KR101420965B1 - 쇄석 및 우레탄을 포함하는 보수재 - Google Patents

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KR101420965B1
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이상덕
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

일 실시예에 따른 보수재는, 쇄석, 상기 쇄석에 혼합되는 우레탄 약액 및 상기 우레탄 약액에 혼합되어 상기 우레탄 약액을 발포시키는 경화재를 포함하고, 상기 우레탄 약액 및 경화재의 화학반응에 의해 고결 및 경화되어 상기 쇄석의 공극을 채움으로써 강도를 향상시키며, 상기 우레탄 약액 및 상기 경화재의 혼합 비율에 따라 쇄석 혼합 비율이 결정될 수 있다.

Description

쇄석 및 우레탄을 포함하는 보수재{REPAIRING MATERIAL COMPRISING CRUSHED STONE AND URETHANE}
본 발명은 보수재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내구성을 향상시키고 경제적으로 효율적인 보수재에 관한 것이다.
우리나라의 연육교나 해안가 교량 등 바다에 인접한 도로에 설치된 각종 시설물들과 방파제, 부두 시설물 등 각종 해양시설물이나 구조물들은 태풍이나 쓰나미 발생 시, 끊임없이 반복되는 하천수 유입, 파도 및 밀물의 충격으로 인해 토사 지반 사이에 해수 및 하천수가 침투하게 되어 심각하게 파괴될 수 있다.
또한, 해수와 접하게 되는 해양시설물은 시간이 경과함에 따라 해수 중에 유영 중인 해양생물(삿갓조개, 조류, 플랑크톤, 각종 생물의 유생 등)이 부착되어 성장하게 될 수 있다. 이러한 해양생물들은 비교적 해수의 유동이 없고 따스한 조건에서 바위나 각종 구조물의 표면에 부착되어 자생하는 특성이 있다. 따라서 해양생물이 해수면에 잠기는 선박 선체 또는 해양시설물의 표면에 부착되어 증식하게 될 경우 구조물의 부식을 촉진시키며 내구성을 저하시킬 수 있다.
이에 의해, 1999년 10월 14일에 출원된 선행문헌 제1999-0044519호에는, 내염성이 개선된 해수용 어초에 대하여 개시된다.
일 실시예에 따른 목적은 내염성, 내구성 및 기밀성을 향상시킬 수 있는 보수재를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 지진 또는 진동으로부터 에너지를 흡수하여 고반발 탄성을 유지할 수 있는 보수재를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 시공 즉시 짧은 시간 내에 양생된 보수 또는 보강 효과를 발휘할 수 있어 공기를 단축시킬 수 있는 보수재를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 거푸집 공사가 요구되지 않아 시공이 간편할 수 있는 보수재를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 기존 구조물의 변형 없이 공동부나 파손된 옹벽 부위만을 경제적으로 보수, 보강 또는 신축할 수 있는 보수재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 보수재는 쇄석, 상기 쇄석에 혼합되는 우레탄 약액 및 상기 우레탄 약액에 혼합되어 상기 우레탄 약액을 발포시키는 경화재를 포함하고, 상기 우레탄 약액 및 경화재의 화학반응에 의해 고결 및 경화되어 상기 쇄석의 공극을 채움으로써 강도를 향상시키며, 상기 우레탄 약액 및 상기 경화재의 혼합 비율에 따라 쇄석 혼합 비율이 결정될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합되어 우레탄 폼이 형성되는 경우, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 35% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 28% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 35% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 28% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합되어 우레탄 폼이 형성되는 경우, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 102.5% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 19% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 102.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 19% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 경화재의 주성분은 이소시아네이트계 화합물이며, 상기 이소시아네이트계 화합물은 MDI 단량체, MDI 이량체, MDI 삼량체, 고분자 MDI, MDI 프레폴리머 또는 지방족 3차 디아미드계 화합물을 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 폴리올, 발포제, 촉매, 정포제 또는 발색제가 더 혼합될 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에 의하면 내염성, 내구성 및 기밀성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에 의하면 지진 또는 진동으로부터 에너지를 흡수하여 고반발 탄성을 유지할 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에 의하면 시공 즉시 짧은 시간 내에 양생된 보수 또는 보강 효과를 발휘할 수 있어 공기를 단축시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에 의하면 거푸집 공사가 요구되지 않아 시공이 간편할 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에 의하면 기존 구조물의 변형 없이 공동부나 파손된 옹벽 부위만을 경제적으로 보수, 보강 또는 신축할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 보수재의 제작 방법을 도시한다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
일 실시예에 따른 보수재는 쇄석, 우레탄 약액 및 경화재를 혼합하여 만들어질 수 있다.
