KR101590345B1 - 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물에 관한 것이다. 이는 아크릴산 금속염류를 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액; 및 퍼설페이트 화합물과 안정제를 주성분으로 하는 제2용액을 1:1의 중량비로 혼합한 것이다.
이에 따라 물과 접촉시 수팽창이 거의 없어 구조체에 손상이 안가고 주변에 경화체로 인한 환경문제를 일으키지 않으며, 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상된 누수 보수용 이액형 아크릴 주입제 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

누수 보수용 아크릴 주입제 조성물{ACRYLATE GROUTING COMPOSITION FOR WATER LEAKS}

본 발명은 토목, 건축 구조물의 차수 또는 누수 보수에 이용되는 아크릴 주입제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지를 이용함으로써 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상되도록 한 새로운 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물에 관한 것이다.

근래 콘크리트 구조물이 점차 대형화, 고층화, 다양화됨에 따라 예컨대 수화반응 및 응결경화와 관련된 발열 및 수축현상 등과 같은 재료의 물리 화학적 특성으로 인해 구조물의 손상이 점차 심화되고 있다. 특히 구조체의 균열이나 확장 조인트(Expansion joint), 열화된 부위 등에서의 누수가 심각한 수준에 이르러, 이를 차단시켜줄 수 있는 여러 가지 공법이 제안되었고, 그 중에서도 아크릴을 이용한 주입공법이 일반화되고 있다. 기존 누수 보수용 아크릴계 주입제는 타 누수보수제에 비하여 수용성, 탄성, 급결성이 양호하다는 장점을 가지지만, 인장성이 부족하여 쉽게 부서지고 투수 저항성이 낮으며, 수팽창성이 심하여 이로 인해 내구성이 떨어지는 등의 단점을 가진다.

종래 누수 보수용 아크릴계 주입제의 내구성을 보완하기 위하여 다양한 제안들이 있어 왔다. 예를 들어, 국내 특허등록 제10-0764513호 (2007년 10월 01일 등록)의 등록공보에는 항균성과 내구성을 향상시킨 수팽윤성 아크릴 주입제를 개시한다. 즉, 수산화나트륨과 수산화칼륨의 수용성 무기염, 아크릴산과 메타크릴산의 산계 단량체, 및 아크릴 아마이드의 수용성 단량체를 에틸레글리콜디(메타)아크릴레이트로 가교한 제1용액과, 실란화합물을 용해시킨 탈 이온수, 산화제, 동결방지제 및 항곰팡이제를 혼합한 제2용액을 1:1로 혼합함으로써, 항곰팡이성, 염수저항성, 동결용해 저항성을 보완하였다. 하지만, 이것은 여전히 수팽윤성 조성물이기 때문에, 그 내구성이 상대적으로 떨어지는 문제를 제거할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 특히 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지를 이용하여 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상되도록 한 새로운 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

구체적으로 본 발명은 아크릴산 금속염류를 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액 및 퍼설페이트 화합물과 안정제를 주성분으로 하는 제2용액을 혼합함으로써, 기존 아크릴 주입제의 장점을 살리고 그 단점을 효과적으로 낮춤으로써 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상되도록 한 새로운 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물에 의하여 제공된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물은, 이액형 조성물로서, 아크릴산 금속염류를 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액과 퍼설페이트 화합물과 안정제를 주성분으로 하는 제2용액을 혼합한 것이다.

상기 아크릴산 금속염류는, 금속수산화물 수용액에 아크릴산 및 메타아크릴산을 가하여 제조될 수 있다.

상기 가교제인 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지는, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트일 수 있다.

상기 퍼설페이트 화합물은, 암모니윰퍼설페이트, 포타시움퍼설페이트, 또는 나트륨퍼설페이트의 수화물일 수 있다.

상기 안정제는 인산염일 수 있다.

본 발명은 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상된 새로운 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물을 제공할 수 있다.

구체적으로 본 발명은 이액형 조성물로서, 아크릴산 금속염류를 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액과 퍼설페이트 화합물과 안정제를 주성분으로 하는 제2용액을 혼합함으로써, 기존 아크릴 주입제의 장점을 살리고 그 단점을 효과적으로 낮춤으로써 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상된 새로운 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물을 제공할 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 물과 접촉시 수팽창이 거의 없어 구조체에 손상이 안가고 주변에 경화체로 인한 환경문제를 일으키지 않는다는 장점을 가진다.

