KR101676412B1 - Preparatory Maintenance Composition with Acryl Emulsion Binder and Hydrophilic Sulfur for Asphaltic Sealing and Construciton Method using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로 구조물의 내염 성능을 보강하고, 포장도로의 예방적 유지보수를 위해 개질 유황 초속경 시멘트 분말에 다양한 색상 변화 가능한 아크릴 에멀젼 바인더의 제조방법 및 스프레이 분사 시공 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게 설명하면, 나노 미터 크기의 유황 입자(Powder)를 포함하는 무기계 결합제에 스티렌-아크릴산 공중합체의 에멀젼 바인더를 혼합하여, 중앙분리대나 방호벽 등의 도로 구조물이나 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트 도로의 보수 구간에 적용함으로써 내염성, 내화학성을 보강하고, 표면 코팅에 따른 방수 효과와 굴곡 강도 및 내후성, 미끄럼 저항성능 등을 향상시킬 수 있으며, 구조물과 포장체의 공용성을 증대시킬 수 있는 나노 개질 유황을 포함한 유지보수 예방제 조성물 및 이를 사용한 스프레이 분사 방식의 유지/보수 예방 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an acrylic emulsion binder capable of various color changes in a modified sulfur-sulfur quick-curing cement powder for reinforcement of flame retardancy of a road structure and preventive maintenance of a pavement, and a spray spraying method. , An emulsion binder of a styrene-acrylic acid copolymer is mixed with an inorganic binder containing nanometer-sized sulfur powder and applied to a road section such as a center separator or a barrier wall or a repair section of an asphalt concrete or cement concrete road A maintenance preventive composition including nano-modified sulfur which can enhance the water resistance, bending strength, weather resistance, slip resistance performance and the like of the surface coating by reinforcing the flame retardancy and chemical resistance, and enhancing the compatibility of the structure and the package And a spraying chamber using the same The present invention relates to the maintenance / preventive maintenance construction method.
최근 국내 포장도로 구조물은 교통량 및 중차량의 증가로 반복되는 교통 하중과 급격한 기후 변화 조건에 직접 노출되어 파손이 빈번해짐에 따라 보수 또는 재포장 시기가 점점 단축되고 있다.Recently, domestic pavement structures have been shortened in repair or repacking time due to frequent breakage due to direct exposure to repeated traffic loads and rapid climate change conditions due to increase in traffic volume and heavy vehicles.
우리나라의 경우는 일반 국도에서 연간 전체 포장도로 유지 보수 예산의 5%를 예방적 유지 보수 공법에 편성하고 있고, 사전적 보수 개념이 중요하다는 인식이 증가하고 있으나, 교통량이 많고 연간 기후 변화가 심해서 포장도로의 조기파손이 심한 도심지의 경우는 여전히 예방적 유지보수 공법 적용이 활성화되지 않고 있다.In Korea, 5% of the total pavement maintenance budget is organized in preventive maintenance method in the national highway, and the awareness that the concept of advance compensation is important is increasing. However, since the traffic volume is high and the annual climate change is severe, In the case of urban areas where the roads are severely damaged early, the application of preventive maintenance methods is not yet activated.
포장도로 파손의 주요 원인으로, 크게 구조적 요인에 의한 손상, 포장 재료 불량, 시공 불량 등에 의한 손상 등으로 분류할 수 있다. 국내의 노후 도로 및 일반 도로의 유지보수 공법은 단순히 파손된 부위만을 메우는 균열 실링, 균열 충진 또는 도로가 깊게 파인 곳을 메우는 소파 보수 등으로 이루어지고 있다.The main cause of pavement damage can be classified as damage caused by structural factors, defective packaging materials, poor construction, and the like. Maintenance methods of old roads and general roads in Korea consist of crack sealing, crack filling or sofa repair to fill only the broken parts.
포트홀(Pot Hole) 보수는, 구멍이 파인 도로를 빗자루 또는 블로워 장비를 사용하여 먼지나 이물질을 제거한 뒤, 상온 패킹 재료를 포설하는 방법으로 이루어지며, 시공이 용이하고 즉시 교통 개방이 가능한 장점이 있으나, 시간이 경과함에 따라 포장도로 표면과의 접착력 저하로 인해 포설된 상온 패킹 재료가 박리되는 현상이 자주 발생하고, 포설된 형태가 덧붙인 모양을 하고 있어 전체적으로 외관이 좋지 아니하므로 주로 임시방편으로 사용되고 있다.Pot Hole maintenance is a method of removing dust or foreign matter by using a broom or blower equipment on the road with holes and then installing a packing material at room temperature. It is easy to construct and can open traffic immediately Temperature packing material is often peeled due to deterioration of adhesion with the surface of the pavement as time elapses and the shape of the packed material is added so that the appearance is not good overall so that it is mainly used as a temporary measure .
그리고 균열 실링(Crack sealing)의 핫-멜트(Hot-Melt) sealant를 사용한 보수 공법은, 도로의 균열 부위만을 절삭하여 Hot-Melt 재료를 이용 Sealing 하는 방법으로 초기 균열에는 효과적이지만 균열 부위가 너무 넓은 도로에 사용이 곤란하고 평탄도 및 외관상 문제가 있으며, 재료를 가열해야 하므로 가열장치가 추가로 더 필요하고, 이러한 가열 과정 중에서 대기로 유해성 물질이 발생할 수 있다.The repair method using the hot-melt sealant of the crack sealing is a method of cutting only the crack part of the road and sealing it using the hot-melt material. It is effective for the initial crack, but the crack part is too wide It is difficult to use on the road, there is a problem in flatness and appearance, the material needs to be heated, and furthermore, a heating device is further required, and harmful substances may be generated in the atmosphere during the heating process.
