KR101090243B1 - 충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법 - Google Patents

충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 연속적으로 포설하여 콘크리트 포장체를 얻기 위한 충진형 콘크리트 포장체용 조성물로서, 상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 제1 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼65중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 포함하며, 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5∼15중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5∼5중량%를 포함하며, 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 제2 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 건조수축에 의한 균열 등을 방지할 수 있고, 강도 및 내구성이 우수하여 콘크리트 포장, 교량 교면포장, 주차장 등에 적용이 가능한 콘크리트 포장체를 얻을 수 있다.

Description

충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법{Composite for concrete pavement and reparing method of concrete pavement using the composite}
본 발명은 충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조수축에 의한 균열 등을 방지하고, 강도 및 내구성이 우수하여 콘크리트 포장, 교량 교면포장, 주차장 등에 적용이 가능한 충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법에 관한 것이다.
대형건물, 공장, 목욕탕 등 공공시설물에서는 대량의 지하수 사용에 따라 지하수가 고갈되어 지층의 사막화, 지반의 변형이 예상되고 있으며, 불투수성 포장재에 의해 도심의 폭우 시 우수 등의 유입에 따른 하천범람 등이 우려되고 있다. 따라서, 투수성 시멘트 콘크리트를 보도 등에 포장하는 수요가 더욱 증가하고 있다.
그러나, 기존의 투수성 시멘트 콘크리트는 도로 등 노반에 시공한 후 양생기간이 길어 전체 공정기간이 오래 걸린다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 경화된 후에 여러 칼라의 안료를 착색하는 과정이 끝난 후, 에폭시 수지나 아크릴 수지로 코팅처리를 하여 색상을 명확하게 하는 효과를 얻고 있으나, 이는 강우 시 미끄럼을 발생시켜 사고 위험을 높인다는 문제점도 가지고 있다.
또한, 기존 콘크리트 포장 보수 공법 중 가장 많이 적용되고 있는 스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber; SBR) 라텍스를 혼입한 초속경 폴리머 시멘트 콘크리트는 강도 및 내구성이 우수하지만, 수화열이 높은 초속경 시멘트를 사용함으로써 건조수축에 의한 균열이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 아크릴 에멀젼, 폴리비닐아세테이트 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 함유하는 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 시공하고, 아크릴 에멀젼, 폴리아크릴에스테르 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 함유하는 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 연속적으로 시공함으로써 시공된 콘크리트의 내구성을 증가시킬 수 있고, 기존 콘크리트 포장의 보수공법에 사용되는 재료의 단점으로 지적되고 있는 건조수축에 의한 균열 등을 방지하고, 강도 및 내구성이 우수하여 콘크리트 포장, 교량 교면포장, 주차장 등에 적용이 가능한 충진형 콘크리트 포장체용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장체 보수공법을 제공함에 있다.
본 발명은, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 연속적으로 포설하여 콘크리트 포장체를 얻기 위한 충진형 콘크리트 포장체용 조성물로서, 상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 제1 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼66중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 포함하고, 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5∼15중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5∼15중량%를 포함하며, 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 제2 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함하며, 상기 제2 시멘트계 결합재와 상기 제2 잔골재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 1:1∼1:5의 중량비로 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되며, 상기 물은 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 100중량부, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2∼15중량부 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2∼15중량부를 포함하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물을 제공한다.
상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘알루미나 시멘트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%를 포함할 수 있다.
상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%를 포함할 수 있다.
상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 안정적으로 원하는 색상을 발현할 수 있는 무기질 안료를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬, 자색 산화철 및 흑색 산화철 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어지고, 상기 무기질 안료는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 함유되는 것이 바람직하다.
