KR101099444B1

KR101099444B1 - 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법

Info

Publication number: KR101099444B1
Application number: KR1020110077962A
Authority: KR
Inventors: 윤정배; 윤택규; 손우흥; 권현오
Original assignee: 손우흥; 윤정배
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2011-12-27

Abstract

본 발명은 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법에 관한 것으로, 그 목적은 콘크리트 구조물의 내구성을 향상시키고, 염해 및 중성화를 방지할 수 있는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법을 제공하는 것이다.
본 발명은 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함하는 주제와, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함하는 경화제로 이루어지되, 상기 주제와 경화제는 9.5∼8 : 1 의 중량비로 혼합된 콘크리트용 중성화 방지제를 이용하여, 노화된 콘크리트 면을 보수하도록 되어 있다.

Description

유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법{organic-inorganic composition for prevention from neutralization of concrete and method for repairing of using the same}

본 발명은 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법에 관한 것으로, 폴리우레탄-아크릴 에멀젼 공중합체를 포함하는 주제에 실리카졸을 포함하는 경화제를 사용하여, 콘크리트 모체에서부터 중성화방지층을 형성하고 보호코팅하여 미관 및 콘크리트 구조물의 내구성을 향상시킨 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 성능저하는 보수·보강, 우회도로의 건설 및 유지관리 등에 상당한 비용이 소요되고, 만약 붕괴사태가 발생할 경우 그 파급효과는 경제적, 기술적 차원을 넘어 국가와 기술자에 대한 불안을 조장할 요인을 제공할 뿐만 아니라 국제사회에서의 경쟁력 약화와 신뢰성 상실로 이어진다.

그러므로 최근의 국내의 건설 환경은 신규투자보다는 기존시설의 유지관리와 성능향상을 위한 보수·보강으로 변화되고 있으며, 기존 시설물의 효율적인 관리 및 예산의 중복투자를 막기 위하여 시설물에 대한 유지관리 및 수명연장 등에 대한 관심이 최근 급증하고 있다.

최근 건설 기술의 발달로 인하여 콘크리트 구조물이 대형화, 고층화되고 있으며, 콘크리트 구조물 자체의 기능과 함께 주변 환경과의 조화 등 외관을 중시하는 경향이 늘어가고 있다. 콘크리트 구조물은 다양한 외부 요인에 의해 표면이 쉽게 오염되어 외관이 손상되거나 파손되기도 한다.

손상된 콘크리트 구조물은 손상정도에 따라 적절한 보수 및 보강을 실시하여 본래의 기능을 회복시켜야만 한다. 이에 따라 구조물의 보수 보강 공법 및 재료에 관한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

상기와 같은 콘크리트 구조물의 유지보수 방법으로는 대형 구조물의 누수 및 균열에 의한 장기적인 내구성, 수밀성, 안전성을 보장하기 위해 콘크리트 구조물에 표면 도장을 하는 방법이 가장 많이 이용되고 있으며, 콘크리트 구조물의 유지관리에 사용되는 보수재료로는 주로 에폭시나 우레탄, 불소수지 등의 수지계와 시멘트계도료가 많이 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 재료로 사용되는 보수공법은 대부분 성능저하 현상이 본격화 되었을때 조치를 취하기 때문에 보수효과가 기대치에 미치지 못하는 경우가 많다. 특히, 수지계는 직사광선을 받는 외부구조물의 경우 황변 현상이나 , 탈락 등의 우려가 높으며 콘크리트 모체에까지 침투하지 못하기 때문에 표면 들뜸이나 충격에 의해 코팅제가 탈락되었을 경우 즉시 콘크리트 열화가 다시 시작되는 문제점이 있다.

또한, 콘크리트 구조물에 표면 처리하는 도료는 콘크리트 구조물의 수명보존을 도모하고 성능저하, 특히 중성화 방지기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지를 위해 실시하는 종래의 도료는 안료, 방식제 또는 증량제 등 특색 있는 수지를 배합하여 효과를 유지시켜 왔으나 이들 도료는 수지만을 접착기재로 하여 안료, 증량제 또는 방식제가 피폐물을 보호하고 있기 때문에 접착력이 약하고 수지가 대기 중에 풍화되어 수분이 침투되면 산화 내지 분화되어 전면 방식 기능을 잃게 되는 문제점이 있다.