또한 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 재료의 조직이 치밀하여 투수저항성능이 매우 뛰어나다.

나아가 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 탄성과 인장강도가 우수하여 구조체 거동대응 성능 및 내피로 성능이 상대적으로 우수하다.

더 나아가 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 에폭시기 도입으로 인해 습윤면 접착 성능이 뛰어나다.

더 나아가 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 건조 상태에서 질량 감소율이 매우 적다.

더 나아가 본 발명에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제는, 기존 아크릴 주입제에 비하여, 활성 안정제를 이용하고 있어 제품의 저장 보관성이 뛰어나다는 등의 현저한 효과를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물은, 이액형 조성물로서, 아크릴산 금속염류를 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액과, 중합 반응 촉매로서 퍼설페이트 화합물과 안정제를 주성분으로 하는 제2용액을 혼합함으로써 조성된다.

여기서, 아크릴산 금속염류는 칼륨 또는 마그네슘과 같은 금속수산화물 수용액에 아크릴산 및 메타아크릴산을 가하여 제조한다. 구체적으로 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화나트륨 등의 1가 금속수산화물과 수산화마그네슘, 수산화칼슘 등의 2가 금속수산화물의 단일 또는 혼합 수용액에 아크릴산과 메타아크릴산의 단일 또는 혼합물을 적하, 중화하여 합성할 수 있다.

무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지는, 물에 접촉한 때에 팽창을 하지 않는 성질을 가지며, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트를 이용할 수 있다.

중합 반응 촉매인 퍼설페이트 화합물로는 암모니윰퍼설페이트, 포타시움퍼설페이트, 또는 나트륨퍼설페이트의 수화물을 이용할 수 있다.

안정제는 인산염을 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물은 이액형 조성물로서 제조된다. 제1용액은 아크릴산 금속염 수용액에 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지를 첨가하여 제조하며, 제2용액은 산화촉매인 퍼설페이트와 안정제인 인산염을 물에 녹여 수용액으로 제조한다.

본 발명의 실시예에 따른 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물을 구성하는 제1용액과 제2용액은 약 1:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

차수 또는 누수 보수 시공성을 위한 적절한 반응 속도와 경도를 조절하기 위하여, 제1용액 중 아크릴산 금속염류의 농도는 수용액 중에서 30% 내지 40%의 범위가 적절하다. 만약 제1용액 중 아크릴산 금속염류의 농도가 수용액 중에서 30% 미만일 경우에는 시공 후 반응속도가 느리고 경화된 이후 경도가 지나치게 낮아질 수 있고, 40%를 초과하는 경우에는 시공 후 반응속도가 너무 빠르고 경화된 이후 경도가 지나치게 높아져 바람직하지 않다.

한편 차수 또는 누수 보수 시공성을 위한 적절한 반응 속도와 경도를 조절하기 위하여, 제1용액 중 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지의 첨가량은 제1용액 중 아크릴산 금속염류 중량에 대해 5중량% 내지 10중량%의 범위가 적절하다. 만약 무팽창성 에폭시아크릴레이트계 수지가 아크릴산 금속염류 중량에 대해 5중량% 미만일 경우에는 시공 후 반응속도가 느리고 경화된 이후 경도가 지나치게 낮아질 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우에는 시공 후 반응속도가 너무 빠르고 경화된 이후 경도가 지나치게 높아져 바람직하지 않다.

나아가 차수 또는 누수 보수 시공성을 위한 적절한 반응 속도와 경도를 조절하기 위하여, 제2용액 중 중합 반응 촉매인 퍼설페이트 화합물의 첨가량은 제1용액 중 중합 반응에 참여하는 화합물(즉, 아크릴산 금속염류 및 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지)의 중량에 대하여 5중량% 내지 10중량%의 범위가 적절하다. 만약 제2용액 중 퍼설페이트 화합물의 양이 아크릴산 금속염류 및 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지의 총중량에 대해 5중량% 미만일 경우에는 시공 후 반응속도가 느리고 경화된 이후 경도가 지나치게 낮아질 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우에는 시공 후 반응속도가 너무 빠르고 경화된 이후 경도가 지나치게 높아져 바람직하지 않다.

