KR101586416B1 - Latex Modified Concrete Composition with Self-Healing Development Properties and Pavement Method Using the Same - Google Patents

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KR101586416B1
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안상욱
박재범
이정우
정경선
최용기
최은영
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에스에스씨산업(주)
주식회사 인트켐
정경선
최은영
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Abstract

The present invention relates to a high performance latex modified concrete composition and a road pavement method using the same, wherein the high performance latex modified concrete composition applies a modified silicon cross-linked bond type latex resin to a latex modified concrete composition in order to improve permeation resistance of chloride ions and bonding performance in comparison with an existing latex modified concrete applied with a general latex resin, and thus obtain self-healing properties. In the present invention, provided is the high performance latex modified concrete composition. In latex modified concrete (LMC) in which a latex resin is mixed into cement concrete, the latex resin is a silicon latex resin containing an inorganic reaction group (CxHyOz, CaHCb) which is an end group of silane by making the latex resin mixed with a silane coupling agent. The cement concrete vitally contains a water-soluble inorganic gelation agent, alkali sulphate, sodium aluminate, and water-soluble silica. The cement concrete also contains and is mixed with self-healing admixture composed to selectively include a fluorinated retarder. A binding agent for the cement concrete vitally contains Portland cement, CSA, gypsum hemihydrate, and lithium carbonate and is used as an ultrarapid hardening binding agent selectively containing silica fume, citric acid, and a high-range water-reducing agent.

Description

자기치유 특성을 갖는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법{Latex Modified Concrete Composition with Self-Healing Development Properties and Pavement Method Using the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-performance latex modified concrete composition having self-healing properties and a road paving method using the latex modified concrete composition.

본 발명은 염화물이온 침투저항성이 우수한 라텍스 개질 콘크리트(LMC Latex Modified Concrete)와 이를 이용한 도로 포장공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개질된 실리콘가교결합형 라텍스수지와 함께 자기치유 혼화재를 적용함으로써 일반 라텍스수지를 적용한 기존 라텍스 개질 콘크리트보다 염화물이온 침투저항성과 부착성능을 증대시키고 더불어 자기치유 특성을 부가시킨 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물과 이를 바람직하게 이용한 도로 포장공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a LMC latex modified concrete excellent in chloride ion penetration resistance and a road paving method using the LMC latex modified concrete. More particularly, the present invention relates to a latex- The present invention relates to a high performance latex modified concrete composition which is improved in chloride ion penetration resistance and adhesion performance and has a self-healing property, as compared with existing latex modified concrete to which resin is applied, and a road paving method using the same.

도로의 표면에는 차량 등이 원활하게 통행할 수 있도록 포장공사를 한다. 특히 도로는 포장공사 기간동안 도로의 일부 또는 전면 통행이 불가능하여 교통통제에 따른 경제적 부담과 손실이 발생하기 때문에 포장공사는 빠르고 원활하게 실시가능할 필요가 있다. 이에 따라 도로 포장재는 빠른 초기강도 성능 확보, 장기적인 내구성 확보, 수분 또는 염해성분침투 방지를 통한 교량 슬래브의 보호, 유지보수 최소화를 위한 우수한 물리성능 확보 등이 주요특성으로 요구된다. 뿐만 아니라 시공시 도로 바닥콘크리트 및 철근의 부식 방지와 내구성 저하 방지를 위한 방수성능, 균열저항을 위한 높은 휨인장강도 성능, 도로 바닥콘크리트(교량의 경우 RC슬래브)과의 우수한 부착성능 등도 우선적으로 필요한 특성이 된다.On the surface of the road, the pavement is constructed so that vehicles can pass smoothly. In particular, roads can not be partially or fully accessible during the pavement construction period, so that the economic burden and loss due to traffic control can occur, so that the pavement construction needs to be carried out quickly and smoothly. As a result, road pavement materials are required to have high initial strength performance, long-term durability, protection of bridge slabs by preventing penetration of moisture or salt, and excellent physical performance for minimizing maintenance. In addition, waterproofing performance for preventing corrosion of road-bottomed concrete and reinforcing bars and preventing durability degradation, high bending tensile strength performance for crack resistance, and excellent adhesion performance with roadbed concrete (RC slab for bridges) .

한편 기존 도로 포장면의 손상원인을 살펴보면, 중량 차량 통행에 따른 소성변형과 충격, 동계 온도저하에 따른 수분침투로 인한 동결융해, 차량 통행으로 인해 진동이나 처짐에 의한 파손과 파손부위를 통한 염화물이온 침투, 방수성능 부족으로 인해 도포포장면의 수분 흡수 침투로 인한 도로 바닥콘크리트의 열화와 열화면에서의 도로 포장재의 부착저하 등을 들 수 있다. 따라서 도로 포장기술로는, 기존 포장 콘크리트와 유사한 수준의 작업성능과 물리적 특성을 가지는 기술이 요구되며, 특히 교량의 표면을 포장하기 위한 교면 포장기술로 무엇보다도 교량 바닥콘크리트의 열화방지를 위해 염화물이온의 침투저항성이 우수하고 교량 바닥콘크리트와의 부착성능이 우수하며 또한 교면 포장콘크리트 시공 후 미세크랙에 대한 발생방지 및 치유성능 부여를 통한 내구성을 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다.On the other hand, the causes of damages of existing road pavement are as follows: plastic deformation and impact due to heavy vehicle traffic, freezing and thawing due to moisture penetration due to lowering of the winter temperature, chloride ion Deterioration of road-floor concrete due to penetration of water absorption on the pavement surface due to insufficient penetration and waterproof performance, and deterioration of adhesion of road pavement on the heat screen. Therefore, as a road pavement technology, a technique having work performance and physical characteristics similar to those of existing pavement concrete is required. In particular, as a pavement pavement technology for packing the surface of a bridge, And it is required to have a technique to improve durability through prevention of occurrence of micro cracks after cemented concrete pavement construction and improvement of curing performance.

도로 포장재로는 아스팔트 콘크리트가 대표적이다. 그런데 아스팔트 콘크리트는 시공비가 저렴한 장점이 있으나, 방수성능이 부족하고 도로 바닥콘크리트의 보호특성이 낮아 도로 바닥콘크리트의 손상이 심하지 않는 부위에만 일부 적용이 가능한 단점이 있다. 최근의 기술로는 마이크로시멘트, 실리카흄, 초속경시멘트 등의 활용을 통해 수밀성 등 물성 향상을 구현한 콘크리트가 있으나, 복합적인 성능 요구치를 만족하지 못하고 있는 상황이다. 그리고 염화물이온 침투저항성 향상을 위해 라텍스수지를 혼입한 라텍스 개질 콘크리트(LMC, Latex Modified Concrete)가 있는데, 라텍스 개질 콘크리트는 라텍스수지에 의한 원재료비 증가로 경제성에 부담이 있고 또한 라텍스수지 특성상 끈적임이 있어 콘크리트 적용시 작업성 저하와 응결이 짧아지는 문제점이 있다.As a road packaging material, asphalt concrete is representative. However, asphalt concrete has the advantage of low construction cost, but it has a disadvantage that it can be applied only to the part where the damage of the road floor concrete is not severe because the waterproof performance is insufficient and the protection property of the road floor concrete is low. Recently, concrete has been used to improve physical properties such as water tightness through the use of micro cement, silica fume, and ultra rapid cement. However, it has not satisfied the complex performance requirement. Latex Modified Concrete (LMC) mixed with latex resin is used to improve chloride ion penetration resistance. Latex modified concrete is expensive due to increase of raw material cost due to latex resin and sticky due to characteristics of latex resin. Therefore, There is a problem that workability is lowered and coagulation is shortened when applied.

