KR100708460B1 - 콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법 - Google Patents

콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트를 포함하는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 피복재는 콘크리트와의 강력한 접착력을 가지며, 내구성 및 내한성을 보유할 뿐만 아니라 콘크리트 자체에서 발생하는 균열 응력에 대한 추종성을 보유하고, 내염소성, 내산성, 내알카리성, 및 내오존성이 우수하다. 또한, 습윤 상태에서도 간편하게 사용할 수 있고, 압축 강도 및 굴곡 강도가 양호하며, 시공시 용제 증발에 의한 환경 오염, 인체 유해성, 및 화재 위험성을 방지할 수 있어서, 각종 방수, 방식, 보수, 및 보강용 피복재로서 유용하게 사용될 수 있다.
콘크리트 피복재

Description

콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법{A coating material for concrete structure and a construction method using the same}
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 시공 방법에 의해서 제조된 콘크리트 구조물의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 시공 방법에 의해서 제조된 콘크리트 구조물의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 보수용으로 사용한 경우의 적층 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 보강용으로 사용한 경우의 적층 단면도이다.
<도면 부호에 대한 설명>
11, 21, 31, 41: 콘크리트 표면층
12, 22, 32, 42: 바탕재층
13, 23, 33, 43: 충진재 및 바탕 조정재층
14, 24, 26, 34, 44, 46: 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재층
25, 45: 보강재층
본 발명은 콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 콘크리트와의 접착력, 내구성 및 내한성 등 각종 물성이 우수하고, 시공시 환경 오염, 인체 유해성, 및 화재 위험성이 방지되어 방수, 방식, 보수, 및 보강용 피복재로서 유용하게 사용될 수 있는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물은 통상의 건축 구조물에 사용되는 용도 이외에도, 상수도 처리 시설, 하수도 처리 시설, 및 폐수 처리 시설 등과 같은 특수한 용도로도 이용되며, 이와 같은 특수 용도의 콘크리트 구조물들은 여러가 특수한 물리적, 화학적 환경 조건들에 노출되는데, 이러한 물리적, 화학적 환경 조건들은 구조물에 직접적, 혹은 간접적 영향을 주게 된다.
따라서, 이러한 물리적, 화학적 환경 조건들에 대한 내성을 부여하기 위해서, 콘크리트 구조물에 대한 피복재로서 각종의 방수재, 방식재, 중성화 방지재 등과 같은 다양한 재료와 이를 이용한 시공 방법들이 널리 연구되어지고 있으며, 구체적으로, 에폭시 방식재, 우레탄 방수재, 침투성 방수재, 구체 방수재 등과 같은 다양한 피복재들이 개발 및 사용되고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제1989-005242호에서는 지방산 금속염과 염화 파라핀에 카본 블랙 또는 규산 알루미늄계 무기 분말을 첨가한 후 고분자 수지와 분산제를 혼합하여 제조되는 분말 방수재를 개시하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제2001-038592호에서는 실리카흄을 주재료로 하고, 여기에 고급 지방산 금속염 (스테아린산 아연), 유동화제, AE 감수제, 규사 등을 첨가하여 제조되는 구체 분말 방수재 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 상기 언급한 종래기술에 따른 각종 방식제, 방수재 등은 장시간이 경과한 후에는 콘크리트와의 내부 응력을 견디지 못하여 쉽게 취하되는 문제점이 있으며, 또한 내한성에 약한 단점을 지닌다. 특히, 상기 방식제 또는 방수재들 중의 일부는 톨루엔 또는 크실렌 등과 같은 유기 용제를 함유하고 있어서, 시공 시에 용제 증발로 인한 환경 오염 및 인체 유해성을 야기하고, 더욱이 화재를 발생시킬 위험성이 있다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 습도가 높은 환경 하에서는 콘크리트와의 부착력이 저하되는 문제점이 있어서, 부실 시공의 원인이 될 우려가 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트와의 접착력, 내구성 및 내한성 등 각종 물성이 우수하고, 시공시 환경 오염, 인체 유해성, 및 화재 위험성이 방지되어 방수, 방식, 보수, 및 보강용 피복재로서 유용하게 사용될 수 있는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재 및 이를 이용한 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 일 구현예에서,
친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트를 포함하는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재를 제공한다.
바람직하게는, 상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 하기 화학식 1을 갖는 프리폴리머이다:
Figure 112005001918345-pat00001
상기 식에서,
D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
R1은 탄소수 1 내지 4인 알킬기이고;
n은 10 내지 100의 양의 정수이다.