더 나아가 차수 또는 누수 보수 시공성을 위한 적절한 반응 속도와 경도를 조절하고 제2용액의 보관 안정성을 향상시키기 위하여, 제2용액 중 안정제의 첨가량은 제2용액 중 퍼설페이트 화합물의 중량에 대하여 1중량% 내지 5중량%의 범위가 적절하다. 만약 제2용액 중 안정제의 양이 퍼설페이트 화합물 중량에 대해 1중량% 미만일 경우에는 시공 후 반응속도가 느리고 경화된 이후 경도가 지나치게 낮아질 수 있고 또한 보관 안정성이 떨어지며, 10중량%를 초과하는 경우에는 시공 후 반응속도가 너무 빠르고 경화된 이후 경도가 지나치게 높아질 뿐만 아니라 보관 안정성이 지나치게 높아져 바람직하지 않다.

이러한 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물은 제1용액 및 제2용액을 별도로 보관하다가 현장에서 혼합한 후 원하는 곳에 주입함으로써 시공하게 된다. 주입 시공 후, 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물 중 특히 제1용액 내의 성분들이 제2용액 중 촉매인 퍼설페이트 화합물의 도움으로 연쇄중합반응을 일으킴으로써 강력한 차수 또는 누수 방지 효과를 나타낸다.

특히 본 발명에 따라 기존 아크릴 주입제에 비하여 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상된다. 특히 본 발명은 기존 아크릴 주입제에 비하여, 물과 접촉시 수팽창이 거의 없어 구조체에 손상이 안가고 주변에 경화체로 인한 환경문제를 일으키지 않는다. 또한 본 발명의 조성물을 이용하여 시공한 부분은, 재료의 조직이 치밀하여 투수저항성능이 매우 뛰어나다. 본 발명에 따른 조성물은 탄성과 인장강도가 우수하여 구조체 거동대응 성능 및 내피로 성능이 상대적으로 우수할 뿐만 아니라, 에폭시기 도입으로 인해 습윤면 접착 성능이 뛰어나고, 건조 상태에서 질량 감소율이 매우 적고, 나아가 활성 안정제를 이용하고 있어 제품의 저장 보관성이 뛰어나다는 등의 현저한 효과를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예와 비교예를 참조로 하여 보다 상세하게 설명하기로 하며 본 발명은 하기의 청구범위 내에서 다양하게 응용가능하며, 아래에 설명되는 실시예로 국한되지 않는다.

(실시예 1)

수산화나트륨 수용액에 아크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 35% 소듐아크릴레이트 수용액을 만들었다. 별도로 무팽창성 에폭시아크릴레이터 수지로서 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 준비하였다.

상기 소듐아크릴레이트 수용액 100중량부에 상기 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5중량부를 첨가하여 제1용액을 만들었다.

물 100중량부에 소듐퍼설페이트 5중량부, 인산염 2중량부를 용해하여 제2액을 만들었다.

(실시예 2)

수산화마그네슘 수용액에 아크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 35% 마크네슘아크릴레이트 수용액을 만든 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 제1용액 및 제2용액을 만들었다.

(실시예 3)

수산화마그네슘 수용액에 메타아크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 35% 소듐메타아크릴레이트 수용액을 만든 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 제1용액 및 제2용액을 만들었다.

(비교예 1)

K사에 의해 제조되어 시판 중인 기존 이액형 수팽창성 아크릴 주입제를 구입하여 준비하였다.

상기 실시예1-3과 비교예를 대상으로 하여 투수저항성능, 습윤면 부착성능, 구조체 거동 대응성능, 수중 팽창 저항성능, 내화학성능, 건조상태의 질량변화 측정 실험 및 내피로 성능 등을 시험하였다.

1) 투수저항성능

누수가 진행되고 있는 콘크리트 구조물에 적용되는 누수보수재는 주입 과정에서 물과 항상 접하게 되며, 주입된 후에도 외부의 수압에 영향을 받게 된다. 이때 누수보수재는 불투수층을 형성하여 균열 내부의 물길을 차단하고 수압으로부터 콘크리트 구조체를 보호하여야 한다. 하지만 불투수성을 갖지 못하고 물길이 형성되어 콘크리트 외부의 수압에 영향을 받게 된다면 누수 보수를 완료하였더라도 재하자의 발생 가능성이 있다. 그러므로 이에 따른 성능 평가가 실행되어야 하며, 대책들이 강구되어야 하는 것이다.

