KR101389741B1 - 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법 - Google Patents

폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101389741B1
KR101389741B1 KR1020130160919A KR20130160919A KR101389741B1 KR 101389741 B1 KR101389741 B1 KR 101389741B1 KR 1020130160919 A KR1020130160919 A KR 1020130160919A KR 20130160919 A KR20130160919 A KR 20130160919A KR 101389741 B1 KR101389741 B1 KR 101389741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
cement
polymer
concrete
polymer modified
Prior art date
Application number
KR1020130160919A
Other languages
English (en)
Inventor
최정필
박영준
임영환
Original Assignee
남경중공업 주식회사
주식회사 이레하이테크이앤씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 남경중공업 주식회사, 주식회사 이레하이테크이앤씨 filed Critical 남경중공업 주식회사
Priority to KR1020130160919A priority Critical patent/KR101389741B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101389741B1 publication Critical patent/KR101389741B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/121—Amines, polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2611—Polyalkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/005—Methods or materials for repairing pavings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/10—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and cement or like binders
    • E01C7/14—Concrete paving
    • E01C7/147—Repairing concrete pavings, e.g. joining cracked road sections by dowels, applying a new concrete covering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

본 발명은, 속경성 시멘트계 결합재 5∼35중량%, 잔골재 20∼65중량%, 굵은골재 20∼65중량%, 물 0.1∼15중량% 및 폴리머계 혼화제 0.01∼15중량%를 포함하며, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 10∼60중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 10∼60중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼10중량%, 석고 0.01∼10중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량%, 칼슘알루미네이트 0.01∼10중량% 및 칼슘 실리케이트 0.01∼10중량%를 포함하고, 상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 10∼70중량%, 메틸메타크릴레이트 10∼45중량%, 에틸아크릴레이트 5∼35중량%, 이타코닉산 0.1∼20중량% 및 부타디엔 0.1∼20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 콘크리트 조성물의 작업성을 개선하고, 콘크리트의 내구성을 개선하며, 특히 휨강도, 인장강도, 초기강도, 장기강도, 내염해성 및 동결융해저항성을 개선하여 콘크리트의 하자를 줄일 수 있다.

Description

폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법{Polymer modified high-performance quick-hardening cement concrete composite and overlay pavement method for concrete using the composite}
본 발명은 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로의 노면, 교량 교면 포장, 긴급한 보수공사 등에 사용되는 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물을 제작하거나 포장시에는 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 표면에 블리이딩으로 인한 레이탄스가 발생하여 표면 강도가 약해지고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 대체 방안으로 폴리머 디스퍼젼을 이용한 재료 등이 사용되고 있으나 재료 원가가 높다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기술적 측면으로는 폴리머 시멘트 콘크리트 및 무수축 콘크리트가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 경제적인 측면과 산업적 측면으로 볼 때, 콘크리트의 강도 및 내구성을 향상시킴으로써 보수 비용의 절감 효과를 얻는 것도 필요하다.
한편, 콘크리트 구조물 특히, 교량의 콘크리트 슬래브, 도로의 노면, 교량 하부 부분에서 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고, 균열 부위를 통해 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근의 부식이 일어난다. 이러한 철근의 부식 현상이 심해지면 콘크리트 구조물이 결국 붕괴될 수도 있다. 따라서, 콘크리트 구조물이 열화되어 균열이 발생하면 조속하게 열화된 부위를 보수할 필요가 있다.
최근의 긴급 보수공사에서는 초속경 시멘트에 라텍스 수지를 첨가한 초속경 라텍스 개질 콘크리트가 사용되고 있다.
그러나, 초속경 라텍스 개질 콘크리트는 점도가 매우 높은 라텍스의 특성 때문에 콘크리트를 타설 후, 콘크리트의 표면을 매끄럽게 하는 마무리작업을 할 때 콘크리트가 작업도구에 부착되는 문제가 발생되고 있을 뿐만 아니라, 경화되는 시간이 20분 정도로 매우 짧기 때문에 작업성 저하 등의 시공 상의 문제점과 더불어 시멘트 가격이 매우 고가이므로 시공비의 상승이 불가피하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0943312호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스티렌, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이타코닉산 및 부타디엔이 혼합된 폴리머계 혼화제와 속경성 시멘트계 결합재를 첨가하여 콘크리트 조성물의 작업성을 개선하고, 콘크리트의 내구성을 개선하며, 특히 휨강도, 인장강도, 초기강도, 장기강도, 내염해성 및 동결융해저항성을 개선하여 콘크리트의 하자를 줄일 수 있는 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법을 제공함에 있다.