또한, 상기 화학식 1을 갖는 프리폴리머는 이미다졸린 반응에 의해서 하기 화학식 2를 갖는 프리폴리머의 형태로 존재할 수도 있다:
Figure 112005001918345-pat00002
상기 식에서,
D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
m은 10 내지 100의 양의 정수이다.
바람직하게는, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 하기 화학식 3을 갖는 프리폴리머이다:
Figure 112005001918345-pat00003
상기 식에서,
Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족 고리이고;
R2는 O, OH, 메틸기, 에틸기, 및 부틸기로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고;
q는 0 내지 4의 양의 실수이고;
r은 1 내지 10의 양의 정수이다.
바람직하게는, 상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 평균 입경은 80 메쉬 내지 325 메쉬이다.
바람직하게는, 상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 형상은 구형이다.
바람직하게는, 상기 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재는 상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머 25 내지 40 중량%, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머 25 내지 40 중량%, 및 상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 20 내지 50 중량%를 포함한다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 구현예에서,
콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계;
상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계;
상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계; 및
상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계
를 포함하는 시공 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 콘크리트 구조물 피복재의 상층에는 환경 보호층이 더 적층될 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 구현예에서,
콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계;
상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계;
상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계;
상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계;
상기 콘크리트 구조물 피복재 상층에 보강재를 적층하는 단계; 및
상기 보강재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 다시 적층하는 단계
를 포함하는 시공 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 콘크리트 구조물 피복재의 상층에는 환경 보호층이 더 적층될 수도 있다.
이하, 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 콘크리트 구조물의 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 콘크리트와의 접착력, 내구성 및 내한성 등 각종 물성이 우수하고, 시공시 환경 오염, 인체 유해성, 및 화재 위험성이 방지되어 방수, 방식, 보수, 및 보강용 피복재로서 유용하게 사용될 수 있는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재는 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머 (prepolymer) 및 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머의 하이브리드 프리폴리머 (hybrid prepolymer)에, 칼슘 알루미늄 실리케이트를 첨가하여 제조된 3차원 망상 구조의 매트릭스 (matrix)형 콘크리트 구조물 피복재이다.
본 발명의 하이브리드 프리폴리머를 구성하는 성분들 중 상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 물과의 친화력을 보유하며, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 유성분과의 친화력을 보유한다. 따라서, 이러한 두 성분을 모두 가지는 하이브리드 프리폴리머는 그 친수성으로 인하여 콘크리트 바탕면과 결합력을 가질 뿐만 아니라, 그 친유성으로 인하여 피복재의 경시적 노화에 대한 내구성도 구비하게 된다.
더 나아가, 이러한 하이브리드 프리폴리머에 칼슘 알루미늄 실리케이트 성분을 첨가하여 3차원 망상 구조의 매트릭스를 형성시켜 줌으로써, 물과의 화학 반응으로 인한 수경화 반응을 일으키며, 동시에 자체의 팽창성을 유지하며 콘크리트 구조물과의 결합 부착력을 증가시킨다. 또한, 추후의 콘크리트 구조물과 일체성을 유지하는 재료로서 강한 압축 강도와 굴곡 강도를 유지함으로써 궁극적으로는 전체 콘크리트 구조물의 내부 연한을 증가시키므로, 탁월한 방수, 방식, 보수, 및 보강 기능을 갖는 콘크리트 구조물의 피복재가 된다.
바람직하게는, 상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 하기 화학식 1을 갖는 프리폴리머이다:
<화학식 1>
Figure 112005001918345-pat00004
상기 식에서,
D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
R1은 탄소수 1 내지 4인 알킬기이고;
n은 10 내지 100의 양의 정수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 프리폴리머는 아미드아민 프리폴리머로서, 소수성을 갖는 탄화수소 그룹과 친수성을 갖는 아미노기를 갖고, 계면활성 기능을 갖는다.
상기 화학식 1의 프리폴리머의 분자 구조는 수용성을 강화하고 수용액의 안정성을 유지하며, 화학적으로 변성되어 후술하는 화학식 2의 프리폴리머의 소수성 글리시딜 프리폴리머와 상용성 및 유화성이 향상될 수 있으므로, 전혀 유기 용제를 함유하지 않고도 사용될 수 있다. 또한, 내식성과 습윤면 콘크리트에 대해서 부착성이 향상되며, 인화성이 없어서 밀폐 장소에서의 도포 및 피복이 가능하다.
