 알루미네이트계 액상 급결제의 대표적인 예이며, Sigunit-L(시카 코리아)는 포타슘 알루미네이트계 액상급결제에 해당한다. The aluminate-based accelerator (Alluminate Based Accelerator) contains the AlO 2 - or AlO 3 3- component, it is characterized by reducing the setting time by promoting the hydration reaction of the cement. Therefore, it is mainly used in the place where the initial strength is needed and the soft rock or the high flexural strength is required, and since it is directly involved in the coagulation and hydration reaction of cement, it has a higher degree of ordering effect than the silicate system in the place where a lot of groundwater flows out. It works. There are two types of liquid aluminate-based fasteners, sodium aluminate and potassium aluminate quickeners, and the aluminate quickener of the present invention may be selected from either liquid sodium aluminate or liquid potassium aluminate. ATEX-QL, Union Crete-A, and Econex Shot-L, which are commercially available liquid fasteners in Korea, are representative examples of sodium aluminate-based liquid fasteners, and Sigunit-L. (Cica Korea) is a potassium aluminate-based liquid fastener.
상기 실리케이트계 급결제(Silicate Based Accelerator)는 XM1 2O·ySiO2(M1은 Na 또는 K 등의 1가 금속) 성분을 함유하는 특징이 있으며, 상기 실리케이트는 시멘트의 수화반응에 직접 관여하지 않고 시멘트 및 물과 결합하여 콘크리트에 점성을 증가시켜 주는 역할을 한다. 그러나 콘크리트의 점성을 높이는데 한계가 있으며, 여굴(overbreak) 충전 시 수차례의 숏크리트 작업이 필요하다. 초기 강도의 발현속도는 일반 콘크리트와 비슷하다. 국내에 시판중인 액상 실리케이트계 급결제는 소듐 실리케이트와 포타슘 실리케이트 등 크게 두가지로 나뉠 수 있으며, 액상 실리케이트 급결제의 구체적인 예로서, Delvo Crete Activator S 61(코리아마스터빌더스), TCC 768(코리아 마스터빌더스), Sigunit L30X(시카 코리아), Union Crete-S(유이온), Su-Crete TL(이화상사), Econex Shot-LS(이건실업) 등이 있다. The silicate-based accelerator (Silicate Based Accelerator) is characterized by containing XM 1 2 O · ySiO 2 (M1 is a monovalent metal such as Na or K), the silicate is not directly involved in the hydration reaction of cement It combines with cement and water to increase the viscosity in concrete. However, there is a limit in increasing the viscosity of concrete, and several shotcrete operations are required for overbreak filling. The rate of initial strength development is similar to that of ordinary concrete. Commercially available liquid silicate quickeners in Korea can be divided into two types: sodium silicate and potassium silicate. Examples of liquid silicate quickeners include Delvo Crete Activator S 61 (Korea Master Builders) and TCC 768 (Korea Master Builders). , Sigunit L30X (Cica Korea), Union Crete-S (Yeon), Su-Crete TL (Ewha Corporation), Econex Shot-LS (Igan Industry).
상기 알칼리프리계 급결제(Alkali Free Based Accelerator)는 Al(OH)xRy(x+y=3)를 함유하며, 이때 R은 RHn과 같은 유기산에서 분리된 양이온 성분으로, 일부에서는 알칼리프리계 급결제를 유기 급결제로 표기하기도 한다. 상기 알칼리프리계 급결제는 알칼리 양이온의 함유량이 1.0 중량% 이하인 액체로 pH가 0-7로서 산성 내지 중성이므로 환경 및 알칼리 화상에 의한 인체에 악영향이 적고, 알칼리골재반응의 유발을 억제하며, 장기 강도의 저감률이 적다. 본 발명의 액상 알칼리프리 급결제로서 황산 알루미늄 알칼리프리 급결제가 바람직하며, 국내에 시판중인 액상 알칼리프리계 급결제의 예로서, SA 145(마스터빌더스), SA 160(마스터빌더스)등이 있다.The Alkali Free Based Accelerator contains Al (OH) xRy (x + y = 3), where R is a cationic component separated from an organic acid such as RHn, and in some cases an alkali free based accelerator. It may also be referred to as an organic fastener. The alkali-free fastener is a liquid having an alkali cation content of 1.0% by weight or less, and thus has a pH of 0-7, which is acid to neutral, so that it has little adverse effect on the human body due to environmental and alkali burns, and suppresses the occurrence of alkaline aggregate reactions. The reduction rate of strength is small. As the liquid alkali-free fastener of the present invention, aluminum sulfate alkali-free quickener is preferable, and examples of commercially available liquid alkali-free quickeners in the market include SA 145 (Master Builders) and SA 160 (Master Builders).