또한, 유기계로만 이루어진 제품들은 콘크리트 구조체에 대한 부착력은 우수하나 통기성이 부족하고, 온도변화에 따른 수축, 팽창에 의한 시간이 경과함에 따라 구조체의 표면에서 조금씩 탈락되는 문제점이 있다.

또한, 기존에 사용된 우레탄, 에폭시계의 도료들은 대부분 석유에서 추출된 합성수지가 결합제 성분으로 사용되고, 용매성분은 석유의 유기용제가 사용되지만 이들 성분에는 페놀, 포름알데히드, 톨루엔, 키실렌 등과 같은 휘발성 물질을 함유하고 있어, 무기질 바탕재에 유기질의 이질재료를 코팅하기 때문에 내구성 떨어지고 콘크리트와의 접착성이 좋지 못하게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

또한, 종래의 콘크리트 중성화방지제는 유기계의 수지계, 무기질계의 변성실리케이트 계열로, 동일 계열의 재료들을 중심으로 설계되어 있으며, 내구성, 내후성(수명이 짧음)이 좋지 않아, 재보수하는 경우가 많았다. 또한, 유기계(유성재품)의 경우 콘크리트내의 수분을 포함하고 있으면 보수가 불가능하고 변성실리케이트계의 무기계는 같은 경우 접착강도 저하 및, 백화현상들이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 콘크리트 구조물의 내구성을 향상시키고, 습윤한 면에서도 시공이 가능하며, 접착강도가 현격하게 높고, 염해 및 중성화 방지기능을 동시에 구비하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 실리케이트계 경화제에 의해 경화속도를 일정하게 하고 강한 결합과 구조의 치밀화를 통한 견고한 도막의 형성으로, 염해 및 중성화방지능력을 더욱 향상시킴과 동시에, 알카리 회복과 중성화 방지를 동시에 처리할 수 있는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 종래의 수지계 중성화 방지제의 단점이 경도, 내수성, 내화성, 내열성을 획기적으로 향상시킨 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제와 이를 이용한 콘크리트 보수공법을 제공하는 것이다.

본 발명은 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함하는 주제와, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함하는 경화제로 이루어지되, 상기 주제와 경화제는 9.5∼8 : 1 의 중량비로 혼합되도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 유기 및 무기 복합형으로 이루어져 있어, 유기재료와 무기재료가 복합적으로 반응으로 인해, 우수한 물성을 구비하고 있으며, 직사광선에 강하고 변색이 없어, 장기간동안 콘크리트 구조물을 보호할 수 있다.

또한, 본 발명은 폴리우레탄-아크릴 폴리머를 사용하여 우레탄의 고유성질인 부착강도, 표면강도, 내수성이 기존의 제품에 비해 월등히 뛰어날 뿐 아니라, 종래 아크릴계 폴리머 중성화 방지제는 날씨에 따라 경화속도의 차이를 크게 보였지만, 본 발명은 실리케이트계 경화제 사용하고 있어, 경화속도에 큰 차이가 없을 뿐 아니라, 신속한 경화속도를 구비하고 있다.

또한 본 발명에 따른 중성화 방지제는 잔갈라짐, 부착강도저하, 높은 수축율 등으로 코팅부위 탈락 등의 하자 발생율이 현저하게 낮다.

또한, 본 발명은 폴리우레탄-아크릴 폴리머를 함유한 주제에 무기질의 실리케이트계 경화제를 사용하고 있어, 종래 중성화방지제들과 대비할 경우, 소지에 대한 강한 결합과 구조체를 치밀화시켜 견고한 막을 형성하게 되므로, 염해 및 중성화 방지기능을 더욱 향상시킬 뿐 아니라, 외부의 염해와 산으로부터 콘크리트를 보호하는 막을 형성하는 효과가 있어 콘크리트 구조물의 수명 보존 및 연장을 할 수 있다.

또한, 본 발명은 도포 후 콘크리트 모체로 침투하여 콘크리트의 인장강도, 압축강도, 내산성, 내염성 등의 물리적, 화학적 특성을 향상시켜 충격에 의해 중성화방지제가 파손되더라도 일정시간이상 콘크리트의 중성화를 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 콘크리트 보수공법시, 저점도 침투형 강화제를 이물질이 제거된 콘크리트 구조물에 도포하도록 되어 있어, 콘크리트 구조물의 내부 알칼리도를 회복시키고, 구조물내 존재하는 잉여성분과의 반응에 의해 내부로부터의 강도를 향상 및 회복시키는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 보수과정을 보인 블록 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 또다른 보수과정을 보인 블록 예시도

본 발명의 중성화 방지제는 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함하는 주제와, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함하는 경화제로 이루어지되, 상기 주제와 경화제는 9.5∼8 : 1 의 중량비로 혼합되도록 되어 있다.

