KR101288349B1 - 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법 - Google Patents

속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량%, 물 0.1∼5중량% 및 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 포함하며, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루고, 상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 콘크리트의 작업성을 개선하고, 콘크리트의 내구성을 개선하며, 특히 휨강도, 인장강도, 초기강도, 장기강도, 내염해성 및 동결융해저항성을 개선하여 콘크리트의 하자를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법에 의하면, 현장에서 레미콘 에지데이터를 사용하여 시공함으로써 전용 모빌믹서차량이 불필요하고 일일 시공량을 증가시켜 시공단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법{Early strength polymer modified cement concrete composite, manufacturing method of the composite and repairing method of concrete structure using the composite}
본 발명은 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 하부 등과 같은 콘크리트 구조물의 유지보수에 사용될 수 있는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 범용적인 도로 포장 방법은 콘크리트 포장 방법과 아스팔트 포장 방법이 있다.
아스팔트 포장은 연성으로 우수한 승차감, 낮은 소음, 신속한 시공의 장점을 갖고 있어 도로 포장의 대부분에 사용되고 있지만, 중대형 차량 통행, 많은 교통량, 기름 계통에 대한 내구성 저하로 인한 바퀴 자국 패임, 소성변형 등으로 인하여 도로로서의 기능성이 쉽게 저하되며, 잦은 유지보수와 이로 인한 유지보수 비용증가, 유지보수에 따른 교통소통 장애로 인한 불편 및 사회적인 비용 추가 투입 등의 문제점을 갖고 있다. 특히, 아스팔트 포장이 사용되고 있는 중차량 교통로 및 교차로 등에서는 내구성 저하로 인한 소성변형이 많이 발생되어 사고 위험성이 상존하고 있다.
콘크리트 포장은 강성으로 온도 및 주변환경에 대한 시공 제약이 크고, 양생기간이 오래 소요되며, 건조수축에 의한 균열 발생, 불리한 승차감 및 쾌적성 등의 단점을 갖고 있으나, 우수한 내구성과 유지보수비용 절감 등의 장점으로 고속도로 및 중차량 도로에 일부 적용되고 있다. 최근의 긴급 보수공사에서는 조강 포틀랜드 시멘트의 단점을 보완하기 위하여 콘크리트에 폴리머 에멀젼을 첨가한 폴리머 시멘트 콘크리트의 사용이 점차 증가하고 있다.
일반적으로, 콘크리트 구조물을 제작하거나 포장시에는 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 표면에 블리이딩으로 인한 레이탄스가 발생하여 표면 강도가 약하고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 대체 방안으로 폴리머 디스퍼젼을 이용한 재료 등이 사용되고 있으나, 재료 원가가 높다는 단점을 가지고 있다.
최근의 긴급 보수공사에서는 초속경 시멘트에 라텍스 수지를 첨가한 초속경 라텍스 개질 콘크리트가 사용되고 있다.
그러나, 초속경 라텍스 개질 콘크리트는 시멘트 및 라텍스 가격이 매우 고가이고, 점도가 매우 높은 라텍스의 특성 때문에 콘크리트를 타설 시, 콘크리트가 작업도구에 부착되는 문제가 발생되고 있을 뿐만 아니라, 작업성 저하 등이 발생되고 있으며, 현장에서 포설할 경우 모빌믹서차량이라는 믹싱전용차량이 필요하여 경제적인 손실이 매우 큰 단점을 가지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 아크릴 에멀젼, 스티렌-아크릴 에멀젼, 부틸-아크릴 에멀젼, 아크릴아마이드 중합체 및 프로세스오일이 혼합된 아크릴계 결합재와, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기 결합재를 첨가하여 콘크리트의 작업성을 개선하고, 콘크리트의 내구성을 개선하며, 특히 휨강도, 인장강도, 초기강도, 장기강도, 내염해성 및 동결융해저항성을 개선하여 콘크리트의 하자를 줄일 수 있는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법을 제공함에 있다.
본 발명은, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량%, 물 0.1∼5중량% 및 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 포함하며, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루고, 상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함할 수 있다.