아래 [표 1]은 기존 도로 포장기술 관련한 국내 건설신기술에 대해 비교분석한 것으로, 공통적으로 초기강도 발현시 작업시간 확보가 어렵거나 기존 교량 바닥콘크리트면과의 부착성능이 저하되어 재시공면으로부터 탈락/박리현상이 나타나는 단점이 있다. [Table 1] shows the comparative analysis of new construction technology related to existing road pavement technology. In general, it is difficult to secure working time when initial strength is manifested, or the adhesion performance with existing concrete floor of bridge is decreased, There is a disadvantage that peeling phenomenon appears.

국내 건설신기술로 지정된 도로 포장공법Road construction method designated as new construction technology in Korea HPC(High Performance Concrete) 공법
(건설신기술 495호)
HPC (High Performance Concrete) method
(Construction New Technology No. 495)
VES-LMC(Very Early Strength-Latex Modified Concrete)공법
(건설신기술 427호)
VES-LMC (Very Early Strength-Latex Modified Concrete) Method
(Construction New Technology 427)
LMC(Latex Modified Concrete)공법
(건설신기술 320호)
LMC (Latex Modified Concrete) method
(Construction New Technology 320)
구성Configuration 일반콘크리트
플라이애시
슬래그
실리카흄
친수성PVA섬유
Plain concrete
Fly ash
Slag
Silica fume
Hydrophilic PVA fiber
아윈계 초속경 콘크리트
라텍스수지
Awen-type fast-speed concrete
Latex resin
일반콘크리트
라텍스수지
Plain concrete
Latex resin
구성물질 특성Constituent material characteristic 친수성PVA섬유 사용으로 건조수축 저항 향상Improved drying shrinkage resistance by using hydrophilic PVA fiber -초속경 콘크리트로 조기강도 발현 확보
-라텍스수지 사용하여 시멘트입자 수화물 생성 후 피막 형성을 통한 방수특성과 수밀성 향상
-라텍스수지 적용에 따른 재료분리 현상 저감
- Securing early strength development with quick-speed concrete
- Improvement of watertightness and watertightness through formation of film after formation of cement particle hydrate by using latex resin
- Reduction of material segregation by application of latex resin
-라텍스수지 사용하여 시멘트입자 수화물 생성 후 피막 형성을 통한 방수특성과 수밀성 향상
-라텍스수지 적용에 따른 재료분리 현상 저감
- Improvement of watertightness and watertightness through formation of film after formation of cement particle hydrate by using latex resin
- Reduction of material segregation by application of latex resin
내구성durability 동결융해, 부착성능 향상Freezing and thawing, adhesion improvement 동결융해, 부착성능 향상
소성수축균열 저감 효과
Freezing and thawing, adhesion improvement
Reduction effect of plastic shrinkage crack
조기강도 확보로 시공면 교통개방 시간 단축
표면박리 저항성 우수
Shortening traffic opening time by securing early strength
Excellent surface peel resistance
단점Disadvantages 친수성으로 인해 염해이온의 침투특성이 높아 내부 철근부식이 쉽게 발생함Due to hydrophilicity, penetration characteristics of chloride ion are high, so inner corrosion of steel is easy. -초속경시멘트 사용으로 충분한 작업시간 확보가 어려움
-무기계 콘크리트면과 라텍스수지(유기계)간의 부착성능 저하로 인한 내구성 한계
- It is difficult to secure sufficient working time by using cement at the first speed
- Durability limit due to deterioration of adhesion between inorganic concrete surface and latex resin (organic)
-라텍스수지 사용으로 라텍스미사용한 콘크리트보다 초기강도 발현성능이 낮음
-무기계 콘크리트면과 라텍스수지간 부착성능 저하
- Low initial strength performance than latex unused concrete due to latex resin
- Degradation of adhesion between inorganic concrete surface and latex resin
경제성Economics LMC 재료비의 약 30~40% 수준About 30 ~ 40% of LMC material cost 라텍스뿐만 아니라 초속경시멘트 사용에 따른 재료비 부담Material cost burden due to the use of latex as well as quick-curing cement 라텍스수지 사용으로 방수, 조기강도 확보가능하나 부착성능 저하로 인한 제품경쟁력 부족Waterproof and early strength can be secured by using latex resin, but lack of product competitiveness due to poor adhesion performance

특히 VES-LMC공법은 초속경 콘크리트와 라텍스수지를 혼용하여 적용하는 방법으 일반콘크리트보다 방수성능이 향상은 되었으나 초속경과 라텍스의 건조 경화시간이 짧아 작업이 불편한 점이 있고 또한 라텍스수지 적용으로 인해 도로 바닥콘크리트에 대한 부착성능이 낮아 내구성에 한계가 나타난다. 그리고 상기 종래기술공법은 보수면 파손시에 수분흡수로 인해 염화물이온이 침투되어 철재부식에 따른 문제가 나타나며 이러한 파손에 대한 대안이 추가로 필요한 실정이다.
In particular, VES-LMC method is a method of applying ultra fast speed concrete and latex resin in a mixed way. However, waterproof performance is improved than that of ordinary concrete. However, there is a problem that work speed is slow due to shortening of drying speed of latex and latex. There is a limit to the durability due to low adhesion to concrete. In the above-mentioned prior art method, chloride ion penetrates due to moisture absorption at the time of failure of the repair surface, and a problem is caused by corrosion of the steel, and an alternative to such breakage is further required.

본 발명은 기존 라텍스 개질 콘크리트의 단점을 개선하고자 개발된 것으로서, 기존 도로 바닥콘크리트면과 도로 포장면의 부착성능을 크게 증대시키고 염화물이온 침투저항성을 향상시킬 수 있는 고성능 라텍스 개질 콘크리트를 제공하는데 기술적 과제가 있다.The present invention has been developed to improve the disadvantages of conventional latex modified concrete, and it is intended to provide a high performance latex modified concrete capable of significantly increasing the adhesion performance between existing roadside concrete surfaces and road pavement surfaces and enhancing chloride ion penetration resistance. .

또한 본 발명은 도로 포장면에서 자기치유특성을 발휘하여 수분/염화물이온 침투 및 파손부위에 대한 복구성능을 향상시킬 수 있는 고성능 라텍스 개질 콘크리트를 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide a high performance latex modified concrete which can exhibit self-healing properties on the road surface to enhance the recovery performance against penetration of water / chloride ions and damaged areas.

