KR100855625B1 - 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물, 그의제조 방법 및 그것을 이용한 방수 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 침투 강화형 실리케이트계 방수제 조성물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 방수 시공 방법에 관한 것으로서, 방수제 조성물의 총량에 대해 실리케이트 40~62중량%, 폴리실리케이트 1~8중량%, 폴리머 디스퍼젼 5∼20중량%, 생화학 물질 0.1∼0.6중량%, 무수 알코올 2∼6중량%, 철근 부식 억제제 0.5∼5중량%, 증류수 13∼22중량%를 포함하고, 계면 활성제, 지시약 및 반응 속도 조절제를 상기 방수제 조성물 총량에 대해 각각 0.1~1중량%, 0.5중량% 이상 및 0.1중량% 이상 더 포함하는 방수제 조성물, 이를 제조하는 구체적인 방법 및 이것을 이용하여 방수 시공하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방수제 조성물, 그의 제조 방법 및 방수 시공 방법에 의하면, 방수제 조성물을 콘크리트에 도포했을때, 콘크리트 중으로 빠르게 확산되어 들어가 콘크리트 구조물의 표면 뿐만 아니라 내부에도 물리, 화학적으로 안정한 방수층을 형성하고, 활성 상태에 있는 철근의 부식 활동을 억제할 뿐만 아니라, 콘크리트 구조물을 강화하여 강도를 증가시키고, 외부로부터의 열화 인자 및 물의 침투를 억제한다.

철근 콘크리트, 방수제, 실리케이트, 알긴산 나트륨, 방수 시공

Description

철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물, 그의 제조 방법 및 그것을 이용한 방수 시공 방법{WATER REPELLENCY AGENT FOR REINFORCED CONCRETE CONSTRUCTION, MANUFACTURING PROCESS THEREOF, AND WATERPROOFING METHOD USING THE SAME}

도1은 본 발명에 따른 방수제 조성물의 점도를 실험하기 위한 브룩필드 엔지니어링(Brookfield engineering) 사의 브룩필드 점도계(Brookfield viscometer DV-Ⅱ+)의 개략도.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 방수제 조성물의 표면 장력을 평가하기 위해 Du Nouy 표면 장력계를 사용하여 표면 장력을 측정하는 원리를 설명하는 도면.

도3은 본 발명의 방수제 원료 중 철근 부식 억제제의 첨가량에 따른 철근 부식 억제 정도를 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명>

101: 브룩필드 점도계 102: 점도 제어기

103: 스핀들 104: 시료

105: 온도계 201: 백금링

본 발명은 콘크리트 구조물에 방수 성능을 부여하고 이산화탄소(CO₂), 염화물 이온(Cl^-) 등의 열화 인자의 침입을 억제하는 콘크리트 구조물의 침투 강화형 실리케이트계 방수제 조성물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 방수 시공 방법에 관한 것이다.

콘크리트는 다공성의 건설 재료로서 그 내부에는 직경 0.1 내지 50㎜의 큰 기포에서부터 10㎚ 내지 10㎛ 크기의 작은 모세관 공극들이 존재하며, 또한 외부 환경하에서 건조·수축에 의해 생성된 폭 0.3㎜ 이하의 미세한 균열이 무수히 존재한다. 이러한 공극과 균열은 외부의 수분과 열화 물질 등이 침투하는 통로가 되어 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시킬 수 있기 때문에, 장기적인 내구성을 확보하기 위해서는 콘크리트의 표면에 방수 및 열화 억제성 물질을 도포하여 콘크리트 내부로의 열화 물질 등의 침투를 방지하는 것이 요구된다.

이러한 목적으로 콘크리트의 표면에 도포하는 방수 및 열화 억제성 물질로서 종래에는 에폭시계 또는 폴리우레탄계와 같은 유기질계 방수제가 많이 이용되었지만, 이러한 유기질계 방수제는 자외선 등의 외부 환경 조건에 취약하기 때문에 장기적으로 내구 성능을 발휘하지 못하고, 탄성 계수 및 수축 팽창율이 콘크리트와 달라 시간이 경과함에 따라 박리되거나 들뜨는 현상이 발생하는 등 실제 사용에 있 어 많은 문제점이 있다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 콘크리트 내부로 침투해 들어가서 밀실한 방수층을 형성할 수 있는 물 흡수 방지제를 부가적으로 도입하여 콘크리트의 표면에 도포하였지만, 이러한 물 흡수 방지제는 외국에서 수입된 제품이고, 고분자 구조로서 입자의 크기가 1㎛ 이상이기 때문에 콘크리트 내부로 보다 깊숙이 침투해 들어가지 못하여 수분의 차단, 표면 강도의 증가, 열화 물질의 차단 등에 한계를 나타내었다.

콘크리트에 적용하기 위한 보다 효과적인 방수제 조성물을 제조하는 종래의 방법으로서, 분말형 침투 공법, 액체형 침투 공법 등을 들 수 있다. 먼저, 분말형 침투 공법은 여러 종류의 활성 화합물을 포함하는 분말형 방수제를 물과 혼합하여 도포함으로써, 상기 분말형 방수제가 콘크리트 내부의 수산화 칼슘과 화학적인 반응을 일으키도록 하여, 불용해성 결정체의 형성을 유도하는 방법이다. 콘크리트에의 수밀 성능을 부여할 수 있는 상기 분말형 침투 공법은 규소 성분을 함유한 반응성 금속 산화물과 반응성 실리카 활성 산화물을 주요 침투 활성 성분으로서 사용한다. 분말형 방수제의 구성 성분 중에서 상기 규소 성분은 콘크리트 내부에서 수화되지 않은 칼슘과 수화 반응하여 칼슘 실리케이트 수화물 및 에트링가이트(ettringite)를 형성하여 콘크리트의 조직을 치밀하게 한다. 미장 또는 고무 주걱을 사용한 도포에 의해 주로 지하 구조물에 적용하는 상기 공법은, 그러나 반응 원리상 알칼리 조건하에서만 활성화되기 때문에 알칼리도가 낮은 부위에서는 그 효능을 기대할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 알칼리 조건이 충족된 경우에도 방수제의 침투 속도가 낮아 활성 성분이 모체에 충분히 침투하여 결정화 생성 물을 형성하는 데까지 장시간이 소요되므로 활성화 이전까지의 성능 발현에 대한 문제점이 있으며, 실제 현장 적용한 경우에서, 충분한 양생 조건이 마련된 경우에도 성능을 발휘하는 데에는 약 28일 정도가 소요되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 활성 성분이 고농도의 상태로 콘크리트 구조물의 표면에 존재할 경우, 활성 성분에 의해 도포 초기에 상기 콘크리트 구조물의 표면에서 겔을 형성하기 때문에, 이것이 침투 차단제의 역할을 함으로써 잔여 성분의 내부 침투 및 지속적인 침투를 차단한다는 문제점이 있다. 또한, 침투 진행에 대한 현장 검증이 불가능하다는 것도 큰 문제점으로 지적된다.

상기 액체형 침투 공법은 1990년대 후반부터 미국, 호주, 일본, 유럽 등지로부터 규산질계, 아크릴계, 실란계 등의 재료가 수입되면서 국내에 적용되기 시작한 방법이다. 현재에는 규산질계가 가장 많이 사용되고 있으며, 주성분은 실리케이트, 실리카 에멀젼, 콜로이달 실리카 등이다. 상기 액체형 침투 공법의 방법으로는 변성체를 첨가한 침투 반응성 아크릴 중합체를 시멘트 및 모르타르와 혼합하여 도포함으로써 콘크리트 내부에서 수화 반응에 의해 생성된 수산화 칼슘과의 화학적인 반응을 유도하여 불용성의 안정된 규산질계 화합물(칼슘 실리케이트 수화물)의 형성을 유도하는 방법, 또는 실리콘계의 액체를 도포하여 콘크리트 내부로 침투시키는 방법이 있다. 상기 전자의 방법에 의하면 콘크리트에 방수층이 형성되어 수밀 성능이 부여되고, 내구성이 향성되며, 후자의 방법에 의하면 공극의 표면 장력이 변화되는 것과 함께 발수 성능이 부여되지만, 상기 액체형 침투 공법은 모두 상기 분말형 침투 공법에서와 동일한 화학적 원리를 사용하므로 알칼리도가 낮은 부 위에서는 효과적으로 작용할 수 없고, 또한 현장에 적용할 경우 침투 깊이를 확인할 수 없다는 단점을 가진다.