상기 제2 폴리머계 결합재는, 보수성 및 보습성을 향상시키기 위한 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머를 더 포함할 수 있으며, 상기 폴리아크릴아마이드 및 상기 스타치계 흡수성 폴리머는 상기 제2 폴리머계 결합재에 함유되는 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 상기 제2 폴리머계 결합재에 0.1∼20중량부 함유되며, 상기 폴리아크릴아마이드 및 상기 스타치계 흡수성 폴리머는 상기 제2 폴리머계 결합재에 0.1:0.9∼0.5:0.5의 중량비로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 콘크리트 포장을 보수하기 위하여 파쇄기를 이용하여 포장층을 제거하는 단계와, 쇼트블라스팅을 이용하여 요철부 및 방수층을 제거하여 표층을 표면을 정리하는 단계와, 쇼트블라스팅 또는 워터젯트를 이용하여 콘크리트의 열화된 부위를 제거하고 흡입기를 이용하여 표면을 청소하는 단계와, 청소된 표층에 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물를 포설한 후, 연속적으로 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 주입하여 마무리하는 단계 및 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 주입된 후 미끄럼 저항을 높이기 위하여 바브켓을 이용하여 표면을 정리하는 단계를 포함하며, 상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 제1 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼66중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 포함하고, 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5∼15중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5∼15중량%를 포함하며, 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 제2 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함하며, 상기 제2 시멘트계 결합재와 상기 제2 잔골재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 1:1∼1:5의 중량비로 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되며, 상기 물은 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 100중량부, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2∼15중량부 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2∼15중량부를 포함하는 콘크리트 포장체 보수공법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 건조수축에 의한 균열 등을 방지할 수 있고, 강도 및 내구성이 우수하여 콘크리트 포장, 교량 교면포장, 주차장 등에 적용이 가능한 콘크리트 포장체를 얻을 수 있다.
또한, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 포설하고 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 주입하는 공정이 연속적으로 이루어짐으로써, 기존 콘크리트와의 부착력이 한번에 타설되던 종래의 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 특히 우수하다. 특히, 바브켓을 이용하여 표면을 정리함으로써, 불규칙한 표면 요철을 형성하여 차량 주행시 소음저감 및 마찰계수 증대 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 포장체 보수공법을 설명하기 위하여 도시한 시공 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충진형 콘크리트 포장체용 조성물은 아크릴 에멀젼, 폴리아크릴에스테르 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 포함하는 제1 폴리머계 결합재가 함유된 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 콘크리트 포장면에 포설한 후에 연속적으로 아크릴 에멀젼, 폴리아크릴에스테르 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 포함하는 제2 폴리머계 결합재가 혼입된 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 주입하여 콘크리트 포장체를 얻기 위한 조성물이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충진형 콘크리트 포장체용 조성물은 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 포함한다. 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물이 포설된 표면 상부에 포설되어 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 의해 형성된 공극으로 침투되어 경화됨으로써 보수성을 발휘하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재, 잔골재, 굵은골재, 물 및 제1 폴리머계 결합재를 포함한다. 상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼65중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 함유한다.
상기 잔골재는 입경이 2∼5mm인 골재로서, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 15∼35중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 굵은골재는 입경이 19mm 이하인 골재로서 상기 잔골재보다 입자의 크기가 굵은 골재로 구성되며, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 35∼65중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 시멘트, 칼슘알루미나 시멘트, 실리카 분말, 플라이애쉬, 감수제 및 지연제를 포함한다. 상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘알루미나 시멘트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
상기 보통 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보통 시멘트는 상기 제1 시멘트계 결합재에 50∼90중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 칼슘알루미나 시멘트는 보통 시멘트와 접촉시 생성되는 에트린가이트 수화물의 생성이 약 1∼3일 이내에 완료되어 안정화하므로 보통 시멘트에 일부 소량 첨가 시 시멘트 경화체의 수축을 보상하여 시멘트 경화체의 자기수축 및 건조수축으로 인하여 발생하는 균열과 내구성능 저하를 방지한다. 상기 칼슘알루미나 시멘트는 상기 제1 시멘트계 결합재에 대하여 0.1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘알루미나 시멘트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 그 함량이 0.1중량% 미만일 경우 강도 및 균열 발생 억제 효과가 미약하고, 15중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬는 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬의 중량비가 증가하면 초기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다. 상기 실리카 분말은 상기 제1 시멘트계 결합재에 5∼25중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 플라이애쉬는 상기 제1 시멘트계 결합재에 1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬 대신에 고로슬래그 및 실리카흄을 사용할 수도 있다.