상기 쇄석은 암석과 큰 옥석을 쇄석기로 파쇄하여 만든 자갈로서 쇄석자갈이라고도 하며, 정화조, 여과조, 정화조, 여과조, 접촉여상 등의 충전재, 콘크리트용 골재, 도로 건설재 등에 이용될 수 있다.
또한, 쇄석의 양은 후술할 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합된 반경질 우레탄 폼의 경우, 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
구체적으로, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 35% 미만인 경화재가 혼합될 때, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 28% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다. 또한, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 35% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합될 때, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 28% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
또한, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합된 경질 우레탄 폼의 경우에는 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
구체적으로, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 102.5% 미만인 경화재가 혼합될 때, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 19% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다. 또한, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 102.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합될 때, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 19% 미만인 쇄석이 혼합될 수 있다.
이와 같이 반경질 또는 경질 우레탄 폼의 액비에 따라 쇄석의 최적량을 혼합함으로써 불필요하게 많은 양을 혼합하지 않아도 되므로 경제적으로 강도를 향상시킬 수 있다.
경화재는 MDI단량체, MDI이량체, MDI 삼량체, POLYMERIC MDI, MDI 프레폴리머 및 지방족 3차디아미드계 화합물을 포함하는 이소시아네이트계 화합물을 주성분으로 이와 같은 화학물들이 적절한 비율로 혼합 또는 반응하여 제조될 수 있다.
우레탄 약액 및 경화재가 혼합하게 되면 순간적으로 화학 반응이 일어나 발포되고 고결될 수 있다.
이때 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율에 의해 반경질 우레탄 폼 또는 경질 우레탄 폼이 형성될 수 있다.
예를 들어, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합되는 경우 반경질 우레탄 폼이 형성될 수 있으며, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합되는 경우 경질 우레탄 폼이 형성될 수 있다.
반경질 우레탄 폼의 경우, 외형이 경질 및 연질의 중간 정도의 경도를 나타내며, 충격 흡수성 및 표면 촉감 등이 우수하여, 주로 자동차 내장재(In-Panel, Steering Wheel, Arm Rest) 등에 사용될 수 있다. 반면, 경질 우레탄 폼의 경우, 외형이 딱딱하며, 외부의 힘에 의해 변형되면 원래 형태로 복원이 어려우며, 단열재 또는 충전재 등으로 사용될 수 있다.
이와 같이 형성된 우레탄 폼을 이용하여 지진이나 진동으로부터 에너지를 흡수하고 고반발 특성을 유지할 수 있으며, 이음매가 없고 모양이나 형태에 상관없이 다양한 토목 현장에 적용할 수 있다. 또한, 순간적으로 화학 반응이 일어나므로, 경화 시간이 단축되어 공기를 단축할 수 있다. 게다가 우레탄은 기본적으로 강한 내염성을 갖고 있어 바닷물에 의해 분해되거나 변질되지 않은 특성이 있다.
이러한 구성에 의하여 일 실시예에 따른 보수재는 내염성 및 내구성이 향상될 수 있으며, 거푸집이 요구되지 않아 경제적이며 시공이 편리할 수 있다. 또한, 우레탄 및 경화재의 혼합 비율에 따른 쇄석의 최적 혼합 비율이 결정될 수 있어 구조물의 보수 또는 보강이 경제적으로 이루어질 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 보수재의 제작 방법을 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 보수재는 다음과 같이 제작될 수 있다.
우선, 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율을 결정한다(S10).
상기 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율 및 추가되는 물질에 의해 반경질 우레탄 폼 및 경질 우레탄 폼으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 반경질 우레탄 폼으로 형성되는 경우, 우레탄 약액 및 경화재는 다음과 같이 서로 다른 액비로 혼합될 수 있다.
처

방		 KE-810 68.0 68.7 69.1
폴리머 폴리올 29.1 29.5 29.6
정포제 0.2 0.2 0.2
촉매 0.5 0.5 0.5
물 2.2 1.1 0.6
개방된 폼 밀도
(g/㎤)		 0.07~0.08 0.11~0.12 0.20~0.21
액비
(B/C-MDI)		 100/60 100/39 100/30
반경질 우레탄 폼은 KE-810, 폴리머 폴리올, 정포제, 촉매, 물을 혼합하여 생성하였다.