나아가 본 발명을 고성능 라텍스 개질 콘크리트를 바람직하게 이용한 도로포장공법을 제공하고자 한다.
Further, the present invention provides a road paving method using a high-performance latex modified concrete.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 시멘트 콘크리트에 라텍스수지가 혼입된 라텍스 개질 콘크리트(LMC, Latex Modified Concrete)에서, 라텍스수지가 라텍스수지에 실란커플링제가 혼입됨으로써 실란의 말단기인 무기반응기(CxHyOz, CaHCb)를 가지는 실리콘계 라텍스수이고, 시멘트 콘크리트에 수용성 무기질계 겔화재; 알칼리 설페이트; 알루민산나트륨; 수용성 실리카;를 필수적으로 포함하면서 불소계 지연제;를 선택적으로 포함하도록 조성된 자기치유 혼화재가 더 혼입되어 배합되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물을 제공한다. 여기서 실리콘계 라텍스수지는, 고형분 40~50중량%의 라텍스수지용액에, 라텍스수지용액 대비 1~10중량%의 실란커플링제와 에탄올이 1:1.5~3 중량비로 혼합된 실리콘수지용액을 투입 교반함으로써 제조된 것임이 바람직하다. 또한 시멘트 콘크리트에서 결합재는 포틀랜트시멘트; CSA; 반수석고; 탄산리튬;을 필수적으로 포함하면서 실리카흄; 구연산; 유동화제;를 선택적으로 포함하는 초속경 결합재로 이용하는 것이 바람직하다. In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a method for producing a latex-modified concrete (LMC) in which a latex resin is mixed with a latex resin in a cement concrete, wherein the latex resin is mixed with a latex resin, CxHyOz, CaHCb), and water-soluble inorganic-based gel fire to cement concrete; Alkali sulfates; Sodium aluminate; The present invention provides a high performance latex modified concrete composition characterized by further incorporating a self-healing admixture comprising a water-soluble silica and optionally a fluorinated retarder. Here, the silicone-based latex resin is prepared by adding and stirring a silane coupling agent in an amount of 1 to 10 wt% based on the latex resin solution and a silicone resin solution in which ethanol is mixed in a ratio of 1: 1.5 to 3 by weight, to a latex resin solution having a solid content of 40 to 50 wt% . Also, the binder in cement concrete is portland cement; CSA; Half gypsum; Silica fume essentially containing lithium carbonate; Citric acid; It is preferable to use it as a super fast cement binder optionally containing a fluidizing agent.

나아가 본 발명은 도로의 표면에 상기한 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물을 포설하여 고르게 처리하는 것을 특징으로 하는 도로포장공법을 제공한다.
Further, the present invention provides a road paving method characterized in that the above-mentioned high-performance latex modified concrete composition is installed on the surface of a road and treated uniformly.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 본 발명은 도로 포장 용도의 라텍스 개질 콘크리트에서 기존 일반 라텍스수지 대신에 실리콘수지를 혼입 결합반응처리하여 제조한 실리콘계 라텍스수지를 적용함으로써 무기계의 도로 바닥콘크리트면과 도로 포장면 사이에 무기계 성분인 실리콘(-Si)이 중간결합 구조를 형성하게 됨으로써 교면 포장면의 부착성능을 크게 증대시킬 수 있다.First, the present invention can be applied to a latex-modified concrete for pavement use by applying a silicone latex resin prepared by mixing and reacting a silicone resin in place of a conventional latex resin to form an inorganic component Since the silicon (-Si) forms an intermediate bond structure, adhesion performance of the cross-linked packaging surface can be greatly increased.

둘째, 본 발명은 도로 포장 용도의 라텍스 개질 콘크리트에서 자기치유 혼화재를 바람직하게 혼입하기 때문에 도로 포장면에 미세크랙이 발생할 경우 이를 치유함으로써 수분의 침투방지와 물리성능 확보가 가능하게 되며, 이로써 수분/염화물이온 침투 및 파손 부위에 대한 복구성능 향상으로 내구성이 증진된다.Second, the present invention preferably incorporates a self-healing admixture in a latex-modified concrete for road-paving purposes, so that when micropracks are generated on the road surface, it is possible to prevent moisture penetration and ensure physical performance, Durability is improved due to improved recovery performance against chloride ion penetration and breakage.

셋째, 본 발명에 따른 고성능 라텍스 개질 콘크리트는 초속경 결합재를 바람직하게 사용하기 때문에, 경화시간이 짧아 신속한 공사진행이 요구되는 도로 포장 보수공법에 유리하게 적용할 수 있다.
Third, since the high-performance latex modified concrete according to the present invention is preferably used as a quick-setting binder, it can be advantageously applied to a road pavement maintenance method in which a curing time is short and rapid construction progress is required.

도 1과 도 2는 본 발명의 시험예에서 자기치유 특성을 확인하기 위한 투수시험용 시험체와 투수시험 장치이다.
도 3은 본 발명의 시험예에서 확인한 자기치유 특성 결과를 나타낸 그래프이다.
Figs. 1 and 2 are a permeability test body and a permeability testing apparatus for confirming the self-healing property in the test example of the present invention.
Fig. 3 is a graph showing the results of self-healing characteristics determined in the test example of the present invention.

본 발명은 도로 포장 용도의 라텍스 개질 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 시멘트 콘크리트에 라텍스수지가 혼입된 라텍스 개질 콘크리트(LMC, Latex Modified Concrete)에서 기존 일반 라텍스수지 대신에 실란의 말단기인 무기반응기(CxHyOz, CaHb)를 가지는 실리콘계 라텍스수지와 함께 자기치유 혼화재를 적용하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a latex modified concrete composition for road pavement. In the latex modified concrete (LMC) mixed with a latex resin in cement concrete, an inorganic reactor (CxHyOz, CaHb And a self-healing admixture is applied together with the silicone-based latex resin.

실리콘계 라텍스수지는 일반 라텍스수지에 아래 결합구조식과 같은 실란커플링제가 혼입 결합반응처리됨으로써 실란의 말단기인 무기반응기(CxHyOz, CaHb)를 가지게 되는 것인데, 무기반응기(CxHyOz, CaHb)는 콘크리트 기재면과의 부착/결합력이 우수하고 실란구조식에서 중심에 있는 SiC3H6NHnCα는 라텍스수지와의 결합특성이 우수하므로 실리콘계 라텍스수지는 교량 바닥콘크리트면과의 부착성능 향상에 기여한다.The silicon-based latex resin has an inorganic reactor (CxHyOz, CaHb), which is an end group of the silane, by reacting a general latex resin with a silane coupling agent such as the following bonding formula. The inorganic reactor (CxHyOz, CaHb) And SiC 3 H 6 NHnCα, which is the center of the silane structure, is excellent in bonding properties to latex resin, so that the silicone latex resin contributes to enhancement of adhesion with the bottom concrete surface of the bridge.

[실란커플링제 결합구조식][Silane coupling agent bonding structure]

Figure 112015074774199-pat00001
Figure 112015074774199-pat00001

여기서, x=1,2; y=3,5; z=0,1; n=1,2,6; α=0,1,2; a=0,1,4,6; b=0,2,3,6,9 인 결합구조를 가짐Where x = 1, 2; y = 3,5; z = 0, 1; n = 1, 2, 6; α = 0, 1, 2; a = 0, 1, 4, 6; b = 0, 2, 3, 6, 9