이러한 응급 보수 및 소파 보수의 경우는, 도로 미관 훼손과 평탄성 확보의 어려움으로 인해, 자동차 운행의 안정성 감소 및 소음의 증가에 따른 지속적인 민원 발생 등의 문제점이 존재하기 때문에, 포장도로의 파손 정도에 상관없이 막대한 비용이 발생하는 절삭 후 덧씌우기 또는 덧씌우기 공법을 적용하고 있다. 이러한 절삭 후 덧씌우기 또는 덧씌우기 공법은 도로의 파손이 많이 진행된 후에나 가능하고, 비용 절감 효과 및 시공의 신속성 측면에서는 바람직하지 않은 보수 공법이다. In the case of such emergency repair and sofa repair, there is a problem such as a decrease in the stability of the automobile operation and a continuous complaints due to the increase of noise due to the difficulty in securing the road aesthetic appearance and flatness, The overlay or overlay method is applied after the cutting, which causes a great cost. The overlaying or overlaying method after cutting can be performed after the breakage of the road has progressed much, and it is an undesirable maintenance method in terms of cost reduction and quickness of construction.
등록특허 제1344366호(예방적 유지보수를 위한 아스팔트 씰코팅재 및 이를 이용한 시공방법)는 개질 아스팔트 바인더에 유화수를 첨가하여 유화 개질 아스팔트로 변화시키는 방법으로, 가열방식이 아니기 때문에 공해 물질이 발생하지 않고 상온 시공 가능한 장점을 갖고 있지만, 유화 아스팔트를 바인더로 사용할 시 골재와 바인더의 응집력이 약하므로 포장체의 내구성이 떨어지고, 이로 인한 골재 입자의 탈리 또는 혼합물의 마모 손실 등이 발생하며, 양생 기간이 길어 빠른 교통 개방이 어려운 단점이 존재한다.No. 1344366 (an asphalt seal coating material for preventive maintenance and a construction method using the same) is a method in which emulsified water is added to a modified asphalt binder to change into an emulsified modified asphalt. Since it is not a heating method, However, when the emulsified asphalt is used as a binder, the cohesive force of the aggregate and the binder is weak, so that the durability of the package is deteriorated. As a result, the aggregate particles are separated or the wear loss of the mixture occurs. There is a drawback that it is difficult to open traffic quickly.
또한, 등록특허 제0944825호에 제시된 가열식 박층 포장재 및 이를 시용한 도로의 박층 포장방법과 등록특허 제1114238호에서 언급하고 있는 도로포장의 줄눈, 크랙 보수재 및 이를 사용한 보수방법은, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 주원료로 사용하고, 개질재와 기타 합성수지를 포함하는 제품으로, 제품의 접착성능과 강도 측면에서는 물성이 우수한 장점이 있으나, 제품을 용융하여 살포하기 위해서는 높은 온도로의 가열과 시공이 이루어져야 하므로, 작업시 가열장비를 사용해야만 하고, 많은 탄소배출 특성을 갖는 등의 문제점이 여전히 존재한다.In addition, the heating laminate packaging material disclosed in the registered patent No. 0944825, the thin layer packing method of the road using the same, and the jointing and crack repairing materials of the road pavement and the repairing method using them are disclosed in EP-A-1114238, ) Is used as the main raw material, and it is a product containing a modifier and other synthetic resin, and has excellent physical properties in terms of adhesive performance and strength of the product. However, in order to melt and spray the product, , There is still a problem such as having to use heating equipment in operation and having many carbon emission characteristics.
또한, 등록특허 제0719853호는 상온 습기 경화형 폴리우레탄 바인더 조성물과 이를 이용한 도로보수용 아스팔트 보수재 및 그의 제조방법을 제시하고 있고, 우레탄을 이용한 보수재를 통해 강도와 부착성능이 우수할 뿐만 아니라 시공방법이 상온이므로 간편하다는 장점을 갖고 있다. 하지만, 제품의 생산 중 습기와의 차단이나 포장 시 질소 주입 등이 어려운 점이 있으며, 제품포장 파손 시 제품이 경화되는 문제점을 가지고 있다. In addition, Patent No. 0719853 discloses a room temperature curing type polyurethane binder composition, a road repair asphalt repairing material using the composition, and a method of manufacturing the same. In addition to excellent strength and adhesion performance through a repair material using urethane, It has the advantage of being simple because it is room temperature. However, it is difficult to block moisture from the product during production and to inject nitrogen at the time of packaging, and there is a problem that the product is hardened when the package is broken.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사후적 보수(절삭 후 덧씌우기)가 아닌 예방 시공 방법으로, 신속성, 도로의 미관 및 평탄성을 확보할 수 있으며, 경제적으로 적은 비용으로 상대적 넓은 지역의 예방적 보수를 시행함으로써 파손율을 저감시킬 수 있고, 도로 교통 구조물의 내염성, 내화학성, 내후성, 강도를 보강하여 매연이나 제설제 등으로부터 피해를 최소화하는 것이다. 본 발명에 의하면, 공용수명이 연장되고 쾌적하고 안전한 도로를 지속적으로 유지시킬 수 있는 선진 도심형 예방적 유지보수 방법을 수행할 수 있는 아크릴 에멀젼 바인더와 친수성 유황을 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물 및 이를 사용한 스프레이 분사 방식의 포장도로의 유지/보수 예방 시공 방법을 제공할 수 있다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a preventive construction method that is not post-repair (over-cutting after cutting), securing speediness, aesthetics and flatness of roads, It is possible to reduce the breakage rate by carrying out the repair and to minimize the damage from smoke or snow removing agent by reinforcing the salt resistance, chemical resistance, weather resistance and strength of the road traffic structure. According to the present invention, there is provided an acrylic emulsion binder capable of carrying out an advanced urban preventive maintenance method which can maintain a comfortable and safe road with an extended common life, a composition for preventing maintenance of pavement comprising hydrophilic sulfur, It is possible to provide a maintenance / repair preventive construction method of a pavement spraying method using the same.