상기와 같은 주제와 경화제의 배합은 중성화 방지제의 표면강도 및 탄성력을 고려한 것으로, 경화제를 너무 많이 배합하게 될 경우 경질의 코팅제가 되어 표면강도는 높아지나 탄성력이 떨어지고, 경화제를 적제 배합하게 될 경우 탄성은 높아지나 경도가 떨어지게 된다.

본 발명의 주제는 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함한다.

상기 폴리우레탄-아크릴 폴리머는 Isocyanate 20∼25 중량부, Poly glycol 60∼65 중량부, Dimethylol propionic acid 10∼13 중량부, triethyl amine 13∼18 중량부, Ethylene diamine 08∼12 중량부, Sodium persulfate 1∼3 중량부, 2-hydroxy ethylmethacrylate 5∼15 중량부, n-Butyl acrylate 100∼110 중량부를 포함한다.

상기 Isocyanate는 hexamethylene diisocyanate로, 폴리우레탄의 하드 세그먼트를 hard segment를 형성한다.

또한, 상기 폴리 글리콜(Poly glycol)은 Mw=1000g/mol을 구비하는 폴리에스터(polyester)형 폴리올(polyol)을 사용하며, 우수한 코팅력 및 내수성을 부여한다.

상기 Dimethylol propionic acid는 이온기 도입을 위하여 첨가되고, 상기 triethyl amine는 중화제, 상기 Ethylene diamine는 사슬 연장제, 상기 Sodium persulfate는 수용성 개시제로 각각 첨가된다.

또한, 상기 2-hydroxy ethylmethacrylate는 아크릴 단량체로 코폴리머의 주원료이고, 상기 n-Butyl acrylate는 아크릴 단량체로 코폴리머의 주원료에 해당된다.

상기와 같이 이루어진 폴리우레탄-아크릴 폴리머의 합성방법은 다음과 같다.

반응기 안에서 질소를 통화시키면서 hexamethylene diisocyanate, polyol, dibutyltin dilaurate를 투입한 후 80℃까지 상승시켜 120∼150분 동안 반응시킨 후에 Dimethylol propionic acid를 투입하여 100분 동안 반응시켜 NCO-terminated prepolymer를 합성한다.

이때, 반응물의 잔류 NCO 함량을 DBA 역적정법으로 측정하여 미반응 NCO와 수분관의 반응을 차단하기 위해 아크릴 단량체인 2-hydroxy ethylmethacrylate를 반응기 안에 투입하고 n-Butyl acrylate를 약 30∼40분간 반응시킨 후에 55℃까지 감온한다.

이후, 반응물의 잔류 NCO 함량을 DBA 역적정법으로 측정후, 중화제인 트리에틸 아민(triethyl amine)을 40분간 총량의 분당 1/2의 양이 투입되도록 일정한 속도를 유지하면서 고속 교반한다. 이때 물을 투입되면서 반응물은 저점도 상태에서 고점도 상태가 되는데 물을 연속 투입하면서 저점도 상태(약 200cps 이하)가 되도록 한 후에 Ethylene diamine을 투입한다. 상기 Ethylene diamine은 물에 중량비 1:1로 희석하여 총량을 1/30으로 나누어 30분동안 일정한 속도로 투입하면서 반응시킨다.

또한, 개시제인 Sodium persulfate와 물을 2:1로 희석 및 용해한 후, n-Butyl acrylate를 넣고 교반하여 프리에멀젼을 만들며, 이때 반응기의 온도는 85℃까 상승시킨 후에 프리에멀젼을 단량체 기준으로 중량비 1/10의 양을 반응기 안에 투입하여 30분 동안 반응시킨 다음, 미량펌프를 이용하여 프리에멀젼을 120분 동안 반응기에 투입하고, 30분동안 추가 반응시킨 후에 반응기를 50℃로 감온시킨다. 또한, pH 조절을 위해 triethyl amine을 투입하고 30분간 유지 후에 반응을 마친다.