또한, 상기 화학식 1을 갖는 프리폴리머는 이미다졸린 반응에 의해서 하기 화학식 2를 갖는 프리폴리머의 형태로 존재할 수도 있으며, 이러한 이미다졸린 반응에 의해서 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머의 계면활성 기능이 더욱 향상될 수도 있다:
<화학식 2>
Figure 112005001918345-pat00005
상기 식에서,
D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
m은 10 내지 100의 양의 정수이다.
바람직하게는, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 하기 화학식 3을 갖는 프리폴리머이다:
<화학식 3>
Figure 112005001918345-pat00006
상기 식에서,
Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족 고리이고;
R2는 O, OH, 메틸기, 에틸기, 및 부틸기로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고;
q는 0 내지 4의 실수이고;
r은 1 내지 10의 양의 정수이다.
상기 화학식 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머는 디글리시딜에테르계 화합물로서, 340 내지 2,000의 분자량을 가질 수 있으며, 피복재의 경시적 노화에 따른 내구성을 증진시키는 역할을 한다.
상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머와 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머를 고속 분산 등에 의해서 혼합해 주는 경우에, 양 프리폴리머는 하이브리드화에 의해서 인터페넨트레이티드 네트워크 (Inter-Penentrated Network; IPN)를 형성함으로써, 3차원 망상 구조를 형성하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재는 상기 하이브리드 프리폴리머 이외에도 칼슘 알루미늄 실리케이트 (CaO·Al2O3·SiO2·xH2 O)를 포함하는데, 이는 수경성 재료 성분으로서 수화 반응을 일으키며, 상기 하이브리드 프리폴리머 성막의 3차원 망상구조에 감싸져서, 결과적으로 물리적, 화학적 결합에 의한 무기·유기 매트릭스를 형성하게 된다.
이로 인해서, 칼슘 알루미늄 실리케이트 성분이 하이브리드 프리폴리머 성막에 감싸져서 피막을 형성하게 되면, 계절적 온도 변화에 잘 적응할 수 있는 탄성력과 피복재로서 바탕 콘크리트와 잘 결속될 수 있는 힘을 구비하게 되므로, 외부 충격과 균열 추종성으로부터의 내성이 강화되고, 우수한 내한성 및 강한 응집력 등을 보유하게 된다. 또한, 일부 콘크리트의 계면과 피복층에 나타나는 계면 응력 변화 에도 장기적인 내성을 보유하게 된다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재는 첨가되는 칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 평균 입경 및 입자 형상에 의해서도 그 물성이 영향을 받게 되며, 평균 입경은 80 메쉬 내지 325 메쉬인 것이 바람직하고, 입자 형상은 분산성 등을 고려할 때, 구형인 것이 바람직하다.
칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 평균 입경이 80 메쉬 미만인 경우에는 수경화 반응에 어려움이 있다는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 325 메쉬를 초과하는 경우에는 분산성의 수막 현상이 발생한다는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시공 방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 시공 방법은, 콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계; 상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계; 상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계; 및 상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계를 포함한다.
먼저, 통상적인 방법에 의해서 형성된 콘크리트 표면층 상의 이물질을 제거한다. 이러한 이물질들은 콘크리트 표면층의 레이턴스, 핀홀, 기타 이물질들을 포함하며, 이물질의 제거는 강력 분사 장치에 의한 습식 샌딩기 등을 사용하여 수행될 수 있다. 통상적으로 이물질의 제거에는 고압 살수기에 의한 청소 과정도 수반된다.
다음으로, 이물질의 제거가 완료된 후에는 콘크리트 표면층의 상층에 바탕재를 적층한다. 바탕재는 콘크리트의 경화 모세관 처리 및 향후 피복재와의 상관관계를 고려하여 적층되며, 이에 제한되는 것은 아니지만, 알루미늄 실리케이트와 같은 침투성 프라이머, 아크릴 프라이머, 및 에폭시 프라이머 등의 물질들이 적층될 수 있다.
바탕재 적층 후에는, 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재가 적층된다. 충진재는 콘크리트 표면의 결함을 충진하는 공정으로서, 사용가능한 충진재로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 폴리머 시멘트 모르타르 (PCM), 에폭시 시멘트 모르타르 (ECM), 및 에폭시 아크릴 시멘트 모르타르 (EACM) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 바탕 조정재는 콘크리트의 평활성 및 피복재와의 친화력을 고려하여 적층되며, 충진재와 동일한 물질들이 재차 적층될 수 있다.
충진재 및 바탕 조정재의 적층 이후에는, 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트를 포함하는, 본 발명에 따른 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재가 적층된다.