[표 1]을 참조하여, 상기 우레탄 약액 및 경화재는 100/60, 100/39 또는 100/30의 액비로 혼합될 수 있다. 예를 들어 우레탄 약액의 중량이 100㎎일 경우, 경화재는 각각 60㎎, 39㎎, 30㎎일 수 있다. 이와 같이 우레탄 약액에 비해 경화재의 양이 적게 혼합될 수 있다.
구체적으로, KE-810는 연질 및 반경질 폼용 폴리에테르 폴리올로서 25℃에서 1000 - 1300의 점도를 구비할 수 있다. 또한, 자동차 Seat, Steering Wheel, Crash Pad, Dash Pad Foam등의 자동차 내/외장재 및 Integral Skin Foam, 가구용 Cushion, 완구용 Urethane 원료로 다양하게 사용할 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재에서는 반경질 우레탄 폼용 폴리에테르 폴리올로서 KE-810을 예로 들어 실험하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 요구되는 특성에 따라 분자량 및 관능기(fuctional group)를 고려하여 다양한 폴리올 제품이 선택될 수 있다.
또한, 폴리머 폴리올은 다양한 우레탄 폼의 제조에서 단독 혹은 베이스 폴리올과 함께 혼합하여 사용될 수 있는 폴리올로서, 폼의 경도 및 통기성을 증가시킬 수 있다. 주로 연질 또는 반경질 폼을 형성할 때 첨가될 수 있다.
또한, 정포제는 우레탄 약액 및 경화재의 반응 중에 생성된 기포에 의해
폼 내에 형성되는 셀의 연통화 및 연통화 정도를 조절할 수 있다. 게다가, 유화 작용을 하여 원료의 혼합을 용이하게 하며, 우레탄 시스템의 표면장력을 낮춰 기포성장을 도우며, 우레탄 셀 막의 안정화를 도모할 수 있다.
마지막으로, 촉매를 혼합하여 우레탄 약액 및 경화재의 화학반응을 촉진시킬 수 있다. 예를 들어 tertiary amine계 촉매, 유기 금속계 촉매가 일반적으로 사용될 수 있다.
구체적으로, 촉매에는 수지화 촉매, 포화 촉매, 밸런스 촉매, 삼량화 촉매가 있다. 수지화 촉매는 폴리올과 이소시아네이트 반응(수지화 반응)을 촉진시켜주는 촉매이고, 포화 촉매는 이소시아네이트와 물의 반응(포화 반응)을 촉진시켜주는 촉매이며, 밸런스 촉매는 수지화 반응과 포화 반응 모두를 적절하게 촉진시켜 주는 촉매이고, 삼량화 촉매는 이소시아네이트 3개가 반응하여 이소시아누레이트를 형성(삼량화 반응)하는 것을 촉진시킬 수 있다.
또한, 이러한 혼합물에 난연제 또는 발색재를 더 혼합할 수 있다. 예를 들어, 난연제의 경우, 최종 폼의 난연효과를 위해 사용될 수 있으며, 발색제는 색소를 추가하기 위해 사용될 수 있다.
전술한 KE-810, 폴리머 폴리올, 정포제, 촉매 및 물의 첨가되는 양은 우레탄 약액 및 경화재의 액비에 따라 약간의 차이가 있을 수 있다.
경질 우레탄 폼은 다음과 같이 혼합되어 구성될 수 있으며, 이러한 경질우레탄 폼은 내구성이 강한 수중 구조물의 보수/보강 또는 신축 등에 사용될 수 있다.
처

방		 KR-460NF 95.5 96.4 96.8
정포제 1.5 1.5 1.5
촉매 1.2 1.2 1.2
물 1.8 0.9 0.5
Open Foam Density
(g/㎤)		 0.07~0.08 0.10~0.11 0.19~0.20
액비
(C/C-MDI)		 100/110 100/106 100/99
[표 2]를 참조하여, 우레탄 약액, 경화재 및 기타 물질들로 혼합될 수 있다. [표 1]에 언급된 것과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 우레탄 약액 및 경화재는 100/110, 100/106 또는 100/99의 액비로 혼합될 수 있다. 예를 들어 우레탄 약액의 중량이 100㎎일 경우, 경화재는 각각 110㎎, 106㎎, 99㎎일 수 있다. 이와 같이 우레탄 약액에 대해 경화재의 양이 많이 혼합될 수 있다.