이와 같은 조성비 및 합성방법에 의해 이루어진 폴리우레탄-아크릴 폴리머는 아래의 [표1]과 같은 특성을 구비하며, 이와 같은 특성은 폴리우레탄-아크릴 폴리머의 특성은 중성화 방지제 형성 및 콘크리트 구조물 보수시, 형성된 도막의 물성 및 시공성을 향상시키기 위한 것이다.

[표1]

상기 실리카파우더는 400mesh 95% 이상 통과분에 SiO₂ 성분이 80wt% 이상을 구비하는 것을 사용하며, 상기 분말도 및 SiO₂ 성분 80wt% 미만을 사용할 경우, 중성화 방지제의 표면강도를 저하시키는 문제가 발생된다.

상기 해포석분말은 입도 0.1∼0.3㎜를 구비하며, 0.3㎜초과시, 코팅력이 저하되는 문제점이 있다. 또한 해포석 분말은 천연무기 파이버로 불리며 해포석을 분쇄하여 얻을 수 있으며 무기광물로 불연, 난연성을 높여주고 단열특성이 있어 내열성을 높여준다. 또한 해포석 분말은 코팅제의 재료분리현상, 코팅재의 안착특성, 도포의 잔갈림성을 억제하여 도포 후 일정한 물성을 유지하게 하는 특성을 부여한다.

상기 증점제는 FMC 1000cps 을 구비한 증점제를 사용한다.

본 발명의 경화제는 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함한다.

상기 실리카졸은 SiO₂ 40wt%∼80wt% 함유, pH 10 이상 pH 11 이하의 물성을 만족하는 것을 사용하며, 이와 같은 물성을 불만족할 경우, 경화 속도가 저하되고, 표면강도가 저하현상이 발생된다.

상기 리튬실리케이트는 Li₂O 2wt%∼4wt% 함유, pH 10 이상 pH 11.5 이하의 물성을 만족하는 것을 사용하며, 이와 같은 물성을 불만족할 경우, 표면내오염성 및, 피막형성력이 저하되는 현상이 발생된다.

또한, 상기 실리카졸과 리튬실리케이트는 pH 11.5 이상일 경우 강알카리로 경화후에 백화 특성을 보일 수 있으며, pH 10 이하일 경우 알카리도 부족으로 인해 코팅력 저하, 혼합 시 덩어리지는 현상이 발생된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 중성화방지제는 폴리우레탄/아크릴 에멀젼의 공중합체 조성물에 실리카 졸을 경화제로 하고 있어, 수지계열의 중성화 방지제의 단점인 경도, 내수성, 내화성, 내열성을 획기적으로 높이고, 일반 단일 수지류의 중성화 방지제 보다 우수한 경제성, 내구성을 구비한다.

도 1 은 본 발명에 따른 보수과정을 보인 블록 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 콘크리트 구조물 보수공법에 있어서,

노화된 콘크리트를 치핑하고, 철근 부식정도에 따라 철근을 보강하며, 콘크리트의 노화된 면의 이물질을 제거하는 전처리단계;

전처리된 콘크리트 면에 침투형 콘크리트 강화제를 도포 및 경화시키는 강화제 도포단계;

침투형 콘크리트 강화제가 경화된 콘크리트 면에 콘크리트 단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈을 타설 및 양생하는 단면복구단계;

단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈을 타설 및 양생된 콘크리트 구조물에 중성화방지제를 도포 및 건조 양생하는 중성화방지제 도포단계;를 포함한다.

도 2 는 본 발명에 따른 또다른 보수과정을 보인 블록 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 콘크리트 구조물 보수공법에 있어서,

콘크리트의 노화된 면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계;

콘크리트 면에 침투형 콘크리트 강화제를 도포하는 강화제 도포단계;

침투형 콘크리트 강화제가 경화된 후, 중성화방지제를 도포 및 건조양생하는 중성화방지제 도포단계;를 포함한다.

상기 침투형 콘크리트 강화제는 저점도의 침투형 강화제로, 리튬실리케이트 100 중량부에 대하여, 칼륨실리케이트 10∼30중량부, 소듐실리케이트 10∼30중량부, 아크릴에멀젼 10∼20중량부, 물 20∼50중량부를 포함한다.

상기 리듐실리케이트는 pH 11±0.5, 비중 1.16 이상, 몰비 : 4.6, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것을 첨가하며, 불충족시에는 피막형성으로 인한 부착성능저하 및 내수성 저하현상이 발생된다.