본 발명에서 '증점제'는 액상 급결제가 슬러리 상태에서 시공이 용이한 점성을 유지하도록 하며, 시공 후 숏크리트 콘크리트에 결합력을 부여하여 시공면에서 수화성 결합재의 수화결합이 진행되기 전에 피복층을 안정하게 하여 처짐을 방지하고 일정 두께의 라이닝을 유지하도록 하기 위해 사용되는 것으로서, 마그네슘 알루미노 실리케이트(magnesium alumino silicate)를 말한다. 상기 마그네슘 알루미노 실리케이트는 MpAlqSi2Or(OH)sAt·uH2O의 화학식으로 나타낼 수 있으며, 상기 화학식에서 M은 교환 가능한 알칼리 금속 양이온이고, A는 할라이드이며, p, q, r, s 및 t는 각각 0.2 ≤p≤2.0, 0.5≤q≤2.5, 4.0≤r≤12, 0.5≤s≤4.0, 0.0≤t≤1.0, 및 0.0≤u≤6.0의 범위에 있다. 또한 상기 마그네슘 알루미노 실리케이트는 아타풀가이트(attapulgite) 또는 벤토나이트(bentonite)를 포함하는데, 상기 아타풀가이트는 SiO2, Al2O3 및 MgO를 주성분으로 하는 (Mg, Al)2SiO4·O10(OH)·4H2O로 표기되는 페일리고르스카이트(Palygorskite)계의 점토광물로서, 광물질의 특성상 산지별로 화학적 조성에 차이가 있을 수 있으며, 탄력 있고 강한 막대기 모양의 결정체 입자는 표면에 전하를 띠고 있어 액상 속에 분산될 경우 전하를 띠고 있는 아타풀가이 트입자 및 다른 입자와 정전기적 인력에 의해 액상 급결제 및 숏크리트 조성물의 시멘트 내에서 그물구조의 이온 격자를 형성하여 겔화 된다. 또한 상기 벤토나이트(Bentonite)는 몬트모릴로나이트(Montmorillonite) 계통의 팽창성 3층판(SI-Ai-Si)으로 이루어진 점토로서, 피로필라이트(pyrophylite) 화학구조식인 Al2Si4(OH)로 형성되어 있다. 상기 벤토나이트는 물을 흡수할 수 있는 기와 모양의 형태로 형성되어 이 안에 물을 가두어 액상 급결제 및 숏크리트 조성물의 시멘트 내에서 물의 흐름을 차단하여 점성화 시키는 특징이 있다. 벤토나이트는 층간에 존재하는 양이온의 종류에 따라, 크게 칼슘 벤토나이트와 소디윰(나트륨) 벤토나이트로 구분되며, 우리나라에서 산출되는 벤토나이트의 대부분은 응회암의 속성변질에 의해서 생성되었으며, 대부분 Ca-Mg계 벤토나이트로 주구성 광물인 몬트모릴로나이트의 함량은 45~95%이며, 석영, 장석 등의 부수광물을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다.In the present invention, the 'thickener' is a liquid fastener to maintain the viscosity easy to install in the slurry state, giving a bonding force to the shotcrete concrete after construction to stabilize the coating layer before hydration bonding of the water-soluble binder in the construction surface As used to prevent sagging and to maintain a lining of a certain thickness, it refers to magnesium alumino silicate. The magnesium aluminosilicate may be represented by the formula M p Al q Si 2 O r (OH) s A t u u 2 2 O, wherein M is an exchangeable alkali metal cation, A is a halide, p, q, r, s and t are in the range of 0.2 ≦ p ≦ 2.0, 0.5 ≦ q ≦ 2.5, 4.0 ≦ r ≦ 12, 0.5 ≦ s ≦ 4.0, 0.0 ≦ t ≦ 1.0, and 0.0 ≦ u ≦ 6.0, respectively. In addition, the magnesium aluminosilicate includes attapulgite or bentonite, wherein the attapulgite is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO (Mg, Al) 2 SiO 4 · O Palygorskite clay mineral, denoted as 10 (OH) .4H 2 O, may vary in chemical composition depending on the region of the mineral, and elastic, strong stick-shaped crystal particles are charged on the surface. When dispersed in a liquid phase, atapulgite particles and other charged particles are formed and gelated by forming an ion lattice in the cement of the liquid quickener and shotcrete composition by electrostatic attraction. In addition, the bentonite (Bentonite) is a clay consisting of Montmorillonite-based expandable three-layer plate (SI-Ai-Si), is formed of Al 2 Si 4 (OH), a pyrophylite chemical structural formula. have. The bentonite is formed in a tile-like shape capable of absorbing water, and confines water therein to block viscosity of water in the cement of the liquid quickener and the shotcrete composition. Bentonite is largely divided into calcium bentonite and sodium bentonite according to the type of cation present between the layers.Most of the bentonite produced in Korea is produced by the property alteration of tuff, and most of it is Ca-Mg type bentonite. The content of montmorillonite, the main mineral, is 45-95%, and it is known to contain minor minerals such as quartz and feldspar.
