KR100445962B1

KR100445962B1 - 철근·철골의 수용성 녹 제거제

Info

Publication number: KR100445962B1
Application number: KR10-2001-0059448A
Authority: KR
Inventors: 김권택
Original assignee: 김권택
Priority date: 2001-09-22
Filing date: 2001-09-22
Publication date: 2004-09-04
Also published as: US6693067B2; US20030114328A1; KR20030025754A

Abstract

본 발명에 의한 철근·철골의 수용성 녹 제거제는 50 ~ 51%의 순수한 물에 10 ~ 11%의 인산, 6 ~ 7%의 피로인산나트륨, 6 ~ 7%의 경수연화제, 7 ~ 8%의 제올라이트, 2 ~ 3%의 잔탄, 2 ~ 3%의 계면 활성제, 4 ~ 5%의 스테아린산, 6 ~ 7%의 메틸 알콜, 2 ~ 3%의 소포제가 혼합된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면 환경을 오염시키지 않고 장기간 방치된 철근 및 철골 등의 표면에 수용성 녹 제거제를 뿌리거나 칠을 함으로써 철근과 철골 등의 표면에 형성된 녹을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

철근·철골의 수용성 녹 제거제{The water-soluble rust elimination of steel}

본 발명은 철근·철골의 수용성 녹 제거제에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 공사 지연이나 건설현장의 야외에 장기간 방치되어 콘크리트 타설 등의 작업을 진행하지 못할 정도로 녹슨 철근이나 철골 등의 표면에 분무기로 수용성 녹 제거제를 뿌리거나 붓으로 칠을 하여 환경을 오염시키지 않고도 녹을 능률적으로 제거할 수 있도록 하는 철근·철골의 수용성 녹 제거제에 관한 것이다.

일반적으로 금속은 공기 중에 있는 산소, 수분, 이산화탄소 등의 작용에 의해 표면에 녹이 슬게 되는데, 이는 금속의 부식을 촉진시킨다. 특히, 건설 현장에서 건물의 골격으로 사용되는 철근과 철골의 녹이 콘크리트와의 부착강도를 약화시키는 원인이 되므로 표면에 생성된 녹을 제거하고 콘크리트 작업을 하게 된다. 그래서 녹을 제거하기 위하여 쇠솔 등을 이용하여 사람이 직접 녹을 제거하거나 또는 염산계인 용액을 금속 표면에 칠하여 녹을 제거하고 있다.

그리나 이러한 염산계의 녹 제거제는 휘발성분이 포함되어 있어 조성물의 조성이 어렵고, 이를 담은 용기를 개봉하였을 때 자극적이며 인체에 유해한 가스가 방출되어 작업하기가 어려우며 환경적으로도 유해하다. 특히, 녹 제거제가 인체에 묻을 경우 심한 화상을 입게 되는 등의 안전문제 및 환경으로 유해한 폐단이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 여러 가지 폐단을 해소하기 위한 본 발명은, 순수한 물에 비휘발성이고 무색, 무취이며 흡착력이 있는 인산, 제올라이트, 계면활성제, 특수연화제, 불활성 성분 등의 다수 물질을 혼합하여 이온 결합시켜 금속 표면에 생성된 산화물인 녹을 손쉽게 제거하고 부차적으로 코팅막을 형성시켜 방청효과를 주며 수용성으로 인체에 무해한 철근·철골의 수용성 녹 제거제를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철근·철골의 수용성 녹 제거제는 50 ~ 51%의 순수한 물에 10 ~ 11%의 인산, 6 ~ 7%의 피로인산나트륨, 6 ~ 7%의 경수연화제, 7 ~ 8%의 제올라이트, 2 ~ 3%의 잔탄, 2 ~ 3%의 계면 활성제, 4 ~ 5%의 스테아린산, 6 ~ 7%의 메틸 알콜, 2 ~ 3%의 소포제가 혼합된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

인산은 녹는점이 42.35 ℃이고 비중 1.834이며 무색무취이며 점성도가 큰 용액으로서 농도가 높아지면 결정화가 되기 쉽고 조해성이 강해지며 비휘발성이고 금속표면처리제로 사용되는 물질이다.

피로인산나트륨은 분자량이 265.90이고 백색분말이며, 수용액 상태에서 알카리성을 나타내며 Fe3+, Mg2+와 착염을 형성하여 금속이온 봉쇄력을 갖는 물질이다.

경수연제는 Na+의 1:1 배합보다 영역이 적은 울트라계 인산염이고 무정형 물질이며 복잡한 고분자 이온과 강한 결합력을 가지고 분산, 침전, 방지 작업이 탁월하여 산성 영역에서 pH(수소이온농도, 이온수지) 완충작용이 강한 물질이다.

제올라이트는 비중 2.2이고, 알카리 및 알카리토 금속의 규산알미늄 수화물인 광물이며 무색투명하고, 산성 물질에 잘 녹으며 이온 교환제, 흡착제, 촉매제로 사용되는 물질이다.

잔탄검은 중점제, 코팅제로 사용되고, 물리적 , 화학적으로 매우 안전하며, 플라스틱 원료로 사용되고 미생물에 의해 분해되어 환경에 영향을 끼치지 않는 물질이다.

계면활성제는 수용액의 분산, 유화작용이매우 뛰어나므로 물질간의 결합을 효과적으로 연결시켜주며 표면 장력을 떨어뜨리는 효과가 있어 미세한 부분의 침투를 용이하게 해주는 물질이다.

스테아린산은 백색의 광택이 있는 고체로서 열을 가하면 액체로 되기까지 융점은 60-70 ℃이고 비등점은 219 ℃이다.