상기 감수제는 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선한다. 감수제의 종류에는, 폴리카본산계, 멜라민계, 나프탈렌계 등이 있는데, 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제는 폴리카본산계 감수제에 비하여 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 크지 않으며, 폴리머와의 혼화성이 나쁘다는 단점이 있다. 따라서, 본 발명에 의한 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 상기 제1 시멘트계 결합재에 0.5∼2중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하고 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 지연제는 제1 시멘트계 결합재에 0.05∼1중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 지연제로는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있는데, 예컨대 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산, 구연산, 시트릭산(citric acid)과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 폴리머계 결합재는 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 0.5∼10중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 제1 폴리머계 결합재의 함량이 10중량%를 초과하면 콘크리트의 점도가 높아져 작업성(슬럼프)이 떨어지고, 수화반응을 지연시켜 조기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격경쟁력이 저하될 수 있고, 상기 제1 폴리머계 결합재의 함량이 0.5중량% 미만이면 콘크리트의 강도 및 내구성이 저하될 수 있다.
상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼, 폴리비닐아세테이트 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 포함한다. 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 5∼30중량%를 함유한다.
상기 아크릴 에멀젼은 콘크리트의 워커빌리티(시공 난이도), 공기 연행성, 블리딩이나 재료분리에 대한 저항성, 보수성 등을 개선시키기 위하여 첨가한다. 상기 아크릴 에멀젼은 상기 제1 폴리머계 결합재에 70∼95중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 폴리비닐아세테이트 라텍스는 콘크리트의 컨시스턴시 개선, 블리딩이나 재료분리 방지, 부착강도 등을 개선시키기 위하여 첨가한다. 상기 폴리비닐아세테이트 라텍스는 상기 제1 폴리머계 결합재에 2.5∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 외부 환경 변화(날씨 및 기후 변화)에 의한 부식 등을 억제함과 동시에 포장체로 침투하여 일체화 시켜줌으로써 부착강도 및 인성을 개선하고, 안료 등에 의한 착색성을 좋게 하기 위하여 첨가한다. 상기 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 상기 제1 폴리머계 결합재에 2.5∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 폴리비닐아세테이트 라텍스 및 상기 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 상기 제1 폴리머계 결합재에 5∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은, 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 잔골재 15∼35중량% 및 굵은골재 35∼65중량%를 혼합하여 강제 믹서에서 교반하고, 물 1∼4중량%과 상기 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 추가로 혼합하여 소정 시간(예컨대, 1∼3분) 동안 교반하여 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함한다. 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재와 잔골재(규사 7호사 이하)는 중량비로 1:1∼1:5의 비율로 포함하며, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되며, 상기 물은 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 함유된다.
상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
상기 보통 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보통 시멘트는 상기 제2 시멘트계 결합재에 50∼90중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용되는 것으로서, 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하기 위하여 첨가한다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 제2 시멘트계 결합재에 0.1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬는 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬의 중량비가 증가하면 초기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다. 상기 실리카 분말은 상기 제2 시멘트계 결합재에 5∼25중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 플라이애쉬는 상기 제2 시멘트계 결합재에 1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 실리카 분말 및 상기 플라이애쉬 대신에 고로슬래그 및 실리카흄을 사용할 수도 있다.
상기 감수제는 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선한다. 감수제의 종류에는, 폴리카본산계, 멜라민계, 나프탈렌계 등이 있는데, 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제는 폴리카본산계 감수제에 비하여 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 크지 않으며, 폴리머와의 혼화성이 나쁘다는 단점이 있다. 따라서, 본 발명에 의한 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 상기 제2 시멘트계 결합재에 0.5∼2중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하고 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 지연제는 제2 시멘트계 결합재에 0.05∼1중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 지연제로는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있는데, 예컨대 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산, 구연산, 시트릭산(citric acid)과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 안정적으로 원하는 색상을 발현할 수 있는 무기질 안료를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기질 안료는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (CrO3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 제2 폴리머계 결합재는 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 경화시간, 작업성, 내구성, 보수성 및 보습성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 아크릴(acryl) 에멀젼, 폴리아크릴에스테르 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 포함하며, 폴리아크릴아마이드 및 스타치(starch)계 흡수성 폴리머를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되는 것이 바람직하다. 제2 폴리머계 결합재의 함량이 40중량부를 초과하면 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 점도가 너무 높아져 작업성(슬럼프)이 떨어지고, 수화반응을 지연시켜 조기 강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격경쟁력이 저하될 수 있고, 상기 제2 폴리머계 결합재의 함량이 2중량부 미만이면 만족할만한 내구성을 기대하기 어렵고, 보수성 및 보습성이 미약하다.