이러한 아타풀가이트 또는 벤토나이트는 강 알칼리 및 강산에서의 안정성이 매우 좋으며, 액상 급결제 또는 콘크리트 시멘트와 혼합시 각 입자가 격자를 형성하여 액상 급결제 또는 콘크리트 조성물 내에 골고루 섞이게 된다. 또한 액상의 유동속도에 따라 점도가 달라지는 요변성(thixotropy)을 가지며, 낮은 유동속도에서는 높은 점도를, 높은 유동속도에서는 낮은 점도를 가지는 특징으로 인하여 유동이 없는 안정된 상태에서는 겔(gel)상태로, 급격한 이동이 일어날 때는 액상의 졸(sol)상태로 존재한다. The attapulgite or bentonite is very stable in strong alkalis and strong acids, and when mixed with liquid quickeners or concrete cements, each particle forms a lattice, and is evenly mixed in the liquid quickeners or concrete compositions. In addition, it has a thixotropy that varies in viscosity depending on the flow rate of the liquid phase, and has a high viscosity at a low flow rate and a low viscosity at a high flow rate. When a rapid shift occurs, it is in a liquid sol state.
본 명세서에서, '숏크리트(shotcrete, 뿜기 콘크리트)'란 압축공기에 의한 분사기를 사용하여 시공면에 분사하는 모르타르 또는 콘크리트를 의미하며, 상기 숏크리트는 시공현장의 천정 내지 벽면에 레미콘, 펌프 및 노즐 등을 통해 분사하여 속성으로 경화시키는 방식으로 이용되며, 일반적으로 시멘트, 골재, 용수, 급결제, 증점제 등을 포함한다. In the present specification, 'shotcrete (shot concrete)' refers to the mortar or concrete sprayed on the construction surface by using an injector by compressed air, the shotcrete is a concrete, pump and nozzle on the ceiling or wall of the construction site, etc. It is used in such a way that it is sprayed through and hardened to the property, and generally includes cement, aggregate, water, quickener, thickener, and the like.
본 발명의 점성증가 숏크리트 급결제 조성물은 액상 알루미네이트, 액상 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 하나로 선택되는 액상 급결제 80 내지 99 중량%에 대하여, 아타풀가이트 또는 벤토나이트인 마그네슘 알루미노 실리케이트 증점제를 1 내지 20 중량%을 포함하는 것이 바람직하다.Viscosity increasing shotcrete fastener composition of the present invention is a magnesium alumino silicate thickener of attapulgite or bentonite based on 80 to 99% by weight of the liquid fastener selected from any one of liquid aluminate, liquid silicate or liquid alkali free. It is preferred to include 20% by weight.
상기 점성증가 급결제 조성물은 통상적인 교반기에서 제조될 수 있으며, 상기 조성비에 따른 액상 알루미네이트, 액상 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 하나로 선택되는 액상 급결제를 교반기에 포함한 상태에서 알루미노 실리케이트 또는 벤토나이트 중 어느 하나로 선택되는 증점제를 서서히 도입하여 분산시키는 것이 바람직하다.The viscosity increasing fastener composition may be prepared in a conventional stirrer, alumino silicate or bentonite in the state containing a liquid quickener selected from any one of liquid aluminate, liquid silicate or liquid alkali free according to the composition ratio in the stirrer It is preferable to gradually introduce and disperse the thickener selected by either.
이때, 액상 급결제 80 내지 99 중량%에 대하여, 증점제를 20 중량% 이상으로 넣으면 점도가 너무 상승하여 사용이 적합한 점도를 이루기 어려우며, 1 중량 % 이하로 넣으면 숏크리트의 점착력이 약화되는 단점이 있다.At this time, with respect to 80 to 99% by weight of the liquid fastener, if the thickener is added to 20% by weight or more, the viscosity is too high to achieve a suitable viscosity, when put in less than 1% by weight has a disadvantage of weakening the adhesive strength of the shotcrete.
본 발명의 다른 목적은,Another object of the present invention,
1) 시멘트, 골재 및 용수를 혼합하여 숏크리트용 시멘트 조성물을 제조하는 단계;1) preparing a cement composition for shotcrete by mixing cement, aggregate and water;
2) 액상 알루미네이트, 알루미노 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 하나로 선택되는 액상 급결제를 80-99 중량% 및 증점제로서 아타풀가이트 또는 벤토나이트인 마그네슘 알루미노 실리케이트 증점제를 1 내지 20 중량%로 혼합하여 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 제조하는 단계; 및2) 80-99% by weight of a liquid fastener selected from any one of liquid aluminate, aluminosilicate or liquid alkali free and magnesium alumino silicate thickener which is attapulgite or bentonite as a thickener to 1 to 20% by weight Preparing a fastener composition for viscosity increasing shotcrete; And
3) 상기 1) 단계의 숏크리트용 시멘트 조성물과 상기 2)단계의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 90 내지 95 대 5 내지 10의 중량비로 혼합하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 타설 공법을 제공한다.3) a shotcrete pouring method comprising the step of spraying a mixture of the cement composition for shotcrete of step 1) and the fastener composition for the shotcrete of step 2) in a weight ratio of 90 to 95 to 5 to 10 To provide.