이렇게 종래의 기술이 갖는 문제점을 해결하고, 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포장도로의 유지보수 예방제 조성물은, 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로, 착색 안료 페이스트 25∼50 중량부, 석회암 10∼70 중량부, 소포제 0.01∼10 중량부, 지연제 0.01∼5 중량부, 분산제 0.01∼5 중량부, 계면활성제 0.1∼10 중량부, pH조절제 0.01∼5 중량부, 증점제 0.1∼10 중량부, 동결방지제 0.1∼10 중량부, 조막조제 0.1∼10 중량부 및 물 20∼60 중량부를 포함하는 액상 바인더와, 유황 분말을 포함하는 무기계 결합제가 1:0.1~1의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 한다.In order to solve the problems of the prior art, and to achieve the object to be solved, the maintenance preventive composition for pavement according to one embodiment of the present invention is characterized in that, based on 100 parts by weight of the acrylic emulsion resin, 0.01 to 5 parts by weight of a retarder, 0.01 to 5 parts by weight of a dispersant, 0.1 to 10 parts by weight of a surfactant, 0.01 to 5 parts by weight of a pH adjuster, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a coating aid, and 20 to 60 parts by weight of water, and an inorganic binder containing sulfur powder at a weight ratio of 1: .
본 발명에서 사용되는 상기 아크릴 에멀젼 수지는, 에틸 아크릴산(ethylacrylate) 30∼70 중량%, 부틸 아크릴산(butyl acrylate) 3∼15 중량%, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 1∼10 중량%, 메타크릴산(methacrylic) 1∼10 중량%, 메틸메타크릴산(methylmethacrylate) 5∼20 중량%, 2-에틸헥실아크릴산(2-ethylhexylacryate) 1∼10 중량%, 스티렌(styrene) 5∼20 중량%, 유화제 0.1∼5 중량% 및 물을 포함하는 조성물을 사용하여 유화 공중합된 것이고, 상기 착색 안료 페이스트는, 아크릴 에멀젼 수지 10∼50 중량%, 분산제 1∼10 중량%, 소포제 0.01∼10 중량%, 분말 안료 1∼50 중량% 및 나머지 잔량의 물을 포함하는 것이 바람직하다.The acrylic emulsion resin used in the present invention may contain 30 to 70% by weight of ethylacrylate, 3 to 15% by weight of butyl acrylate, 1 to 10% by weight of acrylonitrile, 1 to 10% by weight of methyl methacrylate, 5 to 20% by weight of methylmethacrylate, 1 to 10% by weight of 2-ethylhexylacrylate, 5 to 20% by weight of styrene, Wherein the coloring pigment paste comprises 10 to 50% by weight of an acrylic emulsion resin, 1 to 10% by weight of a dispersing agent, 0.01 to 10% by weight of an antifoaming agent, 1 to 10% by weight of an antifoaming agent, 50% by weight and the remaining balance water.
또한, 본 발명에서 사용되는 무기계 결합제는, 보통 포틀랜트 시멘트 30∼70 중량%, 이산화규소 10∼30 중량%, 알루미나 0.1∼15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15 중량%, 석고 10∼30 중량%, 고로슬래그 0.1∼10 중량%, 유황 분말 0.01∼10 중량%를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 유황 분말은, 유황 100 중량부를 기준으로, 플라이 애쉬 0.1~50 중량부, 실리카 흄 0.1~100 중량부 또는 벤토나이트 0.1~100 중량부, 분산제 0.1~50 중량부, 계면활성제 0.1~50 중량부를 혼합하여 분쇄기를 통해 미분화되어 친수성으로 개질된 것이 바람직하다.The inorganic binder used in the present invention is usually 30 to 70% by weight of portland cement, 10 to 30% by weight of silicon dioxide, 0.1 to 15% by weight of alumina, 0.1 to 15% by weight of calcium sulfoaluminate, Wherein the sulfur powder comprises 0.1 to 50 parts by weight of fly ash, 0.1 to 100 parts by weight of silica fume, 0.1 to 10 parts by weight of silica powder, Or 0.1 to 50 parts by weight of a surfactant, and the mixture is finely divided and pulverized through a pulverizer to be hydrophilic.
본 발명의 다른 실시형태로, 포장도로의 유지보수 예방제 조성물의 제조 방법은, 에틸 아크릴산(ethylacrylate) 30∼70 중량%, 부틸 아크릴산(butyl acrylate) 3∼15 중량%, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 1∼10 중량%, 메타크릴산(methacrylic) 1∼10 중량%, 메틸메타크릴산(methylmethacrylate) 5∼20 중량%, 2-에틸헥실아크릴산(2-ethylhexylacryate) 1∼10 중량%, 스티렌(styrene) 5∼20 중량% 및 유화제 0.1∼5 중량% 및 물을 혼합하여 약 80℃의 온도에서 4.5~5 시간 동안 교반하여 유화 공중합시킴으로써 아크릴 에멀젼 수지를 준비하는 단계; 아크릴 에멀젼 수지 10∼50 중량%, 분산제 1∼10 중량%, 소포제 0.01∼10 중량%, 분말 안료 1∼50 중량% 및 물 10∼50 중량%를 혼합하고 균일하게 분산시켜 착색 안료 페이스트를 준비하는 단계; 보통 포틀랜트 시멘트 30∼70 중량%, 이산화 규소 10∼30 중량%, 알루미나 0.1∼15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15 중량%, 석고 10∼30 중량%, 고로슬래그 0.1∼10 중량% 및 유황 0.01∼10 중량%를 혼합하여 무기계 결합제를 준비하는 단계; 및 상기 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로, 착색 안료 페이스트 25∼50 중량부, 석회암 10∼70 중량부, 소포제 0.01∼10 중량부, 지연제 0.01∼5 중량부, 분산제 0.01∼5 중량부, 계면활성제 0.1∼10 중량부, pH조절제 0.01∼5 중량부, 증점제 0.1∼10 중량부, 동결방지제 0.1∼10 중량부, 조막조제 0.1∼10 중량부, 물 20∼60 중량부를 포함하는 액상 바인더와 유황 분말을 포함하는 무기계 결합제를 중량을 기준으로 1:0.1~1의 비율로 혼합하는 단계;를 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method for preparing a maintenance preventive composition on a pavement comprises the steps of: 30 to 70% by weight of ethylacrylate, 3 to 15% by weight of butyl acrylate, 3 to 15% by weight of acrylonitrile 1 1 to 10% by weight, methacrylic acid 1 to 10% by weight, methylmethacrylate 5 to 20% by weight, 2-ethylhexylacrylate 1 to 10% by weight, styrene, 5 to 20% by weight of an emulsifier, 0.1 to 5% by weight of an emulsifier, and water and stirring at a temperature of about 80 캜 for 4.5 to 5 hours to prepare an acrylic emulsion resin. 10 to 50 wt% of an acrylic emulsion resin, 1 to 10 wt% of a dispersant, 0.01 to 10 wt% of an antifoaming agent, 1 to 50 wt% of a powder pigment, and 10 to 50 wt% of water are mixed and uniformly dispersed to prepare a colored pigment paste step; A mixture of 30 to 70 wt% of Portland cement, 10 to 30 wt% of silicon dioxide, 0.1 to 15 wt% of alumina, 0.1 to 15 wt% of calcium sulfoaluminate, 10 to 30 wt% of gypsum, 0.1 to 10 wt% 0.01 to 10% by weight of sulfur is mixed to prepare an inorganic binder; And 10 to 70 parts by weight of a limestone, 0.01 to 10 parts by weight of a defoaming agent, 0.01 to 5 parts by weight of a retarder, 0.01 to 5 parts by weight of a dispersing agent, 0.1 to 10 parts by weight of an activator, 0.01 to 5 parts by weight of a pH adjusting agent, 0.1 to 10 parts by weight of a thickener, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a film forming auxiliary, and 20 to 60 parts by weight of water, And mixing the inorganic binder containing the powder in a ratio of 1: 0.1 to 1 based on the weight.