실리콘계 라텍스수지에서 실란커플링제는 아미노기(-NH2)기를 가지며 작용기로 에탄올(C2H5O) 또는 메탄올(CH3O)기를 가지는 것을 특징으로 하며, 적합하게는 굴절율 1.43, 비중 0.94, 활성도(반응작용에 참여한는 함량) 97%를 가지는 N-2(aminoethyl)3-Aminopropyltriethoxysilane을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘계라텍스수지는, 고형분 40~50중량%의 라텍스수지용액에, 라텍스수지용액 대비 1~10중량%의 실란커플링제와 에탄올이 1:1.5~3중량비로 혼합된 실리콘수지용액을 투입 교반하여 제조한다. 투입소요 시간은 ((실리콘수지+에탄올)중량*0.4)초로 실시하는 것이 바람직하다. 실란커플링제는 라텍스수지용액(고형분 47%) 중량 대비 1~10%가 적당한데, 1% 미만이면 라텍스수지용액과 실란커플링제의 결합이 부족해 부착성능 향상 특성이 낮고, 10% 초과하면 라텍스수지용액에 있는 수분과 실란커플링제간에 급격한 가수분해반응으로 인해 라텍스수지의 부분응고 문제가 나타난다. 실리콘수지용액을 라텍스수지용액에 투입한 후 12hr이상 교반 유지하여야 하는데, 이는 제조된 실리콘계 라텍스수지의 반응안정성을 확보하기 위함이다. 교반 유지 경과 후에는 30~35℃로 중탕가열 교반하면서 진공을 통해 에탄올을 제거하면 최종 콘크리트에 적용가능한 실리콘계 라텍스수지가 된다.The silane coupling agent in the silicone-based latex resin is characterized by having an amino group (-NH2) group and having a functional group such as ethanol (C2H5O) or methanol (CH3O) group, preferably a refractive index of 1.43, a specific gravity of 0.94, It is preferable to use N-2 (aminoethyl) 3-Aminopropyltriethoxysilane having 97%. The silicone-based latex resin is prepared by adding 1 to 10% by weight of a silane coupling agent to a latex resin solution to a latex resin solution having a solid content of 40 to 50% by weight and a silicone resin solution mixed with ethanol at a ratio of 1: 1.5-3 by weight do. The time required for the addition is preferably ((silicone resin + ethanol) weight * 0.4) seconds. The silane coupling agent is suitably 1 to 10% by weight based on the weight of the latex resin solution (solid content 47%). If it is less than 1%, the adhesion property of the latex resin solution and the silane coupling agent is insufficient, Partial solidification problems of the latex resin appear due to the rapid hydrolysis reaction between the water in the solution and the silane coupling agent. The silicone resin solution is added to the latex resin solution and stirred for 12 hours or longer to ensure the reaction stability of the prepared silicone latex resin. After agitation maintenance, it is heated to 30 ~ 35 ℃ by heating with stirring, and ethanol is removed through vacuum to become a silicone latex resin applicable to final concrete.

자기치유 혼화재는 시공면에 대해 크랙 등의 미세틈새가 발생하는 경우 자기치유 미세결정입자를 생성, 미세간격을 충전 치유하도록 함으로써 콘크리트면의 물리성능 저감 완화와 수분이나 염화물이온의 침투를 방지하는 역할을 한다. 자기치유 혼화재는 결합재에 20~40중량%로 치환 조성하면 적당하다. 20중량% 미만이면 미세결정 생성 특성이 낮아 충전 특성이 떨어지고, 40중량% 초과하면 물리성능 저하를 초래한다. 자기치유 혼화재는, Al2(SO4)3, AlK(SO4)2 중에서 하나 이상에 의한 수용성 무기질계 겔화재; CaSO4, CaSO4·2H2O, CaSO4·1/2H2O 중 하나 이상으로 구성된 알카리 설페이트; Na2O 함량이 35중량% 이상인 알루민산나트륨; 실리카흄, 반응성 실리카 분말 중 하나 이상에 의한 수용성 실리카;를 필수적으로 포함하면서, 불소계 지연제;를 선택적으로 포함하도록 조성한다. 특히 자기치유 혼화재는, 수용성 무기질계 겔화재 20~50중량%; 알칼리 설페이트 15~30중량%; 알루민산나트륨 25~35중량%; 수용성 실리카 5~20중량%; 불소계 지연제 0.5~5중량%;를 포함하여 조성하는 것이 바람직하다.Self-healing admixture creates self-healing microcrystalline particles when micro-cracks such as cracks occur on the construction surface, and mitigates the physical performance reduction of concrete surface and prevents penetration of water or chloride ions . The self-healing admixture may be suitably substituted with 20 to 40% by weight of the binder. When the amount is less than 20% by weight, the microcrystalline forming property is low and the charging characteristics are poor. When the amount is more than 40% by weight, the physical properties are deteriorated. The self-healing admixture may be a water-soluble inorganic-based gel fire caused by at least one of Al 2 (SO 4 ) 3 and AlK (SO 4 ) 2 ; Alkali sulfate composed of at least one of CaSO 4 , CaSO 4 .2H 2 O, and CaSO 4 .1 / 2H 2 O; Sodium aluminate having an Na 2 O content of 35% by weight or more; Silica fume, water-soluble silica by at least one of the reactive silica powders; and a fluorinated retarder. In particular, the self-healing admixture comprises 20 to 50% by weight of a water-soluble inorganic gel-like fire; 15-30% by weight of alkali sulfate; 25 to 35% by weight of sodium aluminate; 5 to 20% by weight of water-soluble silica; And 0.5 to 5% by weight of a fluorine-based retarder.

자기치유 혼화재에서 수용성 무기질계 겔화재는 응집제 형태로서 경화 후 겔형성 수분공급을 통한 ettringite 생성 작용하는 구성으로, 20~50중량% 사용하는데, 20중량% 미만이면 수분공급이 낮아 ettringite 생성물량이 작아지고 50중량% 초과하면 과다한 수분에 의해 물리성능 저하가 초래된다. 알칼리 설페이트는 수분과 반응하여 팽창성 수화물 ettringite를 생성하여 균열부를 복원시키는 역할을 하는 구성으로, 15~30중량% 사용하며, 15중량% 미만이면 충분한 ettringite생성이 이뤄지지 않고 30중량% 초과하면 초결이 촉진되어 작업성이 저하된다. 알루민산나트륨은 물에 용해되어 강알칼리성을 띄움으로써 시멘트의 수화반응을 촉진하고 자기치유물질의 생성, 성장에 영향을 주는 재료가되며, 25~35중량%로 사용하는데 25중량% 미만이면 알카리도가 낮아 수화반응 촉진영향이 미흡하고 35중량% 초과하면 알칼리도 증가로 인해 초결이 빨라 작업성이 부족해진다. 수용성 실리카는 자기치유 혼화재의 균질한 혼합 분산하도록 함으로써 혼화재 제조와 안정적 성능구현에 영향을 주는 재료가 되며, 5~20중량%로 사용하는데 5중량% 미만이면 혼화재의 균질분산특성이 떨어지고 20중량% 초과하면 과도한 혼입량으로 인해 물리성능이 저하한다. 불소계지연제는 알칼리 이온에 의해 초결속도를 제어하고 혼화재의 분산안정성을 증대시키는 재료가 되며, 0.1~5중량% 사용하는데 0.1중량% 미만이면 초결속도 제어효과가 부족하고 5중량% 초과하면 과다한 지연으로 인한 초기강도 확보가 어렵다.In the self-healing admixture, the water-soluble mineral gel fire is a form of coagulant that forms ettringite through gelation water supply after curing. It is used in an amount of 20 to 50% by weight. If it is less than 20% by weight, the amount of ettringite produced is small When the amount is more than 50% by weight, physical performance deterioration is caused by excessive moisture. Alkali sulfate reacts with water to generate ettringite to form an explosive hydrate, thereby restoring cracks. It is used in an amount of 15 to 30% by weight. If less than 15% by weight, sufficient ettringite formation is not achieved. And the workability is deteriorated. Sodium aluminate dissolves in water to emit strong alkalinity, thereby promoting hydration reaction of cement and affecting the production and growth of self-healing substances. It is used in an amount of 25 to 35% by weight, and if it is less than 25% by weight, alkalinity The effect of promoting the hydration reaction is insufficient, and if it exceeds 35% by weight, the alkaline degree is increased and the quickness of the quickness is accelerated and the workability becomes insufficient. The water-soluble silica is used in an amount of from 5 to 20% by weight. When the amount is less than 5% by weight, the homogeneous dispersion property of the admixture is deteriorated. When the amount of the water-soluble silica is less than 20% If it exceeds, the physical performance deteriorates due to an excessive amount of mixing. The fluorine-based retarder is a material that controls the superalloy and the dispersion stability of the admixture by alkali ions, and is used in an amount of 0.1 to 5 wt%. When the amount is less than 0.1 wt%, the effect of controlling the superalloy speed is insufficient. It is difficult to secure initial strength.