본 발명의 상기 1)단계에서 사용된 시멘트는 포클랜드 시멘트, 조강 시멘트, 고로 시멘트, 내황산염 시멘트등 다양한 종류의 시멘트를 모두 의미하나, 구조물의 표면 마무리, 보수용 및 강재의 녹 방지용과 같이 굴착 후 가능한한 빨리 타설해야 하는 경우에는 초기강도가 크고 균질인 포틀랜드 시멘트가 바람직하며, 용수 부분, 암반 파쇄대, 연약지반 등의 시공 후 강도를 빨리 발현시킬 필요가 있는 경우에는 조강 포틀랜드 시멘트, 초속경 포틀랜드 시멘트가 바람직하며, 숏크리트가 염분의 영향을 받는 특수 조건에 노출되는 경우에는 고로 시멘트와 같은 내구성이 높은 시멘트가 바람직하다.Cement used in the step 1) of the present invention means all kinds of cement, such as Falkland cement, crude steel cement, blast furnace cement, sulfate resistant cement, after the excavation, such as for the surface finish of the structure, repair and rust prevention of steel Portland cement with high initial strength and homogeneity is desirable when it is necessary to place it as soon as possible.In case where it is necessary to express strength quickly after construction of water part, rock crushing zone, soft ground, etc., crude steel portland cement, cemented carbide portland cement In the case where the shotcrete is exposed to special conditions affected by salt, highly durable cement such as blast furnace cement is preferable.
본 발명에서 사용된 시멘트 함량은 숏크리트 1m3 당 300 내지 450 kgf 중량 을 사용하는 것이 적당하나 설계에 따라 변경하여 사용할 수 있다.The cement content used in the present invention is suitable to use a weight of 300 to 450 kgf per 1 m 3 of shotcrete, but can be changed according to design.
본 발명의 상기 1)단계에서 사용된 골재는 일반 콘크리트와 마찬가지로 깨끗하고 내구성이 우수하며 적당한 입도를 갖는 것이 바람직하다. 또한 얇은 박편, 가늘고 긴 석편, 점토덩어리 및 유기불순물 등의 유해물질이 함유되지 않으며, 알카리 골재반응에 대해서도 안정한 것을 사용한다. 이러한 골재는 크기에 따라 잔골재와 굵은 골재로 나뉘며, 본 발명의 골재로는 상기 잔골재 및 굵은 골재를 모두 포함하는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 잔골재는 굵은 입자의 함유량이 많으면 압축강도는 높아지는 반면 리바운드가 많아지고, 중간입자나 가는 입자의 함유량이 많아지면 리바운드는 적으나 압축강도가 낮아지는 등 입도크기 및 입도 분포에 따라서 압축강도 및 리바운드율에 크게 영향을 줄 수 있으므로, 0.2mm 이하의 미분을 첨가하여 조건이 나쁜 시공면에서도 잘 부착되도록 하고 리바운드도 적으며 비교적 두꺼운 층의 시공을 가능케 할 수 있다. 그러나 미분의 양이 많아지면 소요수량이 많아져서 건조 수축량을 증대시키고 시공기계 내부 혹은 호스 내부에서 막히는 경우가 있으므로, 숏크리트 조성물에 대한 잔골재의 배합량은 숏크리트 1m3 당 1,000 ~ 1,200 kgf 중량을 사용하는 것이 바람직하나, 상기 배합량은 설계에 따라 변경할 수 있다. 또한 본 발명의 숏크리트 조성물에 포함되는 굵은 골재는 강자갈, 쇄석 및 일반적인 숏크리트 골재 원료를 모두 사용가능하며, 상기 굵은 골재의 최대치수가 10 내지 15mm 로서 숏크리트 1m3 당 550 ~ 620 kg 중량을 사용하나, 설계 에 따라 변경 가능하다. 이때 굵은 골재의 최대치수가 너무 크면 숏크리트 시공시에 리바운드량이 많고 호스를 폐쇄시킬 우려가 있으므로 상기 범위내에 있는 굵은 골재를 선택함이 바람직하다.Aggregate used in the step 1) of the present invention, like general concrete, it is preferable to have a clean, excellent durability and a suitable particle size. In addition, it is free from harmful substances such as thin flakes, elongated flakes, clay lumps, and organic impurities, and it is also suitable for alkali aggregate reaction. Such aggregates are divided into fine aggregates and coarse aggregates according to size, and the aggregates of the present invention preferably include both the fine aggregates and coarse aggregates. In this case, the coarse aggregate used has a high content of coarse particles, which increases the compressive strength but increases the rebound, and when the content of intermediate particles or fine particles increases, the rebound is low but the compressive strength decreases, depending on the particle size and particle size distribution. And because it can greatly affect the rebound rate, by adding a fine powder of 0.2mm or less to be able to adhere well even in poor construction conditions, it is possible to construct a relatively thick layer with less rebound. However, the amount of fine powder increases, required quantity is so much to increase the drying shrinkage and it may clog inside the construction machine interior or tubing, the amount of fine aggregate for the shotcrete compositions using a 1,000 ~ 1,200 kgf weight per shotcrete 1m 3 Preferably, the blending amount can be changed according to design. In addition, coarse aggregates contained in the shotcrete compositions of the invention are available all gangjagal, crushed stone and a typical shotcrete aggregate material, a number of maximum value of the aggregate use of shotcrete 1m 3 550 ~ 620 kg weight per a 10 to 15mm, the design Can be changed according to. At this time, if the maximum size of the coarse aggregate is too large, it is preferable to select a coarse aggregate within the above range because there is a large amount of rebound during shotcrete construction and the hose may be closed.
