KR101347793B1 - 해조류를 이용한 친환경 속경성 보수용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부; 프리 폴리머 30 내지 80중량부; 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부; 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두 개 이상으로 이루어진 세라믹 결합제 및 규사를 포함하는 분체로서, 분체 전체 100중량%를 기준으로 세라믹 결합제는 40중량%를 초과하고 나머지가 규사인 분체 5 내지 20중량부; 및 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 고성능 감수제로서 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 4 내지 6%가 되도록 하는 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하되, 경화 촉진제로서 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물을 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부를 더 포함하고; 트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 선택되는 하나인 점감제 및 사슬연장제로서 폴리에스테르 폴리올을 에멀젼 경화제 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부를 더 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 작업환경을 개선하고, 환경오염을 감소시키면서도 종래 콘크리트와 대등하거나 그 이상의 강도를 갖는 동시에 신속히 경화되어 속경성이 요구되는 콘크리트 타설에 용이하게 적용할 수 있는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제공한다.

Description

해조류를 이용한 친환경 속경성 보수용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법{Environment-friendly Quick-hardening Concrete Composition for Repairing using Seaweeds and Constructing Methods Using Thereof}

본 발명은 속경성 보수용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 보수, 보강, 절개면, 사면정리, 교량, 도로개량, 터널, 댐 등 각종 토목 건축공사를 포함하는 모든 건축공사에서 속경성이 요구되는 부분에 적용 가능한 속경성 보수용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 바닥판, 도로의 노면 및 건물의 외벽과 같이 부식이나 침식이 많이 일어나는 부위를 보수 및/또는 보강하기 위한 보수공사에는 조강 포틀랜드 시멘트가 사용되고 있다.

조강 포틀랜드 시멘트는 일반 시멘트에 비하여 시공성이 우수한 장점이 있으나, 투수성이 높아 염화물이나 수분의 침투가 발생하여 콘크리트가 부식되는 문제가 있다.

특히, 조강 포틀랜드 시멘트는 그 특성상 콘크리트가 경화되는 양생시간이 오래 소요되기 때문에 작업의 특성상 짧은 시간 내에 마무리하여야 하는 긴급 보수공사에 사용하기 곤란한 점이 있다.

최근 긴급 보수공사에 사용되는 조강 포틀랜드 시멘트의 단점을 보완하기 위해 콘크리트에 폴리머 에멀젼을 첨가한 폴리머 시멘트 콘크리트의 사용이 점차 증가하고 있다.

그러나 기존 폴리머 시멘트 콘크리트는 고가의 폴리머 디스퍼젼을 사용함으로써 공사비의 상승 원인을 제공한다.

또한, 초속경 폴리머 시멘트 콘크리트는 그 재료 자체의 특성으로 인해 초기 수분 증발이 신속이 진행되어 초기 플라스틱 균열이 발생할 가능성이 있고, 건조 수축 및 수화열이 높아 균열발생이 용이하다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 급결제를 사용하여 콘크리트를 신속하게 경화시키는 방법을 사용할 수 있다.

한편, 현재 국내에서 일반적으로 사용되는 급결제로는 소듐실리케이트 및/또는 포타슘실리케이트를 주성분으로 하는 무기염계 급결제가 있고, 하소한 명반석으로 수산화칼슘과 반응하여 칼슘알루미네이트 수화물, 에트링가이트 등을 생성시켜 시멘트를 급결시키는 급경성 광물을 포함하는 급결제가 있으며, 칼슘알루미네이트 및/또는 칼슘설포알루미네이트계를 포함하는 시멘트계 급결제가 있다.

여기서, 상기 시멘트계 급결제는 전술한 무기염계 및 급경성 광물을 포함하는 급결제 보다 장기 강도가 우수하다.