상기 아크릴 에멀젼은 순수 아크릴 에스테르계 단량체를 주성분으로 하는 접착바인딩 제제로서 사용되며, 시멘트를 비롯한 골재들과의 혼합 시 접착제로서의 성능뿐만 아니라 감수 효과가 탁월하여 고강도의 성능발현 및 레벨링성과 크렉방지 효과가 있다. 특히 경화된 후의 접착강도 및 파괴강도를 증가시키며, 시멘트의 강도를 높여주고, 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 주입 후의 탈착을 방지함과 동시에 내구성을 좋게 한다.
상기 폴리아크릴에스테르 라텍스는 콘크리트의 연성과 휨 및 인장강도 개선을 위하여 사용된다. 상기 폴리아크릴에스테르 라텍스는 상기 제2 폴리머계 결합재에 함유되는 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 2∼15중량부 함유되는 것이 바람직하다.
상기 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 폴리머의 점성 저하와 부착 및 인장 개선을 위하여 사용된다. 상기 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 상기 제2 폴리머계 결합재에 함유되는 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 2∼15중량부 함유되는 것이 바람직하다.
폴리비닐아세테이트 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스는 상기 제2 폴리머계 결합재에 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 4∼30중량부 함유되는 것이 바람직하다.
상기 제2 폴리머계 결합재로 아크릴 에멀젼, 폴리아크릴에스테르 라텍스 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스를 사용할 경우에는 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 내구성은 증가하나, 보수성 및 보습성이 미약하므로 보수성 및 보습성을 향상시키기 위하여 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머를 사용한다.
상기 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머가 포함되면 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 점성이 커져 작업성이 우수하게 됨과 동시에 물의 흡수를 촉진하여 보수성 및 보습성이 개선된다. 상기 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머는 0.1:0.9∼0.5:0.5의 중량비로 혼합한 것이 바람직하다. 상기 비율을 벗어나는 경우에는 보수성 및 보습성 개선의 효과가 미약하다. 상기 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머는 상기 제2 폴리머계 결합재에 함유되는 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 상기 제2 폴리머계 결합재에 0.1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머의 함량이 20중량부를 초과하면 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 보수성 및 보습성은 개선되지만 안정성이 저하되어 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 조기 강도발현이 저하되며, 0.1중량부 미만이면 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 보수성 및 보습성 효과가 미약하다.
상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재 및 잔골재를 중량비로 1:1∼1:5의 비율로 혼합하여 강제 믹서에 교반하고, 물과 상기 제2 폴리머계 결합재를 추가로 혼합하여 소정 시간(예컨대, 1∼3분) 동안 교반하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 물은 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은, 제2 시멘트계 결합재와 잔골재를 1:1∼1:5의 중량비로 하여 강제믹서에서 교반시킨 후, 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 물 및 제2 폴리머계 결합재를 각각 5∼20중량부 및 2∼40중량부로 하여 추가로 혼합하고 3분간 교반하여 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 포장체 보수공법은 다음과 같은 공정에 의해 시공될 수 있다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 포장체 보수공법을 설명하기 위하여 도시한 시공 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 포장체 보수공법은, 콘크리트 포장을 보수하기 위하여 파쇄기를 이용하여 포장층을 제거하는 단계(S10)와, 쇼트블라스팅을 이용하여 요철부 및 방수층을 제거하여 표층을 표면을 정리하는 단계(S20)와, 쇼트블라스팅 또는 워터젯트를 이용하여 콘크리트의 열화된 부위를 제거하고 흡입기를 이용하여 표면을 청소하는 단계(S30)와, 청소된 표층에 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물를 포설(S40)한 후, 연속적으로 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 주입(S50)하여 마무리하는 단계 및 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 주입된 후 미끄럼 저항을 높이기 위하여 바브켓을 이용하여 표면을 정리하는 단계(S60)를 포함한다. 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물이 포설된 표면 상부에 포설되어 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 의해 형성된 공극으로 침투되어 경화됨으로써 보수성을 발휘하게 된다. 상기 바브켓을 이용하여 표면을 정리함으로써, 불규칙한 표면 요철을 형성하여 차량 주행시 소음저감 및 마찰계수 증대 효과를 얻을 수 있다. 상기 표면을 정리하는 단계 후에, 일정 간격(예컨대, 5∼20㎜)으로 이격된 줄눈을 시공하는 단계(S70)를 더 포함할 수도 있다. 표면을 정리하는 단계 또는 줄눈 시공 후에는 양생한다(S80).