본 발명의 상기 1)단계에서 사용된 용수는 깨끗하여야 하며 오일, 산, 알칼리, 염분, 유기성 물질 등 콘크리트 또는 강재에 유해한 물질을 함유하지 않은 것이 바람직하다.The water used in step 1) of the present invention should be clean and contain no substances harmful to concrete or steel such as oil, acid, alkali, salt, organic materials.
본 발명의 상기 3)단계의 숏크리트 타설은 상기 1) 단계의 숏크리트용 시멘트 조성물과 상기 2)단계의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 90 내지 95 대 5 내지 10의 중량비로 혼합하여 분사하는 방식으로 타설 될 수 있으며, 각 조성물은 타설 직전에 숏크리트 장비의 끝 부분의 노즐을 통하여 혼합과 동시에 분사되어 피착면에 부착되는 것이 바람직하다. 이때 분사되는 숏크리트의 조성은 단위 부피당(1m3) 450~480Kg의 시멘트량, 50 내지 70 중량%의 S/a, 35 내지 45 중량%의 W/C 비 및 시멘트 중량의 5~10 중량%의 액상급결제 조성물을 함유하는 것이 바람직하다.The shotcrete casting of step 3) of the present invention is a method of spraying by mixing the cement composition for shotcrete of step 1) and the rapid-acting shotcrete composition for shotcrete of step 2) in a weight ratio of 90 to 95 to 5 to 10 It can be poured, and each composition is preferably sprayed at the same time with the mixing through the nozzle of the end of the shotcrete equipment immediately before the pouring is attached to the surface to be deposited. The composition of shotcrete injected are per unit volume of (1m 3) 450 ~ 480Kg cement content, 50 to 70% by weight of S / a, 5 ~ 10% by weight of 35 to 45% by weight of the W / C ratio and the cement weight of the It is preferable to contain a liquid fastener composition.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지 에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it is to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. Will be self-evident.
제조예: 숏크리트용 급결제 조성물의 제조Preparation Example: Preparation of Fastener Composition for Shotcrete
액상 소듐 알루미네이트, 액상 소듐 실리케이트 또는 액상 황산 알루미늄 알칼리프리 급결제에, 증점제로서 아타풀가이트 또는 벤토나이트를 하기 표 1의 조성으로 혼합하여 본 발명의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 제조하였다. To the liquid sodium aluminate, liquid sodium silicate or liquid aluminum sulfate alkali free fastener, attapulgite or bentonite as a thickener was mixed in the composition of Table 1 to prepare the viscosity increasing shotcrete fastener composition of the present invention.
상기 제조에 사용된 액상 급결제로서,액상 소듐 알루미네이트는 Al((주)홍창), 액상 소듐 실리케이트는 DB-S(신흥규산), 액상 황산 알루미늄 알칼리 프리 급결제는 L-LS((주)홍창)를, 증점제로서 아타풀가이트 (아타풀가이트 미뉴겔 50, 엥겔하드), 벤토나이트(볼클레이, 볼클레이코리아)를 사용하였으며, 비교예로서 액상 급결제만으로 된 조성물(비교예 1 내지 3) 및 대조예로서 스티렌 부타디엔 공중합 라텍스 증점제(금호석유화학)를 액상 급결제와 혼합한 대조예 1 내지 9를 함께 제조하였다. As a liquid fastener used in the preparation, the liquid sodium aluminate is Al (Hongchang Co., Ltd.), the liquid sodium silicate is DB-S (Emerging Silica), the liquid aluminum sulfate alkali free fastener is L-LS (Co., Ltd.) Spear), attapulgite (Atapulgite Minugel 50, Engelhard) and bentonite (Volclay, Volclay Korea) were used as thickeners, and as a comparative example, a composition containing only liquid quickeners (Comparative Examples 1 to 3) And Comparative Examples 1 to 9, in which styrene butadiene copolymerized latex thickener (Kumho Petrochemical) was mixed with a liquid fastener as a control example.