상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량% 및 굵은골재 20∼55중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반하는 단계 및 교반된 결과물에 물 0.1∼5중량%와 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 더 혼합하고 교반하는 단계를 포함하며, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루고, 상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 혼합하는 단계, 혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 혼입하고 교반하는 단계 및 교반된 결과물에 속경재를 투입하여 교반하는 단계를 포함하며, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재의 합한 함량은 4∼25중량% 이고, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루며, 상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 혼합하는 단계 및 혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%와 속경재를 함께 투입하여 교반하는 단계를 포함하며, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재의 합한 함량은 4∼25중량% 이고, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루며, 상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함할 수 있다.
상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 또는 열화 부위를 제거하는 단계와, 콘크리트가 열화된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계와, 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물로 열화된 부위의 단면을 복구하는 단계 및 타설된 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함하며, 상기 프라이머는 스티렌 부타디엔 고무 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴 및 에틸렌 비닐 아세테이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 유지보수공법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 아크릴 에멀젼, 스티렌-아크릴 에멀젼, 부틸-아크릴 에멀젼, 아크릴아마이드 중합체 및 프로세스오일이 혼합된 아크릴계 결합재와, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재를 첨가하여 콘크리트의 작업성을 개선하고, 콘크리트의 내구성을 개선하며, 특히 휨강도, 인장강도, 초기강도, 장기강도, 내염해성 및 동결융해저항성을 개선하여 콘크리트의 하자를 줄일 수 있다. 특히, 무기계 결합재를 사용함으로써 초기강도 및 장기강도 발현, 내구성, 내염해성, 동결융해저항성 등을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법에 의하면, 현장에서 레미콘 에지데이터를 사용하여 시공함으로써 전용 모빌믹서차량이 불필요하고 일일 시공량을 증가시켜 시공단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
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 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량%, 물 0.1∼5중량% 및 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 포함한다. 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물 100중량부에 대하여 지연제 0.001∼1중량부를 더 포함할 수도 있다.
골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 이하에서 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은골재로 구분한다. 잔골재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 28∼62중량% 함유되는 것이 바람직하고, 굵은골재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 20∼55중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 무기계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트와 속경재를 포함한다. 상기 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 중량%으로 나타내면, 상기 보통 포틀랜드 시멘트는 상기 무기계 결합재에 25∼85중량% 함유되는 것이 바람직하고, 상기 속경재는 상기 무기계 결합재에 15∼75중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 보통 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함한다. 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 감수제 0.01∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 지연제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 알루미네이트나 칼슘설포알루미네이트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 속경재에 15∼70중량% 함유되는 것이 바람직하고, 상기 알루미네이트는 상기 속경재에 0.1∼25중량% 함유되는 것이 바람직하다. 알루미네이트 및 칼슘설포알루미네이트 함량의 합이 15.1중량% 미만일 경우에는 콘크리트 강도 및 균열발생 억제효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 95중량%를 초과할 경우에는 조기 강도 발현은 우수하나 작업성 불량 및 제조원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 석고는 초기강도 발현을 위하여 사용한다. 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 상기 석고는 상기 속경재에 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 석고의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 초기강도 개선 효과가 미약할 수 있고, 20중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 작업성 및 내구성이 저하될 수 있다.