본 시험은 비교예, 실시예1-3에 대한 투수저항성능 평가를 실시하여 KS F 4935 투수저항성능 기준을 만족하는지 평가하는 것이다. 본 시험은 KS F 4935(누수보수용 주입형 실링재)에 준용하여 100㎜의 투수 시험용 모르타르 시험체를 지름 3㎜ 구멍 9개를 천공한 것을 밑판으로 이용하고 각 3개소에 간격재를 에폭시 본드로 접착하여 지지대를 구축한다. 그 다음 구멍이 뚫리지 않은 100㎜의 투수 시험용 모르타르 시험체를 스페이서 위에 얹은 다음 측면을 테이프 처리 후 시험재료를 주입한다. 주입 후 1시간 이내에 OUT-PUT 방식을 이용한 투수시험기를 이용하여 순차적으로 (0.1N/㎟: 1시간, 0.2N/㎟: 1시간, 0.3N/㎟: 1시간) 수압을 가한 후 투수 유무를 확인하였다.

본 투수저항성능 시험에 관한 결과는 아래 표 1과 같다.

순 서	투수여부	성능기준
비교예	0.2N/㎟에서 투수 됨	KS F 4935 “누수 보수용 주입형 실링재” 0.3N/㎟의 수압에서 1시간 동안 투수되지 않을 것
실시예1-3	투수되지 않음

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예는 0.1N/㎟의 수압에서는 투수되지 않았으나 0.2N/㎟의 수압이 가해지자 즉시 투수가 되었다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 실시예1-3은 0.3N/㎟의 수압에서 투수 되지 않았다.

2) 습윤면 부착성능

지하구조물에 적용되는 누수보수재료는 습윤상태 혹은 수중상태에서 적용될 가능성이 높으므로 재료의 콘크리트와의 부착성능에 따라 재 누수현상이 발생될 수 있고 장기적인 측면에서 누수보수에 따른 경제적 손실이 클 것으로 판단된다. 누수보수재료 자체의 방수성능 및 내구성이 우수해도 구조물 내부 콘크리트와 부착력을 유지하지 못하면 누수 경로가 될 수 있다.

본 시험은 KS F 4935(누수보수용 주입형 실링재)에 의거하여 본시험의 상판 및 하판의 시험체는 100㎜의 모르타르 시편을 사용하며, 시험체 밑판 위의 3개소에 직경 5㎜×높이 10㎜의 강재 간격재를 에폭시 본드로 부착한다. 단 간격재를 부착한 시험체 밑판의 무게가 600이 되도록 조정하며, 수중에서 누수보수재료를 주입하여 현장여건과 비슷하게 설정한다. 주입 후 1시간 이내에 시험체 상판을 들고 그 순간부터 1/100초까지 측정 가능한 초시계로 시험체 밑판이 탈락할 때까지의 시간을 측정하였다. 습윤면 부착성능 시험에 관한 결과는 아래 표 2와 같다.

순 서	투수여부	성능기준
비교예	5개 시험체 중 3개 합격	KS F 4935 “누수 보수용 주입형 실링재” 60초 이내 탈락되지 않을것
실시예1 -3	5개 시험체 중 5개 합격

3) 구조체 거동 대응성능

지하 10m 이상에 매설되는 통신구 및 전력구는 지상구조물에 비해 열적거동이 적은편이나 철도 구조물, 교량 상판, 발전소 등은 상대적으로 부등침하 및 토사의 거동 현상에 많은 영향을 받게 된다. 이에 따라 기존 방수층의 계면 혹은 균열 및 조인트의 틈새에 주입하여 재형성된 방수층이 파손되거나, 들뜸이 발생됨으로서 2차적 누수의 직접적 원인이 되고 있다.

거동시험체의 구멍 뚫린 부위에 높이 10㎜ 로 모래를 채우고, 이것을 수온 20℃의 수중에 침적시킨 후 거동봉을 보조 시험체의 구멍 중앙부에 수직으로 놓고, 제조사가 지정하는 방법에 따라 누수보수재를 주입한다. 단, 모래와 실링재가 세지 않도록하기 위해 100㎜ 시험체 밑에 직경 100㎜, 180 g/㎡의 부직포를 에폭시 본드로 부착한다.완성된 시험체를 양생조의 온도가 (20)℃인 피로 시험기에 고정시킨 후 피로 시험기를 작동시켜 거동봉으로 0.5㎜에서 5㎜의 확대 축소를 1분에 1회의 비율로 600회 반복시킨다.

거동 성능 시험이 끝난 후에는 결과확인을 위해 KS F 4919의 투수 시험 장치(Out-Put 방식)에 고정시켜 1시간 동안 0.1N/㎟의 수압을 가하여 투수 유무를 확인 하였다.