상기 표 1의 조성에 따라 제조된 숏크리트용 급결제 조성물 제조에 있어, 비교예 1 내지 3(액상 급결제만으로 된 조성물), 제조예 1 내지 18(본 발명의 액상 급결제 및 증점제 혼합 조성물) 및 대조예 1 내지 9(액상 급결제 및 대조 증점제 혼합 조성물) 중에서 대조 증점제인 스티렌 부타디엔 공중합 라텍스에 액상 소듐 알루미네이트를 혼합한 대조예 1 내지 3 및 액상 황산 알루미늄 급결제를 혼합한 대조예 7 내지 8의 경우, 혼합 즉시 응집하여 표면에 떠올라 혼합에 실패하였다. 게다가 스티렌 부타디엔 공중합 라텍스와 액상 소디움 실리케이트 급결제를 혼합한 대조예 4 내지 6의 경우, 혼합 즉시 응집하지는 않았으나 혼합 후 약 10분후에 표면에 라텍스가 떠올라 고르게 분산시키는 것이 불가능하였다. 이는 급결제가 소디움 알루미네이트이거나 황산 알루미늄 같이 알루미늄 3가 금속이 포함된 경우 알루미늄 3가 금속이 스티렌 부타디엔 공중합 라텍스에 포함되어 있는 계면활성제와 결합하여 불용성 염을 형성하거나 라텍스와 결합하여 응집하기 때문이거나, 비중이 1.4 내외에 해당되는 액상 급결제가 비중이 1.1인 스티렌 부타디엔 공중합 라텍스와 비중차에 의하여 고르게 분산될 수 없음을 알 수 있었다.In the preparation of the shotcrete fastener composition prepared according to the composition of Table 1, Comparative Examples 1 to 3 (composition consisting only of liquid phase fastener), Preparation Examples 1 to 18 (liquid fastener and thickener mixed composition of the present invention) and In Comparative Examples 1 to 9 (composition composition of the liquid fastener and the control thickener), Comparative Examples 1 to 3 in which styrene butadiene copolymerized latex, which is the control thickener, and the liquid sodium aluminate were mixed, and Comparative Examples 7 to 8, which were mixed with the liquid aluminum sulfate quickener. In the case of mixing, the mixture immediately agglomerated and floated on the surface, and the mixing failed. In addition, in Comparative Examples 4 to 6, in which styrene butadiene copolymerized latex and a liquid sodium silicate accelerator were mixed, they did not aggregate immediately upon mixing, but latex appeared on the surface about 10 minutes after mixing, and thus it was impossible to disperse evenly. This may be because the fastener is sodium aluminate or when aluminum trivalent metals, such as aluminum sulphate, are combined with the surfactant contained in the styrene butadiene copolymerized latex to form insoluble salts or agglomerate with latex. In addition, it can be seen that the liquid fastener having a specific gravity of about 1.4 cannot be uniformly dispersed due to the specific gravity difference with the styrene butadiene copolymer latex having a specific gravity of 1.1.
시험예 1. 본 발명의 점성증가 숏크리트용 조성물을 포함하는 숏크리트 시멘트 풀의 급결 성능 시험Test Example 1 Test for the Fastening Performance of Shotcrete Cement Paste Containing Viscous Increased Shotcrete Composition of the Present Invention
상기 제조예의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물(제조예 1 내지 18)을 이용하여 이를 함유하는 숏크리트 시멘트 풀을 하기 표 2의 조성방법에 따라 제조하고, 각 시멘트 풀의 응결시간 측정, 압축강도 시험 및 흐름 값을 측정하였으며, 증점제 만을 포함한 비교예 1 내지 3의 경우 그 결과를 표 3에 나타내었다. 이때 응결시간은 KS L 5103(길모아 침에 의한 시멘트의 응결시간 시험 방법)에 따라 측정하였고, 압축강도 시험은 KS F 2405(콘크리트의 압축 강도 시험 방법)에 따라 시험하였고, 흐름값에 대한 측정은 KS L 5111(시멘트 시험용 플로우 테이블)에 의하여 5회 타격한 후 퍼지는 정도를 타격된 시멘트의 직경(cm)을 측정하여 실시하였다. 이때 실시예 중 급결제가 실리케이트인 경우, 본 발명의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물의 양은 10g 으로 하였다. 시험에 쓰인 시멘트 풀은 숏크리트용 시멘트 조성물과 숏크리트용 급결제 조성물을 하기 표 2의 조성에 따라 10 초 이내 혼합한 후 응결시간, 압축강도 및 흐름 값을 측정시험에 사용하였다.The shotcrete cement paste containing the same was prepared according to the composition method shown in Table 2 below by using the viscosity increasing shotcrete fastener composition of Preparation Example (Preparation Examples 1 to 18), and measuring the setting time of each cement paste, and testing the compressive strength. Flow values were measured and the results are shown in Table 3 for Comparative Examples 1 to 3, which included only thickeners. At this time, the setting time was measured according to KS L 5103 (Test method of setting cement's condensation time by Gilmore's needle), and the compressive strength test was tested according to KS F 2405 (Test method of compressive strength of concrete). After hitting five times by KS L 5111 (cement test flow table), the spreading was carried out by measuring the diameter (cm) of the hit cement. At this time, when the fastener is a silicate in the Examples, the amount of the viscosity increasing shotcrete fastener composition of the present invention was 10g. The cement paste used in the test was mixed within 10 seconds according to the composition of the shotcrete cement composition and shotcrete fastener composition within 10 seconds, and then the setting time, compressive strength and flow value were used in the measurement test.