상기 칼륨실리케이트는 비중 1.45 이상, 몰비 1.6, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것을 첨가하며, 불충족시 피막 백화 현상으로 인한 부착성능저하 및 내수성 저하현상이 발생된다.

상기 소듐실리케이트는 비중 1.25∼1.29, 몰비 3.5, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것을 첨가하며, 불충족시 피막형성으로 인한 부착성능저하 및 내수성 저하현상이 발생된다.

상기 아크릴에멀젼은 pH 8 이상, 고형분 45% 이상, Tg = 0℃ 이상을 충족하는 것을 첨가하며, 불충족시 부착성 저하 실리케이트 응고현상으로 침투성능 저하현상이 발생된다.

상기와 같이 조성된 침투형 콘크리트 강화제는 물, 리튬실리케이트, 칼륨실리케이트, 소듐실리케이트, 아크릴 에멀젼 순으로 혼합용기에 투여하고, 배합기의 회전속도를 1000rpm으로 하여 30분 이상 혼합한다. 이때, 실리케이트와 아크릴에멀젼의 반응으로 덩어리진 것이 없는지 검수한다.

이와 같이 이루어진 침투형 콘크리트 강화제는 점도 10cps, pH 12±0.5를 구비하는 투명한 액체상태로 이루어지게 되며, 이와 같은 침투형 콘크리트 강화제의 물성은 콘크리트 구조물 보수시, 도포에 의해 콘크리트 구조물내로 침투되어, 콘크리트 구조물 자체의 물성을 개선시키고, 타설되는 몰탈 또는 도포되는 중성화방지제와 결합되어 견고성을 향상시키게 된다.

즉, 상기와 같은 침투형 콘크리트 강화제는 콘크리트 내로 침투하여 콘크리트내부의 알카리도를 회복시키고 잉여 Ca(OH)₂와 반응하여 칼슘실리케이트 반응으로 내부로부터 강도를 향상 및 회복시켜주는 기능을 구비한다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면,

본 발명에 따른 침투형 콘크리트 강화제는 콘크리트 표면에 침투하면 침투형 콘크리트 강화제 내의 실리케이트(Silicate)와 콘크리트 내부의 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 결합하여 초경질의 물질인 규산칼슘(Ca₂SiO₃)을 만들어 콘크리트를 강화시킨다.(침투강화)

또한, 침투형 콘크리트 강화제내의 실리케이트(Silicate)와 공기중의 이산화탄소(CO₂)와 결합 콘크리트내의 알칼리와 촉매 반응하여 실리케이트(Silicate) 화합물을 형성하여 콘크리트에 내화학성을 증대시킨다.(표면강화)

또한, 실리케이트(Silicate)＋실리코네이트(Siliconate)＋기타복합화합물이 공기 중의 이산화탄소, 콘크리트 내부의 수산화칼슘과 결합하여 복합 화학 반응으로 콘크리트의 단점인 인장강도가 상승하여 중성화방지제 및 콘크리트 단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈의 접착력을 강화시켜준다.

상기 콘크리트 단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈은 주지 또는 공지의 것을 사용하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 중성화 방지제는 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함하는 주제와, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함하는 경화제로 이루어지되, 상기 주제와 경화제는 8∼9.5 : 1 바람직하게는 9 : 1 의 중량비로 혼합되도록 되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 보수공법을 콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 경우와, 콘크리트 치핑과 단면복구가 실시되지 않는 경우로 구분하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

- 콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 공사

1) 노화된 콘크리트를 공기 타격시 치핑기를 이용하여 구조체에 충격이 가해지지 않도록 치핑한다 이때 치핑 두께는 철근의 부식상태에 따라 결정되며 철근의 부식이 심한 경우 철근을 보강한 후에 다음 공정을 실시한다.

2) 콘크리트의 노화된 면을 깨끗하게 청소한다.

3) 물청소를 한 경우 침투형 콘크리트 강화제가 잘 침투될 수 있도록 충분히 건조한다.

4) 침투형 콘크리트 강화제를 건조된 콘크리트 면에 스프레이, 로울러, 붓 등을 이용하여 표면에 잉여 재료(침투형 콘크리트 강화제의 잉여재료-콘크리트 면에 침투하고 남아 피막이 형성될 정도의 재료)가 남지 않도록 도포한다.