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 법 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
1-1. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물
제1 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 25중량%, 굵은골재 50중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 1.5중량% 및 제1 폴리머계 결합재 3.5중량%를 더 혼합하고 3분간 교반하여 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 칼슘알루미나 시멘트 1중량%, 실리카 분말 10중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제1 폴리머계 결합재로는 아크릴 에멀젼 95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5중량%를 혼합하여 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
1-2. 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물
제2 시멘트계 결합재와 잔골재를 1:2의 중량비로 하여 강제믹서에서 교반시킨 후, 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 물 및 제2 폴리머계 결합재를 각각 10중량부 및 10중량부로 하여 추가로 혼합하고 3분간 교반하여 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 실리카 분말 10중량%, 칼슘알루미네이트 1중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 90중량%, 폴리아크릴에스테르 라텍스 5중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 5중량%를 혼합한 것을 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
1-3. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 포장체
상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 10cm×10cm×40cm의 각주형 몰드에 순차적으로 포설하여 포장 두께가 10cm인 시험체를 제작하였다.
<실시예 2>
2-1. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물
제1 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 25중량%, 굵은골재 50중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 1.5중량% 및 제1 폴리머계 결합재 3.5중량%를 더 혼합하고 3분간 교반하여 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 칼슘알루미나 시멘트 1중량%, 실리카 분말 10중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제1 폴리머계 결합재로는 아크릴 에멀젼 90중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 5중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 5중량%를 혼합하여 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
2-2. 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물
제2 시멘트계 결합재와 잔골재를 1:2의 중량비로 하여 강제믹서에서 교반시킨 후, 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 물 및 제2 폴리머계 결합재를 각각 10중량부 및 10중량부로 하여 추가로 혼합하고 3분간 교반하여 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 실리카 분말 10중량%, 칼슘알루미네이트 1중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 85중량%, 폴리아크릴에스테르 라텍스 5중량%, 스티렌아크릴에스테르 라텍스 5중량%, 폴리아크릴아마이드 2.5중량% 및 스타치 2.5중량%를 혼합한 것을 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
2-3. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 포장체
상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 10cm×10cm×40cm의 각주형 몰드에 순차적으로 포설하여 포장 두께가 10cm인 시험체를 제작하였다.
<실시예 3>
3-1. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물
제1 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 25중량%, 굵은골재 50중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 1.5중량% 및 제1 폴리머계 결합재 3.5중량%를 더 혼합하고 3분간 교반하여 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 칼슘알루미나 시멘트 1중량%, 실리카 분말 10중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제1 폴리머계 결합재로는 아크릴 에멀젼 85중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 7.5중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 7.5중량%를 혼합하여 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
3-2. 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물
제2 시멘트계 결합재와 잔골재를 1:2의 중량비로 하여 강제믹서에서 교반시킨 후, 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 물 및 제2 폴리머계 결합재를 각각 10중량부 및 10중량부로 하여 추가로 혼합하고 3분간 교반하여 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 80중량%, 실리카 분말 10중량%, 칼슘알루미네이트 1중량%, 플라이애쉬 8중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 80중량%, 폴리아크릴에스테르 라텍스 7.5중량%, 스티렌아크릴에스테르 라텍스 7.5중량%, 폴리아크릴아마이드 2.5중량% 및 스타치 2.5중량%를 혼합한 것을 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
3-3. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 포장체
상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 10cm×10cm×40cm의 각주형 몰드에 순차적으로 포설하여 포장 두께가 10cm인 시험체를 제작하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 비교할 수 있는 비교예들을 제시하며, 후술할 비교예 1 및 2는 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 보통 시멘트 콘크리트 조성물 및 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제시한 것이다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트 20중량%, 잔골재 25중량%, 굵은골재 50중량% 및 물 5중량%를 강제믹서에 투입하여 교반하여 보통 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
보통 포틀랜드 시멘트와 잔골재를 1:2의 중량비로 하여 강제식 믹서에서 교반시킨 후, 보통 포틀랜드 시멘트 100중량부에 대하여 물 및 아크릴 에멀젼의 함량을 각각 10중량부로 하여 폴리머 시멘트 모르타르를 제조하였다.
<비교예 3>
비교예 1에 따라 제조된 보통 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 2에 따라 제조된 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 10cm×10cm×40cm의 각주형 몰드에 순차적으로 포설하여 포장 두께가 10cm인 시험체를 제작하였다.