본 발명에 따른 시공 방법은 내산성, 내알카리성, 내염소성, 및 내오존성 등의 특성을 더욱 향상시키기 위해서 상기 콘크리트 구조물 피복재의 상층에 환경 보호층을 더 적층시킬 수도 있으며, 이러한 환경 보호층의 재료로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 글리시딜 프리폴리머, 아민 애덕트 프리 폴리머, 및 실리카 나노 입자를 포함하는 조성물 등을 예로 들 수 있다.
도 1에는 상기 서술한 본 발명의 일 구현예에 따른 시공 방법에 의해서 제조 된 콘크리트 구조물의 단면도가 도시되어 있으며, 이는 콘크리트 표면층 (11) 상에, 바탕재층 (12), 충진재 및 바탕 조정재층 (13), 및 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (14)이 적층된 구조를 갖는다.
본 발명은 또 다른 구현예에서, 콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계; 상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계; 상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계; 상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계; 상기 콘크리트 구조물 피복재 상층에 보강재를 적층하는 단계; 및 상기 보강재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 다시 적층하는 단계를 포함하는 시공 방법을 제공한다.
상기 시공 방법은 앞서 기술한 시공 방법과 비교할 때에, 콘크리트 구조물 피복재 상층에 보강재를 적층하는 단계 및 상기 보강재 상층에 다시 콘크리트 구조물 피복재를 재차 적층한다는 점에서 그 차이가 있다.
보강재로 사용가능한 물질로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 그라스 보강재 등을 예로 들 수 있으며, 상술한 바와 마찬가지로, 콘크리트 구조물 피복재의 재차 적층 후 그 상층에는 환경 보호층이 더 적층될 수도 있다.
도 2에는 상기 서술한 본 발명의 다른 구현예에 따른 시공 방법에 의해서 제조된 콘크리트 구조물의 단면도가 도시되어 있으며, 이는 콘크리트 표면층 (21) 상에, 바탕재층 (22), 충진재 및 바탕 조정재층 (23), 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (24), 보강재층 (25), 및 3차원 망상구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (26)이 적층된 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재는 보수 및 보강용으로도 사용가능하다.
도 3 및 도 4에는 본 발명의 콘크리트 구조물 피복재를 보수 및 보강용으로 사용한 경우의 적층 단면도들이 도시되어 있다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 콘크리트 구조물 피복재를 보수용으로 사용하는 경우에도, 도 1에서와 마찬가지로, 콘크리트 표면층 (31) 상에, 바탕재층 (32), 충진재 및 바탕 조정재층 (33), 및 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (34)이 적층될 수 있다.
또한, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 콘크리트 구조물 피복재를 보강용으로 사용하는 경우에도, 도 2에서와 마찬가지로, 콘크리트 표면층 (41) 상에, 바탕재층 (42), 충진재 및 바탕 조정재층 (43), 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (44), 보강재층 (45), 및 3차원 망상구조의 콘크리트 구조물 피복재층 (46)이 적층될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
교반기, 온도 조절 장치, 환류 냉각기가 부착된 1,000 ml의 플라스크 반응조에서, 2염기성 카르보닐산 다이머산 50 중량부와 트리에틸렌테트라아민 50 중량부를 반응시켜서 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머를 제조하였다. 또한, 비스페놀 20 중량부와 글리시딜 히드록시 아크릴레이트 80 중량부를 반응시켜서 소수성 관능 기를 갖는 프리폴리머를 제조하였다.
상기 프리폴리머들을 반응조에서 추출하여 상온으로 냉각시킨 후, 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머 40 중량부 및 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머 40 중량부에, 칼슘 알루미늄 실리케이트 20 중량부를 혼합한 다음, 고속 분산시켜서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
실시예 2.
친수성 관능기를 갖는 프리폴리머를 제조함에 있어서, 2염기성 카르보닐산 다이머산 30중량부와 트리에틸렌테트라아민 70 중량부를 반응시킨 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
실시예 3.
소수성 관능기를 갖는 프리폴리머를 제조함에 있어서, 비스페놀 80 중량부와 글리시딜 히드록시아크릴레이트 20 중량부를 반응시킨 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
실시예 4.
친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트의 중량비를 35:35:30으로 한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
실시예 5.
친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트의 중량비를 30:30:40으로 한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
실시예 6.
친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트의 중량비를 25:25:50으로 한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 제조하였다.
시공 평가
상기 실시예 1 내지 6에 따라서 제조된 콘크리트 구조물 피복재를 각각의 모르타르 시편에서 두께 1mm가 되도록 처리하여 피막을 형성하고, 실온에서 7일 동안 건조시켰다. 이어서, 실온에서 부착 강도를 측정하였다.