상기 표 3의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 포함하는 숏크리트 시멘트 풀인 실시예 1 내지 27은 급결제만을 포함하는 숏크리트 풀인 비교 실시예 1 내지 3에 비해 흐름값이 4 내지 10 cm로 감소하여 결과적으로 점도가 증가되었으며, 응결시간에서도 초결값 및 종결값 모두에서 감소하였다. 또한 압축강도 시험에 있어서도, 본 발명의 실시예 1 내지 18은 비교실시예 1 내지 3에 비교하여 강도 값이 유사하거나 증가하였으며, 증점제가 5% 이상 사용된 경우 모두 강도 값이 증가하였다. 따라서 본 발명의 숏크리트 급결제 조성물의 제조에 증점제로서 아타풀가이트 및 벤토나이트가 사용된 경우, 증점효과에 의한 점참력의 증대뿐만 아니라 응결시간의 감소와 압축강도의 증가 효과가 있는 것으로 시험되었다. 그러나 앞서 지적한 바와 같이 20 중량% 이상의 증점제가 포함할 경우 용액의 점도가 증가하지 않아 사용이 불가능하며 15 중량%인 경우에서도 점도가 매우 높아 제품을 펌프에 이송하기 쉽지 않다.As can be seen from the results in Table 3, Examples 1 to 27, which are shotcrete pastes containing the viscosity increasing shotcrete fastener composition of the present invention, have a flow value compared to Comparative Examples 1 to 3, which are shotcrete pools containing only the quickener. As a result, the viscosity increased to 4 to 10 cm, resulting in an increase in viscosity and a decrease in both the initial value and the final value, even at the setting time. In addition, also in the compressive strength test, Examples 1 to 18 of the present invention was similar or increased in strength value compared to Comparative Examples 1 to 3, and the strength value was increased in all cases when more than 5% of the thickener was used. Therefore, when attapulgite and bentonite were used as thickeners in the preparation of the shotcrete fastener composition of the present invention, it was tested to have an effect of decreasing the setting time and increasing the compressive strength, as well as the increase in point force by the thickening effect. However, as pointed out above, the viscosity of the solution does not increase when it contains more than 20% by weight of the thickener is impossible to use, even in the case of 15% by weight is very easy to transfer the product to the pump.
시험예 2. 본 발명의 점성증가 숏크리트용 조성물을 포함하는 숏크리트의 타설 시험Test Example 2 Test for pouring shotcrete comprising the composition for increasing viscosity of shotcrete of the present invention
본 발명의 실시예로서 물 180Kg, 시멘트 440Kg, 잔골재 1.006Kg 굵은골재 679Kg 및 폴리카르본산 혼화제 2.2Kg의 숏크리트용 콘크리트 조성물을 제조한 후 액상 소디움 알루미네이트 급결제 22Kg에 증점제 2.2Kg이 함유된 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물을 제조하여 타설직전에 노즐을 통해 혼합분사하여 타설시험을 실시하였다(표4의 실시예19). 이때 타설 장비로는 메이코 슈프리마(Meyco Suprema)를 이용하여 벽체부 및 천단부에 타설시험을 실시하였으며, 비교 시험으로 물 180Kg, 시멘트 440Kg, 잔골재 1.006Kg, 굵은골재 679Kg, 폴리카르본산 혼화제 2.2Kg, 액상 소디움 알루미네이트 급결제 22Kg 및 증점제 2.2Kg을 한꺼번에 혼합한 숏크리트 조성물(비교실시예 4) 및 증점제를 물로 대체하는 것을 제외하고는 비교실시예 4와 동일하게 제조한 숏크리트 조성물(비교실시예 5)를 함께 제조하여 콘크리트 타설 시험을 실시였다.As an embodiment of the present invention, after preparing a concrete composition for shotcrete of water 180Kg, cement 440Kg, fine aggregate 1.006Kg coarse aggregate 679Kg and 2.2Kg polycarboxylic acid admixture, 22Kg of liquid sodium aluminate quickener contains 2.2Kg thickener. The shotcrete composition for shotcrete was prepared and mixed by spraying through a nozzle immediately before pouring, followed by a pouring test (Example 19 in Table 4). At this time, the casting equipment was placed on the wall and the ceiling using Meiko Suprema, and as a comparison test, water 180Kg, cement 440Kg, fine aggregate 1.006Kg, coarse aggregate 679Kg, polycarboxylic acid admixture 2.2Kg, Shotcrete composition (Comparative Example 5) prepared in the same manner as Comparative Example 4, except that 22 Kg of liquid sodium aluminate quickener and 2.2 Kg of thickener were mixed together and the thickener was replaced with water. It was prepared together with the concrete pouring test was carried out.