분말형 침투 공법 및 액체형 침투 공법의 단점으로 지적된 것 중에서 침투 깊이를 확인할 수 없는 문제점에 대해서는, 방수제가 콘크리트 내부로 침투해 들어가는 정도가 방수제 재료 중의 활성 성분의 함량 뿐만 아니라 현장에의 적용 농도에 따라 달라진다는 것에 착안하여, 충분한 침투를 위해 도포 횟수를 늘리는 방법을 해결 방안으로서 이용하여 왔다. 그러나, 이러한 방법은 전체 공정 과정을 연장시키고, 도포의 초기에 겔을 형성하는 것에 의한 활성 성분의 지속적인 침투가 차단된다는 단점을 가진다. 또한, 삼투 현상에 의한 모세관 이동을 통해 활성 성분이 콘크리트 내부로 침투해 들어가면 알칼리 조건하에서 신속하게 불용성 겔을 형성하기 때문에, 방수제 조성물의 균일한 침투를 어렵게 하여 구조물의 전체에 방수 성능 및 수밀 성능을 부여하지 못한다는 문제점이 있다.

또한, 상기 분말형 침투 공법 및 액체형 침투 공법의 단점으로 지적된 것 중에서 침투력에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명진은 선행 기술인 특허 출원 제10-2002-0069156호에 실란 계열 화합물과 알코올의 혼합물인 침투 강화성 무기 보수제용 조성물 및 알칼리 계열의 실리케이트를 포함하는 열화 억제성 무기 보수제용 조성물의 두가지를 포함하여 이루어진 2액형 조성물과, 실란 화합물과 무수 알코올의 혼합물을 분사하는 1단계 및 5분 내지 240분 경과 후 나트륨 실리케이트 및 칼륨 실리케이트를 주성분으로 하는 혼합물을 분사하는 2단계를 포함하는 콘크리트 표면을 처리하는 방법을 개시하였다. 그러나, 상기 2액형 조성물을 이용한 콘크리트 표면 처리 방법에 의하면, 콘크리트의 고침투성, 강도 발현 및 표면 강화 효과는 얻을 수 있었지만, 높은 방수 성능은 얻을 수 없었다.

또 다른 본 발명진의 선행 특허 출원 제10-2002-0005551호에는 규산나트륨과 생화학 물질을 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 표면 처리형 성능 개선제 및 그의 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 표면 처리형 성능 개선제는, 반응성이 큰 규산나트륨과 생화학 물질인 알긴산나트륨 또는 카제인을 혼합하여 제조한 것이다. 이러한 성능 개선제를 1회 또는 수회 콘크리트 구조물에 도포할 경우, 콘크리트 내부의 염화물 이온이 고정되고, 활성 상태에 있는 철근의 부식 활동이 억제되며, 저하된 콘크리트의 pH가 향상되는 것에 의해 콘크리트 구조물이 강화되고 구조물의 성능이 개선된다. 그러나, 상기 표면 처리형 성능 개선제에 의하면 콘크리트의 고침투성, 염화물 고정 효과, 철근 부식 억제 효과 및 콘크리트 pH향상 효과는 얻을 수 있지만, 높은 방수 효과는 기대할 수 없다.

본 발명의 목적은, 콘크리트 구조물에 빠르게 침투하여, 외부로부터 유입되는 수분, 열화 인자 등의 차단 효과, 콘크리트 표면 및 내부의 밀실화에 의한 콘크리트 강화 효과, 방수 효과 등을 부여하는 실리케이트계 방수제 조성물 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 방수층이 파괴되거나 성능이 저하된 콘크리트 구조물 자체를 제거하지 않고, 철근 콘크리트 구조물에서 박리되거나 탈락된 부분 만 을 간단히 제거한 후, 본 발명의 방수제 조성물을 1회 또는 수회 도포함으로써, 콘크리트 구조물 내부의 철근에서 진행되고 있는 부식을 억제하고, 중성화된 콘크리트의 pH를 알칼리화하며, 콘크리트 구조물을 강화하여 구조물의 수밀 성능 및 방수 성능을 향상시킬 수 있는 방수 시공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 무기물인 실리케이트와 수용화된 유기 폴리머를 혼합하여 안정화시키는 방법, 유기물인 무수 알코올과 철근 부식 억제제를 강알칼리성의 수용성 혼합물에 혼합하여 안정화시키는 방법, 불용성인 지시약을 무수 알코올에 녹인 후 수용화하여 강알칼리성의 수용성 혼합물 중에서 안정화시키는 방법 및 생화학 물질을 적용하여 지속적인 반응성을 유지하는 방법의 개발을 통해, 침투력이 우수하고 반응성이 뛰어난 방수제 조성물을 제조할 수 있음에 착안하여, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은, 조성물 총량에 대해, 실리케이트 40~62중량%, 폴리실리케이트 1~8중량%, 폴리머 디스퍼젼 5∼20중량%, 생화학 물질 0.1∼0.6중량%, 무수 알코올 2∼6중량%, 철근 부식 억제제 0.5∼5중량%, 증류수 13∼22중량%을 포함하여 이루어진 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방수제 조성물 중에서 방수제 조성물 총량의 40~62중량%를 차지하는 주원료인 실리케이트는, 하기 화학식1

R₂O·nSiO₃

(식중, R은 나트륨 또는 칼륨 또는 수소이고, n은 1 내지 5 사이의 정수임)

로 표현되는 화합물이다. 실리케이트는 콘크리트 구조물 내로 침투해 들어가 콘크리트 내에 존재하는 물을 가수 분해하여 수 ㎚ 크기의 실리카를 형성한 후, 겔화하여 콘크리트 구조물의 공극을 치밀하게 채우는 역할을 하며, 이러한 실리케이트의 겔화에 의해 형성된 치밀한 방수층은 콘크리트 구조물을 강화시켜 강도를 증진시킬 뿐만 아니라, 열화 물질의 침투를 억제하여 콘크리트 구조물이 중성화되는 것을 방지한다. 일반적으로 실리케이트로서 물에 불용성인 Ca, Mg, Al-Si 등을 함유하는 화합물을 사용하지만, 본 발명에서는 이러한 실리케이트 중에서 H나, 1가의 알칼리 금속인 K 또는 Na를 포함하는 알칼리 실리케이트를 사용한다. 이러한 알칼리 실리케이트는, 물 뿐만 아니라 콘크리트 내부에서의 수화 반응으로 생성된 석회(Ca(OH)₂)의 칼슘 이온과 가교 반응하여 불용성인 칼슘 실리케이트 수화물을 형성함으로써 콘크리트 내부 조직을 더욱 치밀하게 하여 방수 성능을 부여하고, 콘크리트의 강도를 증가시키며, 콘크리트의 표면을 보호한다. 또한, 알칼리 성질은 열화 인자에 의해 이미 중성화된 콘크리트의 pH를 높여 콘크리트의 강도를 보다 증가시키고, 보다 향상된 방수 능력을 부여한다. 따라서, 본 발명에 따른 방수제 조성물의 원료로서, 규산 나트륨(Na₂SiO₃), 규산 칼륨(K₂SiO₃) 및 비정질 규산(H₂SiO₃)으 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 주로 상기 실리케이트를 용해시키기 위한 용매로서 사용되는 증류수는 본 발명에 따른 방수제 조성물들이 균일하게 혼합되도록 하면서, 또한, 방수제 조성물의 성능이 저하되지 않도록 방수제 조성물의 총량에 대해 13~22중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방수제 조성물의 또다른 원료인 폴리실리케이트로서는 Li₂O를 포함하고, 규소(SiO₂) 분자를 10 내지 20개 정도 포함하는 작은 단위의 리튬 폴리실리케이트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 리튬 폴리실리케이트는 종래에 일반적으로 사용되는 나트륨 폴리실리케이트나 칼륨 폴리실리케이트보다 낮은 알칼리성을 나타내지만, 일반 콜로이달 실리카보다 알칼리도가 높고, 물에 잘 녹으며, 고온에서도 잘 견디는 특성을 가진다. 이러한 폴리실리케이트의 알칼리 성질은, 상기 실리케이트와 마찬가지로, 열화 인자에 의해 중성화된 콘크리트의 알칼리성 회복에 도움을 준다. 또한, 리튬 폴리실리케이트도 석회(Ca(OH)₂)의 칼슘 이온과 가교 반응하여 불용성인 칼슘 실리케이트 수화물을 형성하고, 실리케이트들 사이의 규소(Si)와 산소(O) 원자 간의 결합력을 증가시켜주는 바인더 역할을 하여 실리케이트들이 서로 강한 가교 결합(Si-O-Si)을 이루게 함으로써, 콘크리트 내부 조직을 더욱 치밀하게 하여 방수 성능을 부여하고, 콘크리트의 강도를 증가시키며, 콘크리트의 표면을 보호한다. 이러한 리튬 폴리실리케이트를 방수제 조성물 총량의 0.5중량% 미만으로 혼합할 경우에는 바인더 역할을 충분히 수행하지 못하여 콘크리트의 강도 증진 효과에 기여하지 못하고, 10중량%를 초과하여 혼합할 경우에는 방수제 조성물의 침투력을 저하시켜 강도를 감소시키기 때문에, 전체 방수제 조성물 중 0.5~10중량%의 양이 되도록 첨가하는 것이 바람직하고, 1~8중량%의 양이 되도록 첨가하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따른 방수제 조성물의 또다른 원료인 폴리머 디스퍼젼으로서는 아크릴 디스퍼젼 또는 스티렌 부타디엔 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리머 디스퍼젼은 보호 콜로이드 시스템을 형성하여 방수제 조성물을 이루는 원료 중의 불용성 유기물(후술하는 무수 알코올, 트리에탄올아민, 페놀프탈레인 등)이 증류수에 쉽게 용해되도록 함으로써, 장기적인 저장 안정성을 부여한다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 방수제 조성물을 콘크리트에 도포할 경우, 상기 폴리머 디스퍼젼이 바인더 역할을 하여 내부의 공극을 연결하고 방수 효과를 향상시키는 작용을 한다. 이러한 폴리머 디스퍼젼을 방수제 조성물 총량의 5중량% 미만으로 첨가할 경우에는, 방수제 조성물의 화학적 안정화에 기여하지 못하기 때문에 응결 반응에 의한 방수제 조성물의 침투력 저하 및 방수 효과의 저하가 야기된다. 그러나, 20중량%를 초과하여 첨가할 경우에는 방수제 조성물의 점도를 증가시켜 결과적으로 방수제 조성물의 침투력 저하를 유발하기 때문에, 5~20중량%의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방수제 조성물의 또다른 원료인 생화학 물질은, 콘크리트 중의 수화 생성물과 상기 실리케이트의 반응에서 촉매로 작용하여 저칼슘 또는 고칼 슘의 황산 알미늄염(calcium sulfur aluminate, mCaO·nSiO₂·mH₂O, 식중, m과 n은 3 내지 10의 정수임)을 형성하게 하고, 콘크리트 중의 수산화칼슘과 상기 실리케이트의 반응을 촉매하여 규산염겔(calcium silicate hydrate gel)을 형성하게 함으로써, 콘크리트의 내구성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 반투과막을 형성하여 통기성을 좋게 하고, 침투하는 물을 흡수하여 콘크리트의 방수 성능을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 생화학 물질은 본 발명에 따른 방수제 조성물의 표면 장력을 작게 하여 콘크리트 내부로의 침투를 원활하게 하고, 콘크리트를 부식시키는 열화 인자 중의 하나인 염화물 이온이 방수제 조성물 중의 실리케이트와 신속하게 반응하도록 촉매하여 그 반응 생성물인 염화 나트륨 또는 염화 칼륨을 포함하는 규산염겔이 형성되도록 함으로써, 상기 염화물 이온을 고정시키는 역할을 한다. 이러한 반응을 위한 바람직한 생화학 물질로서는, 해조류 추출물인 알긴산 나트륨(C₆H₇NaO₆ ) 또는 우유에서 추출한 유지방 성분이 15중량% 이하인 카제인을 들 수 있다.