본 발명은, 속경성 시멘트계 결합재 5∼35중량%, 잔골재 20∼65중량%, 굵은골재 20∼65중량%, 물 0.1∼15중량% 및 폴리머계 혼화제 0.01∼15중량%를 포함하며, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 10∼60중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 10∼60중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼10중량%, 석고 0.01∼10중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량%, 칼슘알루미네이트 0.01∼10중량% 및 칼슘 실리케이트 0.01∼10중량%를 포함하고, 상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 10∼70중량%, 메틸메타크릴레이트 10∼45중량%, 에틸아크릴레이트 5∼35중량%, 이타코닉산 0.1∼20중량% 및 부타디엔 0.1∼20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 폴리머계 혼화제는 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리머계 혼화제는 폴리프로필렌 에멀젼 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리머계 혼화제는 폴리비닐아민 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 알루미나 실리케이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 겔라이트 미분말 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 몰데나이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 물유리 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 재료분리방지제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 촉진제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 분말 방수제 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑(Chipping)하여 열화 부위 또는 불순물을 제거하는 단계와, 열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 상기 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위의 단면을 복구하는 단계 및 타설된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 덧씌우기 포장공법을 제공한다.
상기 프라이머는 스티렌 부타디엔 고무 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 상기 폴리머계 혼화제 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 스티렌, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이타코닉산 및 부타디엔이 혼합된 폴리머계 혼화제를 사용함으로써 콘크리트 조성물의 작업성이 개선되고 콘크리트의 내구성이 개선되며 특히 휨강도 및 인장강도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 시멘트계 결합재를 사용하여 초기강도 및 장기강도 발현, 내구성, 내염해성, 동결융해저항성 등을 개선하는 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 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 속경성 시멘트계 결합재 5∼35중량%, 잔골재 20∼65중량%, 굵은골재 20∼65중량%, 물 0.1∼15중량% 및 폴리머계 혼화제 0.01∼15중량%를 포함한다.
골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은골재로 구분한다. 잔골재는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 20∼65중량% 함유되는 것이 바람직하고, 굵은골재는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 20∼65중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 10∼60중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 10∼60중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼10중량%, 석고 0.01∼10중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량%, 칼슘알루미네이트 0.01∼10중량% 및 칼슘 실리케이트 0.01∼10중량%를 포함한다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 10∼60중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 비정질 칼슘알루미네이트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 비정질 칼슘알루미네이트의 함량이 10중량% 미만일 경우에는 콘크리트 강도를 개선하고 균열발생을 억제하는 효과가 미약할 수 있고, 상기 비정질 칼슘알루미네이트의 함량이 60중량%를 초과할 경우에는 조기 강도 발현은 우수하나 작업성 불량 및 제조원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 알루미나 시멘트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 알루미나 시멘트의 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는 콘크리트 강도를 개선하고 균열발생을 억제하는 효과가 미약할 수 있고, 상기 알루미나 시멘트의 함량이 10중량%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 석고의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 석고의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 초기강도 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 석고의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 작업성 및 내구성이 저하될 수 있다.
상기 고로슬래그는 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 고로슬래그는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 장기강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 고로슬래그의 함량이 20중량%를 초과할 경우에는 작업성은 개선되나 초기강도 발현이 저하될 수 있다.
상기 칼슘알루미네이트는 초기 강도 발현 및 건조수축 저감을 위해 사용한다. 상기 칼슘알루미네이트는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘알루미네이트의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 건초수축 저감효과가 미흡할 수 있고, 상기 칼슘알루미네이트의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 초기강도 발현효과는 있으나 작업성이 저하될 수 있다.