상기 유황 분말은, 유황 100 중량부를 기준으로 플라이 애쉬 0.1~50 중량부, 실리카 흄 0.1~100 중량부 또는 벤토나이트 0.1~100 중량부, 분산제 0.1~50 중량부 및 계면활성제 0.1~50 중량부를 혼합하여 유황 혼합물을 준비하는 단계; 및 분쇄기를 통해 상기 유황 혼합물을 미분화하여 친수성으로 개질시키는 개질 단계;를 거쳐 제조된 친수성 유황인 것이 바람직하다.The sulfur powder may be prepared by mixing 0.1 to 50 parts by weight of fly ash, 0.1 to 100 parts by weight of silica fume or 0.1 to 100 parts by weight of bentonite, 0.1 to 50 parts by weight of a dispersant, and 0.1 to 50 parts by weight of a surfactant, based on 100 parts by weight of sulfur, Preparing a sulfur mixture; And a modifying step of micronizing the sulfur mixture through a pulverizer to convert it into a hydrophilic one.
또한, 본 발명의 또 다른 실시형태로는, 앞서 살펴본 아크릴 에멀젼 바인더와 유황을 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물 또는 앞서 언급된 제조 방법으로 제조된 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 스프레이 분사 방식으로 포장도로에 분사하는 단계;를 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 사용한 포장도로의 유지보수 예방 시공 방법을 들 수 있으며, 상기 액상 바인더와 유황 분말을 포함하는 무기계 결합제는, 상기 분사하는 단계 직전에 혼합되는 것이 바람직하다.According to still another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pavement comprising the steps of: preparing a maintenance preventive composition on a pavement comprising the above-mentioned acrylic emulsion binder and sulfur, or a maintenance preventive composition on a pavement prepared by the above- And spraying the maintenance preventive composition on the pavement on a pavement by a spraying method. The method for preventing maintenance of a pavement using a maintenance preventive composition on a pavement may include a method for preventing maintenance of the pavement, It is preferable that the inorganic binder containing the sulfur powder is mixed immediately before the step of spraying.
본 발명은 친수성 나노 유황 초속경 시멘트를 사용함으로써 콘크리트 및 아스팔트 표면의 내염·내화학 성능의 개선은 물론 부착성, 내마모성, 내후성, 굴곡성 및 경화성능이 향상되어 시공시간이 대폭 짧아짐으로써 차량통행 재개 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.The use of hydrophilic nano-sulfur quick-curing cement improves the salt and chemical resistance of concrete and asphalt surfaces, as well as improves adhesion, abrasion resistance, weatherability, flexibility and curing performance, Can be shortened.
또한, 본 발명은 아크릴 에멀젼 바인더와 내염 성능이 뛰어난 나노 유황 초속경 조성물을 포함하는 2성분계 혼합 조성물을 스프레이 분사 방법으로 콘크리트 구체에 침투시켜 일체화 되도록 시공함으로써, 염화물 유입이 우려되는 철근 콘크리트의 방청 코팅제로써 사용될 수 있고, 시공의 간편화 및 대량화에 따른 시공비 절감 효과가 있다. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a reinforced concrete reinforced concrete reinforced concrete reinforced concrete reinforced concrete, which is a reinforced concrete reinforced concrete reinforced concrete reinforced concrete concrete reinforced concrete And it is possible to simplify the construction and reduce the construction cost by mass production.
추가적인 가열 공정이 포함되어 있지 아니하므로 친환경적이며, 중앙분리대나 방호벽 등의 구조물 보수/보강 및 내염성 개선에 효과적이며, 칼라 에멀젼 페이스트를 사용하기 때문에 색상의 발현이 용이하여 자전거 도로, 공원 도로, 고속도로 진/출입로, 체육 시설 등 다양한 분야에 칼라 포장을 적용될 수 있는 장점이 있다.It is eco-friendly because it does not include any additional heating process. It is effective in repairing / reinforcing the structure and improving the salt resistance of the central separator, barrier wall, etc., and it is easy to develop color by using color emulsion paste. It is also possible to apply color packaging to various fields such as entrance / exit, sports facilities.
도 1은 소수성 유황 분말에 대하여 물과의 혼합 실험결과를 관찰한 사진이다.
도 2는 본 발명의 친수성 개질된 유황 분말에 대하여 물과의 혼합 실험 결과를 관찰한 사진이다.