상기 고로슬래그 및 메타카올린은 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 고로슬래그는 상기 속경재에 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메타카올린은 상기 속경재에 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경재는 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 재료분리방지제로서 무기계 결합재의 재료분리를 방지하고 작업성을 개선하기 위하여 사용한다. 재료분리방지제로서 폴리비닐알코올, 폴리아크릴 아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치, 검(Gum) 등이 있으나, 강도 저하가 적은 스타치계 재료분리방지제를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 속경재에 0.001∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 더 포함할 수 있다. 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 촉진제로서 작용하며, 물과 접촉할 경우 그 반응 속도가 매우 빠르며, 시멘트와 혼합하여 사용하게 되면 수일이 지나서 얻어지는 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 해준다. 촉진제로서 칼슘포메이트, 염화칼슘, 질산칼슘과 같은 칼슘염, 염화마그네슘과 같은 염화물, 황산리튬, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염, 리튬카보네이트 등을 사용할 수 있는데, 상기 촉진제들은 용해도가 낮아 조기 강도 발현시간이 지연되는 문제점을 가지고 있으며, 황산리튬은 이러한 문제점이 거의 없기 때문에 특히 바람직하다. 황산리튬은 다른 촉진제들보다 300배 이상의 용해도를 가지고 있어 조기 강도 발현 시간을 단축시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 상기 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 속경재에 0.001∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 감수제는 강도 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 감수제로는 나프탈렌계, 멜라민계, 폴리 칼본산계 감수제 등이 있으나, 폴리 칼본산계 감수제를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 감수제는 상기 속경재에 0.01∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경재는 지연제를 더 포함할 수 있으며, 상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해서 석고에 의해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 속경재에 0.001∼3중량% 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 다가알콜 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 결합재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 작업성, 콘크리트 강도 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함한다. 상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 소포제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 공기연행제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼은 조성물의 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 아크릴 에멀젼은 상기 아크릴계 결합재에 78∼99중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아크릴 에멀젼의 함량이 78중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선 효과가 떨어질 수 있으며, 상기 아크릴 에멀젼의 함량이 99중량%를 초과할 경우 강도 및 내구성 개선 효과는 우수하나 경제적이지 못하다.
상기 스티렌-아크릴 에멀젼은 조성물의 접착력 및 휨 인성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 스티렌-아크릴 에멀젼은 스티렌과 아크릴 성분을 모두 포함하는 에멀젼이다. 상기 스티렌-아크릴 에멀젼은 상기 아크릴계 결합재에 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-아크릴 에멀젼의 함량이 15중량%를 초과하면 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 접착력 및 휨 인성은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 떨어지고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 스티렌-아크릴 에멀젼의 함량이 0.01중량% 미만이면 시멘트 콘크리트 조성물의 휨 인성 및 접착력 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 부틸-아크릴 에멀젼은 분산성 및 내수성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 부틸-아크릴 에멀젼은 부틸과 아크릴 성분을 모두 포함하는 에멀젼이다. 상기 부틸-아크릴 에멀젼은 상기 아크릴계 결합재에 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 부틸-아크릴 에멀젼의 함량이 15중량%를 초과하면 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 분산성 및 내수성은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 떨어지고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 부틸-아크릴 에멀젼의 함량이 0.01중량% 미만이면 분산성 및 내수성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 아크릴계 결합재는 점착 및 접착 강도를 개선하기 위하여 아크릴아마이드 중합체를 포함할 수 있다. 상기 아크릴아마이드 중합체는 상기 아크릴계 결합재에 0.01∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아크릴계 결합재는 분산성을 향상시키기 위하여 프로세스오일을 포함할 수 있다. 상기 프로세스오일은 상기 아크릴계 결합재에 0.01∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 아크릴로니트릴은 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 아크릴로니트릴은 상기 아크릴계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아크릴로니트릴의 함량이 10중량%를 초과하면 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 내구성은 개선되나 가격경쟁력 저하 및 내동해성이 떨어질 수 있으며, 상기 아크릴로니트릴의 함량이 0.01중량% 미만이면 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 소포제는 콘크리트 내의 기공을 제거하여 콘크리트의 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용하며, 아크릴계 결합재에 0.001∼3중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 소포제로서는 일반적으로 잘 알려진 물질, 예컨대 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있고, 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 또한, 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있고, 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 또한, 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있으며, 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