아래의 시험예들은 상기에 개시한 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 비교예 2의 특성을 비교한 시험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예1>
본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 시멘트 콘크리트 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기에서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 의하여 제조된 시멘트 콘크리트 조성물 각각의 강도를 시험하여 표 1과 같은 결과를 얻었다. 또한, 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 연속적으로 포설하여 각각의 강도를 시험하여 표 2에 나타내었다.
각각 KS F 2405, KS F 2408, KS F 2423 및 KS F 2762에 규정한 방법에 따라 시험을 실시하였다. 아래의 표 1에서 1-1은 실시예 1에 따라 제조된 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대한 것이고, 1-2는 실시예 1에 따라 제조된 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 대한 것을 나타낸다. 또한, 아래의 표 1에서 2-1은 실시예 2에 따라 제조된 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대한 것이고, 2-2는 실시예 2에 따라 제조된 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 대한 것을 나타낸다. 또한, 아래의 표 1에서 3-1은 실시예 3에 따라 제조된 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물에 대한 것이고, 3-2는 실시예 3에 따라 제조된 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 대한 것을 나타낸다.
구분 재령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2
휨강도
(kgf/cm2)		 4시간 52 60 54 62 57 64 - -
1일 55 70 57 72 58 74 20 28
3일 60 79 62 81 64 83 30 35
7일 62 89 63 93 66 96 35 42
28일 65 95 66 98 68 102 45 55
압축강도
(kgf/cm2)		 4시간 260 307 270 315 276 318 - -
1일 285 368 288 378 298 380 80 83
3일 300 389 306 395 315 400 168 172
7일 315 405 320 425 329 435 225 235
28일 328 480 345 495 355 512 285 296
인장강도
(kgf/cm2)		 4시간 11 30 13 32 15 34 - -
1일 15 33 16 36 18 39 - -
3일 18 36 20 38 21 42 10 13
7일 22 40 23 42 25 45 12 18
28일 26 45 28 47 30 50 16 21
부착강도
(kgf/cm2)		 4시간 8 16 9 18 11 20 - -
1일 10 20 11 21 12 22 - -
3일 13 22 15 23 15 25 - -
7일 15 25 17 26 18 28 10 15
28일 18 27 19 29 20 31 13 22
아래의 표 2에서 1-3은 실시예 1에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체에 대한 것이고, 2-3은 실시예 2에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체에 대한 것이며, 3-3은 실시예 1에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체에 대한 것을 나타낸다.
재령 강도(kgf/cm2)
휨 압축 인장 부착
실시예 1
(1-3)		 4시간 54 270 15 15
1일 58 310 18 17
3일 63 335 21 20
7일 70 355 25 22
28일 80 380 28 24
실시예 2
(2-3)		 4시간 56 278 17 16
1일 60 321 20 19
3일 67 345 25 21
7일 73 366 28 25
28일 84 389 32 27
실시예 3
(3-3)		 4시간 59 292 19 18
1일 63 355 22 21
3일 70 378 28 23
7일 76 398 35 26
28일 88 415 39 27
비교예
3		 4시간 - - - -
1일 23 80 - -
3일 33 170 12 -
7일 38 220 16 13
28일 46 290 20 19
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 조성물(실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3)의 휨, 압축, 인장 및 부착강도는 비교예 1 내지 3에서 제조한 것보다 월등히 높았다.
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체의 휨, 압축, 인장 및 부착강도는 비교예 3에서 제조한 것보다 월등히 높았다.
즉, 본 발명에 따라 제조된 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 및 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 비교예에서 제조한 시멘트 콘크리트 조성물과 비교하여 강도 면에서 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 3의 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 의하여 제조된 것을 KS F 2424(콘크리트의 길이변화 시험방법)에 의하여 건조수축율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예
3
1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3
건조수축 (×0-4) 1.2 1.3 1.0 1.0 1.1 0.9 1.0 1.1 0.8 4.2 1.6 2.8
표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 내지 비교예 3에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
표 4는 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체와 비교예 3의 시험체에 대하여 JIS A 1171에 규정한 방법에 따라 염화물이온침투깊이의 측정결과를 나타낸 것이다.