5) 잉여 재료가 있다면 스폰지, 로울러 등으로 제거한다. 제거하지 않을 시 중성화방지제 또는 단면복구용 시멘트 몰탈이 탈락될 수 있다.

6) 실외의 경우 자연 경화시키고 실내의 경우 통풍을 원활하게 하여 24시간이상 건조 양생한다.

7) KS F 4042 기준을 만족하는 단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈을 타설한 후에 제품의 기준에 맞게 양생한다.

8) 중성화방지제는 주제 : 경화제 = 8∼9.5 : 1 중량비율로 배합조에서 핸드 믹서기를 이용하여 3분 이상 혼합한다. 이때 2시간 이내에 사용할 용량만 배합한다.

9) 혼합된 중성화방지제를 스프레이, 로울러, 붓 등을 이용하여 1차에 0.05∼0.5㎜로 도포한다. 이때, 상기 중성화방지제는 고탄성을 구비하도록 주제와 경화제를 배합하여 도포한다.

10) 2차에 도포 시에는 1㎜이하, 바람직하게는 0.5∼1.0㎜로 도포하고 충분히 보호 양생한다. 이때, 상기 중성화방지제는 고경도를 구비하도록 주제와 경화제를 배합하여 도포한다.

11) 실외의 경우 자연 경화시키고 실내의 경우 통풍을 원활하게 하여 24시간이상 건조 양생한다.

상기 중성화방지제의 1차도포 및 2차도포에 따른 두께를 초과하게 될 경우, 잔갈림성이 나타나게 되므로, 적정두께를 구비하도록 도포한다.

- 콘크리트 치핑과 단면복구가 실시되지 않는 공사

1) 콘크리트의 노화된 면을 깨끗하게 청소한다.

2) 물청소를 한 경우 침투형 콘크리트 강화제가 잘 침투될 수 있도록 충분히 건조한다.

3) 침투형 콘크리트 강화제를 건조된 콘크리트 면에 스프레이, 로울러, 붓 등을 이용하여 표면에 잉여 재료(침투형 콘크리트 강화제의 잉여재료-콘크리트 면에 침투하고 남아 피막이 형성될 정도의 재료)가 남지 않도록 도포한다.

4) 잉여 재료가 있다면 스폰지, 로울러 등으로 제거한다. 제거하지 않을 시 보호코팅제가 탈락될 수 있다.

5) 실외의 경우 자연 경화시키고 실내의 경우 통풍을 원활하게 하여 24시간이상 건조 양생한다.

6) 침투형 콘크리트 강화제가 완전히 경화된 후에 콘크리트의 먼지, 이물질을 깨끗하게 청소한다.

7) 중성화 방지제는 주제 : 경화제 = 8∼9.5 : 1, 바람직하게는 9 : 1 중량비로 배합조에서 핸드 믹서기를 이용하여 3분 이상 혼합한다. 이때 2시간 이내에 사용할 용량만 배합한다.

8) 혼합된 중성화 방지제를 스프레이, 로울러, 붓등을 이용하여 1차에 0.05∼0.5㎜로 도포한다. 이때, 상기 중성화방지제는 고탄성을 구비하도록 주제와 경화제를 배합하여 도포한다.

9) 2차에 도포시에는 1㎜이하, 바람직하게는 0.5∼1.0㎜로 도포하고 충분히 보호 양생한다. 이때, 상기 중성화방지제는 고경도를 구비하도록 주제와 경화제를 배합하여 도포한다.

10) 실외의 경우 자연 경화시키고 실내의 경우 통풍을 원활하게 하여 24시간이상 건조 양생한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

본 발명에 따른 중성화방지제를 이용한 도장성능을 측정하였으며, 그 결과는 아래의 [표2] 내지 [표8]과 같다.

이때, 상기 중성화방지제는 주제와 경화제가 9 : 1 의 중량비로 이루어지고, 상기 주제는 폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 70 중량부, 해포석분말 15 중량부, 증점제 1 중량부를 포함하며, 상기 경화제는 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 80 중량부, 물 80 중량부를 포함한다.

또한, 실시예의 모든 시험 방법은 KS F 4929에 준한 시험방법을 사용하였으며 비교재료는 기존의 아크릴계 중성화방지제(이하:T-A), 우레탄계 중성화방지제 (이하:T-U)를 비교시료로 하였다.