이 중에서 알긴산 나트륨은 만누로닉산(β-D-mannuronic acid)과 글루로닉산(α-L-gluronic acid)이 β-1.4 결합없이 결합되어 형성된 콜로이드성 및 친수성이 풍부한 고분자 다당류의 일종으로서, 카제인보다 수밀성 증진 효과가 뛰어나고, 방수제 조성물이 화학적으로 안정된 상태를 유지하도록 한다. 또한, 알긴산 나트륨은 실리케이트의 반응을 더욱 촉진함과 동시에, 콘크리트 내부에 칼슘 알기네이트 수화물과 같은 반투과막을 형성하여 콘크리트의 장기적인 방수 성능을 보장한다. 그러나, 상기 알긴산 나트륨 또는 카제인은 둘 다 점도가 매우 높아 일 반적인 환경하에서는 본 발명에 따른 방수제 조성물의 주원료인 실리케이트와 잘 혼합되지 않으므로, 상기 알긴산 나트륨 또는 카제인은 적절한 온도로 데운 증류수에 천천히 녹여 수용액의 상태로 준비하는 것이 바람직하다. 또한, 이때의 생화학 물질의 첨가량은 방수제 조성물 총량에 대해 0.1~0.6중량%인 것이 바람직하다. 생화학 물질의 첨가량이 0.1중량% 미만일 경우에는 촉매로서 충분한 작용을 하지 못하기 때문에 압축 강도의 증진, 침투력 및 방수 성능의 향상 등에 기여하지 못하고, 0.6중량%를 초과할 경우에는 방수제 조성물의 점도 및 표면 장력을 현저히 높여 콘크리트 내부로의 침투력을 저하시키므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 방수제 조성물의 또다른 원료인 철근 부식 억제제로서는, 음이온을 풍부하게 포함하는 트리에탄올아민((C₂H₅)₃NH)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 음이온을 띠는 철근 부식 억제제는 본 발명의 방수제 조성물의 침투력에는 어떠한 악영향도 미치지 않으면서, 제1철 이온(Fe⁺⁺)과 반응하여 양극부로부터의 제1철 이온의 이동을 저해하고, Fe₂O₃의 형태로 철근 표면에 부착하여 부동태 피막을 형성하게 한다. 또한, 철근 부식 억제제는 철을 산화시켜 γ-Fe₂O₃의 부동태 피막도 형성함으로써 양극부를 폐쇄시켜 음이온의 소비를 정지시키고, 일단 1차 부식된 철근이 계속해서 부식되지 않도록 부식 반응을 억제한다. 이러한 반응들은 음이온이 풍부할수록 신속하게 진행되어 철근 부식의 방지 및 억제 정도를 향상시키기 때문에, 상기 철근 부식 억제제는 본 발명에 따른 방수제 조성물 총량에 대해 0.5중량% 이상의 양으로 첨가하는 것이 바람직하고, 경제적으로 철근 부식 방지 효과를 얻기 위해서는 첨가량의 상한을 5중량%로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 방수제 조성물의 또다른 원료인 무수 알코올은 철근 부식 억제제를 용해시키기 위한 용매로서 방수제 조성물의 총량에 대해 2~6중량%의 양으로 사용되고, 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 이루어진 군에서 적어도 하나를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방수제 조성물은 또다른 원료로서 계면 활성제, 반응 속도 조절제, 지시약 등을 적절한 양으로 더 포함할 수 있다. 상기 계면 활성제로서는, 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄)_n(식중, n은 3 내지 8의 정수) 또는 (C₂H₄O)_nHF(C₂F₄) _m(식중, m은 3 내지 8의 정수)인 불소계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 불소계 계면활성제는 상기 언급한 본 발명의 방수제 조성물인 실리케이트, 폴리실리케이트, 폴리머 디스퍼젼, 생화학 물질, 무수 알코올, 철근 부식 억제제 및 증류수를 혼합할 경우, 그 혼합물의 점도를 100~1000cps에서 100cps 미만으로 낮추어 콘크리트에 대한 침투력을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 계면 활성제는 친수기와 친유기를 동시에 분자내에 가지는 구조적 특성 때문에, 물과 공기 사이의 접촉면을 줄여 방수제 조성물의 표면 장력을 낮춤으로써 콘크리트에 대한 침투력을 보다 향상시킨다. 그러나, 본 발명의 방수제 총량에 대해 0.1중량% 미만으로 계면 활성제를 첨가할 경우에는 점도 및 표면 장력을 낮추는 정도가 미미하고, 1중량%를 초과한 다량의 계면 활성제는 계면 활성제의 친유기들 간의 상호 결합을 유발하여 미셀(micelle)이라는 집합체를 형성하기 때문에 표면 장력을 역으로 증가시킨다. 따라서, 불소계 계면활성제는 방수제 조성물 총량에 대해 0.1~1중량%가 되도록 첨가되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 반응 속도 조절제는 본 발명에 따른 방수제 조성물 중에 포함되는 재료들의 반응성 및 활성 등을 조절하는 것으로서, 그 효과를 얻기 위해서는 알루미네이트계의 반응 속도 조절제를 방수제 조성물 총량에 대해 0.1중량%의 양으로 첨가하는 것이 바람직하고, 또한, 상기 지시약은 콘크리트 내부 물질과의 발색 반응을 통해 콘크리트 내부로의 침투 정도를 확인하기 위하여 본 발명의 방수제 조성물에 더 첨가할 수 있는 것으로서, 알칼리 환경하에서 분홍색을 나타내는 페놀프탈레인을 사용하는 것이 바람직하고, 발색 반응을 관찰하기 위해서는 상기 페놀프탈레인을 본 발명의 방수제 조성물 총량에 대해 0.1중량% 이상으로 첨가할 수 있다.