하지만, 상기 시멘트계 급결제는 알칼리성을 띄므로 이를 다량 사용하면 폐쇄공간 등의 특정장소에서 작업하기 곤란하고, 주변토양을 오염시킬 가능성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 콘크리트 조성물에 적정량의 해조류와 폴리머를 사용하여 작업환경을 개선하고, 환경오염을 감소시키면서도 종래 콘크리트와 대등하거나 그 이상의 강도를 갖는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 콘크리트 조성물을 보수, 보강, 절개면, 사면정리 등 각종 토목 건축공사의 속경성이 요구되는 부분에 적용 가능하도록 한다.

본 발명은
시멘트 100중량부를 기준으로,
해조류 3 내지 20중량부;
프리 폴리머 30 내지 80중량부;
에멀젼 경화제 5 내지 30중량부;
규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두 개 이상으로 이루어진 세라믹 결합제 및 규사를 포함하는 분체로서, 분체 전체 100중량%를 기준으로 세라믹 결합제는 40중량%를 초과하고 나머지가 규사인 분체 5 내지 20중량부; 및
나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 고성능 감수제로서 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 4 내지 6%가 되도록 하는 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하되,
경화 촉진제로서 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물을 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부를 더 포함하고;

트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 선택되는 하나인 점감제 및 사슬연장제로서 폴리에스테르 폴리올을 에멀젼 경화제 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부를 더 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제공한다.

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또한, 본 발명은
시공면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부, 프리 폴리머 30 내지 80중량부, 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부, 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두 개 이상으로 이루어진 세라믹 결합제 및 규사를 포함하는 분체로서, 분체 전체 100중량%를 기준으로 세라믹 결합제는 40중량%를 초과하고 나머지가 규사인 분체 5 내지 20중량부 및 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 고성능 감수제로서 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 4 내지 6%가 되도록 하는 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하되, 경화 촉진제로서 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물을 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부를 더 포함하고, 트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 선택되는 하나인 점감제 및 사슬연장제로서 폴리에스테르 폴리올이 에멀젼 경화제 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부를 더 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
상기 타설단계가 종료된 후 방수용 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.

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본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 작업환경을 개선하고, 환경오염을 감소시키면서도 종래 콘크리트와 대등하거나 그 이상의 강도를 갖는 동시에 신속히 경화되어 속경성이 요구되는 콘크리트 타설에 용이하게 적용할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

한 가지 관점에서, 본 발명은 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부; 프리 폴리머 30 내지 80중량부; 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부; 분체 5 내지 20중량부; 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제공한다.

다른 관점에서, 본 발명은 시공면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계; 상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부, 프리 폴리머 30 내지 80중량부, 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부, 분체 5 내지 20중량부, 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및 상기 타설단계가 종료된 후 방수용 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.

본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물, 바람직하게는 해조류를 이용한 친환경 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 속경성을 요구하는 건축물 및/또는 토목공사의 보수작업 및 교량, 도로개량, 터널, 댐 등 각종 토목 건축공사를 포함하는 모든 공사에 적용되며 또한, 현장제조, 공장제조에 의한 각종 콘크리트 제품에 적용된다.

본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 시멘트, 해조류, 프리 폴리머, 경화제, 분체 및 감수제, 특정적으로 고성능 감수제로 이루어져 있다.

여기서, 상기 시멘트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 시멘트라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그시멘트, 초미분말시멘트, 초속경 시멘트 등의 특수 시멘트 등을 사용할 수 있다.

상기 시멘트의 바람직한 분말도는 3,200 내지 6,500cm²/g인 것이 좋다.

본 발명에 따른 교량포장용 콘크리트 조성물을 구성하는 시멘트 외 나머지 성분들의 함량은 시멘트 100중량부를 기준으로 한다.

본 발명에 따른 해조류는 교량포장용 콘크리트 조성물, 특정적으로 친환경 교량포장용 콘크리트 조성물에 포함되어 상기 교량포장용 콘크리트 조성물이 건조 및 경화시에 수축이 커져 갈라지거나 굴곡 및 충격강도가 약하여 용이하게 부서지는 것을 극복하기 위해 제공된다.