[표2]

[표3]

[표4]

[표5]

[표6]

[표7]

[표8]

상기 저온, 고온 반복 저항성(내열성)은 KS F 4929 의 시험방법에서 재료의 우수성을 나타내기 위해, 저온 -20℃, 고온 70℃의 조건에서 고온은 100℃까지 상승하며 측정하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

폴리우레탄-아크릴 폴리머 100 중량부에 대하여, 실리카 파우더 60∼80중량부, 해포석분말 10∼20중량부, 증점제 1∼2중량부를 포함하는 주제와, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 리튬실리케이트 50∼100중량부, 물 50∼100 중량부를 포함하는 경화제로 이루어지되,
상기 주제와 경화제는 8∼9.5 : 1 의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제.
청구항 1 에 있어서;
상기 폴리우레탄-아크릴 폴리머는 Isocyanate 20∼25 중량부, Poly glycol 60∼65 중량부, Dimethylol propionic acid 10∼13 중량부, triethyl amine 13∼18 중량부, Ethylene diamine 08∼12 중량부, Sodium persulfate 1∼3 중량부, 2-hydroxy ethylmethacrylate 5∼15 중량부, n-Butyl acrylate 100∼110 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제.
삭제
청구항 2 에 있어서;
상기 폴리우레탄-아크릴 폴리머는 아래 [표1]의 특성을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제.
[표1]
청구항 1 에 있어서;
상기 실리카파우더는 400mesh 95% 이상, SiO₂ 성분 80wt% 이상을 구비하는 것이고,
상기 해포석분말은 입도 0.1∼0.3㎜를 구비하며,
상기 증점제는 FMC 1000cps 을 구비한 증점제인 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제.
청구항 1 에 있어서;
상기 실리카졸은 SiO₂ 40wt%∼80wt% 함유하고, 리튬실리케이트는 Li₂O 2wt%∼4wt% 함유하며, 상기 실리카졸과 리튬실리케이트는 pH 10 이상 pH 11.5 이하의 물성을 만족하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제.
콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 콘크리트 구조물 보수공법에 있어서,
노화된 콘크리트를 치핑하고, 철근 부식정도에 따라 철근을 보강하며, 콘크리트의 노화된 면의 이물질을 제거하는 전처리단계;
전처리된 콘크리트 면에 침투형 콘크리트 강화제를 도포 및 경화시키는 강화제 도포단계;
침투형 콘크리트 강화제가 경화된 콘크리트 면에 콘크리트 단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈을 타설 및 양생하는 단면복구단계;
단면복구용 폴리머 시멘트 몰탈을 타설 및 양생된 콘크리트 구조물에 청구항 1,2,4,5,6 중 어느 한 항에 따른 중성화방지제를 도포 및 건조 양생하는 중성화방지제 도포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제를 이용한 콘크리트 보수공법.
콘크리트 치핑 후 단면복구가 실시되는 콘크리트 구조물 보수공법에 있어서,
콘크리트의 노화된 면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계;
콘크리트 면에 침투형 콘크리트 강화제를 도포하는 강화제 도포단계;
침투형 콘크리트 강화제가 경화된 후, 청구항 1,2,4,5,6 중 어느 한 항에 따른 중성화방지제를 도포 및 건조양생하는 중성화방지제 도포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제를 이용한 콘크리트 보수공법.
청구항 7 또는 청구항 8 에 있어서;
상기 침투형 콘크리트 강화제는 리튬실리케이트 100 중량부에 대하여, 칼륨실리케이트 10∼30중량부, 소듐실리케이트 10∼30중량부, 아크릴에멀젼 10∼20중량부, 물 20∼50중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제를 이용한 콘크리트 보수공법.
청구항 9 에 있어서;
상기 리듐실리케이트는 pH 11±0.5, 비중 1.16 이상, 몰비 : 4.6, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것이고,
상기 칼륨실리케이트는 비중 1.45 이상, 몰비 1.6, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것이며,
상기 소듐실리케이트는 비중 1.25∼1.29, 몰비 3.5, SiO₂ 20% 이상을 충족하는 것이고,
상기 아크릴에멀젼은 pH 8 이상, 고형분 45% 이상, Tg = 0℃ 이상을 충족하는 것인 것을 특징으로 하는 유기 및 무기복합형 콘크리트용 중성화 방지제를 이용한 콘크리트 보수공법.