도 3은 본 발명의 아크릴 에멀젼 바인더와 친수성 유황을 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물의 제조 과정 및 시공 방법의 흐름도이다.Fig. 1 is a photograph showing the results of mixing experiments with water for a hydrophobic sulfur powder.
FIG. 2 is a photograph of a result of mixing experiment with water for the hydrophilic modified sulfur powder of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a flow chart of a method for manufacturing a maintenance preventive composition on a pavement comprising the acrylic emulsion binder of the present invention and hydrophilic sulfur, and a method for applying the composition.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical concept of the present invention.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명의 포장도로의 유지보수 예방제 조성물은, 아크릴 에멀젼 수지와 착색 안료 페이스트를 주성분으로 포함하는 액상 바인더와, 친수성으로 개질 나노 유황 분말을 0.01~10 중량% 포함하는 무기계 결합제를 각각 별도의 공정으로 제조한 후, 시공시 현장에서 중량비로 3:1 내지 5:1의 범위로 균일하게 혼합하여 스프레이 분사 방식으로 시공된다(도 3 참조). The maintenance preventive composition for a pavement of the present invention comprises a liquid binder containing an acrylic emulsion resin and a colored pigment paste as a main component and an inorganic binder containing 0.01 to 10 wt% of a hydrophilic nano- The mixture is uniformly mixed in the range of 3: 1 to 5: 1 by weight at the time of construction, and spray-applied (see FIG. 3).
상기 액상 바인더는, 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로, 착색 안료 페이스트 25~50 중량부, 석회암 10~70 중량부, 소포제 0.01~10 중량부, 지연제 0.01~5 중량부, 분산제 0.01~5 중량부, 계면활성제 0.1~10 중량부, pH조절제 0.01~5 중량부, 증점제 0.1~10 중량부, 동결 방지제 0.1~10 중량부, 조막조제 0.1~10 중량부 및 물 20~60 중량부를 포함하는 것이 바림직 하다.The liquid binder may contain 25 to 50 parts by weight of colored pigment paste, 10 to 70 parts by weight of limestone, 0.01 to 10 parts by weight of a defoaming agent, 0.01 to 5 parts by weight of retardant, 0.01 to 5 parts by weight of a dispersant, 0.1 to 10 parts by weight of a surfactant, 0.01 to 5 parts by weight of a pH adjusting agent, 0.1 to 10 parts by weight of a thickener, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a film forming aid and 20 to 60 parts by weight of water I am desperate.
소포제는 polyeter modified polydimethylsiloxane과 silicone dioxide의 혼합물이 바람직하고, 지연제로는 구연산(citric acid), tartaric acid 및 boric acid로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상이 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 분산제로는 polycarboxylic acid ammonium salt 또는 polycarboxylic acid sodium salt가 사용될 수 있으며, 계면활성제로는 Ammonium polyoxyethandil alkyl ether sulfate를 사용하는 것이 바람직하다. pH 조절제로는 Triethanolamine, Ethanolamine, (2-Aminoethyl)ethanolamine 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상이 사용될 수 있는데, Triethanolamine, Ethanolamine 및 (2-Aminoethyl)ethanolamine의 혼합물이 사용되는 것이 더욱 바람직하다.The antifoaming agent is preferably a mixture of polyether modified polydimethylsiloxane and silicone dioxide, and at least one retarder selected from the group consisting of citric acid, tartaric acid and boric acid is preferable. As the dispersing agent, polycarboxylic acid ammonium salt or polycarboxylic acid sodium salt may be used. Ammonium polyoxyethandil alkyl ether sulfate is preferably used as the surfactant. The pH adjuster may be at least one selected from the group consisting of triethanolamine, ethanolamine, (2-aminoethyl) ethanolamine and ammonium hydroxide, more preferably a mixture of triethanolamine, ethanolamine and (2-aminoethyl) ethanolamine .
증점제로는 Bentonite 계열 또는 콜로이드 실리카 계열의 점토질이 사용될 수 있는데, Bentonite 계열의 점토질이 바람직하고, 동결 방지제로는 Ethylene Glycol 또는 Propylene Glycol이 사용될 수 있으며, Ethylene Glycol이 더욱 바람직하다.As the thickening agent, clay materials based on bentonite series or colloidal silica series can be used. Bentonite series clay is preferable. Ethylene Glycol or Propylene Glycol can be used as the anti-freezing agent, and Ethylene Glycol is more preferable.
조막조제로는 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol monoisobutyrate 또는 Butyl Cellosolve가 사용될 수 있는데, 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol monoisobutyrate가 더욱 바람직하고, 유화제로는 비이온성 계면활성제인 polyoxyethylene octylphenylether가 사용될 수 있다.2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate or Butyl Cellosolve may be used as the pretreatment agent, and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate is more preferable. Nonionic Surfactant polyoxyethylene octylphenylether can be used.
상기 액상 바인더의 주요 성분 중의 하나인 아크릴 에멀젼 수지는, 에틸 아크릴산(ethylacrylate) 30~70 중량%, 부틸 아크릴산(butylacrylate) 3~15 중량%, 메타크릴산(methacrylic) 1~10 중량%, 메틸메타크릴산(methylmethacrylate) 5~20중량%, 2-에틸헥실아크릴산(2-ethylhexylacrylate) 1~10 중량%, 스티렌(styrene) 5~20 중량%, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 1~10 중량% 및 유화제 0.1~5 중량%를 중합 반응시켜 얻어지는 유화 공중합체이다.The acrylic emulsion resin, which is one of the main components of the liquid binder, contains 30 to 70% by weight of ethylacrylate, 3 to 15% by weight of butylacrylate, 1 to 10% by weight of methacrylic acid, (Meth) acrylate, 5 to 20 wt% of methylmethacrylate, 1 to 10 wt% of 2-ethylhexylacrylate, 5 to 20 wt% of styrene, 1 to 10 wt% of acrylonitrile, 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the copolymer.