특히, 본 발명에 따른 해조류는 라텍스혼합개질콘크리트(LMC : Latex Modified Concrete) 공법에 사용되는 라텍스와 같은 기능을 수행하기 위한 것으로서, 콘크리트 타설 작업 중에는 해조류가 독립적으로 활동하므로 콘크리트의 유동성을 증대시키고, 수화반응 과정에서는 시멘트 수화물 주위에 해조류 입자 막을 형성하여 부착성을 증대시키며, 경화 후에는 콘크리트 내 미세공극이 해조류에 의해 충진됨에 따라 균열의 발생을 억제할 수 있도록 한다.

또한, 상기 해조류는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 구성하는 구성성분들 간의 결합을 촉진시키고, 균열을 방지할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 해조류는 세계적으로 약 8,000 종, 한국 근해에는 약 500여 종이 서식하고 있으므로, 이들 모두를 사용할 수 있지만, 바람직한 해조류로서 녹조류, 갈조류, 홍조류 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상을 사용하는 것이 좋다.

바람직한 해조류로 대표적인 것은 녹조류로는 가시파래, 홀파래, 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 갈조류로는 미역, 다시마, 헛가지말, 민가지말, 패, 고리매, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 쇠미역사촌, 모자반, 괭생이 모자반, 지충이, 톳 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 홍조류로는 김, 우뭇가사리, 불등가사리, 코토니, 개도박, 둥근돌김, 개우무, 새발, 참풀가사리, 꼬시래기, 진두발, 참도박, 가시우무, 비단풀, 단박, 돌가사리, 석목, 지누아리 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 해조류는 건조된 해조류, 분말 형태의 해조류 또는 끊여서 농축시킨 농축액 형태를 사용할 수도 있지만, 추천하기로는 건조 후 분쇄한 분말 형태의 고형분을 사용하는 것이 좋다.

바람직한 해조류의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 3 내지 10중량부인 것이 좋다.

본 발명에 따른 프리 폴리머는 속경성 보수용 콘크리트 조성물이 신속히 경화하도록 하기 위한 것이다.

바람직한 프리 폴리머는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 코폴리머 폴리올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들 중 선택된 적어도 두 개 이상의 혼합물 25 내지 30중량%와 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 70 내지 75중량%를 반응시켜 제조한 폴리우레탄 프리폴리머를 포함한다.

여기서, 상기 폴리올은 경화 전에는 유동성, 작업성에 영향을 주고, 경화 후에는 물리적, 화학적 성능에 영향을 주며, 과다하게 사용 시 경화 중 표면에 블리스터링(Blistering) 현상과 얼룩이 발생할 수 있으므로, 그 사용량을 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

상기 프리 폴리머를 구성하는 폴리올, 예를 들면 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 코폴리머 폴리올, 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트와 반응하여 폴리우레탄 프리 폴리머를 제조한다.

상기 프리 폴리머, 특정적으로 폴리우레탄 프리 폴리머의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 30 내지 80중량부인 것이 좋다.

본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물에 포함된 에멀젼 경화제는 피마자유, 예를 들면 피마자유, 수소화피마자유를 포함하는 에멀젼 형태를 갖는 경화제이다.

이때, 상기 경화제는 에멀젼 형태로 존재하기 위해, 용제 바람직하게는 물이 포함되는 것이 좋고, 물의 사용량은 상기 에멀젼 형태를 갖는 경화제 중량을 기준으로 적어도 20중량% 이상이 것이 바람직하다.

상기 피마자유는 천연오일로 요오드가가 120이하이고, 수산기가가 100 내지 200이며, 산가가 1이하인 것을 사용하며, 조성물과 혼합시 사용량에 따라 경화속도, 경화 후 물리적, 화학적 성능에 영향을 준다.

상기 피마자유의 사용량은 에멀젼 형태를 갖는 경화제에 포함된 용제, 예를 들면 물의 사용량 또는 다른 첨가제의 사용량에 따라 변경 가능하지만, 경화제 100중량%를 기준으로 20 내지 80중량%인 것이 좋다.