상기 공기연행제는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 분산성을 개선하여 작업성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 공기연행제는 폴리칼본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 등이 있으나 폴리칼본산계 공기연행제 사용이 바람직하다. 상기 공기연행제는 아크릴계 결합재에 0.001∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법은, 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량% 및 굵은골재 20∼55중량%를 믹서에 투입하여 소정 시간(예컨대, 10초∼10분) 동안 강제 교반하는 단계 및 교반된 결과물에 물 0.1∼5중량%와 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 더 혼합하고 소정 시간(예컨대, 10초∼10분) 동안 교반하는 단계를 포함한다. 상기 무기계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트와 속경재를 포함하며, 상기 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함한다. 상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 소포제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 공기연행제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함할 수 있다. 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 감수제 0.01∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 지연제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법은, 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 소정 시간(예컨대, 30초∼10분) 동안 혼합하는 단계, 혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 혼입하고 소정 시간(예컨대, 30초∼10분) 동안 교반하는 단계 및 교반된 결과물에 속경재를 투입하여 소정 시간(예컨대, 30초∼10분) 동안 교반하는 단계를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법은, 콘크리트 구조물의 유지보수가 필요한 작업 현장에서 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 직접 제조할 수 있는 장점이 있다. 제1 실시예에서는 보통 포틀랜드 시멘트 25∼85중량%와 속경재 15∼75중량%를 포함하는 무기계 결합재를 잔골재 및 굵은골재와 함께 믹서에 투입하였으나, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에서는 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트를 잔골재, 굵은골재 및 물과 함께 혼합한 후에 콘크리트 구조물의 유지보수가 필요한 작업 현장에서 아크릴계 결합재와 속경재를 투입하고 교반하는 점에서 차이가 있다. 상기 잔골재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 28∼62중량% 함유되고, 상기 굵은골재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 20∼55중량% 함유되며, 상기 물은 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 0.1∼5중량% 함유되고, 상기 아크릴계 결합재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 0.1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 무기계 결합재는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 4∼25중량% 함유되고, 보통 포틀랜드 시멘트는 상기 무기계 결합재에 25∼85중량% 함유되며, 상기 속경재는 상기 무기계 결합재에 15∼75중량% 함유되는 것이 바람직한데, 제2 실시예에서와 같이 보통 포틀랜드 시멘트와 속경재를 나누어서 투입하는 경우에는 보통 포틀랜드 시멘트와 속경재를 합한 양이 4∼25중량%가 되게 하되 보통 포틀랜드 시멘트와 속경재가 중량비로 25:75∼85:15가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 에지데이터 차량을 이용하여 작업 현장에서 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 형성하고 유지보수가 필요한 콘크리트 구조물에 직접 타설할 수 있으므로, 비용이 많이 드는 모빌믹서차량이라는 믹싱전용차량이 필요하지 않으므로 비용 절약이 가능한 장점이 있고, 일일 시공량을 증가시켜 시공단가를 줄일 수 있는 효과가 있다. 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재, 굵은골재 및 물을 혼합할 때 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 지연제를 함께 첨가할 수도 있으며, 또한 작업 현장에서 상기 아크릴계 결합재를 투입할 때 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 지연제를 함께 첨가할 수도 있고, 또한 상기 속경재를 투입할 때 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 지연제를 함께 첨가할 수도 있다. 이때, 첨가되는 지연제의 함량은 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물 100중량부에 대하여 0.001∼1중량부 정도인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함한다. 상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 소포제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 공기연행제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함할 수 있다. 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 감수제 0.01∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 지연제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법은, 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 혼합하는 단계 및 혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%와 속경재를 함께 투입하여 교반하는 단계를 포함한다. 제2 실시예에서는 작업 현장에서 아크릴계 결합재를 혼입하고 교반한 후에 교반된 결과물에 속경재를 투입하였으나, 제3 실시예에서와 같이 작업 현장에서 아크릴계 결합재와 속경재를 함께 투입하여 교반할 수도 있다. 이와 같이 에지데이터 차량을 이용하여 작업 현장에서 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 형성하고 유지보수가 필요한 콘크리트 구조물에 직접 타설할 수 있으므로, 비용이 많이 드는 모빌믹서차량이라는 믹싱전용차량이 필요하지 않으므로 비용 절약이 가능한 장점이 있고, 일일 시공량을 증가시켜 시공단가를 줄일 수 있는 효과가 있다. 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재의 합한 함량은 4∼25중량% 이고, 상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함한다. 상기 아크릴계 결합재는 아크릴로니트릴 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 소포제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 결합재는 공기연행제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함할 수 있다. 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 감수제 0.01∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 속경재는 지연제 0.001∼3중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 유지보수공법은, 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑(Chipping)하여 불순물 또는 열화 부위를 제거하는 단계와, 콘크리트가 열화된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계와, 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물로 열화된 부위의 단면을 복구하는 단계 및 타설된 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함한다. 여기서, 열화된 부위의 단면을 복구하는 단계에서 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 실시예 1에 따른 제조방법에 의하여 제조하여 타설할 수도 있고, 실시예 2에서와 같이 현장에서 제조하여 타설할 수도 있다.