나아가 본 발명은 라텍스 개질 콘크리트에서 결합재로, 포틀랜트시멘트; 칼슘설포알루미네이트(CSA, Calcium Sulfo-Aluminate); 반수석고; 탄산리튬;을 필수적으로 포함하면서, 실리카흄; 구연산; 유동화제; 중에서 하나 이상을 선택적으로 포함하여 조성된 초속경 결합재를 바람직하게 제안한다. 초속경 결합재는 경화시간 단축을 통해 본 발명의 고성능 라텍스 개질 콘크리트를 도로 포장 보수용도로 바람직하게 이용하기 위함이다. 초속경 결합재는, 포틀랜트시멘트 25~65중량%; CSA 25~40중량%; 반수석고 5~15중량%; 탄산리튬 0.1~5중량%; 실리카흄 1~10중량%; 구연산 0.1~2중량%; 유동화제 0.5~5중량%;를 포함하도록 조성하면 적당하다.Further, the present invention relates to a method for producing a latex-modified concrete, Calcium Sulfo-Aluminate (CSA); Half gypsum; Lithium carbonate; and silica fume; Citric acid; A fluidizing agent; ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > The quick-setting binder is intended to suitably utilize the high-performance latex modified concrete of the present invention for repairing road pavement through shortening the curing time. The ultra rapid binder comprises 25 to 65% by weight of portland cement; 25 to 40% by weight of CSA; 5 to 15% by weight of semi-gypsum; 0.1 to 5% by weight of lithium carbonate; 1 to 10% by weight of silica fume; 0.1 to 2% by weight citric acid; 0.5 to 5% by weight of a fluidizing agent;

초속경 결합재에서 포틀랜트 시멘트는 수화반응에 의한 콘크리트 물성 확보를 위한 기본적인 결합재로서, 물리성능과 초기강도 확보를 위해 25~65중량%로 사용한다. CSA는 초기 반응성향상을 통한 초기강도 증진과 확보를 위한 재료로서, 25~40중량%로 사용하는데, 40중량% 초과하면 급결로 인한 시공작업이 어려워지고 25중량% 미만이면 초기강도 확보가 어렵다. 반수석고는 초기 물리성능과 빠른 초결특성 확보를 위한 재료가 되며, 5~15중량% 사용하는데 5중량% 미만이면 초결특성 확보가 어렵고 15중량% 초과하면 급결로 인해 물리성능이 부족해진다. 탄산리튬은 초기 경화촉진과 초기강도 확보를 위한 재료로서, 0.1~5중량% 범위에서 사용한다. 실리카흄은 장기강도 발현과 콘크리트내 밀실특성 향상을 위한 재료가 되는데, 1~10중량% 범위에서 사용하는데 1중량% 미만이면 콘크리트의 밀실성 부족으로 강도가 저하되고 10중량% 초과하면 끈적임으로 인한 작업성 저하가 우려된다. 구연산은 라텍스의 점성특성으로 인한 초기 경화지연을 통해 작업성을 확보하기 위한 재료이며, 0.1~2중량% 사용하며, 0.1중량% 미만이면 초기 유동성 확보가 어렵고 2중량% 초과하면 과량으로 인한 강도성능 저하가 우려된다. 나프탈렌계 유동화제는 유동성 확보를 통해 작업성능을 향상시키기 위한 재료로, 0.5~5중량% 사용하는데 0.5중량% 미만이면 초기 유동성이 부족하고 5중량% 초과하면 과도한 기포발생으로 인한 물리성능 저하가 우려된다.Portland cement is used as a basic binder for securing concrete properties by hydration reaction. It is used as 25 ~ 65 wt% for physical performance and initial strength. CSA is used as a material for enhancing and securing initial strength through improvement of initial reactivity, and it is used in an amount of 25 to 40% by weight. When it is more than 40% by weight, it is difficult to perform a construction work due to swelling. The semi-gypsum is used as a material for securing the initial physical performance and quick clean characteristics, and it is used in an amount of 5 ~ 15 wt%. If it is less than 5 wt%, it is difficult to secure the characteristics. Lithium carbonate is a material for accelerating initial curing and securing initial strength, and is used in the range of 0.1 to 5 wt%. Silica fume is used for the development of long-term strength and the improvement of the confinement properties in concrete. If it is used in the range of 1 ~ 10 wt%, if it is less than 1 wt%, the strength is lowered due to lack of tightness of concrete. If it exceeds 10 wt% There is a fear of deterioration of the property. Citric acid is a material for ensuring workability through delayed initial curing due to the viscosity property of latex. It is used in an amount of 0.1 to 2% by weight. When the amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to secure initial fluidity. When the amount is more than 2% by weight, There is a fear of deterioration. The naphthalene-based fluidizing agent is used as a material for improving the working performance through securing the fluidity. If the amount of the naphthalene-based fluidizing agent is less than 0.5 wt%, the initial fluidity is insufficient. If the amount is more than 5 wt% do.

이상 살펴본 실리콘계 라텍스수지, 자기치유 혼화재, 초속경 결합재는 종래의 라텍스 개질 콘크리트와 마찬가지 방식으로, 골재, 각종 첨가제, 물 등을 이용하여 배합하면 도로 포장용 고성능 라텍스 개질 콘크리트가 된다. 이렇게 배합된 고성능 라텍스 개질 콘크리트는 도로의 표면에 포설하여 고르게 처리하는 것으로 도로 포장공법 내지 도로 포장 보수공법이 실현된다. 포설하기 전에는 교량 바닥콘크리트의 기재면을 고르게 청소하며, 포설한 후에는 신속하게 평탄화 작업을 실시하고 양생시킨다.
The silicone latex resin, self-healing admixture and ultra fast curing binder as described above can be blended with aggregate, various additives, and water in the same manner as the conventional latex modified concrete, resulting in high performance latex modified concrete for road pavement. The high-performance latex modified concrete thus prepared is placed on the surface of the road to be treated uniformly, thereby realizing a road pavement method or road pavement repair method. Prior to laying, the substrate surface of the bridge floor concrete is evenly cleaned, and after the laying, the concrete is quickly planarized and cured.