특정적으로, 본 발명에 따른 에멀젼 경화제는 부가적으로 첨가제, 예를 들면 점감제, 사슬연장제, 안료, 충전제 또는 이들로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 혼합물로 이루어진 첨가제를 경화제 전체 중량부 기준으로 1 내지 50중량부 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 점감제, 사슬연장제, 안료 또는 충전제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

한 가지 양태로서, 상기 점감제는 트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 하나를 사용하는 것이 좋다.

또한, 상기 사슬연장제는 양 말단에 수산기를 지니고 있는 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올과 아디핀산의 중축합물인 알킬렌 측쇄를 지닌 폴리에스테르폴리올을 사용할 수 있다.

상기 안료는 시공하고자 하는 바닥재에 색상을 부가하기 위해 사용되는 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 안료라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

바람직한 안료로는 무기계 안료 및/또는 유기계 안료를 사용하는 것이 좋다.

상기 무기계 안료는 산화철, 수산화철, 산화크롬, 산화티탄 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

이때, 산화철, 수산화철은 적갈색을 나타내고, 산화크롬은 녹색을 나타내고, 산화티탄은 백색을 나타낸다.

상기 유기계 안료는 카본 블랙, 아조피그먼트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.

한편, 본 발명에 따른 피마자유, 수소화피마자유를 포함하는 에멀젼 경화제의 사용량은 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 구성하는 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 보다 신속한 콘크리트 조성물의 경화를 위해 헥사메틸렌테트라민, 아민류, 폴리아마이드 또는 이들의 혼합물으로 이루어진 경화제를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 추가로 혼합되는 경화제의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 바람직하다.

다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 경화를 촉진할 수 있는 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 경화 촉진제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기 경화 촉진제의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부인 것을 추천한다.

본 발명에 따른 분체는 속경성 보수용 콘크리트 조성물에 포함되어 바인더 역할을 수행한다.

상기 분체는 파우더 형태로서 세라믹 결합제, 규사 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 상기 분체의 입도는 특별히 한정되지 않지만, 수마이크로미터 또는 수나노미터 단위를 갖는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 분체를 구성하는 세라믹 결합제, 규사의 구성은 분체 전체 100중량%를 기준으로 결합제의 사용량이 40중량%를 초과하는 것이 좋고, 나머지 규사의 사용량은 60중량% 범위에서 사용자의 선택에 따라 조절 가능하다.

하지만, 상기 세라믹 결합제의 사용 없이 규사만으로 분체를 구성할 수도 있다.

상기 세라믹 결합제는 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두개 이상으로 이루어진 혼합물을 사용하는 것이 좋다.

여기서, 상기 세라믹 결합제는 그 사용량이 증가할수록 색상, 내후성 및 흡착력, 착색 효과가 증가하고, 공기 중에 떠다니는 이산화탄소를 흡수하여 공기정화 작용 및 자외선 파장영역 전체와 가시광선 파장 영역 전체에 걸쳐 흡수하는 효과적인 자외선 안정제 역할을 부여할 수 있다.

본 발명에 따른 분체의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부인 것이 좋다.

본 발명에 따른 고성능 감수제는 콘크리트 시공을 할 때 콘크리트 속에 있는 작은 공기 거품을 고르게 하기 위하여 사용하는 혼화제로서, 거품을 일으키는 성질이 좋아, 콘크리트 중에 작은 기포를 고르게 발생시켜 내동결 융해성, 내식성, 내구성 등을 개선한다.

특히, 상기 감수제는 미리 믹싱된 베이스 콘크리트에 첨가하여 이것을 교반함으로써 더 부드럽게 하며, 콘크리트의 품질을 저하시키지 않고 콘크리트의 시공성을 개선할 목적으로 이용된다.

더욱이, 상기 감수제는 콘크리트 조성물의 유동성을 좋게 하여 부어 넣기 작업을 용이하게 하고, 굳은 콘크리트의 열전도율을 저하시키며, 수밀성을 향상시키는 등 2차적인 효과도 있다.