본 구조물 거동대응성능에 관한 시험결과는 아래 표 3과 같다.

순 서	투수여부	성능기준
비교예	거동 시 거동 봉 주변 손상 (투수 발생)	KS F 4935 “누수 보수용 주입형 실링재” 투수되지 않을 것
실시예1 -3	투수되지 않음

4) 수중 팽창 저항성능

지하구조물에 적용되는 누수보수재료는 적용 상황 당시 습윤상태 혹은 수중상태이므로 누수보수재료의 팽창과 유실로 인한 구조물의 손상, 지하수 및 지반 등에 오염을 야기시킬 수 있다. 또한 경화가 이루어져도 지하구조물에 적용되기 때문에 유속에 의해서 누수보수재료가 유실될 수 있으므로 이에 따른 현장 적용성 여부를 판단하여야 한다. 이에 본 시험에서는 외측부 지하수의 유속에 의한 누수보수주입제의 수중 팽창 저항성능평가를 실시하여 현장 적용에 있어서 적정성 여부를 판단한다.

본 시험방법은 KS F4935(누수보수용 주입형 실링재)에 의거하여 시험하며, 시험체는 대기중에서 직경 100㎜×높이 10㎜의 플라스틱 샤알레에 보수재를 주입한 것으로 한다. 시험이 준비되면 유속 시험에 가능한 시험기를 이용하여 0.2m/s의 유속으로 48시간 동안 유지한 후 팽창정도를 체크한다. 단, 누수보수재료 주입시 샤알레 윗면까지 평평하고 샤알레 내부에 완전하게 충진되도록 하며, 시험체 개수는 총 6개로 한다.

본 수중 팽창 저항성능 시험에 관한 결과는 아래 표 4와 같다.

순 서	수중 팽창률	성능기준
비교예	87.4%	KS F 4935 “누수 보수용 주입형 실링재”
실시예1-3	14.3%

표 4에서 알 수 있는 바와 같이 비교예는 시험 전후 질량변화율이 평균 +87%로 나타났으며, 손상부가 발생하였다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 실시예1-3은 시험 전후 질량변화율이 평균 +14%로 나타났는데, 이는 실링재의 특성이므로, KS F 4935의 규격에 합격한 수치이고, 손상부가 없었다.

5) 내화학성능

지하구조물에 적용되는 누수보수재료는 균열 및 조인트에 주입되어 방수층을 재형성하게 된다. 이때 주변의 토양과 지하수에 혼입되어있는 산, 알칼리, 염수 등의 화학적 침식을 받고 있다. 또한 공장 또는 해안 근처에서는 화학적 침식이 더욱더 가중될 것으로 판단된다. 그러므로 이에 따른 화학적 침식에 대한 저항성능을 가질 뿐만 아니라 적정성 여부를 판단할 수 있는 시험평가가 이루어져야 한다.

본 시험 방법은 KS F 4935(누수보수용 주입형 실링재)에 의거하여 65㎜의 샤알레에 실링재를 주입하여 온도 20℃, 상대습도 65%의 상태에서 3일간 정치한다. 각각 성형된 시험체는 황산(2%), 염산(2%), 질산(2%), 알칼리, 염화나트륨(10%) 용액 속에 168시간 침적시켜 질량변화를 체크하고 그 상태를 확인한다.

본 수중 팽창 내화학성능 시험에 관한 결과는 아래 표 5와 같다.

순 서	질량변화율	성능기준
비교예	염산(-25.9%) 황산(-23.6%) 염화나트륨(58.5%)	KS F 4935 “누수 보수용 주입형 실링재”
실시예1 -3	염산(-2.1%) 황산(-3.1%) 염화나트륨(6.2%)

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예의 시험결과는 염산(평균 -25.98%), 질산(평균 -19.81%), 황산(평균 -23.63%), 염화나트륨(평균 58.54%), 알칼리(평균 264.59%)로 나타났다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 실시예 1-3의 시험결과는 염산(평균 -2.14%), 질산(평균 -0.44%), 황산(평균 -3.13%), 염화나트륨(평균 6.19%), 알칼리(평균 11.05%)로 나타났다.