구체적으로, KR-460NF은 경질 폼용 폴리에테르 폴리올로서, 관능기가 많기 때문에 생성된 폼이 구조적 안정성은 물론 기계적 물성, 단열성 등이 우수할 수 있다. 또한, 이소시아테이트와 상용성이 좋으므로 발포가 용이하여 경질 폼 제조에 가장 일반적으로 사용된다.
또한, 정포제는 셀의 독립 기포율을 높여 단열성을 향상시킬 수 있다. 이때 독립 기포율이란 작은 벌집형 셀들 중 닫혀진 셀의 백분율을 의미한다.
전술한 KR-460NF, 정포제, 촉매 및 물의 첨가되는 양은 우레탄 약액 및 경화재의 액비에 따라 약간의 차이가 있을 수 있다.
이와 같이 [표 1] 및 [표 2]를 참조하여 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율을 결정할 수 있다.
이어서, 쇄석의 최적 혼합 비율을 결정할 수 있다(S20).
예를 들어, 반경질 우레탄 폼의 경우, 반경질 우레탄 폼 액비가 100/60인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 60%의 경화재가 혼합된 경우, 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 288.9g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 22%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
또한, 반경질 우레탄 폼 액비가 100/39인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 39%의 경화재가 혼합된 경우, 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 284.95g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 22%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
또한, 반경질 우레탄 폼 액비가 100/30인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 30%의 경화재가 혼합된 경우, 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 442g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 34%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
경질 우레탄의 경우, 경질 우레탄 폼 액비가 100/110인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 110%의 경화재가 혼합된 경우, 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 210g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 16%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
또한, 경질 우레탄 폼 액비가 100/106인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 106%의 경화재가 혼합된 경우, 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 226.6g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 17%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
또한, 경질 우레탄 폼 액비가 100/99인 경우, 즉, 우레탄 약액에 우레탄 약액의 중량 대비 99%의 경화재가 혼합된 경우, 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g일 때 278.5g인 쇄석이 혼합될 수 있다. 그러므로 경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 약 22%인 쇄석이 혼합될 수 있다.
이와 같이 쇄석의 최적의 혼합 비율을 결정함으로써 경제적으로 강도를 향상시킬 수 있다.
이어서, 결정된 혼합 비율에 따른 쇄석, 우레탄 약액 및 경화재를 혼합할 수 있다(S30).
예를 들어 쇄석, 우레탄 약액 및 경화재는 동시에 혼합되거나, 보수 또는 보강이 요구되는 곳에 쇄석을 먼저 위치시킨 후에 우레탄 약액 및 경화재를 주입할 수 있다.
쇄석을 먼저 위치시킨 후에 우레탄 약액 및 경화재를 주입하는 경우, 우레탄 약액 및 경화재를 포함하는 혼합물은 특수 제작된 스프레이 건으로 표면에 직접 분사되거나, 발포기를 사용하여 대상물의 공간에 주입될 수 있다.
예를 들어 우레탄 약액 및 경화재를 포함하는 혼합물을 스프레이 건으로 쇄석 표면에 직접 분사하여 발포시킬 수 있다. 이 경우 흡수율이 매우 낮으며, 강력한 접착력을 가지며, 단열 시공이 힘든 굴곡면의 단열에 효과적일 수 있다.
또한, 우레탄 약액 및 경화재를 포함하는 혼합물을 발포기를 사용하여 쇄석의 공간에 주입하여 발포시킬 수 있다. 이 경우 보드 단열에서 생기는 이음매를 없애주며, 대상 구조물에 강한 자기 접착력을 가질 수 있다.
이때 쇄석에 우레탄 약액 및 경화재를 포함하는 혼합물이 주입됨과 동시에 화학 반응이 일어나므로 경화가 빨리 이루어져 공기를 단축할 수 있다. 또한, 보수 또는 보강이 요구되는 곳에 제공하여 시공함에 의해 거푸집이 별도로 요구되지 않는다는 점에서 시공이 편리할 수 있다.
이어서, 쇄석과 함께 결합된 우레탄 폼이 형성될 수 있다(S40).
구체적으로 우레탄 약액 및 경화재를 포함하는 혼합물이 발포하면서 쇄석 사이의 공극에 채워져 쇄석과 함께 우레탄 폼이 형성될 수 있다.