이하에서는 시험예에 의거하여 본 발명을 상세히 살펴본다. 다만, 아래의 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on a test example. However, the following test examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[시험예] 콘크리트 물성[Test example] Concrete properties

1. 실리콘계 라텍스수지 제조1. Manufacture of silicone latex resin

실란커플링제(N-2(aminoethyl)3-Aminopropyltriethoxysilane) 5g을 에탄올(99.5%) 10g과 혼합하여 실리콘수지용액을 준비한 후, 라텍스수지용액(고형분 47%) 100g 에 실리콘수지용액을 투입하여 교반하였다. 투입소요 시간은 ((실리콘수지+에탄올)중량*0.4)초로 실시하였다. 실리콘수지용액을 라텍스수지용액에 투입한 후 12hr 이상 교반 유지하고, 이어 30~35℃로 중탕가열 교반하면서 진공을 통해 에탄올을 제거하여 최종 실리콘계 라텍스수지를 제조하였다.
5 g of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane was mixed with 10 g of ethanol (99.5%) to prepare a silicone resin solution. Then, a silicone resin solution was added to 100 g of a latex resin solution (solid content 47% . The time required for the addition was ((silicone resin + ethanol) weight * 0.4) seconds. The silicone resin solution was added to the latex resin solution, and the mixture was stirred for 12 hours or longer. Then, ethanol was removed by vacuum while heating and stirring at 30 to 35 ° C to prepare a final silicone latex resin.

2. 자기치유 혼화재 제조2. Self-Healing Admixture Manufacturing

자기치유 혼화재는 아래 [표 2]와 같은 재료 구성으로 제조하였다.The self-healing admixture was prepared as shown in Table 2 below.

자기치유 혼화재Self-healing admixture 구분division 조성(중량%)Composition (% by weight) 비고Remarks 수용성 무기질계 겔화재Water soluble mineral gel fire 3838 비중 1.69, 용해도 8%이상(25℃), Al2O3 18%인 황산알루미늄A specific gravity of 1.69, a solubility of 8% or more (25 캜), Al2O3 18% 알칼리 설페이트Alkali sulfate 2424 여 비중 2.96, CO3함량 55%, CaO 함량 40%인 CaSO4CaSO4 with a specific gravity of 2.96, a CO3 content of 55% and a CaO content of 40% 알루민산나트륨Sodium aluminate 2727 Al2O3nH2O(n=1.3~1.8)로 구성되며, Na2O 35%, 겉보기밀도 0.61g/㎤Al2O3nH2O (n = 1.3 to 1.8), and was composed of 35% of Na2O, 0.61 g / cm < 3 & 수용성 실리카Water-soluble silica 10.310.3 입자크기 5micron 이하, SiO2 93%, 비중 2.44인 실리카흄Silica fume with particle size less than 5micron, SiO2 93%, specific gravity 2.44 불소계 지연제Fluoric retarder 0.70.7 비중 2.5, 용해도 93%(18℃), K2CO3 0.06%, SiO2 0.10%A specific gravity of 2.5, a solubility of 93% (18 DEG C), 0.06% of K2CO3, 0.10% 소계sub Total 100100 --

3. 초속경 결합재 조성3. Composition of fast-bonding binder

아래 [표 3]과 같은 조성으로 초속경 결합재를 준비하였다.The fast velocity binder was prepared in the same composition as in Table 3 below.

초속경 결합재Ultra fast binder 구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 CSACSA 비중 2.88, 비표면적 2400㎠/g, Al2O3 14.2%, CaO 53%Specific gravity 2.88, Specific surface area 2400 cm 2 / g, Al2O3 14.2%, CaO 53% 3030 2929 3737 36.036.0 36.0 36.0 36.0 36.0 포틀랜트
시멘트
Portland
cement
분말도 3,300~3,500㎠/gPowder figure 3,300 ~ 3,500㎠ / g 5050 5151 4242 47.047.0 47.0 47.0 47.0 47.0
반수석고Half plaster 진비중 2.67, 분말도 1400~1800㎠/g, pH 6~8(20%농도)A true specific gravity of 2.67, a powder of 1400 to 1800 cm 2 / g, a pH of 6 to 8 (20% concentration) 1313 1010 1414 11.111.1 11.1 11.1 11.1 11.1 실리카흄Silica fume 비중 2.23, 분말도 210,000㎠/g, 단위용적중량 260㎏/㎥ , SiO2 90%A specific gravity of 2.23, a powder density of 210,000 cm2 / g, a unit weight of 260 kg / m3, a SiO2 of 90% 33 55 33 2.72.7 2.7 2.7 2.7 2.7 탄산리튬Lithium carbonate 비중 2.1, 용해도 1.3g/100cc, pH 11.2(1%용액), SO4 0.05%이하Specific gravity 2.1, solubility 1.3g / 100cc, pH 11.2 (1% solution), SO4 0.05% or less 1One 1.51.5 2.42.4 1.41.4 1.4 1.4 1.4 1.4 구연산Citric acid 비중 1.67, 무색투명입자, mp 153~154℃Specific gravity 1.67, colorless transparent particles, mp 153 to 154 ° C 1One 1One 0.50.5 1.01.0 1.0 1.0 1.0 1.0 나프탈렌계
유동화제
Naphthalene series
Fluidizing agent
연갈색분말, 가비중 0.7g/cc, pH 8.4, SO4농도 2.3%Light brown powder, 0.7g / cc in gibbsite, pH 8.4, SO2 concentration 2.3% 22 2.52.5 1.11.1 0.80.8 0.8 0.8 0.8 0.8
소 계sub Total 100100 100100 100100 100100 100.0 100.0 100.0 100.0

4. 콘크리트 배합4. Concrete formulation

앞서 제조된 실리콘계 라텍스수지와 자기치유 혼화재, 초속경 결합재를 이용하여 아래 [표 4]와 같이 콘크리트를 배합하였다. The concrete was formulated as shown in Table 4 below using the silicone latex resin, self-healing admixture, and ultrahigh speed binder.

콘크리트 배합Concrete formulations 구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 W/B(%)W / B (%) 3737 3939 4040 3838 3737 3737 S/a(%)S / a (%) 5252 5252 5252 5252 5252 5252 혼합수(kg/m3)Mixed water (kg / m3) 9595 9191 9191 133133 9191 9191 분체
(kg/m3)
Powder
(kg / m3)
초속경 결합재Ultra fast binder 296296 263263 246246 360360 360360 360360
자기치유 혼화재Self-healing admixture 6464 9797 114114 -- -- -- 소계sub Total 360360 360360 360360 360360 360360 360360 실리콘계라텍스수지(kg/m3)Silicone latex resin (kg / m3) 7070 7575 7676 -- 7676 -- 일반라텍스수지(kg/m3)General latex resin (kg / m3) -- -- -- -- -- 7676 잔골재(kg/m3)Fine aggregate (kg / m3) 875875 875875 875875 875875 875875 875875 굵은골재(kg/m3)Coarse aggregate (kg / m3) 850850 850850 850850 850850 850850 850850

5. 콘크리트 물성5. Concrete properties

위의 [표 4]의 배합에 따른 콘크리트에 대해 응결시간, 압축강도, 부착강도, 염화물이온 침투저항성 등 물성시험을 실시하였으며, 그 결과 아래 [표 5]와 같이 나타냈다.Table 5 shows the results of the tests on the concrete according to the formulation of [Table 4], such as setting time, compressive strength, adhesion strength and chloride ion penetration resistance.