상기 조성을 갖는 아크릴 에멀젼 수지는, 피막형성 온도가 낮고 가소제를 사용하지 않아도 유연성이 탁월할 뿐만 아니라 내후성, 내마모성, 보색성이 우수한 장점을 갖는다. The acrylic emulsion resin having the above composition has advantages of excellent weather resistance, abrasion resistance and complementarity as well as excellent flexibility even when the film-forming temperature is low and no plasticizer is used.
상기 아크릴 에멀젼 수지는, 상기 중합 반응을 통해 얻어지는 유화공중합체의 100 중량부에 추가로, 1,2-에테인다이올 1~10 중량부, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜테인다이올다이소부틸산 1~10 중량부 또는 폴리카르본산암모늄 0.01~5 중량부를 더 포함할 수 있으며, 트리에탄올아민 0.01~10 중량부, 에탄올아민 0.01~10 중량부 및 (2-아미노에틸)에탄올아민 0.1~10 중량부를 추가로 더 포함할 수 있다.The acrylic emulsion resin may further contain, in addition to 100 parts by weight of the emulsion copolymer obtained through the polymerization reaction, 1 to 10 parts by weight of 1,2-ethanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-phen 0.01 to 10 parts by weight of triethanolamine, 0.01 to 10 parts by weight of ethanolamine and 0.01 to 10 parts by weight of (2-aminoethyl) aminocarboxylic acid, And 0.1 to 10 parts by weight of ethanolamine.
상기 액상 바인더의 또 다른 주요 성분 중의 하나인 착색 안료 페이스트는, 에멀젼 형태의 페이스트가 바람직한데, 아크릴 에멀젼 수지 10~50 중량%, 분산제 1~10 중량%, 소포제 0.01~10 중량%, 분말 안료 1~50 중량% 및 잔량의 용매인 물을 포함하여 분말 안료를 균일하게 분산기(다이노밀, 비드밀, 펄밀 또는 롤밀)를 사용하여 분산 가공하여 페이스트상으로 반제품화하여 사용하는 것이 바람직한데, 통상의 분말 형태로 사용되는 경우에 비해 더욱 선명하고 균일한 색상과 높은 착색력을 나타낼 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼 수지는 앞서 살펴본 유화 공중합 반응을 통해 얻어지는 유화 공중합체와 동일한 것이 사용될 수 있다. The colored pigment paste, which is one of the other major components of the liquid binder, is preferably an emulsion-type paste, which comprises 10 to 50% by weight of an acrylic emulsion resin, 1 to 10% by weight of a dispersant, 0.01 to 10% by weight of a defoamer, To 50% by weight of water, and water as a residual solvent, is preferably uniformly dispersed in a dispersing machine (dyno mill, bead mill, pearl mill or roll mill) to be used as a semi-finished product in paste form. It is possible to exhibit sharper, uniform color and high coloring power as compared with the case of using in powder form. The acrylic emulsion resin may be the same as the emulsion copolymer obtained through the above emulsion copolymerization reaction.
상기 착색 안료 페이스트는, 구현하고자 하는 색상별로 분말 안료의 함유량이 변화될 수 있는데, 이산화티타늄 착색 안료 페이스트는 이산화티타늄 안료 5-50 중량%를 포함할 수 있고, 구리프탈로시아닌 블루 착색 안료 페이스트는 구리프탈로시아닌 블루 안료 1~20 중량%를 포함할 수 있으며, 카본 블랙 착색 안료 페이스트는 카본 블랙 안료 1~20 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 황색 착색 안료 페이스트는 황색 안료 5~50 중량%를 포함할 수 있고, 적색 착색 안료 페이스트는 적색 안료 1~50 중량%를 포함할 수 있으며, 갈색 착색 안료 페이스트는 갈색 안료 5~50 중량%를 포함할 수 있으며, 녹색 착색 안료 페이스트는 녹색 안료 1~50 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.The color pigment paste may vary in the content of the powder pigment for each color to be implemented. The titanium dioxide color pigment paste may contain 5-50 wt% of titanium dioxide pigment, and the copper phthalocyanine blue color pigment paste may contain copper phthalocyanine 1 to 20% by weight of a blue pigment, and the carbon black colored pigment paste may include 1 to 20% by weight of a carbon black pigment. Also, the yellow colored pigment paste may comprise from 5 to 50% by weight of the yellow pigment, the red colored pigment paste may comprise from 1 to 50% by weight of the red pigment, the brown colored pigment paste may comprise from 5 to 50% And the green colored pigment paste preferably contains 1 to 50% by weight of a green pigment.
본 발명의 액상 바인더에 추가로 포함되는 성분 중에서, 석회암은 도로면 또는 콘크리트 벽면의 균열의 눈메꿈 역할을 수행하며, 도막의 강도 및 마모성을 향상시키고, 도막 두께를 두껍게 하는 역할과 함께 소광 역할을 수행한다. 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로 10~70 중량부가 바람직한데, 10 중량부 이하인 경우에는 눈메꿈, 광택 제거 등의 원하는 물성이 제대로 발휘될 수 없고, 70 중량부 이상으로 사용될 경우에는 오히려 도막의 강도 및 마모성을 떨어뜨리는 문제점을 일으킬 수 있다.Of the components further included in the liquid binder of the present invention, limestone plays a role of a crack on the road surface or concrete wall surface, enhances the strength and abrasion of the coating film, increases the thickness of the coating film, . 10 to 70 parts by weight, preferably 10 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acrylic emulsion resin can not exhibit desired physical properties such as fraying and gloss removal when the amount is 10 parts by weight or less, And a problem of deteriorating the abrasion resistance.
미끄럼 방지 보강을 위해서 상기 석회암의 성분 중에서 10~50 중량부를 활석으로 대체하여 사용하는 것도 가능하다.It is also possible to use 10 to 50 parts by weight of talc as a substitute for the components of the limestone for the purpose of non-slip reinforcement.