6) 건조상태의 질량변화 측정 실험

본 재료는 2액형 아크릴계 누수보수재로써 콘크리트 구조물의 균열 및 조인트부에 주입되어 누수부위를 밀폐시킨다. 그러나 초기 누수균열 내부 물의 흐름을 막았다 할지라도 재료의 특성상 시간이 경과함에 따라 보수된 주입재의 체적감소로 인해 재 누수가 발생될 수 있다. 그러므로 이에 따른 현장 적용성 여부를 판단하고자 한다. 이에 본 시험은 시간에 따른 재료의 질량변화를 측정하여 현장 적용에 있어서의 적정성 여부를 판단하였다.

본 시험 방법은, 시험재료에 대해 직경 100㎜×높이 10㎜의 플라스틱 샤알레에 재료를 주입한 것으로 한다. 완성된 시험체를 30℃의 온도 조절이 가능한 챔버에 넣어 건조시키며, 30분 단위로 질량 변화를 측정하고 체적변화를 관찰하였다.

본 건조상태의 질량변화 측정 실험에 관한 결과는 아래 표 6과 같다.

구분	시험 전(g)	시험 후(g)	질량 감소(g)	질량변화율(%)
비교예	77.50	28.56	48.94	-63%
실시예1 -3	79.07	56.94	22.13	-28%
※15시간 가열한 이후의 시험값 임.

7) 내피로성능

진동이나 열팽창, 건조수축에 의해 콘크리트 바탕면은 반복적으로 거동이 발생하며, 특히 바탕의 조인트 및 균열부위에 거동이 집중되어 방수층도 지속적인 피로응력을 받게 된다. 피로하중이 재형성된 누수보수재의 방수층에 작용할 경우를 고려하여 경화된 바탕의 불연속부에서 생기는 거동에 대한 내피로 저항성을 검토함으로써 장기적인 조인트 및 크랙의 거동 안정성을 평가하기 위함이다.

시험재료를 대상으로 120㎜의 플렉시블판(CRC보드: Cellulose fiber Reinforced Cement board)에 시료를 두께 2㎜로 시공한 후 플렉시블판만 가운데를 절단한뒤 시험체를 챔버의 온도가 30℃인 피로 시험기에 고정시킨다. 다음으로 바탕판의 균열부에 0.5~2.5㎜의 확대 축소를 2분에 1회의 비율로 300회 반복시킨 후 재료의 파단여부를 확인하였다.

본 내피로성능 시험에 관한 결과는 아래 표 7과 같다.

품명	시험결과(표면관찰)	성능기준 (KS F 4934)
비교예	1회 반복시 재료의 파단이 발생	잔금, 찢김, 파단이 생기지 않을 것.
실시예1 -3	300회 반복시 재료의 파단이 발생

표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예의 내피로 성능 시험결과 1회 반복 시 재료의 파단 발생되었다. 이에 비하여, 본 발명의 실시예 1-3은 내피로 성능 시험결과 300회 반복 시에도 파단되지 않음이 확인되었다.

이상의 실시예들과 비교예의 실험결과에 잘 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 가교제로서 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용한 결과 기존 아크릴 주입제에 비하여 인장성, 투수저항성, 내구성이 향상되는 효과가 명백하다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

Claims (5)

1. 이액형 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물로서,
   금속수산화물 수용액에 아크릴산 및 메타아크릴산을 가하여 제조된 아크릴산 금속염류를, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트계 수지인 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지를 사용하여 가교한 제1용액 및
   암모니윰퍼설페이트, 포타시움퍼설페이트, 또는 나트륨퍼설페이트의 수화물인 퍼설페이트 화합물과 안정제로서 인산염을 포함하는 제2용액을
   포함하고, 상기 제1용액과 제2용액은 따로 보관하다가 현장에서 1:1의 중량비로 혼합하여 주입하며,
   상기 제1용액 중 상기 아크릴산 금속염류의 농도는 수용액 중에서 30 ~ 40%이고,
   상기 제1용액 중 상기 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지는 상기 아크릴산 금속염류 중량에 대해 5 ~ 10 중량%이며,
   상기 제2용액 중 상기 퍼설페이트 화합물은 제1용액 중 중합반응에 참여하는 상기 아크릴산 금속염류 및 상기 무팽창성 에폭시아크릴레이트 수지의 총중량에 대해 5 ~ 10 중량%이고, 또한
   상기 제2용액 중 상기 안정제는 상기 퍼설페이트 화합물 중량에 대하여 1 ~ 5 중량%인
   것을 특징으로 하는 누수 보수용 아크릴 주입제 조성물.
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