콘크리트 물성Concrete properties 특 성Characteristics 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 응결시간(분)Condensation time (min) 초결Fresh 2525 2424 2323 2424 2525 2121 종결closing 3333 3030 3232 3030 3232 3131 구조특성Structural characteristics 압축강도
(㎫)
Compressive strength
(MPa)
4시간4 hours 28.728.7 31.431.4 31.931.9 23.223.2 27.727.7 28.128.1
1일1 day 36.736.7 39.339.3 38.038.0 31.531.5 32.232.2 33.033.0 28일28th 46.346.3 49.849.8 49.549.5 36.736.7 41.741.7 41.341.3 부착강도(4시간)(㎫)Bond strength (4 hours) (MPa) 2.972.97 2.912.91 2.722.72 1.11.1 2.852.85 1.741.74 적합특성Fit characteristic 건조수축(7일)(%)Dry shrinkage (7 days) (%) 0.0160.016 0.0120.012 0.0130.013 0.080.08 0.0210.021 0.0290.029 열팽창계수(7일)
(*10^-6/℃)
Thermal Expansion Coefficient (7 days)
(* 10 < -6 > / DEG C)
7.27.2 6.86.8 8.08.0 6.16.1 7.17.1 6.46.4
탄성계수(*10^4㎫)Elastic modulus (* 10 ^ 4 MPa) 2.692.69 3.473.47 3.113.11 2.502.50 2.882.88 3.023.02 내구특성0.50Endurance characteristics 0.50 마모저항성(7일)(mm)Abrasion Resistance (7 days) (mm) 0.440.44 0.390.39 0.450.45 0.810.81 0.400.40 0.500.50 염화이온침투저항성(28일)
(Coulomb)
Chloride ion penetration resistance (28 days)
(Coulomb)
249249 230230 284284 28872887 591591 650650
동결융해저항성(28일)(%)Freeze-thaw resistance (28 days) (%) 8686 8484 8686 8282 8383 8383

응결시간은 KS L 5103에 의거하여 측정하였으며, 측정 결과 자기치유 혼화재와 실리콘계 라텍스수지를 사용하지 않은 비교예1~3과 본 발명에 따른 실시예1~3 모두 유사한 응결시간을 확인할 수 있었다. 이에 따라 실리콘계 라텍스수지 뿐만 아니라 자기치유 혼화재를 사용하여도 콘크리트의 작업특성에 큰 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다. The curing time was measured in accordance with KS L 5103. As a result of the measurement, it was confirmed that Comparative Examples 1 to 3, which did not use the self-healing admixture and the silicone latex resin, and the Examples 1 to 3 according to the present invention, had a similar setting time. Therefore, it can be said that the use of the self-healing admixture as well as the silicone latex resin does not significantly affect the working characteristics of the concrete.

압축강도는 성형 후 기건(온도 20~25℃, 습도 45~60%)조건에서 양생하면서 경과시간(4시간, 1일, 28일)별 강도로 측정하였으며, 그 결과 비교예1~3에 비해 실시예1~3에서 모두 향상된 압축강도 성능을 확인할 수 있었다. 이는 실리콘계 라텍스수지와 자기치유 혼화재의 적용으로 콘크리트 내부가 밀실해지고 특히 자기치유 혼화재에 의해 미세결정이 생성되었기 때문인 것으로 보여진다.The compressive strength was measured by the intensity of elapsed time (4 hours, 1 day, 28 days) while curing under the condition of molding (temperature 20 to 25 ° C, humidity 45 to 60%). As a result, In all of Examples 1 to 3, the improved compressive strength performance was confirmed. It is believed that the application of silicone latex resin and self - healing admixture resulted in the formation of microcrystallites by the self - healing admixture.

부착강도 또한 실시예1~3에서의 특성치가 비교예1~3보다 크게 향상된 것을 볼 수 있다. 이는 실시예1~3에서 실리콘계 라텍스수지가 기존 콘크리트 바닥면과 무기계 결합을 통해 부착력을 향상시킨 것으로 보인다.It is also seen that the characteristic values in Examples 1 to 3 are significantly improved as compared with Comparative Examples 1 to 3. It is believed that the silicone-based latex resin in Examples 1 to 3 improved adhesion through the inorganic bonding with the existing concrete floor.

적합특성 부분에서는 건조수축, 열팽창계수, 탄성계수 모두 실시예1~3에서 동등 이상의 특성치를 가지는 것으로 확인되었다. 이는 실리콘계 라텍스수지와 자기치유 혼화재 사용시에 적합특성 저하에 영향을 미치지 않는 것으로 볼 수 있다.It was confirmed that the drying shrinkage, the thermal expansion coefficient, and the elastic modulus of the conformable characteristics portion were equal to or more than those of Examples 1 to 3. It can be seen that this does not affect the deterioration of the compatibility characteristics when using the silicone-based latex resin and the self-healing admixture.

내구특성 부분에서 마모저항성과 동결융해저항성 또한 비교예1~3보다 실시예1~3에서 동등이상의 특성을 확인할 수 있었으며, 이는 실리콘계 라텍스수지 적용으로 콘크리트 내부에서 라텍스수지가 골재와 바인더입자 사이의 부착을 유지하면서 내부 미세공간 부분에 충전되고 이로 인해 외부로부터 수분흡수침투가 최소화되기 때문인 것으로 판단된다. 염화이온침투저항성 결과 또한 실시예1~3가 비교예보다 우수한 것으로 확인되었는데, 이 또한 실시예1~3에서 수분의 침투를 최소화할 수 있기 때문에 수분에 존재하는 염화이온 또한 콘크리트내부로 이동하기 어렵게 된데에 따른 것으로 판단된다.
The abrasion resistance and freeze-thaw resistance in the durability properties were also confirmed to be equal to or better than those in Comparative Examples 1 to 3 in Examples 1 to 3. This is because the latex resin in the concrete was applied to the adhesion between the aggregate and the binder particles And thus the penetration of moisture from the outside is minimized. It was also confirmed that Examples 1 to 3 were superior to Comparative Examples in terms of chloride ion penetration resistance results. In addition, since the penetration of moisture in Examples 1 to 3 can be minimized, chloride ions present in water are also less likely to migrate into concrete .

6. 자기치유 특성6. Self-Healing Properties

자기치유 성능은 도 1과 같이 제작한 시험체를 도 2와 같은 투수장치로 투수실시한 후 투수경과일별 투수량저감을 측정하는 것으로 평가하였다. 즉, 원형콘크리트 시편(100mmX200m)을 성형한 후 표준양생을 실시 28일 경과 후에 시험체에 대해 시편을 할렬한 후 크랙간격이 0.2~0.3mm가 되도록 제어하여 실링결합하고, 결합된 시험체 상부에 일정높이(수위 12cm, 수압 1.3Kpa)의 물을 투수하되 투수시험의 시작과 함께 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하였으며, 투수시험 경과일(1,3,7,14일)별로 시험체를 통과하여 5분동안 투수된 물의 양을 측정하는 방법으로 자기치유성능을 평가하였다. 그 결과 아래 [표 6] 및 도 3과 같다.The self-healing performance was evaluated by measuring the permeation amount and the daily water amount reduction after permeating the test piece made as shown in FIG. 1 to the permeation device as shown in FIG. In other words, after forming the circular concrete specimen (100mmX200m), standard curing was carried out. After 28 days, the specimen was ruptured with respect to the specimen and controlled to have a crack interval of 0.2-0.3 mm. (Water level: 12 cm, water pressure: 1.3 Kpa), but the water level was maintained at the beginning of the water test. The self-healing performance was evaluated by measuring the amount of water. The results are shown in [Table 6] and FIG. 3 below.