상기 칼슘 실리케이트는 초기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 칼슘 실리케이트는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘 실리케이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성 증진 효과가 미약할 수 있고, 상기 칼슘 실리케이트의 함량이 10중량% 초과하면 경화속도와 강도는 개선되나 작업성이 떨어질 수 있다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 경화속도와 강도를 개선하기 위하여 알루미나 실리케이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 알루미나 실리케이트는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알루미나 실리케이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성 증진 효과가 미약할 수 있고, 상기 알루미나 실리케이트의 함량이 10중량% 초과하면 경화속도와 강도는 개선되나 작업성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 겔라이트 미분말 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 겔라이트 미분말은 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 겔라이트 미분말은 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 겔라이트 미분말의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 장기강도 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 겔라이트 미분말의 함량이 20중량%를 초과할 경우에는 작업성은 개선되나 초기강도 발현이 저하될 수 있다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 몰데나이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 몰데나이트는 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 몰데나이트는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 몰데나이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 내구성 증진 효과가 미약할 수 있고, 상기 몰데나이트의 함량이 10중량% 초과하면 내구성은 개선되나 작업성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 조성물의 내수성을 개선하기 위하여 물유리 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 물유리의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 내수성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 물유리의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 내수성은 개선되나 경제적이지 못하다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 감수제 0.01∼3중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 강도 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 감수제는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 감수제로는 나프탈렌계, 멜라민계, 폴리칼본산계 감수제 등이 있으나, 폴리칼본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼3중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 재료분리방지제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 재료분리방지제는 속경성 시멘트계 결합재의 재료분리를 방지하고 작업성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 재료분리방지제는 메틸셀롤로오스, 스타치, 검(Gum) 등이 있으나, 강도 저하가 적은 스타치계 재료분리방지제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 재료분리방지제는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.001∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 응결조절제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 응결조절제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해서 석고에 의해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.001∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 응결조절제로는 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.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 촉진제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 촉진제는 물과 접촉할 경우 그 반응 속도가 매우 빠르며, 시멘트와 혼합하여 사용하게 되면 수일이 지나서 얻어지는 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 해준다. 상기 촉진제는 일반적으로 잘 알려진 물질, 예를 들어 칼슘포메이트, 염화칼슘, 질산칼슘과 같은 칼슘염, 염화마그네슘과 같은 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염, 리튬카보네이트 등을 사용할 수 있으며, 상기 촉진제는 상기 속경성 시멘트계 결합재에 0.001∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 조성물의 내수성을 개선하기 위하여 분말 방수제 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 분말 방수제로는 실리콘계 분말 방수제, 스테아레이트 금속염(Stearate metal soaps)계 분말 방수제 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리머계 혼화제는 콘크리트의 작업성, 강도 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 스티렌 10∼70중량%, 메틸메타크릴레이트 10∼45중량%, 에틸아크릴레이트 5∼35중량%, 이타코닉산 0.1∼20중량% 및 부타디엔 0.1∼20중량%를 포함한다.
상기 스티렌은 상기 폴리머계 혼화제의 탄성 부여와 압축강도 및 점탄성을 조정하기 위하여 사용한다. 상기 스티렌은 상기 폴리머계 혼화제에 10∼70중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌의 함량이 10중량% 미만이면 강도 및 점탄성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 스티렌의 함량이 70중량%를 초과할 경우 강도 및 점탄성 개선 효과는 우수하나 점도가 낮아져 시공성이 저하될 수 있다.