또한, 본 발명은 실리케이트에 폴리실리케이트를 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 폴리머 디스퍼젼을 더 첨가하여 조성물 A를 제조하는 제1단계; 증류수에 생화학 물질을 첨가하여 완전히 용해시킨 후, 상온으로 식혀 조성물 B를 제조하는 제2단계; 상기 조성물 A와 조성물 B를 균일하게 혼합하여 조성물 C를 제조하는 제3단계; 무수 알코올에 철근 부식 억제제를 완전히 용해시켜 조성물 D를 제조하는 제4단계; 및 상기 조성물 C와 조성물 D를 균일하게 혼합하여 최종 조성물 E를 제조하는 제5단계;를 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 이때, 상기 방수제 조성물의 점도를 강화시키기 위하여, 상기 제3단계에서 계면 활성제를 더 첨가하여 상기 조성물 C를 제조할 수 있고, 상기 방수제 조성물의 콘크리트 내부로의 침투 정도를 확인하기 위하여, 상기 제4단 계에서 상기 조성물 D에 지시약과 증류수를 더 첨가하여 균일하게 혼합할 수 있다. 또한, 상기 제5단계에서 상기 조성물 C와 조성물 D를 균일하게 혼합한 이후에는, 반응 속도 조절제를 더 첨가하여 최종 조성물 E를 완성하는 것이 바람직하다.

상기 제1단계 내지 제5단계에서의 방수제 조성물의 제조 과정은 단계별로 균일한 혼합물이 생성되도록, 중속도로 교반하면서 첨가하는 원료 또는 조성물을 천천히 가하여 행하는 것이 바람직하다. 특히, 조성물 D를 제조하는 제4단계에서 증류수를 첨가할 때에는 증류수와 무수 알코올이 안정하게 혼합되도록 하고, 상기 조성물 C와 조성물 D를 혼합하는 제5단계에서는 조성물 C 중의 알칼리 용액과 조성물 D 중의 무수 알코올 간에 엉김 현상이 발생하지 않도록 주의하여 혼합한다. 또한, 상기 제5단계에서 반응 속도 조절제를 첨가할 때에도 한꺼번에 급격히 혼합하는 것은 방수제 조성물들 간의 엉김 현상을 유발하여 알갱이를 형성할 수 있으므로 천천히 주의하여 첨가한다. 이러한 단계별 혼합 상태는 육안으로 확인하여 판단한다.

상기 언급한 바와 같이, 상기 제2단계에 있어서 생화학 물질을 증류수에 용해시키는 단계는, 상기 생화학 물질이 점도가 매우 높아 일반적인 환경에서는 다음 제3단계에서 실리케이트를 함유하는 상기 조성물 A와 혼합되기 어렵기 때문에 요구되는 단계이다. 이와 같은 이유로, 증류수에 상기 생화학 물질을 완전히 용해시켜 수용액의 상태로 제조하기 위해서는 60~80℃로 유지된 핫 플레이트 내의 증류수에 상기 생화학 물질을 가한 후 장시간 교반해야 하기 때문에, 이때 증류수가 증발되지 않도록 교반용 비이커 위에 시계 접시(watch glass)를 덮은 상태로 교반하거나, 또는 증류수를 보충해주어 조성물 B가 적절한 양을 유지하도록 한다. 또한, 장시간 교반에 의해 생화학 물질이 교반용 비이커의 바닥에 응고하여 달라붙지 않도록 주의하여 교반한다. 한편, 상기 제4단계에 있어서 상기 조성물 D에 지시약을 첨가한 후 증류수를 더 첨가하는 단계는, 제5단계에서 무수 알코올을 함유하는 상기 조성물 D가 알칼리 용액을 함유하는 상기 조성물 C에 혼입될 때 발생할 수 있는 엉김 현상을 억제시키기 위해 요구되는 단계이다.

즉, 본 발명은 SiO₃를 1~5개 포함하는 규산 나트륨, 규산 칼륨 또는 비정질 규산 중에서 선택된 적어도 하나의 실리케이트에 SiO₂를 10~20개 포함하는 리튬 폴리실리케이트를 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 아크릴 디스퍼젼 또는 스티렌 부타디엔 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼을 더 첨가하여 조성물 A를 제조하는 제1단계; 60~80℃로 유지시킨 증류수에 알긴산 나트륨 또는 유지방이 15중량%인 카제인 중에서 선택된 생화학 물질을 첨가하여 완전히 용해시킨 후, 상온으로 식혀 조성물 B를 제조하는 제2단계; 상기 조성물 A와 조성물 B를 균일하게 혼합한 후, 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄)_n(식중, n은 3 내지 8의 정수) 또는 (C₂H₄O)_nHF(C₂F₄)_m(식중, m은 3 내지 8의 정수)인 불소계 계면 활성제를 1~10초 간격으로 1~5방울씩 더 첨가하여 조성물 C를 제조하는 제3단계; 메탄올, 에탄올 또는 2-프로판올 중에서 선택된 무수 알코올에 철근 부식 억제제로서 트리에탄올아민을 완전히 용해시키고, 지시약으로서 페놀프탈레인을 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 증류수를 1~10초 간격으로 5~50방울씩 더 첨가하여 조성물 D를 제조하는 제4단계; 및 상기 조성물 C와 조성물 D를 혼합하여 균일하게 혼합한 후, 알루미네이트계 반응 속도 조절제를 1~10초 간격으로 1~5방울씩 더 첨가하여 최종 조성물 E를 제조하는 제5단계;를 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물에서 박리되거나 탈락된 부분 만을 제거하는 단계; 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물을 상기 콘크리트 구조물의 표면에 1회 이상 도포하는 단계; 및 도포 후 6시간 이상 경과하였을때 방수제 조성물을 도포한 부분에 물을 분사하는 단계;를 포함하는 방수 시공 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 방수제 조성물은 침투력, 방수 성능, 수밀 성능 등이 매우 우수하기 때문에, 방수층이 파괴되거나 성능이 저하된 콘크리트의 구조물 전체를 제거하지 않고, 본 발명에 따른 방수 시공 방법으로 도포하는 것에 의해서도 충분한 방수 효과를 얻을 수 있다. 상기 방수 시공 방법에 의해 본 발명의 방수제 조성물이 콘크리트의 표면에 도포되는 순간, 방수제 조성물 중에 함유된 반응성 및 활성이 있는 물질 등은 모세관 흡입력에 의해 콘크리트 내부로 침투되어 콘크리트의 공극을 균일하게 메꾸고, 동시에 콘크리트 내 열화 인자와 반응하여 열화 인자를 제거한다. 또한, 콘크리트의 내부 pH를 향상시킬 뿐만 아니라, 부식이 진행 중인 철근의 부식을 억제하고, 불용성 염을 형성하여 공극을 충전함으로써 콘크리트 구조물의 방수 성능 및 내구성능을 향상시킨다.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예 및 첨부된 청구항에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

실시예1: 폴리실리케이트의 첨가량에 따른 효과 분석

조성물 A: 7개의 비커를 준비하여 각 비커에 규산 나트륨을 각각 400g씩 담고, 이것에 리튬 폴리실리케이트를 각각 0g, 5g, 10g, 30g, 50g, 80g, 100g씩 천천히 첨가하여 육안으로 균일하게 섞인 것이 관찰될 때까지 중속도로 교반하였다. 이어서, 아크릴 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼을 150g씩 각 비커에 천천히 첨가하여 중속도로 교반한 후, 완전히 섞인 것을 육안으로 확인하였다.

조성물 B: 핫 플레이트에서 60 내지 80℃로 유지시킨 증류수 80g에 알긴산 나트륨을 4g 첨가하여 교반하면서 완전히 녹인 후, 상온으로 식혀두었다. 동일한 과정을 반복하여 조성물 B가 담긴 비커를 7개 준비하였다.

조성물 C: 상기 조성물 A를 교반하면서 조성물 A가 담긴 각 비커에 조성물 B를 한 비커씩 천천히 첨가하여 완전히 섞고, 계속해서 중속도로 교반하면서 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄)₃인 불소계 계면활성제를 1 내지 10초 간격으로 1 내지 5방울씩 떨어뜨려 총 5g씩 조성물 A와 조성물 B가 담긴 7개의 비커에 각각 첨가하였다.

조성물 D: 에탄올 40g을 중속도로 교반하면서 트리에탄올아민 15g을 천천히 첨가하여 완전히 녹였다. 이것을 계속해서 중속도로 교반하면서 페놀프탈레인 8g 천천히 첨가하여 완전히 녹은 것을 육안으로 확인하고, 다시 교반하면서 증류수 40g을 1 내지 10초 간격으로 5 내지 50방울씩 천천히 첨가하여 완전히 섞었다. 동일한 과정을 반복하여 조성물 D가 담긴 비커를 7개 준비하였다.

조성물 E: 상기 조성물 C를 중속도로 교반하면서 조성물 C가 담긴 비커의 각각에 상기 조성물 D를 1 내지 10초 간격으로 5 내지 50방울씩 천천히 첨가하여 완전히 섞인 것을 육안으로 확인한 후, 알루미네이트계 반응 속도 조절제를 5g씩 1 내지 10초 간격으로 1 내지 5 방울씩 천천히 첨가하여 완전하게 혼합하였다.