또한, 피복재를 30×35cm의 슬레이트 판 위에 0.5mm 두께로 2회 도포하여 실온에서 7일 동안 건조시킨 후에, 투수 시험을 실시하였다.
또한, 동일한 시편을 실온에서 7일 동안 경화시킨 다음, 슬레이트 판의 하부 면으로부터 수증기를 쐬어 부풀음 정도를 관찰하였다.
비교예로서, 본 발명에 따른 피복재를 처리하지 않은 경우에 대해서도 부착 강도, 투수성, 및 수증기 부풀음을 관찰하였다.
부착강도 (kg/cm2) 투수성 (hrs/ml) 수증기 부풀음
실시예 1 30.1 24/0.5 전혀 관찰되지 않음
실시예 2 32.5 24/0.5 전혀 관찰되지 않음
실시예 3 30.5 24/0.5 전혀 관찰되지 않음
실시예 4 28.5 24/0.9 약간 관찰됨
실시예 5 25.2 20/4 약간 관찰됨
실시예 6 22.3 20/5 약간 관찰됨
비교예 1 10-15 2/20 관찰되지 않음
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 피복재를 포함하는 콘크리트 구조물은 콘크리트 표면과 피복재의 부착 강도가 크고, 투수성 및 수증기에 대한 부풀음이 거의 없어서, 바탕 콘크리트로부터의 팽창 또는 수축 현상이 발생하더라도 파단 현상이나 들뜨는 현상을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 피복재는 콘크리트와의 강력한 접착력을 가지며, 내구성 및 내한성을 보유할 뿐만 아니라 콘크리트 자체에서 발생하는 균열 응력에 대한 추종성을 보유하고, 내염소성, 내산성, 내알카리성, 및 내오존성이 우수하다. 또한, 습윤 상태에서도 간편하게 사용할 수 있고, 압축 강도 및 굴곡 강도가 양호하며, 시공시 용제 증발에 의한 환경 오염, 인체 유해성, 및 화재 위험성을 방지할 수 있어서, 각종 방수, 방식, 보수, 및 보강용 피복재로서 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머, 및 칼슘 알루미늄 실리케이트를 포함하고,
    상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머가 하기 화학식 1 또는 화학식 2를 갖는 프리폴리머이고, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머가 하기 화학식 3을 갖는 프리폴리머인 것을 특징으로 하는 3차원 망상 구조의 콘크리트 구조물 피복재:
    <화학식 1>
    Figure 112006066107820-pat00014
    (상기 식에서,
    D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
    R1은 탄소수 1 내지 4인 알킬기이고;
    n은 10 내지 100의 양의 정수이다.),
    <화학식 2>
    Figure 112006066107820-pat00015
    (상기 식에서,
    D는 탄소수 12 내지 18의 다이머산이고;
    m은 10 내지 100의 양의 정수이다.),
    <화학식 3>
    Figure 112006066107820-pat00016
    (상기 식에서,
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족 고리이고;
    R2는 O, OH, 메틸기, 에틸기, 및 부틸기로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고;
    q는 0 내지 4의 양의 실수이고;
    r은 1 내지 10의 양의 정수이다.).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 평균 입경은 80 메쉬 내지 325 메쉬인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 피복재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 입자의 형상은 구형인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 피복재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물 피복재는 상기 친수성 관능기를 갖는 프리폴리머 25 내지 40 중량%, 상기 소수성 관능기를 갖는 프리폴리머 25 내지 40 중량%, 및 상기 칼슘 알루미늄 실리케이트 20 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 피복재.
  8. 콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계;
    상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계;
    상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계; 및
    상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 제1항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계
    를 포함하는 시공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물 피복재의 상층에는 환경 보호층이 더 적층되는 것을 특징으로 하는 시공 방법.
  10. 콘크리트 표면층의 이물질을 제거하는 단계;
    상기 콘크리트 표면층 상층에 바탕재를 적층하는 단계;
    상기 바탕재 상층에 충진재 및 바탕 조정재를 적층하는 단계;
    상기 충진재 및 바탕 조정재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 적층하는 단계;
    상기 콘크리트 구조물 피복재 상층에 보강재를 적층하는 단계; 및
    상기 보강재 상층에 상기 콘크리트 구조물 피복재를 다시 적층하는 단계
    를 포함하는 시공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물 피복재의 상층에는 환경 보호층이 더 적층되는 것을 특징으로 하는 시공 방법.
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