상기 메틸메타크릴레이트는 상기 폴리머계 혼화제의 연성 부여 및 점탄성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 메틸메타크릴레이트는 상기 폴리머계 혼화제에 10∼45중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메틸메타크릴레이트의 함량이 45중량%를 초과하면 연성 및 점탄성이 개선되나 점도가 낮아져 시공성이 떨어지고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 메틸메타크릴레이트의 함량이 10중량% 미만이면 연성 및 점탄성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 에틸아크릴레이트는 상기 폴리머계 혼화제의 연성 부여와 휨 및 부착강도를 개선하기 위하여 사용한다. 상기 에틸아크릴레이트는 상기 폴리머계 혼화제에 5∼35중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에틸아크릴레이트의 함량이 35중량%를 초과하면 연성, 휨 및 부착강도가 개선되나 점도가 높아져 시공성이 떨어질 수 있으며, 상기 에틸아크릴레이트의 함량이 5중량% 미만이면 연성, 휨 및 부착강도 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 이타코닉산은 상기 폴리머계 혼화제의 분산안정성, 혼합성 및 공기량을 제어하기 위해 사용한다. 상기 이타코닉산은 상기 폴리머계 혼화제에 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 이타코닉산의 함량이 20중량%를 초과하면 분산안정성 및 혼합성이 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 이타코닉산의 함량이 0.1중량% 미만이면 분산안정성 및 혼합성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 부타디엔은 상기 폴리머계 혼화제의 분산성 및 내수성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 부타디엔은 상기 폴리머계 혼화제에 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 부타디엔의 함량이 20중량%를 초과하면 분산성 및 내수성은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 떨어지고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 부타디엔의 함량이 0.1중량% 미만이면 분산성 및 내수성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 폴리머계 혼화제는 분산성을 향상시키기 위하여 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트는 상기 폴리머계 혼화제에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리머계 혼화제는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 폴리프로필렌 에멀젼 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 에멀젼은 상기 폴리머계 혼화제에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리머계 혼화제는 재료분리방지를 개선하기 위하여 폴리비닐아민 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐아민은 상기 폴리머계 혼화제에 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리머계 혼화제는 소포제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 소포제는 콘크리트 내의 기공을 제거하여 콘크리트의 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용하며, 상기 폴리머계 혼화제에 0.001∼5중량% 함유되는 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.
또한, 상기 폴리머계 혼화제는 공기연행제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 공기연행제는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 분산성을 개선하여 작업성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 공기연행제는 폴리칼본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 등이 있으나 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 공기연행제는 상기 폴리머계 혼화제에 0.001∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은, 속경성 시멘트계 결합재 5∼35중량%, 잔골재 20∼65중량% 및 굵은골재 20∼65중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 0.1∼15중량%와 폴리머계 혼화제 0.01∼15중량%를 더 혼합하고 소정 시간(예컨대, 1∼10분) 동안 교반하여 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 덧씌우기 포장공법은, 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑(Chipping)하여 열화 부위 또는 불순물을 제거하는 단계와, 열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 상기 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위의 단면을 복구하는 단계 및 타설된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함한다.
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 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 상기 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 물질을 의미하며, 스티렌 부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber) 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르(Poly Acryl Ester; PAE), 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA) 및 상기 폴리머계 혼화제 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다. 이때, 상기 프라이머의 고형분은 10중량% 정도로 낮추어 시공하는 것이 바람직하다. 상기 프라이머의 고형분이 10중량%를 초과하여 사용할 경우 피막 두께가 두꺼워져 도리어 부착성능을 저하시킬 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
속경성 시멘트계 결합재 18중량%, 잔골재 42중량% 및 굵은골재 34중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 4중량% 및 폴리머계 혼화제 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 43중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 30중량%, 알루미나 시멘트 5중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 10중량%, 칼슘알루미네이트 4중량%, 칼슘실리케이트 1중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 응결조절제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 스타치계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 리튬카보네이트를 사용하였고, 상기 응결조절제로는 구연산을 사용하였다.
상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 45중량%, 메틸메타크릴레이트 30중량%, 에틸아크릴레이트 15중량%, 이타코닉산 7중량%, 부타디엔 2중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 글리콜(glycol)을 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 2>
속경성 시멘트계 결합재 18중량%, 잔골재 42중량% 및 굵은골재 34중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 4중량% 및 폴리머계 혼화제 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 43중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 30중량%, 알루미나 시멘트 5중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 10중량%, 칼슘알루미네이트 4중량%, 칼슘실리케이트 1중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 응결조절제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 스타치계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 리튬카보네이트를 사용하였고, 상기 응결조절제로는 구연산을 사용하였다.
