首页 / 国际专利分类库 / 化学;冶金 / 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料 / 石灰;氧化镁;矿渣;水泥;其组合物,例如:砂浆、混凝土或类似的建筑材料;人造石{ / C04B7/00至 C04B11/00 各组不 包括的水泥 / 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수 공법

방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수 공법
申请号 KR1019990068115 申请日 1999-12-31 公开(公告)号 KR1020000017966A 公开(公告)日 2000-04-06
申请人 주식회사 돔테크; 차윤호; 发明人 최승용; 차윤호;
摘要 PURPOSE: A waterproof cement and a waterproof process using the cement are provided, for improving the waterproofness and simplifying the construction process. CONSTITUTION: A waterproof cement comprises Portland cement and mineral materials comprising SiO2, Al2O3, Fe2O3 and CaO. The Portland cement and the mineral materials are mixed preferably in a ratio of 3: 1-7: 1, and more preferably 5.5: 1. Preferably the content of CaO contained in the mineral materials is lower than that of CaO contained in a general cement, and the content of SiO2, Al2O3 and SO3 contained in the mineral materials is higher than that of SiO2, Al2O3 and SO3 contained in a general cement. The cement comprises 35-45 percent by weight of SiO2, 15-20 percent by weight of Al2O3, 13-20 percent by weight of CaO and 10-15 percent by weight of SO3. The waterproof process comprises the steps of: mixing Portland cement and the mineral materials to obtain a mixture; adding sand to the mixture; adding water to the mixture and mixing for about 6-8 min; coating onto the object; curing for 24-60 hours, preferably 50 hours; and curing for 7-11 days in humid condition.
权利要求
  • SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 0 3 및 CaO를 포함하는 포틀랜드 시멘트 성분과 광물성 부재료를 바람직하게는 3:1∼7:1, 특히 바람직하기로는 5.5:1비로 혼합하여 된 혼합물인 것이 특징인 광물성 방수용 시멘트.
  • 제1항에 있어서,
    상기 광물성 부재료에 포함된 CaO성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이하이고, 상기 광물성 부재료에 포함된 SiO 2 , Al 2 O 3 , 및 SO 3 의 성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이상인 것을 특징으로 하는 광물성 방수용 시멘트.
  • 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은 광물성 부재료중 SiO 2 성분의 작용으로 불용성의 규산 칼슘 수화물의 생성과 Al 2 O 3 (알류민산) 및 SO 3 (석고)의 화학작용에 따라 에트링 게이트 (3CaO 3 ·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O)의 결정체 생성으로 인하여 콘크리트내의 구멍을 메움으로서 구조물의 강도 증가 및 조직 치밀화가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 광물성 방수용 시멘트.
  • 제1항에 있어서,
    상기 시멘트 혼합물은 SiO 2 ,성분이 35∼45중량%, Al 2 O 3 성분은 15∼20중량%, CaO 성분은 13∼20중량%, SO 3 는 10∼15중량% 함유되어 있는 것이 특징인 광물성 방수용 시멘트.
  • 포틀랜트 시멘트와 광물성 재료를 혼합하여 제1 혼합물을 생성하는 단계 ; 상기 제1 혼합물에 모래를 섞어 제2 혼합물을 생성하는 단계 ; 상기 제2 혼합물에 물을 섞고 6∼8분정도 혼합하고 방수할 대상에 도포하는 단계 ; 상기 도포후 24시간∼60시간, 바람직하게는 50시간 동안 1차 양생하는 단계 ; 및 습기상태에서 7∼11일정도 2차양생하는 단계로 된 것을 특징으로 하는 상기 광물성 방수용 시멘트를 이용한 방수공법.
    • 说明书全文

    방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법{WATER-PROOF CEMENT AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

    본 발명은 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포틀랜드 시멘트에 광물성 부재료를 혼합한 광물성 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.

    일반적으로 시멘트 액체 방수공법은 실내 방수와 지하 방수용으로 가장 많이 사용되는 공법인 반면, 그 신뢰성에 문제가 있음이 지적되어 왔다.

    종래의 시멘트 액체방수의 과정을 좀더 자세히 살펴보면, 첫째로 건축공사 시방서상에 기술되어 있는 액체방수 공법은 방수용액 도포, 방수 시멘트 풀칠, 방수 모르타르 바름등의 반복 작업으로 방수층을 형성하여 시공법은 A종방수(12공정으로 되어 있음), B종방수(10공정), C종방수(8공정), D종방수(6공정)으로 구성되어 있으나, 이와같은 방수공법은 시공비와 작업기일의 문제로 현실적으로 매우 지키기가 어려운 형편이다,

    둘째로 시멘트 액체방수는 각각의 방수재료(물, 시멘트, 방수제등)를 각기 현장에서 반입, 배합하여 시공하는 현장 위주의 공법으로 작업자의 숙력도에 따라 방수성능이 불균일하여 실제로 요구되는 품질기준에 맞추기 어려운 문제점이 있다.