그 결과, 숏크리트용 급결제 조성물 및 시멘트 조성물에 해당되는 조성물을 한꺼번에 혼반 교반하여 제조한 비교실시예 4의 경우, 슬럼프값이 4cm로 작업성이 상당히 떨어지는 양상을 보였으며, 작업성의 향상을 위하여 숏크리트 조성물에 사용되는 물의 양을 7.2Kg 증가시킬 경우 흐름값이 12cm로 증가하여 작업성은 향상되었으나, W/C 비 값이 4% 높아져 콘크리트의 압축강도가 이론상으로 약 20% 정도 감소하였다. 또한 증점제를 물로 대체하여 혼합한 비교실시예 5의 경우, 슬럼값이 12cm로 작업성은 좋으나 점착성이 나빠 천단부의 부착면에서 처짐성이 관찰되었다. 그러나 본 발명의 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물과 숏크리트용 시멘트 조성물을 타설직전에 노즐을 통해 숏크리트용 시멘트 조성물과 혼합분사하여 타설한 실시예 19의 경우, 흐름값이 12cm로 작업성이 좋을 뿐만 아니라, 타설 직후 즉시 점착성이 발휘되어 천단부에서 처짐이 발생하지 않았다. 또한 숏크리트의 리바운드율 은 비교실시예 4, 비교실시예 5, 실시예 19의 경우 13%, 15%, 6%로 실시예 19에서 가강 우수하였으며 기존 사용 방법인 비교실시예 5 보다 약 2.5배 향상되었다. 코어 채취 28일 압축강도의 경우 비교실시예 4, 비교실시예 5, 실시예 19에서 각각 213Kgf/㎠, 201Kgf/㎠, 245Kgf/㎠로 확인되어 압축강도 역시 증가하였다.As a result, in Comparative Example 4 prepared by mixing and stirring the composition for the shotcrete fastener composition and cement composition at once, the slump value was 4cm showed a significantly inferior workability, the shotcrete for improving workability Increasing the amount of water used in the composition by 7.2Kg increased the flow value to 12cm, which improved workability, but the compressive strength of concrete was theoretically reduced by about 20% due to a 4% increase in the W / C ratio. In addition, in Comparative Example 5 in which the thickener was replaced with water, the slum value was 12 cm, and the workability was good, but the adhesiveness was poor, and the sagging property was observed at the attached surface of the top end. However, in the case of Example 19 in which the viscosity increase shotcrete composition for shotcrete and the shotcrete cement composition were sprayed by spraying the mixture with the shotcrete cement composition through a nozzle just before pouring, the flow value was 12 cm as well as good workability. The stickiness was exerted immediately after casting, and there was no sagging at the top end. In addition, the rebound ratio of shotcrete was 13%, 15%, and 6% in Comparative Example 4, Comparative Example 5, and Example 19, which was excellent in Example 19, and was about 2.5 times higher than that of Comparative Example 5, which is a conventional method. It became. In the case of 28-day compressive strength for core extraction, 213 Kgf / cm 2, 201 Kgf / cm 2, and 245 Kgf / cm 2 were found in Comparative Example 4, Comparative Example 5 and Example 19, respectively, and the compressive strength was also increased.
따라서, 본 발명의 점성증가 숏크리트용 액상 급결제 조성물과 숏크리트용 시멘트 조성물을 타설 직전에 노즐을 통해 숏크리트용 시멘트 조성물과 혼합 분사하여 숏크리트를 타설 할 경우, 숏크리트 조성물의 분사직전에 숏크리트용 시멘트 조성물과 혼합하게 되어 증점제를 미리 콘크리트에 첨가시킨 후 급결제를 혼합시키는 경우보다 첨가된 물의 양을 소량으로 사용할 수 있어 W/C비 값 및 흐름값이 낮아, 적절한 유동화를 유지할 뿐만 아니라, 콘크리트의 압축강도도 더 강해짐을 알 수 있었다. 특히 필요한 요건인 "28일 강도"에 적합하게 숏크리트 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착력을 증가시켜 숏크리트의 리바운드율을 줄일 수 있었다.Therefore, when the shotcrete is poured by mixing and spraying the shotcrete liquid quickener composition and the shotcrete composition with the shotcrete through the nozzle immediately before pouring, the shotcrete cement composition and the shotcrete immediately before spraying the shotcrete composition Since the thickener is added to the concrete in advance, the amount of added water can be used in a smaller amount than the case where the fastener is mixed, so that the W / C ratio value and the flow value are lower. It can be seen that even stronger. In particular, the shotcrete strength could be improved to meet the "28-day strength" requirement, as well as the adhesive force was increased to reduce the rebound rate of the shotcrete.
본 발명은 액상 급결제 및 증점제로서 마그네슘 알루미노 실리케이트를 함유하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상 알루미네이트, 액상 실리케이트 또는 액상 알칼리프리 중 어느 하나로 선택되는 액상 급결제와 알루미노 실리케이트 또는 벤토나이트인 증점제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물에 관한 것이다. 상기 점성증가 숏크리트용 급결제 조성물를 이용하여 콘크리트 시멘틀를 타설할 경우 첨가된 물의 양을 소량으로 사용할 수 있어, W/C비 값이 낮아져 콘크리트의 압축강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착력을 증가시켜 숏크리트의 리바운드율을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 시멘트의 흐름값이 낮아 시멘트 겔의 성장이 촉진되어 빠른 경화 특 성이 있으며, 빠른 경화성에 비해 숏크리트 조성물을 제조시 작업상의 높은 유동성을 유지할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a fastener composition for viscosity increasing shotcrete containing magnesium aluminosilicate as a liquid fastener and a thickener, and more particularly, a liquid fastener selected from any one of liquid aluminate, liquid silicate or liquid alkali free. It relates to a viscosity increasing shotcrete fastener composition comprising aluminosilicate or bentonite thickener. When the concrete cementer is poured using the viscosity increasing shotcrete composition for the shotcrete, the amount of water added can be used in a small amount, so that the W / C ratio is lowered, thereby improving the compressive strength of the concrete and increasing the adhesive strength to the shotcrete. It is effective to reduce the rebound rate. In addition, the flow value of the cement is accelerated growth of the cement gel has a fast curing characteristics, there is an advantage that can maintain a high fluidity in operation when manufacturing the shotcrete composition compared to the fast curing properties.
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