자기치유 특성Self-Healing Properties 투수
경과
Pitcher
lapse
실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3
투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 투수량(ml/s)Permeation volume (ml / s) 투수율Permeability 0day0day 0.3120.312 100.0%100.0% 0.2910.291 100.0%100.0% 0.2870.287 100.0%100.0% 0.3780.378 100.0%100.0% 0.3650.365 100.0%100.0% 0.4140.414 100.0%100.0% 1day1day 0.1670.167 53.5%53.5% 0.1320.132 42.3%42.3% 0.1180.118 37.8%37.8% 0.2870.287 92.0%92.0% 0.2840.284 91.0%91.0% 0.3090.309 99.0%99.0% 3day3day 0.0570.057 18.3%18.3% 0.0460.046 14.7%14.7% 0.0390.039 12.5%12.5% 0.2370.237 76.0%76.0% 0.2300.230 73.7%73.7% 0.2740.274 87.8%87.8% 5day5day 0.0430.043 13.8%13.8% 0.0290.029 9.3%9.3% 0.0260.026 8.3%8.3% 0.2170.217 69.6%69.6% 0.2270.227 72.8%72.8% 0.2720.272 87.2%87.2% 7day7day 0.0210.021 6.7%6.7% 0.0120.012 3.8%3.8% 0.0090.009 2.9%2.9% 0.2070.207 66.3%66.3% 0.2210.221 70.8%70.8% 0.2340.234 75.0%75.0% 14day14day 0.0130.013 4.2%4.2% 0.0080.008 2.6%2.6% 0.0070.007 2.2%2.2% 0.1940.194 62.2%62.2% 0.2160.216 69.2%69.2% 0.2310.231 74.0%74.0%

[표 6] 및 도 3에서 보는 바와 같이 자기치유 혼화재를 사용하지 않은 비교예1~3은 투수량저감율이 현저히 낮았으나 자기치유 혼화재를 사용한 실시예1~3 모두 투수량저감율이 높은 것으로 확인되었다. 이에 따라 자기치유 혼화재를 실리콘계 라텍스수지와 함께 적용시에도 자기치유 특성이 우수하게 발현된다고 할 수 있다.As shown in [Table 6] and FIG. 3, in Comparative Examples 1 to 3 in which the self-healing admixture was not used, the permeability reduction rate was remarkably low, but in Examples 1 to 3 using the self-healing admixture it was confirmed that the permeability reduction rate was high. Accordingly, even when the self-healing admixture is applied together with the silicone latex resin, the self-healing property is exhibited to be excellent.

Claims (9)

삭제delete 시멘트 콘크리트에 라텍스수지가 혼입된 라텍스 개질 콘크리트(LMC, Latex Modified Concrete)에서,
상기 라텍스수지는, 라텍스수지에 실란커플링제가 혼입됨으로써 실란의 말단기인 무기반응기(CxHyOz, CaHb)를 가지는 실리콘계 라텍스수지로, 고형분 40~50중량%의 라텍스수지용액에, 라텍스수지용액 대비 1~10중량%의 실란커플링제와 에탄올이 1:1.5~3중량비로 혼합된 실리콘수지용액을 투입 교반함으로써 제조된 것이며,
상기 시멘트 콘크리트는, Al2(SO4)3, AlK(SO4)2 중에서 하나 이상에 의한 수용성 무기질계 겔화재; CaSO4, CaSO4·2H2O, CaSO4·1/2H2O 중 하나 이상으로 구성된 알카리 설페이트; Na2O 함량이 35중량% 이상인 알루민산나트륨; 실리카흄, 반응성 실리카 분말 중 하나 이상에 의한 수용성 실리카;를 포함하여 조성된 자기치유 혼화재가 더 혼입되어 배합되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
In Latex Modified Concrete (LMC) mixed with latex resin in cement concrete,
The latex resin is a silicone-type latex resin having an inorganic reactor (CxHyOz, CaHb) which is an end group of silane by incorporating a silane coupling agent into a latex resin. The latex resin is mixed with a latex resin solution having a solid content of 40 to 50% A silicone resin solution mixed with 10 wt% of a silane coupling agent and ethanol in a weight ratio of 1: 1.5-3,
Wherein the cement concrete is a water soluble mineral based gel fire caused by at least one of Al 2 (SO 4 ) 3 and AlK (SO 4 ) 2 ; Alkali sulfate composed of at least one of CaSO 4 , CaSO 4 .2H 2 O, and CaSO 4 .1 / 2H 2 O; Sodium aluminate having an Na 2 O content of 35% by weight or more; Wherein the self-healing admixture further comprises a water-soluble silica comprising at least one of silica fume, silica powder, and reactive silica powder.
제2항에서,
상기 자기치유 혼화재는, 불소계 지연제가 더 포함되어 조성되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
3. The method of claim 2,
Characterized in that the self-healing admixture further comprises a fluorine-based retarder.
제3항에서,
상기 자기치유 혼화재는, 수용성 무기질계 겔화재 20~50중량%; 알칼리 설페이트 15~30중량%; 알루민산나트륨 25~35중량%; 수용성 실리카 5~20중량%; 불소계 지연제 0.5~5중량%;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
4. The method of claim 3,
Wherein the self-healing admixture comprises 20 to 50% by weight of water-soluble inorganic gel-like fire; 15-30% by weight of alkali sulfate; 25 to 35% by weight of sodium aluminate; 5 to 20% by weight of water-soluble silica; 0.5 to 5% by weight of a fluorine-based retarder.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 시멘트 콘크리트는 결합재로, 포틀랜트시멘트; 칼슘설포알루미네이트(CSA, Calcium Sulfo-Aluminate); 반수석고; 탄산리튬;을 포함하여 조성된 초속경 결합재가 이용되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The cement concrete is a binder, a portland cement; Calcium Sulfo-Aluminate (CSA); Half gypsum; Wherein the ultra low velocity binder comprises a lithium carbonate and a lithium carbonate.
제5항에서,
상기 초속경 결합재는, 실리카흄; 구연산; 유동화제; 중에서 하나 이상을 더 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
The method of claim 5,
The ultra rapid binder may be selected from the group consisting of silica fume; Citric acid; A fluidizing agent; The latex modified concrete composition according to claim 1,
제6항에서,
상기 초속경 결합재는, 포틀랜트시멘트 25~65중량%; 칼슘설포알루미네이트(CSA, Calcium Sulfo-Aluminate) 25~40중량%; 반수석고 5~15중량%; 탄산리튬 0.1~5중량%; 실리카흄 1~10중량%; 구연산 0.1~2중량%; 유동화제 0.5~5중량%;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물.
The method of claim 6,
Wherein the ultra rapid binder comprises 25 to 65% by weight of a portland cement; 25 to 40% by weight of calcium sulfo-aluminate (CSA); 5 to 15% by weight of semi-gypsum; 0.1 to 5% by weight of lithium carbonate; 1 to 10% by weight of silica fume; 0.1 to 2% by weight citric acid; And 0.5 to 5% by weight of a fluidizing agent, based on the total weight of the latex modified concrete composition.
도로의 표면에 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물을 포설하여 고르게 처리하는 것을 특징으로 하는 도로포장공법.A road pavement method, characterized in that a high-performance latex-modified concrete composition according to any one of claims 2 to 4 is laid on the surface of a road and treated uniformly. 제8항에서,
상기 고성능 라텍스 개질 콘크리트 조성물은, 결합재로, 포틀랜트시멘트; 칼슘설포알루미네이트(CSA, Calcium Sulfo-Aluminate); 반수석고; 탄산리튬;을 포함하여 조성된 초속경 결합재가 이용되는 것을 특징으로 하는 도로포장공법
9. The method of claim 8,
The high performance latex modified concrete composition may be used as a binder, a portland cement; Calcium Sulfo-Aluminate (CSA); Half gypsum; Lithium bicarbonate, and lithium bicarbonate.
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