이때, 콘크리트 조성물에 사용되는 감수제의 감수율은 일반적으로 10 내지 15%정도이나 그 중 감수율이 20 내지 30%인 것을 본 발명에서는 고성능 감수제라 통칭한다.

바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형, 멜라민형, 폴리카르복실산형, 아미노 술폰산형 감수제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것이 좋고, 그 함량은 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 예를 들어 시멘트 100중량부를 기준으로 0.01 내지 10중량부를 사용할 수 있다.

이때, 상기 나프탈렌형 감수제로서 대표적인 것은 변성리그닌, 알킬아릴술폰산 및 활성지속폴리머, 폴리알킬아일슬폰산염과 반응성고분자, 알킬아릴술폰산염고축합물, 슬폰산기카르복실기 함유 다원폴리머, 알킬나프탈렌슬폰산염, 알킬아릴술폰산염변성리그닌공축합물과 변성리그닌, 리그닌유도체와 알킬아릴술포네이트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상을 들을 수 있다.

상기 멜라민형 감수제로서 대표적인 것은 변성메칠멜라민축합물과 수용성특수고분자화합물, 슬폰화멜라민고축합물 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.

상기 폴리카르복실산형 감수제로서 대표적인 것은 불포화 카르복시산 단량체를 단일 성분으로 포함하는 공중합체 또는 그의 염, 예컨대, 폴리(알킬렌 글리콜)모노아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)모노메타크릴레이트, 무수말레인산 및 스티렌의 공중합체, 아크릴레이트나 메타크릴레이트의 공중합체 및 이들 단량체와 공중합가능한 단량체로부터 유도되는 공중합체 등을 포함할 수 있다.

상기 아미노 술폰산형 감수제로서 대표적인 것은 방향족아미노슬폰산계 고분자화합물, 방향족고분자축합물과 리그닌슬폰산유도체 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.

또한, 바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형 고성능 감수제를 단독으로 사용하거나 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 혼합조성을 사용하는 것이 좋다.

상기 고성능 감수제의 사용량은 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 약 4 내지 6%가 되도록 하는 것이 바람직하다. 너무 많이 사용하면 비경제적일 뿐만 아니라, 압축강도의 감소, 철근과의 부착강도의 저하 등 여러 가지 장애가 일어나므로, 적정 사용량을 엄수해야 한다.

본 발명에 따른 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 사용하여 시공하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법이라면 특별히 한정되지 않지만, 본 발명을 보다 용이하게 설명하기 위해 이러한 일례를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 시공하고자 하는 시공면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;

상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부, 프리 폴리머 30 내지 80중량부, 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부, 및분체 5 내지 20중량부를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및

상기 타설단계가 종료된 후 방수용 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함한다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리에테르 폴리올 28g 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 72g을 반응시켜 제조한 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하였다.

그 다음, 상기 폴리우레탄 프리폴리머 70g에 포틀랜드 시멘트 100g, 가시파래 6g, 피마자유를 포함하는 에멀젼 경화 20g(피마자유와 물의 혼합비는 1:1중량비 임), 규산나트륨 10g 및 폴리모노아크릴레이트로 이루어진 고성능 감수제 2g를 혼합하여 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가시파래 6g 대신 청태 2g, 미역 2g 및 우뭇가사리 2g을 사용하여 실시하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가시파래 6g 대신 참풀가사리 1g, 미역 1g, 우뭇가사리 1g, 염주말 1g, 감태 1g, 및 톳 1g을 사용하여 실시하였다.

[실시예 4]

폴리에테르 폴리올 20g, 폴리에스테르 폴리올 8g 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 72g를 반응시켜 제조한 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하였다.

그 다음, 상기 폴리우레탄 프리폴리머 70g에 포틀랜드 시멘트 100g, 가시파래 6g, 수소화피마자유를 포함하는 에멀젼 경화 20g(수소화피마자유와 물의 혼합비는 1:1중량비 임), 규산칼륨 10g 및 폴리모노아크릴레이트로 이루어진 고성능 감수제 2g를 혼합하여 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제조하였다.