각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가하였다. 이와 같이 제조된 방수제 조성물의 압축 강도를 이하에 설명하는 실험1을 통해 측정, 비교하였다.

실시예2: 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 효과 분석

조성물 A: 7개의 비커를 준비하여 각 비커에 규산 나트륨을 각각 400g씩 담고, 이것에 리튬 폴리실리케이트를 각각 40g씩 천천히 첨가하여 육안으로 균일하게 섞인 것이 관찰될 때까지 중속도로 교반하였다. 이어서, 아크릴 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼을 각각 0g, 10g, 30g, 50g, 100g, 200g, 300g씩 비커에 천천히 첨가하여 중속도로 교반한 후, 완전히 섞인 것을 육안으로 확인하였다.

상기 조성물 A를 제외한 조성물 B 내지 조성물 E를 실시예1의 방법에 따라 제조하였다. 이어서, 각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가한 후, 본 발명에 따른 방수제 조성물의 안정성, 압축 강도, 흡수율 및 침투 깊이를 각각 이하에 설명하는 실험 1 내지 실험 4를 통해 측정, 비교하였다.

실시예3: 생화학 물질의 첨가량에 따른 효과 분석

조성물 A: 7개의 비커를 준비하여 각 비커에 규산 나트륨을 각각 400g씩 담고, 이것에 리튬 폴리실리케이트를 각각 40g씩 천천히 첨가하여 육안으로 균일하게 섞인 것이 관찰될 때까지 중속도로 교반하였다. 이어서, 아크릴 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼 150g을 각 비커에 천천히 첨가하여 중속도로 교반한 후, 완전히 섞인 것을 육안으로 확인하였다.

조성물 B: 증류수가 각각 80g씩 담긴 7개의 비커를 핫 플레이트에서 60 내지 80℃로 유지시키고, 이것에 알긴산 나트륨을 각각 0g, 1g, 2g, 6g, 8g, 10g, 12g씩 첨가하여 교반하면서 완전히 녹인 후, 상온으로 식혀두었다.

조성물 A 및 조성물 B를 제외한 조성물 C 내지 조성물 E를 실시예1의 방법에 따라 제조하였다. 이어서, 각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가한 후, 본 발명에 따른 상기 방수제 조성물의 압축 강도, 흡수율, 침투 깊이, 점도 및 표면 장력을 이하에 설명하는 실험 1 및 실험 3 내지 실험 6을 통해 측정, 비교하였다.

실시예4: 계면 활성제의 첨가량에 따른 효과 분석

실시예3의 방법에 따라 조성물 A를 제조하고, 실시예1의 방법에 따라 조성물 B를 제조한 후, 상기 조성물 A를 교반하면서 조성물 A가 담긴 비커의 각각에 조성물 B를 한 비커씩 천천히 첨가하여 완전히 섞고, 계속해서 교반하면서 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄)₃인 불소계 계면활성제를 각각 0g, 0.1g, 0.5g, 1g, 5g, 10g, 15g 함유하도록 1 내지 10초 간격으로 1 내지 5방울씩 떨어뜨려 첨가함으로써 조성물 C를 제조하였다.

조성물 D 및 조성물 E를 실시예1의 방법에 따라 제조하고, 이어서 각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가한 후, 이와 같이 제조된 상기 방수제 조성물의 점도 및 표면 장력을 이하에 설명하는 실험 5 및 실험 6을 통해 측정, 비교하였다.

실시예5: 철근 부식 억제제의 첨가량에 따른 효과 분석

실시예3의 방법에 따라 조성물 A를 제조하고, 실시예1의 방법에 따라 조성물 B 및 조성물 C를 제조하였다. 이어서, 무수 알코올이 각각 40g씩 담긴 7개의 비커를 중속도로 교반하면서 트리에탄올아민을 각각 0g, 5g, 10g, 15g, 20g, 25g, 30g씩 천천히 첨가하여 완전히 용해시키고, 이것을 계속해서 중속도로 교반하면서 페 놀프탈레인 8g을 천천히 첨가하여 완전히 용해된 것을 육안으로 확인한 후, 다시 교반하면서 증류수 40g을 1 내지 10초 간격으로 5 내지 50방울씩 천천히 첨가하여 균일하게 혼합함으로써 조성물 D를 제조하였다.

최종 조성물 E를 실시예1의 방법에 따라 제조하고, 이어서 각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가한 후, 이와 같이 제조된 상기 방수제 조성물의 철근 부식 억제 정도를 이하에 설명하는 실험 7을 통해 측정, 비교하였다.

실시예6: 지시약의 첨가량에 따른 효과 분석

실시예3의 방법에 따라 조성물 A를 제조하고, 실시예1의 방법에 따라 조성물 B 및 조성물 C를 제조하였다. 이어서, 에탄올 40g을 중속도로 교반하면서 트리에탄올아민 15g을 천천히 첨가하여 완전히 용해하고, 이것을 계속해서 중속도로 교반하면서 페놀프탈레인을 각각 0g, 0.1g, 0.5g, 1g, 5g, 10g, 15g씩 천천히 첨가하여 완전히 용해된 것을 육안으로 확인한 후, 다시 교반하면서 증류수를 각 비커당 40g씩 1 내지 10초 간격으로 5 내지 50방울씩 천천히 첨가하여 완전히 섞어 조성물 D를 제조하였다.

조성물 E를 실시예1의 방법에 따라 제조하고, 이어서 각 비커에 담긴 조성물 E의 총량이 1000g이 되도록, 주원료인 실리케이트와 증류수를 7:3의 비율로 균일하게 혼합한 것을 각 비커에 더 첨가한 후, 이와 같이 제조된 상기 방수제 조성물의 발색 효과를 이하에 설명하는 실험 8을 통해 측정, 비교하였다.

콘크리트 공시체의 제작

실시예1 내지 실시예6의 방법으로 제조한 본 발명의 방수제 조성물을 적용하기 위해 레미콘을 사용하여 동일한 배합 조건 하에서 콘크리트 공시체를 제작하였다. 표1에 배합량 및 배합 조건을 나타낸다.

물/시멘트비 (%)	잔골재율(%)	공기량(%)	슬럼프(%)	단위함량(㎏/㎥)
				물	시멘트	모래	자갈	공기연행제
54.9	47.7	4.7	10	168	306	871	963	0.92

배합 조건은 굵은 골재의 최대 치수를 15㎜로 하고, 목표 슬럼프를 10㎝, 목표 공기량을 4.5±1.5%로 하였다. 실험에 사용하기 위하여 상기와 같이 제작된 콘크리트를 3일간 항온 항습실(온도 23℃, 상대 습도 55%)에서 양생한 후, 몰드를 제거하고, 25일 동안 온도 23℃의 실내에서 습윤 양생(물을 분사하여 충분하게 수분을 공급함)하였다.

실험 1: 압축 강도 실험

지름 100㎜, 길이 200㎜로 제조한 원주형 공시체에 실시예1에서 제조한 방수제 조성물을 스프레이건을 사용하여 5분 간격으로 3회 도포한 후, 24시간 동안 온도 23℃의 실내에서 습윤 양생하였다. 이어서, 4일 동안 기건 양생(온도 23℃, 상대 습도 55%)한 후, KS F 2405에 준하여 압축 강도 실험을 행하였다. 압축 강도 실험은 만능 재료 실험기를 이용하여 공시체에 하중을 매초 1.5∼3.5kgf/㎠ 이내의 일정한 속도로 가하여 공시체가 파괴될 때까지 행하였다. 리튬 폴리실리케이트의 첨가량에 따른 실시예1의 방수제 조성물의 압축 강도 평가 결과를 표2에 나타낸다.

리튬 폴리실리케이트 첨가량	0g	5g	10g	30g	50g	80g	100g
압축강도 (kgf/cm2)	205	212	221	219	230	223	209
압축강도 증진율(%)	-	3.41	7.80	6.83	12.20	8.78	1.95

표2에 나타낸 바와 같이, 폴리실리케이트의 첨가량이 50g일 때 강도 증가율이 가장 높았으며, 10g∼80g의 범위에서도 비교적 양호한 강도 증가율이 나타났다. 또한, 첨가량이 5g일 때와 100g일 때도 일정한 정도의 강도 증가 현상이 있었다. 이러한 결과에 기초하여, 폴리실리케이트의 첨가량은 5~100g의 범위인 것이 바람직하고, 10~80g인 것이 더욱 바람직하다.

이어서, 실시예2 및 실시예3에서 제조한 방수제 조성물을 대상으로 상기에 행한 바와 같은 압축 강도 실험을 행하였다. 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 실시예2의 방수제 조성물의 압축 강도 평가 결과를 표3에 나타내고, 생화학 물질의 첨가량에 따른 실시예3의 방수제 조성물의 압축 강도 평가 결과를 표4에 나타낸다.