이와 같은 특성을 갖는 물질의 혼합으로 된 녹 제거제는 두꺼운 녹이 있을 경우 금속 솔, 와이어 그라이더 등을 사용하여 두꺼운 녹은 제거하고, 유성물질 또는 표면이 코팅 처리된 표면은 다른 도구를 사용하여 제거한 후 뿌리거나 칠하여 녹을 제거할 때 사용된다.

그리고 녹 제거제를 사용하여 녹을 제거 후 습기, 물 또는 비로 인하여 금속 표면이 하얗게 될 수 있으나, 후속 공정에는 아무런 영향을 주지 않는다.

[실시예 1]

표1은 압축강도용 공시체 및 4종의 철근을 사용하여 제작한 콘크리트 부착강도 시험용 공시체에 대한 시험결과로서 철근 종류에 따른 압축강도와 최대인발하중, 콘크리트부착강도, 강도비 등을 보여주고 있다.

아래의 표1b는 위의 시험에 사용한 콘크리트의 배합상태를 나타낸 표이다.

위의 표1에 의하면 생 철근과 녹슨 철근의 부착강도는 거의 차이(0.40 kgf/cm)가 없는 것으로 나타났다.

또한, 녹슨 철근에 본 발명의 녹 제거제를 뿌리거나 칠(러스트 씰 처리)한 후의 철근이나 이렇게 녹슨 철근에 본 발명의 녹 제거제를 뿌리거나 칠한 후 백색 이물질이 발생한 철근의 부착강도는 생 철근에 비해 1 ~ 3% 정도 증가되는 결과로 나타났다.이는 인산염 계통의 녹 제거제가 철근 간에 아래와 같은 반응에 의해 형성된 불용성의 인산염 피막이 프라이머 역활을 하여 철근과 콘크리트 접착면의 부착강도를 증가시킨 것이다.

Fe(H₂PO₄)₂↔Fe(HPO₄) + H₃PO₄

3Fe(HPO₄) ↔Fe₃(HPO₄)₂↓+ H₃PO₄

Fe + 2H₃PO₄↔Fe(H₂PO₄)₂+ H₂↑

즉, 철 바탕에 표면에서는 반응식3과 같은 반응으로 인하여 인산(H₂PO₄)이 소비되므로 이 인산을 보급하기 위해 반응식1 및 반응식2의 반응이 우측으로 진행하여 물에 용해하지 않는 Fe(HPO₄)와 Fe₃(HPO₄)₂의 인산염이 철 바탕 위에 부착되며 이것이 인산염 피막으로써 프라이머로 작용하여 산화물 제거 후 철근의 부착강도가 증가되는 효과가 있다.

한편, 산화물을 제거한 후 콘크리트의 부착강도가 1 ~ 3% 정도 증가되는 결과에 대한 시험시의 시험오차 범위를 고려할 때 녹 제거제 처리에 따른 현저한 물성 변화로 보기에는 어려운 면이 있으나, 산화물을 처리한 후 부착강도의 저하는 발생하지 않는 것으로 평가된다.

또한, 백색 이물질의 경우 녹 제거제에 의해 철근이나 철골의 표면을 처리한 후 철근의 부착강도를 비교하였을 때 녹 제거제에 의한 처리가 이루어진 후 백색 이물질이 발생한 철근이 약 1%정도 높게 나타났으나, 이 차이는 무의미하며 발생된 백색 이물질은 콘크리트의 부착강도 저하에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 판정된다.

[실시예 2]

아래의 표2는 공시체 부착면에 녹 제거제가 면 처리 및 무 처리 시험편의 시멘트 경화 반응 유해성 비교시험 결과를 나타낸 것으로서 휨 파괴 하중이나 휨 강도 등을 알 수 있다.

상기 시험결과 녹 제거제를 부착면에 도포한 경우와 도포하지 않은 경우의 공시체에 대한 휨강도 시험결과는 거의 차이가 없었으며, 이 결과로부터 녹 제거제을 사용하여도 생 철근에 비하여 콘크리트의 부착강도에는 영향이 없음을 알 수 있다.

[실시예 3]

아래의 표3은 평가 대상 제품의 유해 중금속 함유량에 대한 ICP 분석시험 결과를 나타낸 것으로서 중금속 종류, 단위, 시험결과, 시험방법 등을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 시험결과로서 본 발명에 의한 녹 제거제를 사용한 후 유도 결합 플라즈마 원자방출 분광법(ICP)에 의해 분석하여도 인체에 유해한 Cd, Pb, As 및 Hg 등과 같은 중금속이 전혀 검출되지 않음을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면,1. 본 발명은 철근 표면에 생성된 산화물인 녹을 인체에 유해한 중금속이 포함되지 않으며 비염산계인 녹 제거제로 간단히 제거함으로써 녹슨 철근에 대한 콘크리트 부착강도에 비해 부착강도를 높여, 즉 생 철근에 대한 콘크리트 부착강도와 거의 유사한 정도의 부착강도를 유지시켜 작업을 진행할 수 있어 작업능력을 향상시키고 친환경적이면서도 인체에 해를 주지 않는 효과가 있다.2. 또한 본 발명은 건설현장에서 배근 철근의 거푸집을 해체하지 않고 그대로 녹 제거제를 뿌려 철근에 형성된 녹을 제거함으로써 녹 제거를 위한 작업능률을 배가할 수 있는 효과가 있다.

Claims

50 ~ 51%의 순수한 물에 10 ~ 11%의 인산, 6 ~ 7%의 피로인산나트륨, 6 ~ 7%의 경수연화제, 7 ~ 8%의 제올라이트, 2 ~ 3%의 잔탄, 2 ~ 3%의 계면 활성제, 4 ~ 5%의 스테아린산, 6 ~ 7%의 메틸 알콜, 2 ~ 3%의 소포제가 혼합된 것을 특징으로 하는 철근·철골의 수용성 녹 제거제.