    세째로 시멘트 액체방수는 단위면적당 다량의 시멘트와 모래를 사용하는 방법으로서 재료의 다량사용으로 인한 환경훼손 및 자원의 고갈문제등을 발생시키는 문제점이 있다.

    이와 같은 종래 기술의 전반적인 문제점을 종합적으로 정리해 보면 아래과 같다. 1)시공이 복잡하고 작업공정이 길다. 2)현장 배합 위주의 공업으로 작업자에 따라서 방수 성능이 불균일하다. 3)작업자의 숙련도에 의해 방수 성능이 좌우된다. 4)단위 면적당 많은 양의 시멘트와 모래가 요구되므로 자원의 낭비가 극심하다. 5)구조물의 내구성이 저하되고, 구조물 균열이 가속된다. 6)시멘트 강도가 저하된다. 7)시멘트와의 융합성이 떨어진다. 8)인건비가 상승된다. 9)접착 증강재가 필수적으로 소요된다.

    따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은, 포틀랜드 시멘트에 광물성 부재료를 혼합한 시멘트 혼합물을 이용하여 시공함으로써, 물과 습기에 잘 반응하여 조직이 자체 확장함으로써 콘크리트 내의 공극을 막아주기 때문에 물(습기)의 흐름을 신속히 차단하여 지속적으로 완벽한 방수효과를 기대할 수 있으며, 시공을 간단하게 하여 그 공정을 단축시키므로 인건비가 크게 절감되고, 구조물의 내구성 및 내부식성을 강화할 수 있는 환경 친화적인 광물성 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법을 제공함에 있다.

    도1은 본 발명의 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법을 나타낸 작업 순서도.

    도2는 본 발명의 방수 성능을 실험하기 위한 샘플의 정면도.

    도3은 도2의 평면도.

    도4는 본 발명의 실험 그래프.

    이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방수용 시멘트의 특징은, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 0 3 및 CaO를 포함하는 포틀랜드 시멘트 성분과 광물성 부재료를 적정비율로 혼합하되, 상기 포틀랜드 시멘트 성분과 광물성 부재료의 적정 혼합 비율이 바람직하게는 3:1∼7:1, 특히 바람직하기로는 5.5:1비로 혼합한다.

    상기 광물성 부재료에 포함된 CaO성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이하이고, 상기 광물성 부재료에 포함된 SiO 2 , Al 2 O 3 , 및 SO 3 의 성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이상인 것이 바람직하다.

    상기 혼합물은 광물성 부재료중 SiO 2 (규산)성분의 작용으로 불용성의 규산 칼슘 수화물(CaO·SiO 2· H 2 O)의 생성과 Al 2 O 3 (알류민산) 및 SO 3 (석고)의 화학작용에 따라 에트링게이트(3CaO 3· Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O)의 결정체 생성으로 인하여 강도 증가 및 조직 치밀화를 갖도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

    또한, 본 발명에 따른 광물성 방수용 시멘트를 이용한 방수공법의 특징은, 포틀랜트 시멘트와 광물성 재료를 혼합하여 제1 혼합물을 생성하는 단계 ; 상기 제1 혼합물에 모래를 섞어 제2 혼합물을 생성하는 단계 ; 상기 제2 혼합물에 물을 섞고 6∼8분정도 혼합하고 방수할 대상에 도포하는 단계 ; 상기 도포후 24시간∼60시간, 바람직하게는 50시간 동안 1차 양생하는 단계 ; 및 습기상태에서 7∼11일정도 2차양생하는 단계로 구성된다.

    이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

    도1은 본 발명의 방수용 시멘트 및 이를 이용한 방수공법을 나타낸 작업 순서도이고, 도2는 본 발명의 방수 성능을 실험하기 위한 샘플의 정면도이며, 도3은 도2의 평면도이고, 도4는 본 발명의 실험 그래프이다.

    도1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 먼저 포틀랜트 시멘트와 광물성 재료를 혼합하여 제1 혼합물을 생성하는 단계를 수행한다. 이때, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 0 3 및 CaO를 포함하는 포틀랜드 시멘트 성분과 광물성 부재료는 대략 5.5:1의 비율로 혼합한다. 이를 다시 설명하면 일반시멘트 100당 광물성 혼합물은 18정도가 가장 이상적이라 할 수 있다.