폴리머 디스퍼젼 첨가량	0g	10g	30g	50g	100g	200g	300g
압축강도 (kgf/cm2)	181	180	195	231	236	228	192
압축강도 증진율(%)	-	-0.55	7.73	27.62	30.39	25.97	6.08

생화학물질 함유량	0g	1g	2g	6g	8g	10g	12g
압축강도 (kgf/cm2)	211	221	224	230	223	214	209
압축강도 증진율(%)	-	4.74	6.16	9.00	5.69	1.42	-0.95

표3에 나타낸 바와 같이, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 100g일 때 가장 높은 강도 증가율을 나타냈으며, 50g∼200g의 범위에서도 비교적 양호한 강도 증가율을 나타내었다. 그러나, 폴리머 디스퍼젼을 30g 이하로 첨가하거나, 300g 이상 첨가하여 혼합한 경우에는, 강도 발현의 정도가 낮았다.

또한, 표4에 나타낸 바와 같이, 생화학 물질은 그 첨가량이 6g일 때 가장 높은 강도 증가율을 나타내었으며, 1g∼10g의 범위에서도 비교적 양호한 강도 증가율을 나타내었다.

실험 2: 방수제 조성물의 안정성 실험

실시예2에서 제조한 방수제 중 500g을 1ℓ크기의 투명한 유리병에 넣고, 25 내지 60℃의 항온실에서 1달간 저장한 후, 상/하층으로의 분리 여부 및 응집에 의한 침전의 발생 유무를 육안으로 관찰하여 장기 저장성 및 화학적 안정성을 평가하였다. 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 실시예2의 방수제 조성물의 안정성 평가 결과를 표5에 나타낸다.

폴리머 디스퍼젼 첨가량	0g	10g	30g	50g	100g	200g	300g
상/하층 분리 여부	○	○	○	○	○	○	○
침전 발생 유무	■	■	▲	●	●	●	●

○: 상/하층으로 분리되지 않은 것

△: 상/하층으로의 분리 현상이 진행 중이거나 미미하게 발생한 것

□: 상/하층으로 분리된 것

●: 침전이 발생하지 않은 것

▲: 침전이 미미하게 발생 중인 것

■: 침전이 발생한 것

표5에 나타낸 바와 같이, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량은 상/하층의 분리 현상에 어떤 영향도 끼치지 않았지만, 그 첨가량이 적을 경우 침전이 형성되었다. 즉, 폴리머 디스퍼젼을 10g 이하로 첨가한 경우, 하얀 부유 물질과 함께 겔화된 작은 덩어리 형태의 침전이 형성되었고, 30g을 첨가한 경우에도 용액이 탁한 색을 띠면서 매우 천천히 겔화가 진행되었다. 따라서, 본 발명의 방수제 조성물의 장기 저장 성능 및 화학적인 안정성을 위해서는 폴리머 디스퍼젼을 30g 이상 첨가하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

실험 3: 흡수율 실험

흡수율에 따른 방수 성능을 평가하기 위하여, 콘크리트 시편을 305㎜×305㎜ ×75㎜ 크기의 판상으로 제조하고, 표준 양생을 28일간 실시한 후, 7일간 자연 건조시키고, 스프레이건을 사용하여 상기 실시예2에서 제조한 방수제 조성물을 5분 간격으로 상기 콘크리트 시편에 3회 도포하였다. 이어서, 23℃의 실내에서 24시간 동안 습윤 양생하고, 다시 4일간 기건 양생(온도 23℃, 상대 습도 55%)한 후, GWT 투수성 시험 장치를 사용하여 콘크리트의 투수 계수를 측정하였다. 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 실시예2의 방수제 조성물의 흡수율 평가 결과를 표6에 나타낸다.

폴리머 디스퍼젼 첨가량	0g	10g	30g	50g	100g	200g	300g
투수 계수 (㎟/sec·bar)	0.0098	0.0081	0.0078	0.0022	0.0012	0.0010	0.0010
투수 계수비(%)	100	82.65	79.59	22.45	12.24	10.20	10.20
방수 성능 향상비(%)	1.00	1.21	1.26	4.45	8.17	9.80	9.80

표6에서 투수 계수비는, 폴리머 디스퍼젼을 첨가하지 않은 방수제 조성물 대비 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 투수 계수를 백분율로 나타낸 것이고, 방수 성능 향상비는 투수 계수비의 역수를 백분율로 나타낸 것으로서 방수 성능의 향상 정도를 보여주는 값이다.

표6에 나타낸 바와 같이, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 증가함에 따라 투수 계수비의 값은 작아지고, 방수 성능이 향상되었다. 특히, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 50g 이상일 때 투수 계수비가 22.45%로 현저히 떨어졌고 방수 성능은 4.45배 증가하였으며, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 200g일 때 가장 낮은 투수 계수비와 가 장 높은 방수 성능 향상비를 나타내었다. 그러나, 200g 이상 첨가할 경우에는 투수 계수비와 방수 성능 향상비의 변화가 거의 없었다. 이것은 200g 이상의 폴리머 디스퍼젼을 함유하는 방수제 조성물이 콘크리트 공극으로 침투하여 밀실한 방수층을 충분히 형성하였기 때문인 것으로 판단된다.

이어서, 실시예3에서 제조한 방수제 조성물을 대상으로 상기에 행한 바와 같은 흡수율 실험을 행하였다. 생화학 물질의 첨가량에 따른 실시예3의 방수제 조성물의 흡수율 평가 결과를 표7에 나타내었다.

생화학물질 함유량	0g	1g	2g	6g	8g	10g	12g
투수계수 (㎟/sec·bar)	0.0045	0.0026	0.0023	0.0012	0.0022	0.0048	0.0088
투수 계수비(%)	100	57.78	51.11	26.67	48.89	106.67	195.56
방수 성능 향상비(%)	1.00	1.73	1.96	3.75	2.05	0.94	0.51

표7에서 투수 계수비는 생화학 물질을 첨가하지 않은 방수제 조성물 대비 생화학 물질의 첨가량에 따른 투수 계수를 백분율로 나타낸 것이고, 방수 성능 향상비는 투수 계수비의 역수를 백분율로 나타낸 것으로서 방수 성능의 향상 정도를 보여주는 값이다.

표7에 나타낸 바와 같이, 생화학 물질의 첨가량이 6g일 때 가장 낮은 투수 계수비와 가장 높은 방수 성능 향상비를 나타내었고, 그 이상 첨가할 경우에는 투수 계수비가 오히려 증가하는 양상을 나타내었으며, 첨가량이 12g일 때는 방수 성능이 49% 가량 현저히 저하되었다.

실험 4: 침투 깊이 실험

본 발명의 방수제 조성물의 침투 정도를 평가하기 위하여, 콘크리트 시편을 지름 100㎜×높이 100㎜ 크기의 원주형으로 제조하고, 표준 양생을 28일간 실시한 후, 7일간 자연 건조시키고, 윗면을 제외한 모든면에 에폭시 도장을 하여 1방향 침투만이 가능하도록 하였다. 스프레이건을 사용하여 상기 실시예2에서 제조한 방수제 조성물을 5분 간격으로 상기 콘크리트 시편에 3회 도포한 다음, 23℃의 실내에서 24시간 동안 습윤 양생하고, 다시 4일간 기건 양생(온도 23℃, 상대 습도 55%)한 후, 2등분으로 할렬하여 버니어 켈리퍼스(vernier calipus)로 침투 깊이를 측정하였다. 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 실시예2의 방수제 조성물의 침투 깊이 평가 결과를 표8에 나타낸다.

폴리머 디스퍼젼 첨가량	0g	10g	30g	50g	100g	200g	300g
침투 깊이 (mm)	1.2	1.5	2.3	12.6	11.3	10.8	5.4

표8에 나타낸 바와 같이, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 50g일 때 침투 정도가 가장 컸고, 50g∼200g의 범위에서 양호한 침투 정도를 나타내었다. 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 30g 이하일 때 그 침투 정도가 낮은 것은, 상기 실험2의 폴리머 디스퍼젼의 첨가량에 따른 방수제 조성물의 안정성 실험 결과(표5 참조)로 미루어 보아, 방수제 조성물이 화학적으로 안정성을 유지하지 못하고 방수제 조성물 내부에서 겔화가 진행되는 것에 의해 침투력 저하가 유발된 것으로 설명할 수 있다. 또 한, 폴리머 디스퍼젼의 첨가량이 300g 이상일 때 침투력이 급격히 저하되는 것은, 다량의 폴리머 디스퍼젼이 전체 방수제 조성물의 점도 증가에 영향을 끼쳤기 때문인 것으로 판단된다. 이상과 같은 실험 결과(표3, 표5, 표6 및 표8)에 기초하여, 폴리머 디스퍼젼의 바람직한 첨가량은 50~200g의 범위임을 알 수 있다.