이때 우레탄 약액 및 경화재의 혼합 비율에 의해 반경질 우레탄 폼 또는 경질 우레탄 폼이 형성될 수 있다.
상기 반경질 우레탄 폼 또는 경질 우레탄 폼은 일정한 형태나 모양이 없으며 양생 후에 원하는 형상을 얻을 수 있다. 또한 이음매가 없이 형성될 수 있어, 온도 변화, 건조 수축 등에 의해 생기는 크랙(crack)의 발생을 감소시킬 수 있다.
이와 같이 쇄석과 결합된 우레탄 폼을 이용할 경우 다음과 같은 물리적 특성을 나타낼 수 있다.
쇄석과 결합된 반경질 우레탄 폼의 경우, 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g이고 288.9g인 쇄석이 혼합될 때와 반경질 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g이고 442g인 쇄석이 혼합될 때, 쇄석의 무게가 차이가 있음에도 불구하고 경화 수축율은 0.3%, 인장 강도는 2.4 ~ 2.5 N/mm2, 압축강도는 1.3N/mm2로 동일한 값을 나타낸다. 따라서 반경질 우레탄 폼의 경우 일정 이상의 쇄석이 함유될 경우 경화수축율, 인장강도 및 압축강도 등은 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.
반면, 흡수율에 있어서, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g이고 288.9g인 쇄석이 혼합될 때는 19%, 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량이 1300g이고 442g인 쇄석이 혼합될 때는 10%로 차이가 있다. 따라서 반경질 우레탄 폼의 경우 쇄석의 양에 의해 흡수율이 변화될 수 있다.
이와 같이 요구되는 경화수축율, 인장강도, 압축강도 및 흡수율을 고려하여 최적의 양으로 우레탄 약액, 경화재 및 쇄석을 혼합할 수 있다.
일 실시예에 따른 보수재는 기본적으로 강한 내염성을 가진 우레탄을 이용하여 바닷물에 분해되거나 변질되지 않으며 지진이나 쓰나미로부터의 진동에너지를 흡수할 수 있다. 또한 기존 구조물의 변형 없이 공동부나 파손된 옹벽 부위에 즉시 사용할 수 있어 경제적이다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
S10: 우레탄 및 경화재의 혼합 비율을 결정하는 단계
S20: 결정된 우레탄 및 경화재의 혼합 비율에 따라 쇄석의 혼합 비율을 결정하는 단계
S30: 상기 결정된 비율에 따른 우레탄, 경화재 및 쇄석을 혼합하는 단계
S40: 쇄석과 결합된 우레탄 폼이 형성되는 단계

Claims (9)

  1. 쇄석;
    상기 쇄석에 혼합되는 우레탄 약액; 및
    상기 우레탄 약액에 혼합되어 상기 우레탄 약액을 발포시키는 경화재;
    를 포함하고,
    상기 우레탄 약액 및 경화재의 화학반응에 의해 고결 및 경화되어 상기 쇄석의 공극을 채움으로써 강도를 향상시키며, 상기 우레탄 약액 및 상기 경화재의 혼합 비율에 따라 쇄석의 혼합 비율이 결정되고,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합되어 우레탄 폼이 형성되는 경우, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합되고,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합되어 우레탄 폼이 형성되는 경우, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합되는 보수재.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 25% 이상 35% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 28% 이상 40% 미만인 쇄석이 혼합되는 보수재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 35% 이상 70% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 16% 이상 28% 미만인 쇄석이 혼합되는 보수재.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 95.5% 이상 102.5% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 19% 이상 23% 미만인 쇄석이 혼합되는 보수재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄 약액에 상기 우레탄 약액의 중량 대비 102.5% 이상 112% 미만인 경화재가 혼합될 때, 상기 우레탄 폼 및 쇄석의 전체 중량 대비 15.5% 이상 19% 미만인 쇄석이 혼합되는 보수재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 경화재의 주성분은 이소시아네이트계 화합물이며, 상기 이소시아네이트계 화합물은 MDI 단량체, MDI 이량체, MDI 삼량체, 고분자 MDI, MDI 프레폴리머 또는 지방족 3차 디아미드계 화합물을 포함하는 보수재.
  9. 제1항에 있어서,
    폴리올, 발포제, 촉매, 정포제 또는 발색제가 더 혼합될 수 있는 보수재.
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