구분 실시예 1(1-3) 실시예 2(2-3) 실시예 3(3-3) 비교예 3
염화물이온침투깊이(%) 1.7 1.5 1.4 1.9
위의 표 4에서와 같이 본 발명에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체가 비교예 3에 비하여 염화물 이온 침투 깊이가 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
상기에서 설명한 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체와 비교예 3의 시험체에 대하여 JIS A 1171(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 규정한 방법에 따라 중성화 침투깊이의 측정결과를 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 1(1-3) 실시예 2(2-3) 실시예 3(3-3) 비교예 3
중성화 깊이(mm) 0.8 0.7 0.7 1.1
위의 표 5에서와 같이, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 콘크리트 포장체가 비교예 3에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
표 6은 실시예 1 내지 실시예 3의 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 의하여 제조된 것에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성시험의 측정 결과를 나타낸 것이다.
동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
표 4는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예
3
1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3
내구성 지수 92 93 92 93 94 92 92 93 92 48 90 75
표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 내지 비교예 3에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (6)

  1. 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물과 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 연속적으로 포설하여 콘크리트 포장체를 얻기 위한 충진형 콘크리트 포장체용 조성물로서,
    상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 제1 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼65중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 포함하고, 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5∼15중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5∼15중량%를 포함하며,
    상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 제2 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함하며, 상기 제2 시멘트계 결합재와 상기 제2 잔골재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 1:1∼1:5의 중량비로 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되며, 상기 물은 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 함유되고,
    상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 100중량부, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2∼15중량부 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘알루미나 시멘트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 시멘트계 결합재는 보통 시멘트 50∼90중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15중량%, 실리카 분말 5∼25중량%, 플라이애쉬 1∼15중량%, 감수제 0.5∼2중량% 및 지연제 0.05∼1중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 안정적으로 원하는 색상을 발현할 수 있는 무기질 안료를 더 포함하며, 상기 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬, 자색 산화철 및 흑색 산화철 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어지고, 상기 무기질 안료는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 폴리머계 결합재는, 보수성 및 보습성을 향상시키기 위한 폴리아크릴아마이드 및 스타치계 흡수성 폴리머를 더 포함하며, 상기 폴리아크릴아마이드 및 상기 스타치계 흡수성 폴리머는 상기 제2 폴리머계 결합재에 함유되는 상기 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 상기 제2 폴리머계 결합재에 0.1∼20중량부 함유되며, 상기 폴리아크릴아마이드 및 상기 스타치계 흡수성 폴리머는 상기 제2 폴리머계 결합재에 0.1:0.9∼0.5:0.5의 중량비로 함유되는 것을 특징으로 하는 충진형 콘크리트 포장체용 조성물.
  6. 콘크리트 포장을 보수하기 위하여 파쇄기를 이용하여 포장층을 제거하는 단계;
    쇼트블라스팅을 이용하여 요철부 및 방수층을 제거하여 표층의 표면을 정리하는 단계;
    쇼트블라스팅 또는 워터젯트를 이용하여 콘크리트의 열화된 부위를 제거하고 흡입기를 이용하여 표면을 청소하는 단계;
    청소된 표층에 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물를 포설한 후, 연속적으로 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 주입하여 마무리하는 단계; 및
    보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 주입된 후 미끄럼 저항을 높이기 위하여 바브켓을 이용하여 표면을 정리하는 단계를 포함하며,
    상기 투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물은 제1 시멘트계 결합재 2∼30중량%, 제1 잔골재 15∼35중량%, 굵은골재 35∼65중량%, 물 1∼4중량% 및 제1 폴리머계 결합재 0.5∼10중량%를 포함하고, 상기 제1 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 70∼95중량%, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2.5∼15중량% 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2.5∼15중량%를 포함하며,
    상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 제2 시멘트계 결합재, 제2 잔골재, 제2 폴리머계 결합재 및 물을 포함하며, 상기 제2 시멘트계 결합재와 상기 제2 잔골재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 1:1∼1:5의 중량비로 함유되고, 상기 제2 폴리머계 결합재는 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 2∼40중량부 함유되며, 상기 물은 상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 상기 제2 시멘트계 결합재 100중량부에 대하여 5∼20중량부 함유되고,
    상기 제2 폴리머계 결합재는 아크릴 에멀젼 100중량부, 폴리비닐아세테이트 라텍스 2∼15중량부 및 스티렌아크릴에스테르 라텍스 2∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 충진형 콘크리트 포장체용 조성물을 이용한 콘크리트 포장체 보수공법.
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