이어서, 실시예3에서 제조한 방수제 조성물을 대상으로 상기에 행한 바와 같은 침투 깊이 실험을 행하였다. 생화학 물질의 첨가량에 따른 실시예3의 방수제 조성물의 침투 깊이 평가 결과를 표9에 나타내었다.

생화학물질 함유량	0g	1g	2g	6g	8g	10g	12g
침투 깊이 (mm)	12.8	12.8	11.5	11.2	10.1	4.5	3.4

표9에 나타낸 바와 같이, 생화학 물질의 첨가량이 증가함에 따라 방수제 조성물의 침투 깊이는 감소되었지만, 8g 이하로 첨가하는 것은 침투 깊이를 크게 저하시키지 않았다.

실험 5: 점도 실험

상기 실시예3에서 제조한 조성물을 23℃의 실내에서 24시간 동안 보관하여 안정화시키고, KS M 3705의 단일 원통 회전 점도계를 이용하여 점도 실험을 행하였다. 본 실험에 사용한 기기는 브룩필드 엔지니어링(Brookfield engineering) 사의 브룩필드 점도계(Brookfield viscometer DV-Ⅱ+)로서, 도1에 나타낸 바와 같이 스 핀들(spindle)을 표시선까지 시료 안에 넣어 동기 전동기를 가진 스핀들이 시료 안에서 일정하게 회전하는데 걸리는 토크(torque)를 이용하여 이에 대한 저항값으로 점도를 측정하였다. 생화학 물질의 첨가량에 따른 실시예3의 방수제 조성물의 점도 평가 결과를 표10에 나타내었다.

생화학물질 첨가량	0g	1g	2g	6g	8g	10g	12g
점도 (cps)	9	11	15	81	112	659	1567

표10에 나타낸 바와 같이, 생화학 물질의 첨가량이 증가함에 따라 점도가 증가하였고, 8g 이상 첨가한 경우에는 점도가 급격히 증가하였다. 특히 12g 이상을 첨가한 경우, 점도는 1000cps 이상으로 증가하였다. 이러한 결과는 상기 실험1의 생화학 물질의 첨가량에 따른 압축 강도 실험 결과(표4 참조), 실험3의 생화학 물질의 첨가량에 따른 흡수율 실험 결과(표7 참조) 및 실험4의 생화학 물질의 첨가량에 따른 침투 깊이 실험 결과(표9 참조)를 설명할 수 있다. 즉, 생화학 물질을 12g 이상 첨가할 경우, 방수제 조성물의 점도가 급격히 증가하는 것에 의해 방수제 조성물의 흡수율이 저하됨으로써 방수 성능이 저하되고, 침투 정도도 낮아져, 결과적으로 강도 증가에 기여하지 못한다. 따라서, 높은 흡수율과 침투 정도를 달성하도록 100cps 이하의 점도를 가지는 방수제 조성물을 제조하기 위해서는, 생화학 물질을 6g 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.

이어서, 실시예4에서 제조한 방수제 조성물을 대상으로 상기에 행한 바와 같 은 점도 실험을 행하였다. 계면 활성제의 첨가량에 따른 실시예4의 방수제 조성물의 점도 평가 결과를 표11에 나타내었다.

계면활성제 첨가량	0g	0.1g	0.5g	1g	5g	10g	15g
점도 (cps)	234	206	112	87	74	75	73

표 11에 나타낸 바와 같이, 계면활성제의 첨가량이 증가함에 따라 점도가 감소하였지만, 5g 이상 첨가하는 것은 점도의 변화에 거의 영향을 미치지 않았다. 본 발명의 방수제 조성물이 적절한 침투 능력을 가지기 위해서는 점도가 100cps 이하인 것이 바람직하고, 따라서 본 발명의 방수제 조성물에 첨가하는 계면활성제의 양은 1g 이상인 것이 바람직하다.

실험 6: 표면 장력 실험

상기 실시예3에서 제조한 방수제 조성물을 23℃의 실내에서 24시간 동안 보관하여 안정화시키고, Du Nouy 표면 장력계를 사용하여 표면장력을 측정하였다. 도2a 및 도2b를 참고하여 하기에 표면 장력의 측정 원리를 설명한다.

도2a에서와 같이, 액체가 담긴 얇은 접시에 백금링을 넣어 액면에 백금링을 접촉시킨 다음, 서서히 들어 올리면 액면은 백금링에 부착하여 액체 기둥의 상태로 올라오게 된다(상기 액체 기둥의 형상은 도2b 참조). 더욱 백금링을 위로 이동시키면 백금링에 부착된 막이 파괴되고, 백금링은 더욱 위로 들어올려져 액면과 분리 된다. 막이 파괴되는 순간, 백금링을 들어올리려 하는 힘을 W라 하면, 액면이 백금링을 잡아당기는 힘은 백금링의 내외면에 작용하는 표면 장력과 위로 들려올라온 액체 기둥 Q, Q'의 합이 된다. 그러나, 백금링의 굵기가 아주 작은 경우에는 액체 기둥 Q, Q'의 중량은 무시한다. 따라서, 백금링의 외경을 2r₁, 내경을 2r₂라고 하면, 표면 장력은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

(식중, T는 표면 장력을 나타내며, W는 백금링을 들어 올리는 힘, π는 3.14이고, r₁은 백금링의 외경, r₂는 백금링의 내경을 나타냄)

이와 같은 원리로 실시예3의 생화학 물질의 첨가량에 따른 방수제 조성물의 표면 장력을 평가하여 그 결과를 표12에 나타내었다.

생화학 물질 첨가량	0g	1g	2g	6g	8g	10g	12g
표면장력 (dyne/cm)
	44	47	51	68	109	153	267

표12에 나타낸 바와 같이, 생화학 물질의 첨가량이 증가함에 따라 표면 장력이 증가하였고, 특히 8g 이상 첨가한 경우에는 표면 장력이 급격하게 증가하였다. 생화학 물질을 10g 이상 첨가하는 것은 표면 장력을 150dyne/cm 이상으로 증가시켜 본 발명의 방수제 조성물의 성능에 악영향을 미치기 때문에 바람직하지 않다. 이상과 같은 실험 결과(표4, 표7, 표9, 표10 및 표12)를 통해, 생화학 물질은 1~6g의 범위로 첨가하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

이어서, 실시예4에서 제조한 방수제 조성물을 대상으로 상기에 행한 바와 같은 표면 장력 실험을 행하였다. 계면 활성제의 첨가량에 따른 실시예4의 방수제 조성물의 표면 장력 평가 결과를 표13에 나타내었다.

계면활성제 첨가량	0g	0.1g	0.5g	1g	5g	10g	15g
표면장력 (dyne/cm)	204	156	91	87	61	60	78

표13에 나타낸 바와 같이, 계면 활성제의 첨가량이 증가함에 따라 표면 장력은 감소하는 경향을 나타내었다. 계면 활성제를 0.5g 이상 첨가한 경우, 표면 장력이 100dyne/cm 이하로 낮아졌기 때문에 침투력의 향상 효과를 기대할 수 있었다. 계면 활성제를 5g 이상 첨가하는 것은 표면 장력에 거의 영향을 미치지 않았고, 15g을 첨가한 경우에는 표면 장력이 오히려 증가하였다. 이상과 같은 실험 결과(표11 및 표13)에 기초하여, 계면 활성제의 바람직한 첨가량은 1~10g의 범위임을 알 수 있다.

실험 7: 철근 부식 억제 실험

철근 부식 억제 실험은 KS F 2561의 철근의 염수 침지 시험을 통해 행하였다. 먼저, KS F 2561의 철근 콘크리트용 방청제 실험을 위한 염분 용액과 동일한 성분의 용액을 제조하였다. 염분 용액의 조성은 하기 표14에 나타낸 바와 같다.

약품명	중량 (g)
염화나트륨(NaCl)	24.5
염화마그네슘(MgCl2·6H2O)	11.1
황산나트륨(Na2SO4)	4.1
염화칼슘(CaCl2)	1.2
염화칼륨(KCl)	0.7
증류수 (H2O)	58.7

이어서, 직경 10㎜의 이형 철근을 100㎜의 길이로 자르고, 연마지를 사용하여 녹을 제거한 후, 아세톤에 탈지시켜 표면 처리해두었다. 비교 전극으로서는 이형 철근과 동일한 직경의 스테인레스강을 준비하여 역시 100㎜의 길이로 잘라두었다. 이형 철근과 스테인레스강을 상기 염분 용액 1ℓ에 50㎜ 정도 잠기도록 넣은 후, 온도 23℃의 항온실에 60시간 보관하여 철근의 부식을 유발하였다. 이어서, 온도 23℃의 실내에서 24시간 동안 보관하여 안정화시킨 상기 실시예5에서 제조한 방수제 조성물을 염분 용액에 100g 첨가하고, 데이터 로거(Data Logger)를 사용하여 30분 간격으로 180시간 동안 전위의 변화를 측정하였다.