이하에서, 콘크리트 구조물이라 함은, 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 하부 등의 구조물로서 콘크리트로 이루어진 모든 구조물을 포함하는 의미로 사용한다.
상기 프라이머는 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 스티렌 부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber) 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르(Poly Acryl Ester; PAE), 아크릴 및 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA) 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 이때의 프라이머의 고형분은 13중량% 정도로 낮추어 시공하는 것이 바람직하다. 13중량%를 초과하여 사용할 경우 피막 두께가 두꺼워져 도리어 부착성능을 저하시킬 수 있다.
상기 양생제는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있다.
이하에서 본 발명에 따른 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
무기계 결합재 16중량%와, 잔골재 44중량%와, 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량% 및 아크릴계 결합재 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 33중량%와 속경재 67중량%를 함유하였다. 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 59.70중량%, 알루미네이트 7.46중량%, 석고 7.46중량%, 고로슬래그 14.92중량%, 메타카올린 7.46중량%, 감수제 0.75중량%, 재료분리방지제 0.75중량%, 촉진제 0.75중량% 및 지연제 0.75중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 90중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 5중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 2중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 2>
무기계 결합재 16중량%와, 잔골재 44중량%와, 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량% 및 아크릴계 결합재 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 33중량%와 속경재 67중량%를 함유하였다. 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 59.70중량%, 알루미네이트 7.46중량%, 석고 7.46중량%, 고로슬래그 14.92중량%, 메타카올린 7.46중량%, 감수제 0.75중량%, 재료분리방지제 0.75중량%, 촉진제 0.75중량% 및 지연제 0.75중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 85중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 7중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 5중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 3>
무기계 결합재 16중량%와, 잔골재 44중량%와, 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량% 및 아크릴계 결합재 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 33중량%와 속경재 67중량%를 함유하였다. 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 59.70중량%, 알루미네이트 7.46중량%, 석고 7.46중량%, 고로슬래그 14.92중량%, 메타카올린 7.46중량%, 감수제 0.75중량%, 재료분리방지제 0.75중량%, 촉진제 0.75중량% 및 지연제 0.75중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 80중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 10중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 7중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 4>
보통 포틀랜드 시멘트 12중량%, 잔골재 44중량% 및 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 에지데이터에 투입한 후 현장에서 아크릴계 결합재 2중량%를 투입하고 30초간 고속으로 교반한 후 속경재 4중량%를 투입하여 고속으로 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 현장 제조하였다.
이때, 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 60중량%, 알루미네이트 20중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 5중량%, 메타카올린 5중량%, 실리카흄 3중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 90중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 5중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 2중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 5>
보통 포틀랜드 시멘트 12중량%, 잔골재 44중량% 및 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 에지데이터에 투입한 후 현장에서 아크릴계 결합재 2중량%를 투입하고 30초간 고속으로 교반한 후 속경재 4중량%를 투입하여 고속으로 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 현장 제조하였다.
이때, 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 60중량%, 알루미네이트 20중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 5중량%, 메타카올린 5중량%, 실리카흄 3중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 진제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 85중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 7중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 5중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 6>
보통 포틀랜드 시멘트 12중량%, 잔골재 44중량% 및 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 에지데이터에 투입한 후 현장에서 아크릴계 결합재 2중량%를 투입하고 30초간 고속으로 교반한 후 속경재 4중량%를 투입하여 고속으로 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 현장 제조하였다.
