KR100260020B1 - 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 균열 방지용 액상 혼화제 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

시멘트 몰탈 및 콘크리트의 균열 방지용 액상 혼화제.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

어떠한 조건하에서도 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 건조시 수축이 일어나지 않도록 함으로써, 근본적으로 건축물에 균열이 발생되지 않도록 하는 액상 혼화제를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

고분자 공중합물 15 내지 80%와, 펙틴산 메틸 에스테르 5 내지 50%와, 고급 분산제 10 내지 20%와, 포름알데히드 1 내지 5%의 배합비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

시멘트 몰탈의 혼합제로 사용됨.

Description

[발명의 명칭]

시멘트 몰탈 및 콘크리트의 균열 방지용 액상 혼화제

[발명의 상세한 설명]

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 균열 방지용 액상 혼화제에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 건조시 수축에 의해 발생되는 균열을 방지하기 위해, 저급 지방산 알콜과 고분자 공중합물과 펙틴산 메틸 에스테르, 알루미늄 슬러리 등을 이용하여 액체화한 혼화제에 관한 것이다.

시멘트 몰탈 및 콘크리트는 일반적으로 물과 반응하여 경화되면서 수축하는 현상이 있다. 더구나, 시멘트를 사용할 때의 작업적인 특성 때문에, 과량의 물을 사용하므로, 시멘트 경화에 필요한 물 이외의 잉여수의 증발로 인해 더욱 큰 수축을 일으키게 된다. 이러한 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 건조시 발생되는 수축은 이것에 의해 구축된 구조물에 균열을 발생시키는 가장 큰 원인이 된다.

일반적으로 건축물에서 시멘트 몰탈음 공동주택(아파트, 연립주택 등) 등의 방바닥 미장, 각종 빌딩의 바닥 및 벽체미장 등에 많이 사용되고 있으며, 방바닥 미장용 시멘트 몰탈은 공동주택의 고층화 추세로 인하여, 시공시 더욱 많은 양의 물을 첨가하고 있다. 이는 시공 후 건축물에 심각한 균열을 야기시키며, 이로 인하여 입주 후 방바닥 장판 및 룸의 변색이나 들뜸 현상이 발생되어 하자보수 등에 의한 시공비용의 추가 지출 등 공사비 증가의 직접적인 원인이 되고 있다.

또한, 건축물의 균열을 통해 대기중의 오염물질 및 산성비 등이 침투하면서 콘크리트가 중성화 되어, 콘크리트 내부의 철근을 부식시키게 됨으로써, 결국 건축물의 내구성을 떨어뜨리는 심각한 문제를 야기시킨다.

시멘트 몰탈 및 콘크리트를 이용해 구축된 건축물의 상기와 같은 균열문제를 방지하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 방안으로 시공 시 균열의 원인이 되는 인장응력을 분산시키기 위한 재료의 사용, 3차원 입체보강재인 섬유보강재의 사용 등이 제시되었으나, 근본적으로 건축물의 균열을 방지하지는 못하고 있는 실정이다.

본 출원인은 상기와 같은 시멘트 몰탈 및 콘크리트 구축물의 균열을 방지하기 위해 1995년 특허출원 제3856호에서 "시멘트 몰탈 및 콘크리트 균열방지용 무수축 혼화제"를 제시한 바 있다.

상기 제시된 무수축 혼화제는 칼슘 설포 알루미네이트와 황산 알루미늄, 무수 석고, 생석회, 저급 지방산 알콜 알킬 에테르, 스테아린산염, 고급 분산제 및 중크롬산칼륨을 포함하는 분말형 혼화제이다. 상기와 같은 분말형 혼화제는 시멘트 몰탈 및 콘트리트의 배합시 적당한 양을 첨가하는 것이 어렵고, 혼합이 균일하게 이루어지지 않아 재료의 물질적인 특성을 충분히 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된것으로, 본 발명의 목적은 저급 지방산 알콜과 고분자 공중합물과 펙틴산 메틸 에스테르, 알루미늄 슬러리 등을 포함하는 액체 상태의 혼화제를 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 혼합시 투여하여 어떠한 조건하에서도 시멘트 몰탈 및 콘크리트의 건조시 수축이 일어나지 않도록 함으로써, 근본적으로 건축물에 균열이 발생되지 않도록 하는 액상 혼화제를 제공하는데 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고분자 공중합물 15 내지 80%와, 펙틴산 메틸 에스테르 5 내지 50%와, 고급 분산제 10 내지 20%와, 포름알데히드 1 내지 5%의 배합비율로 혼합되어 액상화 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액상 혼화제는 저급 지방산 알콜을 사용하여 근본적인 시멘트의 수축을 저감시키고, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합물을 이용하여 시멘트 몰탈의 결합력 및 골재 분리 현상을 방지하도록 하여, 시멘트 몰탈의 건조시 수축을 저감시키는 보조 역할을 수행하며, 알루미늄 슬러리를 액체 상태의 제품에 혼합 사용하여, 시멘트 몰탈의 초기 팽창을 유도함으로써, 수축에 의한 균열을 방지하도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하기로 하며, 후술할 실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

실시예 1에서는 1000㎏의 배합량을 배합한다고 할 때, 지방산 알콜 615㎏과, 고분자 공중합물 160㎏과, 펙틱산 메틸 에스테르 80㎏, 고급 분산제 120㎏과, 포름알데히드 20㎏과 기타 5㎏을 혼합하여 본 발명을 제조한다.