[실시예 5]

폴리에테르 폴리올 20g, 에틸렌 글리콜 8g 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 72g를 반응시켜 제조한 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하였다.

그 다음, 상기 폴리우레탄 프리폴리머 70g에 포틀랜드 시멘트 100g, 가시파래 6g, 피마자유를 포함하는 에멀젼 경화 20g(피마자유와 물의 혼합비는 1:1중량비 임) 및 규산리튬 10g 및 폴리모노아크릴레이트로 이루어진 고성능 감수제 2g를 혼합하여 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제조하였다.

[실시예 6]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 헥사메틸렌테트라민으로 이루어진 경화제 5g을 더 부가하여 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제조하였다.

[실시예 7]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 금속염계 코발트을 포함하는 경화 촉진제 3g을 더 부가하여 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 제조하였다.

[실험 1]

실시예에 따라 제조된 조성물을 물과 혼합하여 콘크리트를 제조한 후 기계적 물성, 예를 들면 가사시간, 보행가능 시간, 경화시간, 화학적 경화시간, 부착강도, 압축강도, 휨강도, 인장강도 등을 측정하였다.

그 결과를 표 1로 나타냈다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7
경화 시간(hr)	26	26	26	25	25	22	20
화학적 경화시간(day)	7	8	8	8	7	5	4
압축강도(MPa)	79	77	78	76	78	75	73

표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 7에 따라 제조된 속경성 보수용 콘크리트 조성물은 만 하루만에 경화될 정도로 신속하고, 압축강도가 콘크리트가 요구하는 물성을 충분히 만족하는 것으로 나타났다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 시멘트 100중량부를 기준으로,
   해조류 3 내지 20중량부;
   프리 폴리머 30 내지 80중량부;
   에멀젼 경화제 5 내지 30중량부;
   규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두 개 이상으로 이루어진 세라믹 결합제 및 규사를 포함하는 분체로서, 분체 전체 100중량%를 기준으로 세라믹 결합제는 40중량%를 초과하고 나머지가 규사인 분체 5 내지 20중량부; 및
   나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 고성능 감수제로서 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 4 내지 6%가 되도록 하는 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하되,
   경화 촉진제로서 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물을 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부를 더 포함하고;
   트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 선택되는 하나인 점감제 및 사슬연장제로서 폴리에스테르 폴리올을 에멀젼 경화제 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부를 더 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 해조류는 가시파래, 홀파래, 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말, 미역, 다시마, 헛가지말, 민가지말, 패, 고리매, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 쇠미역사촌, 모자반, 괭생이 모자반, 지충이, 톳, 김, 우뭇가사리, 불등가사리, 코토니, 개도박, 둥근돌김, 개우무, 새발, 참풀가사리, 꼬시래기, 진두발, 참도박, 가시우무, 비단풀, 단박, 돌가사리, 석목, 지누아리, 또는 이들 중 선택된 적어도 두 개 이상의 혼합물을 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 시공면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
   상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 해조류 3 내지 20중량부, 프리 폴리머 30 내지 80중량부, 에멀젼 경화제 5 내지 30중량부, 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들 중 적어도 두 개 이상으로 이루어진 세라믹 결합제 및 규사를 포함하는 분체로서, 분체 전체 100중량%를 기준으로 세라믹 결합제는 40중량%를 초과하고 나머지가 규사인 분체 5 내지 20중량부 및 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 고성능 감수제로서 콘크리트 중의 전 공기량이 용적으로 4 내지 6%가 되도록 하는 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하되, 경화 촉진제로서 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물을 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부를 더 포함하고, 트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 선택되는 하나인 점감제 및 사슬연장제로서 폴리에스테르 폴리올이 에멀젼 경화제 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부를 더 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
   상기 타설단계가 종료된 후 방수용 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 속경성 보수용 콘크리트 조성물의 시공방법.