이때, 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 60중량%, 알루미네이트 20중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 5중량%, 메타카올린 5중량%, 실리카흄 3중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 80중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 10중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 7중량%, 아크릴아마이드 중합체 1중량%, 프로세스오일 1중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 비교예 1 및 비교예 2를 제시하고, 비교예 1 내지 비교예 2는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트 조성물 및 아크릴 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제시한 것이며, 상기의 실시예 4 내지 실시예 6의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 비교예 3을 제시하고, 비교예 3은 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제시한 것이다. 후술하는 비교예 1 내지 비교예 3은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트 16중량%, 잔골재 44중량%, 굵은골재 36중량% 및 물 4중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반하여 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
보통 포틀랜드 시멘트 16중량%, 잔골재 44중량%, 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량%와 아크릴 에멀젼 2중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 아크릴 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
보통 포틀랜드 시멘트 12중량%, 잔골재 44중량% 및 굵은골재 36중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 에지데이터에 투입한 후 아크릴 에멀젼 2중량%를 투입하고 30초간 고속으로 교반한 후 속경재 4중량%를 투입하여 고속으로 2분간 교반하여 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 60중량%, 알루미네이트 20중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 5중량%, 메타카올린 5중량%, 실리카흄 3중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 메틸셀롤로오스계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 황산리튬을 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.
아래의 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 6의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 내지 비교예 3의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2402에 규정한 방법에 따라 슬럼프시험(반죽의 정도)을 한 결과를 나타낸 것이다. 슬럼프시험은 콘크리트의 연도 및 점조성 등과 같은 반죽의 질기를 시험하는 것으로, 수치가 클수록 워커빌리티(Workability) 즉, 콘크리트의 타설시 작업성이 우수하다는 것을 의미한다.
아래의 표 1은 시간 경과에 따른 슬럼프의 변화이다.
구 분 슬럼프(cm)
교반 직후 20분 경과 후 30분 경과 후 40분 경과 후 60분 경과 후
실시예 1 19 16 12 10 9
실시예 2 19 17 13 12 12
실시예 3 20 18 15 14 12
실시예 4 21 21 20 19 16
실시예 5 20 20 20 18 17
실시예 6 21 21 21 20 18
비교예 1 13 10 7 5 6
비교예 2 18 14 10 8 7
비교예 3 20 18 16 14 12
위의 표 1에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 작업성이 우수하였다. 실시예 4 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 3에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 작업성이 우수하였다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 6에 따른 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2405에 규정한 방법에 따라 압축강도시험을 한 결과를 나타낸 것이다.
아래의 표 2는 시간 경과에 따른 압축강도의 변화이다.
구 분 압축강도(kgf/㎠)
3시간 후 12시간 후 24시간 후 3일 후 28일 후
실시예 1 268 335 345 369 438
실시예 2 278 348 355 370 445
실시예 3 279 351 360 379 451
실시예 4 254 319 340 365 436
실시예 5 260 328 349 369 444
실시예 6 268 333 356 376 450
비교예 1 - - - 206 387
비교예 2 - - - 214 406
비교예 3 248 298 332 355 420
위의 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 3시간이 경과하면 경화되기 때문에 타설된 콘크리트에서 다른 작업을 수행할 수 있지만, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물은 1일이 경과하여도 경화되지 않아 다른 작업을 전혀 수행할 수 없다. 또한, 완전히 경화된 후에도 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 압축강도가 월등히 높았다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2408에 규정한 방법에 따라 휨강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
아래의 표 3은 시간 경과에 따른 휨강도의 변화이다.
구 분 휨강도(kgf/㎠)
3시간 후 12시간 후 24시간 후 3일 후 28일 후
실시예 1 57 61 65 70 80
실시예 2 59 64 68 75 86
실시예 3 62 69 72 78 88
실시예 4 55 60 64 69 79
실시예 5 58 63 68 74 86
실시예 6 60 67 71 76 87
비교예 1 - - - 32 55
비교예 2 - - - 56 76
비교예 3 52 58 60 65 79
위의 표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 12시간이 경과하면 경화되어 외부의 하중에 대한 저항력이 발생되어 콘크리트의 변형이 발생되지 않는다. 이에 반해, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물은 1일이 경과하여도 경화되지 않으므로, 외부에서 하중이 발생하면 타설되어 있는 콘크리트가 파손되거나 변형된다. 특히, 콘크리트가 완전히 경화되는 28일 후에는 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 휨강도가 월등히 높았다.