    도1에서 다음 공정은 상기 제1 혼합물에 모래를 섞어 제2 혼합물을 생성하는 단계 ; 상기 제2 혼합물에 물을 섞고 6∼8분정도 혼합하고 방수할 대상에 도포하는 단계 ; 상기 도포후 24시간∼60시간, 바람직하게는 50시간 동안 1차 양생하는 단계 ; 및 습기상태에서 7∼11일정도 2차양생하는 단계를 거쳐 시공하게 된다.

    그리고, 상기 광물성 부재료에 포함된 CaO성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이하이고, 상기 광물성 부재료에 포함된 SiO 2 , Al 2 O 3 , 및 SO 3 의 성분은 일반 시멘트에 포함된 비율 이상인 것이 바람직하다.

    따라서, 상기 혼합물은 광물성 부재료중 SiO 2 (규산)성분의 작용으로 불용성의 규산 칼슘 수화물(CaO·SiO 2 ·H 2 O)의 생성과 Al 2 O 3 (알류민산) 및 SO 3 (석고)의 화학작용에 따라 에트링게이트(3CaO 3 ·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O)의 결정체 생성으로 인하여 강도 증가 및 조직 치밀화(수밀성)를 갖게 된다.

    종래의 포틀랜트 시멘트의 혼합량은 SiO 2 ,성분이 21∼22.5중량%, Al 2 O 3 성분은 4.5∼6.0중량%, CaO의성분은 13∼20중량%, SO 3 는 10∼15중량% 함유되어 있다.

    반면 본 발명에 의한 방수용 시멘트 혼합물은 SiO 2 ,성분이 35∼45중량%, Al 2 O 3 성분은 15∼20중량%, CaO성분은 13∼20중량%, SO 3 는 10∼15중량% 함유되어 있다.

    도2 내지 도3에 도시한 바와같이 콘크리트 슬라브형태의 가로 200mm 높이 20mm 크기의 샘플에 크랙을 생성한 상태에서 종래의 방수 시멘트와 본 발명에 의한 방수시멘트를 사용하여 실험하였다. 이 실험예에서 알수 있듯이, 본 발명의 장점은 완벽한 방수 능력(반영구적이며 150년 이상 보존가능)과 구조물 크랙 발생시, 예로서 크랙의 간격이 0.25mm~0.35mm 까지는 대략 2일, 0.7mm까지는 대략 28일 정도 경과되면 시멘트 결정체의 결합능력이 극대화됨과 아울러, 자체 확장에 의해 틈새가 메위지므로 물(수분)이 새는 것을 막아주는 자생 치유 능력을 동시에 지니고 있는 것이다.

    도4의 그래프에서 1번 그래프는 일반 시멘트로 제작된 구조물의 방수상태를 나타낸 것으로서 재령 15일정도 경과하더라도 방수능에는 거의 변화가 없음을 알수 있다. 그리고 그래프 2는 본 발명의 광물성 시멘트로 방수한 구조물을 도시한 것으로서 8시간 정도 경과하면 서서히 방수성능이 나타나기 시작하여 32시간 정도 경과한 시점에서는 완전 방수효과가 나타남을 알수 있다.

    또한, 광물성 방수 시멘트는 시공 공정(1회)이 단순하여 1m 2 당 인건비의 절감이 예상되며, 작업이 단순하기 때문에(예로서, 광물성 방수 시멘트 + 모래, 물 배합 후 바로 콘크리트 타설)시공 후 건축물 방수에 대한 하자가 거의 없다.

    따라서, 건설현장, 특히 강이나 바닷물 속 건축물(교각 등) 이나 지하 건물과 지하터널 건축 및 개/보수에 사용하면, 우수한 방수능력으로 인하여 철근의 부식을 방지시키며 강도가 높고 일반 시멘트와 친화력이 좋아 건축물의 잦은 하자를 방지할 수 있다.

    이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 포틀랜드 시멘트에 광물성 부재료를 혼합한 시멘트 혼합물을 이용하여 시공함으로써, 물과 습기에 잘 반응하여 조직이 자체 확장함으로써 콘크리트 부의 공극을 막아주기 때문에 물(습기)의 흐름을 신속히 차단하여 지속적으로 완벽한 방수효과를 기대할 수 있으며, 시공을 간단하게 하여 그 공정을 단축시키므로 인건비가 크게 절감되고, 구조물의 내구성 및 내부식성을 강화할 수 있으며, 환경 친화적인 광물성 방수용 시멘트를 제공하는 다양한 효과가 있다.

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