[실시예 2]

실시예 2에서는 1000㎏의 배합량을 배합한다고 할 때, 지방산 알콜 215㎏과, 고분자 공중합물 520㎏과, 펙틱산 메틸 에스테르 120㎏, 알루미늄 슬러리 10㎏, 고급 분산제 120㎏과, 포름알데히드 10㎏과 기타 5㎏을 혼합하여 본 발명을 제조한다.

[실시예 3]

실시예 3에서는 1000㎏의 배합량을 배합한다고 할 때, 지방산 알콜 55㎏과, 고분자 공중합물 720㎏과, 펙틱산 메틸 에스테르 80㎏, 알루미늄 슬러리 10㎏, 고급 분산제 120㎏과, 포름알데히드 10㎏과 기타 5㎏을 혼합하여 본 발명을 제조한다.

실시예 4에서는 1000㎏의 배합량을 배합한다고 할 때, 고분자 공중합물 720㎏과, 펙틴산 메틸 에스테르 120㎏, 알루미늄 슬러리 25㎏, 고급 분산제 120㎏과, 포름알데히드 10㎏과 기타 5㎏을 혼합하여 본 발명을 제조한다.

본 발명의 실시예에서는 초기 시멘트 몰탈의 유동성을 확보하기 위한 분산제로 소디움 테트라 폴리 포스페이트를 사용한다. 전술한 바와 같은 본 발명의 각 실시예에 따른 각 성분의 배합비율이 표1에 나타나 있다.

상기와 같은 각 실시예에 따른 본 발명의 혼화제의 특성을 실험하기 위해, 시멘트 500㎏과 모래 1500㎏, 그리고 본 발명의 혼화제를 시멘트 중량비 2~3%로 혼합하여 제조한 몰탈에 대해 각 실시예 별로 실험을 수행하였다. 여기서, 물의 양은 공장 배합 레디믹스 몰탈의 특성상 시멘트 중량비로 60%와 80% 각각에 대해 실험하였다. 상기 실험 결과중 팽창 수축율 표2에, 압축 강도를 표3에 각각 나타내었다.

[발명의 효과]

상기와 같은 본 발명의 액상 혼화제의 성능을 알아보기 위해 본 발명의 출원인은 본 발명의 혼화제를 첨가하지 않고 종래의 방법에 의해 시공한 아파트와 본 발명의 혼화제만을 첨가하여 시공한 아파트에 대해 균열 정도를 검사하였다.

먼저, 본 발명의 혼화제를 첨가하지 않은 경우의 아파트 균열발생 상태를 알아보기 위해 27 평형, 31 평형, 37 평형, 47 평형, 57 평형 아파트에 대해 각각 조사해 보았다. 상기 아파트에서는 균열 방지재로 메탈라스 및 섬유보강재를 사용하였고, 균열발생 측정시간은 몰탈 타설 후 3개월 경과후의 균열길이를 측정하였으며, 최초균열발생 시기는 타설 1주일 경과후 발생되었으며, 표4에 나타낸 균열발생길이 및 폭은 각 평형별로 100세대 이상씩 총 1,500세대에 대한 평균 값을 나타내었다.

이에 대해 본 발명의 성능을 측정하기 위해 종래 사용되는 균열방지용 재료(메탈라스, 와이어 메쉬, 섬유보강제 등)를 전혀 사용하지 않고, 전술한 본 발명의 각 실시예를 모두 사용하여 몰탈 타설 1주일 후로부터 균열발생 여부를 1주일 간격으로 관찰하였으며, 몰탈 타설 6개월 경과시점에서의 측정결과를 표5에 나타내었다.

아래의 표에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 혼화제를 시멘트 몰탈에 혼합하여 사용하는 경우 현격히 구축물의 균열을 방지할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 고분자 공중합물 15 내지 80%와, 펙틱산 메틸 에스테르 5 내지 50%와, 고급 분산제 10 내지 20%와, 포름알데히드 1 내지 5%의 배합비율로 혼합되어 액상화 된 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제.
2. 제1항에 있어서, 저급 지방산 알콜 5 내지 70%를 더 포함한 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 팽창 보조재료로 알루미늄 슬러리 1 내지 5%를 더 포함한 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제.
4. 제3항에 있어서, 상기 고분자 공중합물은 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합물인 것을 특징으로 하는 균열 방지용 혼화제.
5. 제4항에 있어서, 상기 고급분산제는 소디움 테트라 폴리 포스페이트인 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제.