<시험예 4>
상기 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2762에 규정한 방법에 따라 접착강도를 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
구 분 접착강도(kgf/㎠)
3시간 후 12시간 후 24시간 후 3일 후 28일 후
실시예 1 16 17 19 22 23
실시예 2 17 18 21 23 24
실시예 3 18 20 23 25 26
실시예 4 15 16 19 22 23
실시예 5 16 18 20 23 25
실시예 6 17 19 22 24 26
비교예 1 - - - - 18
비교예 2 - - - 12 22
비교예 3 14 15 17 20 22
위의 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 부착강도가 월등히 높았다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 4004(시멘트 벽돌)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 나타낸 것이다. 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다. 즉, 흡수율이 낮을수록 경화된 후 콘크리트의 강도가 향상되는 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예 3
흡수율
(%)
1.1 1.0 0.8 1.2 1.1 0.9 4 1.5 1.4
위의 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 흡수율이 낮았다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 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 6은 동결융해저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성지수를 표시한 것이다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예
3
내구성 지수 91 92 92 90 91 92 49 88 89
위의 표 6에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2424(콘크리트의 길이 변화 시험방법)에 의하여 건조수축율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예 3
건조수축율
(×10-4)
0.8 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 3.3 1.2 1.1
위의 표 7에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 6에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 JIS A 1171(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 표 8에 나타내었다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예
3
중성화 깊이(mm) 0.5 0.4 0.3 0.5 0.3 0.3 1.6 1.0 1.0
위의 표 8에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 JIS A 1171에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예
3
염화물 이온
침투깊이(mm)
1.5 1.5 1.3 1.5 1.5 1.4 3.8 1.9 1.8
위의 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 염화물 이온 침투 깊이가 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량%, 물 0.1∼5중량% 및 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 포함하며,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루고,
    상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량%, 아크릴로니트릴 0.01∼10중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하고,
    상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함하며,
    상기 속경재는 폴리비닐알코올 및 폴리아크릴아마이드 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물.
  7. 보통 포틀랜드 시멘트 및 속경재를 포함하는 무기계 결합재 4∼25중량%, 잔골재 28∼62중량% 및 굵은골재 20∼55중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반하는 단계; 및
    교반된 결과물에 물 0.1∼5중량%와 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 더 혼합하고 교반하는 단계를 포함하며,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루고,
    상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량%, 아크릴로니트릴 0.01∼10중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하고,
    상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함하며,
    상기 속경재는 폴리비닐알코올 및 폴리아크릴아마이드 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  8. 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 혼합하는 단계;
    혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%를 혼입하고 교반하는 단계; 및
    교반된 결과물에 속경재를 투입하여 교반하는 단계를 포함하며,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재의 합한 함량은 4∼25중량% 이고,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루며,
    상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량%, 아크릴로니트릴 0.01∼10중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하고,
    상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함하며,
    상기 속경재는 폴리비닐알코올 및 폴리아크릴아마이드 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  9. 레미콘 플랜트에서 보통 포틀랜드 시멘트, 잔골재 28∼62중량%, 굵은골재 20∼55중량% 및 물 0.1∼5중량%를 혼합하는 단계; 및
    혼합된 결과물을 에지데이터 차량으로 운반하여 작업 현장에서 아크릴계 결합재 0.1∼15중량%와 속경재를 함께 투입하여 교반하는 단계를 포함하며,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재의 합한 함량은 4∼25중량% 이고,
    상기 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 속경재는 중량비로 25:75∼85:15 범위를 이루며,