액상 바인더에 사용되는 소포제는, 아크릴 에멀젼 바인더 제조 과정 중에서 발생하는 기포를 제거하는 역할을 수행한다. 이러한 기포로 인해 강도가 저하될 수 있는데, 소포제를 사용함으로써 강도 저하를 효과적으로 방지할 수 있으며, 건조 도막의 외관을 더욱 미려하게 만드는 기능도 수행하게 된다. 0.01 내지 10 중량부의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 0.01 중량부 이하인 경우에는 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과할 경우에는 더 이상의 효과의 상승이 없이 오히려 제조 원가만 높아지게 되므로 바람직하지 않다.The antifoaming agent used in the liquid binder serves to remove bubbles generated during the production of the acrylic emulsion binder. Such bubbles may degrade the strength. By using a defoaming agent, the strength reduction can be effectively prevented, and the function of making the appearance of the dry film more beautiful can be performed. If the amount is less than 0.01 part by weight, the effect is insignificant. If the amount is more than 10 parts by weight, the effect is not increased any more, but the production cost is increased, which is not preferable.
지연제는 초속경 시멘트 분말에 의한 경화성을 개선하고, 작업 시간을 연장하기 위하여 사용되는데, 구연산 등이 사용될 수 있으며, 0.01~5 중량부의 범위에서 사용되는 것이 바람직하다.The retarder is used for improving the curability of the quick-speed cement powder and for extending the working time. Citric acid can be used, and it is preferably used in the range of 0.01 to 5 parts by weight.
pH조절제는 0.01~5 중량부의 범위로 사용하여 pH를 9 내지 10의 범위로 조절하는 것이 바람직하다. pH가 너무 높을 경우에는 안정성이 떨어지고, 여분의 염분에 의해 가수분해가 일어나기 쉬우며, 너무 낮을 경우에는 부패하기 쉽다. The pH adjusting agent is preferably used in the range of 0.01 to 5 parts by weight and the pH is preferably adjusted to the range of 9 to 10. When the pH is too high, stability is poor, hydrolysis is apt to occur due to extra salt, and if it is too low, it is likely to become rotten.
증점제는 바인더의 저장 안정성을 향상시키기 위한 것으로, 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로 0.1~10 중량부의 조성비로 사용되는 것이 바람직하다.The thickener is used for improving the storage stability of the binder and is preferably used in a composition ratio of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic emulsion resin.
조막조제는 바인더의 추가적인 저장 안정성 향상 및 균일한 막을 얻기 위한 최저온도(최저조막온도:MFFT)의 개선을 위한 것으로, 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로 0.1~10 중량부가 포함되는 것이 바람직하며, 여름철에는 사용량이 높을 경우에는(즉, 겨울철에 사용되는 양의 수준으로 사용될 경우에는) 표면에 진득진득한 점착성을 부여할 수 있으므로, 계절별로 적절하게 사용량을 조절할 필요가 있다.The film forming aid is for improving the storage stability of the binder and improving the minimum temperature (MFFT) for obtaining a uniform film. It is preferable that 0.1 to 10 parts by weight of the acrylic emulsion resin is contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic emulsion resin, It is necessary to appropriately control the amount of use seasonally, since it is possible to impart a tackiness to the surface when the amount is high (that is, when it is used at the level of the amount used in winter).
본 발명의 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 사용하여 스프레이 분사 방식으로 시공 할때, 상기 액상 바인더와 혼합되어 사용되는 무기계 결합제는, 보통 포틀랜트 시멘트 30~70 중량%, 이산화규소 10~30 중량%, 알루미나 0.1~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1~15 중량%, 석고 10~30 중량%, 고로슬래그 0.1~10 중량% 및 나노 입자인 유황 분말 0.01~10 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 조성으로 각 성분을 혼합기에 차례로 투입하여 충분히 교반하여 무기계 결합제 반제품을 제조할 수 있다.When the maintenance preventive composition for pavement of the present invention is used, the inorganic binder to be mixed with the liquid binder is usually 30 to 70% by weight of portland cement, 10 to 30% by weight of silicon dioxide, 0.1 to 15% by weight of alumina, 0.1 to 15% by weight of calcium sulfoaluminate, 10 to 30% by weight of gypsum, 0.1 to 10% by weight of blast furnace slag and 0.01 to 10% by weight of sulfur powder of nanoparticles. With these compositions, each component is put into a mixer in turn and sufficiently stirred to produce an inorganic binder-finished product.
상기 무기계 결합제는 보통 포틀랜트 시멘트 30~70 중량%와 이산화규소 10~30 중량%를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 이산화규소는 스프레이 시멘트의 초기강도와 장기강도를 개선하는 효과가 있다.The inorganic binder preferably contains 30 to 70% by weight of portland cement and 10 to 30% by weight of silicon dioxide. The silicon dioxide has an effect of improving initial strength and long-term strength of spray cement.
알루미나 및 칼슘설포알루미네이트의 합산 함량이 0.2~30 중량%이 되도록 포함되는 것이 바람직한데, 합산 함량이 30 중량% 이상이면 초기 경화가 너무 빨라서 작업이 곤란한 문제점이 존재하고, 합산 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 초속경 결합제의 속경화성 및 초기 강도의 효과가 감소하는 문제점이 발생하게 된다.Alumina and calcium sulfoaluminate is 0.2 to 30% by weight. When the total content is more than 30% by weight, the initial curing is too rapid and the operation is difficult, and when the total content is less than 0.2% by weight, , There arises a problem that the effect of fast curability and initial strength of the quick-setting binder is reduced.
석고는 2개 이상의 무수석고를 사용하는 것이 바람직한데, 합산 함량은 10~30 중량%의 범위가 바람직한데, 석고의 함량이 30 중량% 이상이면 작업성이 떨어지고, 10 중량% 이하인 경우에는 초기 강도가 낮아지는 문제점이 발생한다. It is preferable to use two or more anhydrous gypsum. The total content of the gypsum is preferably in the range of 10 to 30 wt%. When the content of gypsum is more than 30 wt%, the workability is poor. When the gypsum content is less than 10 wt% Is lowered.