상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 40중량%, 메틸메타크릴레이트 32중량%, 에틸아크릴레이트 16중량%, 이타코닉산 8중량%, 부타디엔 3중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 글리콜(glycol)을 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
<실시예 3>
속경성 시멘트계 결합재 18중량%, 잔골재 42중량% 및 굵은골재 34중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 4중량% 및 폴리머계 혼화제 2중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 43중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 30중량%, 알루미나 시멘트 5중량%, 석고 5중량%, 고로슬래그 10중량%, 칼슘알루미네이트 4중량%, 칼슘실리케이트 1중량%, 감수제 0.5중량%, 재료분리방지제 0.5중량%, 촉진제 0.5중량% 및 응결조절제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리칼본산계 감수제를 사용하였고, 상기 재료분리방지제로는 스타치계 재료분리방지제를 사용하였으며, 상기 촉진제로는 리튬카보네이트를 사용하였고, 상기 응결조절제로는 구연산을 사용하였다.
상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 35중량%, 메틸메타크릴레이트 34중량%, 에틸아크릴레이트 17중량%, 이타코닉산 9중량%, 부타디엔 4중량%, 소포제 0.5중량% 및 공기연행제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 글리콜(glycol)을 사용하였고, 상기 공기연행제로는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 비교예를 제시하고, 비교예 1 내지 비교예 2는 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트 조성물 및 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제시한 것이다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트 20중량%, 잔골재 42중량%, 굵은골재 34중량% 및 물 4중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반하여 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
조강 포틀랜드 시멘트 18중량%, 잔골재 42중량%, 굵은골재 34중량%를 믹서에 투입하여 강제 교반한 후, 물 4중량%와 스티렌 2중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
아래의 시험예들은 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 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 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 14 11 9
실시예 2 20 18 15 12 11
실시예 3 21 18 15 13 12
비교예 1 17 14 12 10 8
비교예 2 19 14 11 7 4
위의 표 1에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 작업성이 우수하였다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 3에 따른 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 3일 후 28일 후
실시예 1 292 330 365 389 438
실시예 2 298 340 375 395 445
실시예 3 305 350 386 403 460
비교예 1 - - - 236 407
비교예 2 175 218 240 299 416
위의 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 빠르게 경화되기 때문에 4시간이 경과된 후에 타설된 시멘트 콘크리트 조성물에서 다른 작업을 수행할 수 있지만, 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물은 1일이 경과하여도 경화되지 않아 다른 작업을 전혀 수행할 수 없다. 또한, 완전히 경화된 후에도 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 압축강도가 월등히 높았다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 7일 후 28일 후
실시예 1 62 65 68 70 78
실시예 2 64 68 72 75 82
실시예 3 67 71 75 78 88
비교예 1 - - - 35 45
비교예 2 35 39 41 56 69
위의 표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 휨강도가 월등히 높았다.
<시험예 4>
상기 실시예 1 내지 실시예 3, 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2762에 규정한 방법에 따라 접착강도를 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
구 분 접착강도(kgf/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 3일 후 28일 후
실시예 1 15 16 18 20 23
실시예 2 16 18 19 21 25
실시예 3 18 19 20 22 27
비교예 1 - - - - 17
비교예 2 7 10 12 18 20
위의 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 부착강도가 월등히 높았다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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 비교예 1 비교예 2
흡수율(%) 0.8 0.6 0.4 2.7 1.2
위의 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 흡수율이 낮았다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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 비교예 1 비교예 2
내구성 지수 90 91 92 59 87
위의 표 6에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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 비교예 1 비교예 2
길이변화율
(%)		 0.04 0.03 0.03 0.11 0.08
위의 표 7에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 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 비교예 1 비교예 2
중성화 깊이(mm) 0.3 0.3 0.2 1.4 0.6
위의 표 8에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 JIS A 1171에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
염화물 이온 침투깊이(mm) 1.2 1.0 0.8 3.2 1.6
위의 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 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 (13)

  1. 속경성 시멘트계 결합재 5∼35중량%, 잔골재 20∼65중량%, 굵은골재 20∼65중량%, 물 0.1∼15중량% 및 폴리머계 혼화제 0.01∼15중량%를 포함하며,
    상기 속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 10∼60중량%, 비정질 칼슘알루미네이트 10∼60중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼10중량%, 석고 0.01∼10중량%, 고로슬래그 0.01∼20중량%, 칼슘알루미네이트 0.01∼10중량% 및 칼슘 실리케이트 0.01∼10중량%를 포함하고,