    상기 아크릴계 결합재는 아크릴 에멀젼 78∼99중량%, 스티렌-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 부틸-아크릴 에멀젼 0.01∼15중량%, 아크릴아마이드 중합체 0.01∼3중량%, 아크릴로니트릴 0.01∼10중량% 및 프로세스오일 0.01∼3중량%를 포함하고,
    상기 속경재는 칼슘설포알루미네이트 15∼70중량%, 알루미네이트 0.1∼25중량%, 석고 0.01∼20중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량% 및 메타카올린 0.01∼20중량%를 포함하며,
    상기 속경재는 폴리비닐알코올 및 폴리아크릴아마이드 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 속경재는 플라이 애쉬 및 실리카흄 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 속경재는 황산리튬, 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.001∼3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  15. 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 또는 열화 부위를 제거하는 단계;
    콘크리트가 열화된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계;
    제1항에 기재된 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물로 열화된 부위의 단면을 복구하는 단계; 및
    타설된 상기 속경성 폴리머 개질 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함하며,
    상기 프라이머는 스티렌 부타디엔 고무 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴 및 에틸렌 비닐 아세테이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 유지보수공법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101380591B1 (ko) * 2013-09-25 2014-04-04 주식회사 정우소재 경계석 블록용 속경성 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 문양 경계석 블록의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 문양 경계석 블록
KR101456676B1 (ko) * 2014-06-03 2014-11-04 주식회사 윤창이엔씨 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
CN108358663A (zh) * 2018-05-07 2018-08-03 杨诚龙 一种利用固体废弃灰渣制备淤泥固化剂的方法
KR101958226B1 (ko) * 2018-10-08 2019-03-14 조희승 친환경 속경성 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 인공 조형물의 제조방법
US20190092688A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 University Of South Carolina Fly Ash-Based Geopolymer Concrete and Method of Formation
KR20200055187A (ko) * 2018-11-12 2020-05-21 대상이앤씨(주) 현장재배합 초조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 유지보수 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917410B1 (ko) 2009-06-09 2009-09-14 고광식 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 콘크리트 교면 포장 공법 및 콘크리트 포장 보수 공법
KR100948196B1 (ko) 2009-01-16 2010-03-17 김재호 컬러 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장방법
KR101066242B1 (ko) 2011-06-27 2011-09-20 이풍희 타설현장 재혼합에 의해 자체습윤양생이 가능한 아크릴 폴리머 개질 콘크리트 조성물 제조방법
KR101193390B1 (ko) * 2012-06-12 2012-10-24 주식회사 이레하이테크이앤씨 폴리머 개질 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948196B1 (ko) 2009-01-16 2010-03-17 김재호 컬러 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장방법
KR100917410B1 (ko) 2009-06-09 2009-09-14 고광식 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 콘크리트 교면 포장 공법 및 콘크리트 포장 보수 공법
KR101066242B1 (ko) 2011-06-27 2011-09-20 이풍희 타설현장 재혼합에 의해 자체습윤양생이 가능한 아크릴 폴리머 개질 콘크리트 조성물 제조방법
KR101193390B1 (ko) * 2012-06-12 2012-10-24 주식회사 이레하이테크이앤씨 폴리머 개질 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101380591B1 (ko) * 2013-09-25 2014-04-04 주식회사 정우소재 경계석 블록용 속경성 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 문양 경계석 블록의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 문양 경계석 블록
KR101456676B1 (ko) * 2014-06-03 2014-11-04 주식회사 윤창이엔씨 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
US20190092688A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 University Of South Carolina Fly Ash-Based Geopolymer Concrete and Method of Formation
US10800704B2 (en) * 2017-09-26 2020-10-13 University Of South Carolina Fly ash-based geopolymer concrete and method of formation
CN108358663A (zh) * 2018-05-07 2018-08-03 杨诚龙 一种利用固体废弃灰渣制备淤泥固化剂的方法
KR101958226B1 (ko) * 2018-10-08 2019-03-14 조희승 친환경 속경성 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 인공 조형물의 제조방법
KR20200055187A (ko) * 2018-11-12 2020-05-21 대상이앤씨(주) 현장재배합 초조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 유지보수 시공방법
KR102227528B1 (ko) * 2018-11-12 2021-03-16 대상이앤씨(주) 현장재배합 초조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 유지보수 시공방법

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