철근 부식 억제제의 첨가량에 따른 실시예5의 방수제 조성물의 철근 부식 억제 정도를 도3을 참조하여 설명한다. 도3에 도시한 바와 같이, 60시간 동안 철근을 부식시킨 후 철근 부식 억제제를 각각 0g, 5g, 10g, 15g, 20g, 25g, 30g 함유하는 방수제 조성물을 상기 염분 용액에 첨가한 경우, 철근 부식 억제제를 함유하는 방수제 조성물은 어느 것이든 부식 중인 철근의 부식 활동을 억제하여 반-전지 전위값이 부식되기 이전의 상태(0hr에서 반-전지 전위값: -300mV)로 회복되었고, 특히 철근 부식 억제제를 10g 이상 포함하는 방수제 조성물을 첨가한 경우에는 안정된 전위값을 유지하였다. 이러한 결과에 의해, 5g 이상의 철근 부식 억제제를 함유하는 본 발명의 방수제 조성물은 철근의 부식 반응이 진행되는 상태에 적용하여도 부식 반응을 억제하는데 효과적임을 알 수 있다.

실험 8: 발색 효과 실험

먼저, 상기 실시예6에서 제조한 방수제 조성물을 23℃의 실내에서 24시간 동안 보관하여 안정화시켰다. 이어서, 콘크리트 시편을 지름 100㎜×높이 200㎜의 원주형으로 제조하고, 스프레이건을 사용하여 상기 방수제 조성물을 5분 간격으로 상기 콘크리트 시편에 3회 도포한 후, 4일 동안 기건 양생(온도 23℃, 상대 습도 55%)하였다. 이것을 2등분으로 할렬하여 육안으로 발색 여부를 검토하였다. 지시약의 첨가량에 따른 실시예6의 방수제 조성물의 발색 정도 평가 결과를 표15에 나타낸다.

지시약 첨가량	0g	0.1g	0.5g	1g	5g	10g	15g
표면발색	×	×	△	△	○	○	○

○: 색깔이 선명한 것.

△: 색깔이 희미하게 나타난 것.

×: 색깔이 나타나지 않은 것.

표15에 나타낸 바와 같이, 지시약을 0.5g 첨가했을 때부터 희미한 발색을 나타내었고, 그 첨가량이 증가함에 따라 발색되는 정도는 더욱 선명해졌다. 10g을 초과하여 첨가하는 것은 육안으로 관찰되는 선명도의 차이가 거의 없기 때문에 경제적으로 바람직하지 않다. 이와 같은 결과에 의해, 침투 깊이의 확인을 위한 지시약의 바람직한 첨가량은 5g 이상인 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 방수제 조성물을 철근 콘크리트 구조물에 도포할 경우, 방수제 조성물은 콘크리트 모세관의 삼투압 현상으로 인해 콘크리트 중으로 빠르게 확산되어 들어가 콘크리트 구조물의 표면 뿐만 아니라 내부에도 물리, 화학적으로 안정한 방수층을 형성한다. 이러한 방수층은 콘크리트 내의 열화 물질을 제거하고, 활성 상태에 있는 철근의 부식 활동을 억제할 뿐만 아니라, 콘크리트 구조물을 강화시켜 표면의 강도를 증진시키고, 외부로부터의 열화 인자 및 물의 침투를 억제한다. 이러한 본 발명의 방수제 조성물은 교량, 지하 차도, 댐, 방파제 등의 토목 구조물과 아파트 지하층, 베란다, 목욕탕, 수영장 등의 건축 구조물, 물탱크 저수조, 폐수 처리장과 같은 산업 시설물 등의 다양한 신규 건축물 분야에 방수 및 열화 억제를 위하여 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 지반이 침하되거나 외부 환경의 영향 등에 의해 콘크리트 구조물이 균열된 경우에도 콘크리트 구조물 전체의 제거 작업없이 콘크리트 표면에 1회 또는 수회 도포하는 방법으로 적용하여 방수 및 열화 억제 효과를 볼 수 있다.

Claims (17)

1. 실리케이트 40~62중량%, 폴리실리케이트 1~8중량%, 폴리머 디스퍼젼 5∼20중량%, 생화학 물질 0.1∼0.6중량%, 무수 알코올 2∼6중량%, 철근 부식 억제제 0.5∼5중량%, 증류수 13∼22중량%을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실리케이트는 하기 화학식1

   (화학식 1)

   R₂O·nSiO₃

   (식중, R은 나트륨 또는 칼륨 또는 수소이고, n은 1 내지 5 사이의 정수임)

   로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 폴리실리케이트는 Li₂O 및 10~20개의 SiO₂를 포함하는 리튬 폴리실리케이트인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
4. 제1항에 있어서,

   상기 폴리머 디스퍼젼은, 아크릴 디스퍼젼 또는 스티렌 부타디엔 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
5. 제1항에 있어서,

   상기 생화학 물질은, 해조류 추출물인 알긴산나트륨인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
6. 제1항에 있어서,

   상기 철근 부식 억제제는 트리에탄올아민인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
7. 제1항에 있어서,

   상기 무수 알코올은, 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
8. 제1항에 있어서,

   상기 방수제 조성물의 콘크리트 내부로의 침투 정도를 확인하기 위하여, 지시약으로서 페놀프탈레인을 방수제 조성물 총량을 기준으로 0.5중량% 내지 1.5중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
9. 제1항에 있어서,

   상기 방수제 조성물의 점도를 낮추기 위하여, 불소계 계면활성제를 방수제 조성물 총량을 기준으로 0.1~1중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
10. 제9항에 있어서,

    상기 불소계 계면활성제는 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄ )_n(식중, n은 3 내지 8의 정수)인 것을 특징으로 하는

    철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물.
11. 삭제
12. 실리케이트에 폴리실리케이트를 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 폴리머 디스퍼젼을 더 첨가하여 조성물 A를 제조하는 제1단계;

    증류수에 생화학 물질을 첨가하여 완전히 용해시킨 후, 상온으로 식혀 조성물 B를 제조하는 제2단계;

    상기 조성물 A와 조성물 B를 균일하게 혼합하여 조성물 C를 제조하는 제3단계;

    무수 알코올에 철근 부식 억제제를 완전히 용해시켜 조성물 D를 제조하는 제4단계; 및

    상기 조성물 C와 조성물 D를 균일하게 혼합하여 최종 조성물 E를 제조하는 제5단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제3단계에 있어서, 방수제 조성물의 점도를 강화시키기 위하여, 계면 활성제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는

    철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법.
14. 제12항에 있어서,

    상기 제4단계에 있어서, 방수제 조성물의 콘크리트 내부로의 침투 정도를 확인하기 위하여, 지시약 및 증류수를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는

    철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법.
15. 제12항에 있어서,

    상기 제5단계에 있어서, 반응 속도 조절제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는

    철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법.
16. SiO₃를 1~5개 포함하는 규산 나트륨, 규산 칼륨 또는 비정질 규산 중에서 선택된 적어도 하나의 실리케이트에 SiO₂를 10~20개 포함하는 리튬 폴리실리케이트를 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 아크릴 디스퍼젼 또는 스티렌 부타디엔 디스퍼젼에 수용성인 활성 아크릴 모노머를 첨가하여 안정화시킨 폴리머 디스퍼젼을 더 첨가하여 조성물 A를 제조하는 제1단계;

    60~80℃로 유지시킨 증류수에 알긴산 나트륨 또는 유지방이 15중량%인 카제인 중에서 선택된 생화학 물질을 첨가하여 완전히 용해시킨 후, 상온으로 식혀 조성물 B를 제조하는 제2단계;

    상기 조성물 A와 조성물 B를 균일하게 혼합한 후, 분자식이 C₅H₈SO₂LiF(C₂F₄)_n(식중, n은 3 내지 8의 정수)인 불소계 계면 활성제를 1~10초 간격으로 1~5방울씩 더 첨가하여 조성물 C를 제조하는 제3단계;

    메탄올, 에탄올 또는 2-프로판올 중에서 선택된 무수 알코올에 철근 부식 억제제로서 트리에탄올아민을 완전히 용해시키고, 지시약으로서 페놀프탈레인을 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 증류수를 1~10초 간격으로 5~50방울씩 더 첨가하여 조성물 D를 제조하는 제4단계; 및

    상기 조성물 C와 조성물 D를 혼합하여 균일하게 혼합한 후, 알루미네이트계 반응 속도 조절제를 1~10초 간격으로 1~5방울씩 더 첨가하여 최종 조성물 E를 제조하는 제5단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물의 제조 방법.
17. 철근 콘크리트 구조물에서 박리되거나 탈락된 부분 만을 제거하는 단계;

    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 철근 콘크리트 구조물의 침투 강화형 방수제 조성물을 상기 콘크리트 구조물의 표면에 1회 이상 도포하는 단계; 및

    도포 후 6시간 이상 경과 후, 방수제 조성물을 도포한 부분에 물을 분사하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 시공 방법.

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