    상기 폴리머계 혼화제는 스티렌 10∼70중량%, 메틸메타크릴레이트 10∼45중량%, 에틸아크릴레이트 5∼35중량%, 이타코닉산 0.1∼20중량% 및 부타디엔 0.1∼20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리머계 혼화제는 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리머계 혼화제는 폴리프로필렌 에멀젼 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리머계 혼화제는 폴리비닐아민 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 알루미나 실리케이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 겔라이트 미분말 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 몰데나이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 물유리 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 메틸셀롤로오스, 스타치 및 검(Gum) 중에서 선택된 1종 이상의 재료분리방지제 0.001∼5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 칼슘염, 염화물, 황산염, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산염, 포름산 또는 그의 염 및 리튬카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 촉진제 0.001∼5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 속경성 시멘트계 결합재는 분말 방수제 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  12. 콘크리트 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑(Chipping)하여 열화 부위 또는 불순물을 제거하는 단계;
    열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위에 프라이머(primer)를 도포하는 단계;
    상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 제1항에 기재된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화 부위 또는 불순물이 제거된 부위의 단면을 복구하는 단계; 및
    타설된 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 양생제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 덧씌우기 포장공법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프라이머는 스티렌 부타디엔 고무 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 제1항에 기재된 폴리머계 혼화제 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 덧씌우기 포장공법.
KR1020130160919A 2013-12-23 2013-12-23 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법 KR101389741B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130160919A KR101389741B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130160919A KR101389741B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101389741B1 true KR101389741B1 (ko) 2014-04-29

Family

ID=50658840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130160919A KR101389741B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101389741B1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465446B1 (ko) * 2014-06-20 2014-11-26 주식회사 유신 내염성 초속경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 교면 또는 포장면 보수방법
KR101467386B1 (ko) 2014-05-12 2014-12-02 백영철 강도 및 내구성이 우수한 친환경 경관 판넬용 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 경관 판넬 제조방법 및 그 시공방법
KR101714547B1 (ko) * 2016-08-23 2017-03-22 예도컨스텍(주) 콘크리트 표면 보호용 친환경 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면보호공법
KR101720034B1 (ko) * 2016-07-13 2017-03-27 최종윤 자기보수성을 가지는 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 유지 보수 공법
KR101729475B1 (ko) * 2016-08-30 2017-04-25 (주)국제화건 콘크리트 구조물 표면 보호용 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면보호공법
KR101796418B1 (ko) * 2017-04-26 2017-11-09 주식회사 에프원테크 속경성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101801616B1 (ko) * 2017-03-22 2017-11-27 주식회사 윤창이엔씨 콘크리트 구조물 단면복구용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101816756B1 (ko) * 2017-05-30 2018-02-21 주식회사 에이지 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR102069789B1 (ko) * 2019-07-05 2020-01-28 주식회사 남경페이브 콘크리트 혼화용 폴리머로 개질된 고내구성 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR102337098B1 (ko) * 2021-03-31 2021-12-09 남경건설(주) 균열제어형 친환경 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로의 보수시공방법
KR102337110B1 (ko) 2021-04-08 2021-12-10 남경중공업 주식회사 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR102337117B1 (ko) 2021-04-08 2021-12-13 유한회사 주연건설 수축저감형 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR102364292B1 (ko) 2021-05-27 2022-02-17 유세균 고기능성 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지 보수 방법
KR102439032B1 (ko) * 2022-04-22 2022-09-02 순경석 친환경 단면보수용 방청폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수공법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576378A (en) * 1991-10-16 1996-11-19 The Dow Chemical Company High Tg polymer and redispersible powder for use in hydraulic portland cement mortar and concrete
JP2005272156A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント混和材、セメント組成物、急硬グラウト材、急硬グラウト、及びそれを用いた地山変形防止工法
KR101194556B1 (ko) * 2012-07-12 2012-10-25 남경건설(주) 유황을 혼입한 무기계 결합재와 아크릴계 에멀젼을 이용한 개질 속경성 콘크리트 조성물 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576378A (en) * 1991-10-16 1996-11-19 The Dow Chemical Company High Tg polymer and redispersible powder for use in hydraulic portland cement mortar and concrete
JP2005272156A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント混和材、セメント組成物、急硬グラウト材、急硬グラウト、及びそれを用いた地山変形防止工法
KR101194556B1 (ko) * 2012-07-12 2012-10-25 남경건설(주) 유황을 혼입한 무기계 결합재와 아크릴계 에멀젼을 이용한 개질 속경성 콘크리트 조성물 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101467386B1 (ko) 2014-05-12 2014-12-02 백영철 강도 및 내구성이 우수한 친환경 경관 판넬용 시멘트 콘크리트 조성물, 이를 이용한 경관 판넬 제조방법 및 그 시공방법
KR101465446B1 (ko) * 2014-06-20 2014-11-26 주식회사 유신 내염성 초속경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 교면 또는 포장면 보수방법
KR101720034B1 (ko) * 2016-07-13 2017-03-27 최종윤 자기보수성을 가지는 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 유지 보수 공법
KR101714547B1 (ko) * 2016-08-23 2017-03-22 예도컨스텍(주) 콘크리트 표면 보호용 친환경 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면보호공법
KR101729475B1 (ko) * 2016-08-30 2017-04-25 (주)국제화건 콘크리트 구조물 표면 보호용 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면보호공법
KR101801616B1 (ko) * 2017-03-22 2017-11-27 주식회사 윤창이엔씨 콘크리트 구조물 단면복구용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101796418B1 (ko) * 2017-04-26 2017-11-09 주식회사 에프원테크 속경성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101816756B1 (ko) * 2017-05-30 2018-02-21 주식회사 에이지 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR102069789B1 (ko) * 2019-07-05 2020-01-28 주식회사 남경페이브 콘크리트 혼화용 폴리머로 개질된 고내구성 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR102337098B1 (ko) * 2021-03-31 2021-12-09 남경건설(주) 균열제어형 친환경 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로의 보수시공방법
KR102337110B1 (ko) 2021-04-08 2021-12-10 남경중공업 주식회사 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR102337117B1 (ko) 2021-04-08 2021-12-13 유한회사 주연건설 수축저감형 폴리머 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR102364292B1 (ko) 2021-05-27 2022-02-17 유세균 고기능성 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지 보수 방법
KR102439032B1 (ko) * 2022-04-22 2022-09-02 순경석 친환경 단면보수용 방청폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101389741B1 (ko) 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR101193390B1 (ko) 폴리머 개질 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
KR101389745B1 (ko) 조기강도 발현을 위한 폴리머 개질 고성능 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR101355400B1 (ko) 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101814725B1 (ko) 내구성이 우수한 수축저감형 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR101355406B1 (ko) 내구성이 우수한 조기강도 발현형 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR101392958B1 (ko) 폴리머 결합재를 구비하는 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수방법
KR101875461B1 (ko) 내구성이 개선된 초속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101672714B1 (ko) 자기 치유성, 내구성 및 강도가 향상된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법
KR101456472B1 (ko) 고성능 폴리머 혼입 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101456676B1 (ko) 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
KR101720037B1 (ko) 수중불분리 무수축 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101681936B1 (ko) 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법
KR101720504B1 (ko) 내구성능이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 유지 보수 공법
KR101498502B1 (ko) 폴리머 혼입 조강성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
KR101672713B1 (ko) 자기 치유성, 내구성 및 강도가 향상된 조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지보수방법
KR101422206B1 (ko) 고성능 유동성 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면보호 공법
KR101533093B1 (ko) 실리콘 폐슬러지를 이용한 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101956631B1 (ko) 도로 포장 보수용 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101368214B1 (ko) 조기강도 발현형 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101549612B1 (ko) 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101073892B1 (ko) 강도 및 내구성이 우수한 속경형 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101352903B1 (ko) 유동성 및 시공성이 우수한 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법, 콘크리트 구조물에 대한 주입 보수공법, 콘크리트 구조물의 표면처리 공법 및 콘크리트 구조물의 표면보호처리 공법
KR101708357B1 (ko) 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101672700B1 (ko) 자기 치유성을 갖는 고성능 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수와 내구성 증진공법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170223

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180213

Year of fee payment: 5