일반적으로 고로슬래그는 수화열을 낮추고 내구성을 높여주며, 투수성이 낮고 내화학성이 우수하다. Generally, blast furnace slag lowers hydration heat, improves durability, low permeability and excellent chemical resistance.
또한, 무기계 결합제에 포함되는 시멘트는 반드시 보통 포틀랜트 시멘트로 한정되는 것은 아니며, 사용 목적에 따라서 초속경 시멘트 또는 조강 시멘트를 사용하는 것도 가능하다. In addition, the cement contained in the inorganic binder is not always limited to ordinary portland cement, and it is also possible to use cement with fast speed or crude steel cement according to the purpose of use.
상기 무기계 결합제에 사용되는 나노 입자인 유황 분말은, 친수성으로 표면 개질된 나노 입자 크기의 유황 분말이 0.01 ~ 10 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 시멘트 콘크리트의 내구성 및 강도보강, 내화학성, 내염성 등을 향상시키는 역할을 수행한다. The sulfur powder used as the inorganic binder preferably contains 0.01 to 10% by weight of a sulfur powder having a nanoparticle size that is surface-modified by hydrophilicity. The sulfur powder is preferably used for reinforcing the durability and strength of the cement concrete, It also plays a role of improving salt resistance and the like.
상기 무기계 결합제의 내염성, 내화학성, 내후성, 강도 개선을 위한 주요 성분인 유황 분말은 비중이 1.9 이상임에도 불구하고, 물에 뜨고 전혀 섞이지 않는 소수성 성질이 있어 순수 유황은 콘크리트 제품으로의 사용에 적절하지 않다.Sulfur powder, which is the main ingredient for improving the resistance to salt, chemical resistance, weather resistance and strength of the above inorganic binder, has hydrophobic properties which are not mixed with water even though its specific gravity is 1.9 or more. Therefore, pure sulfur is suitable for use in concrete products not.
따라서 본 발명에서는 친수성 개질 유황을 사용하였으며, 이러한 친수성으로 개질된 유황은, 순수 유황 100 중량부에 대해서 플라이 애쉬 0.1~50 중량부, 실리카 흄 또는 벤토나이트 0.1~100 중량부, 분산제 0.1~50 중량부, 계면활성제 0.1~50 중량부를 혼합한 후, 초미분말용 분쇄기를 이용하여 나노 미터 크기의 초미분화 공정을 수행함으로써, 미분화와 함께 물에 잘 섞이는 친수성 나노입자 유황분말을 제조할 수 있다.Therefore, hydrophilic reformed sulfur is used in the present invention. The hydrophilic modified sulfur is used in an amount of 0.1 to 50 parts by weight of fly ash, 0.1 to 100 parts by weight of silica fume or bentonite, 0.1 to 50 parts by weight of dispersant, And 0.1 to 50 parts by weight of a surfactant are mixed and then a micrometer size subdivision process is carried out using an ultra fine powder mill to produce hydrophilic nanoparticle powder which is undifferentiated and mixed well with water.
도 1과 도 2는 각각 본 발명에서 사용된 유황 분말의 친수화 처리 공정의 전(도 1)과 후(도 2)의 친수성 정도를 물과 혼합하여 관찰한 사진이다.1 and 2 are photographs showing the degree of hydrophilicity before and after the hydrophilization treatment of the sulfur powder used in the present invention (FIG. 2) mixed with water.
상기 도 1과 2에서 확인할 수 있듯이, 표면 개질 전의 유황 분말(순도 99.8%)은 물과 전혀 섞이지 않고 물과 상분리 되어 있지만, 본 발명에서 사용된 친수성 개질 나노 입자 유황은 물과 완전히 섞이는 것을 확인할 수 있다. 1 and 2, the sulfur powder (purity of 99.8%) before surface modification was not mixed with water at all but phase-separated into water. However, it was confirmed that the hydrophilic modified nanoparticle sulfur used in the present invention was completely mixed with water have.
본 발명의 다른 실시 형태인 아크릴 에멀젼 바인더와 친수성 유황을 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 스프레이 분사 방식의 포장도로의 유지/보수 예방 시공 방법은, 도 3에 제시된 바와 같이, i)에틸 아크릴산(ethylacrylate) 30~70 중량%, 부틸 아크릴산(butyl acrylate) 3~15 중량%, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 1~10 중량%, 메타크릴산(methacrylic) 1~10 중량%, 메틸메타크릴산(methylmethacrylate) 5~20 중량%, 2-에틸헥실아크릴산(2-ethylhexylacryate) 1~10 중량%, 스티렌(styrene) 5~20 중량%, 유화제 0.1~5 중량% 및 물을 사용하여 유화 공중합 반응을 통해 아크릴 에멀젼 수지를 제조하는 단계;As shown in Fig. 3, the maintenance / repair preventive method for spraying the maintenance-preventive composition on the pavement comprising the acrylic emulsion binder and hydrophilic sulfur, which is another embodiment of the present invention, comprises the steps of i) 30 to 70% by weight of ethylacrylate, 3 to 15% by weight of butyl acrylate, 1 to 10% by weight of acrylonitrile, 1 to 10% by weight of methacrylic acid, methyl methacrylate, 1 to 10% by weight of 2-ethylhexylacrylate, 5 to 20% by weight of styrene, 0.1 to 5% by weight of an emulsifier and water. Preparing an acrylic emulsion resin;
ii)아크릴 에멀젼 수지 10~50 중량%, 분산제 1~10 중량%, 소포제 0.01~10 중량%, 분말 안료 1~50 중량%, 물 10~50 중량%를 혼합한 후, 균일하게 분산 가공하여 착색 안료 페이스트를 제조하는 단계;ii) mixing 10 to 50% by weight of an acrylic emulsion resin, 1 to 10% by weight of a dispersant, 0.01 to 10% by weight of an antifoaming agent, 1 to 50% by weight of a powder pigment and 10 to 50% by weight of water, Producing a pigment paste;
iii)보통 포틀랜트 시멘트 30~70 중량%, 이산화 규소 10~30 중량%, 알루미나 0.1~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1~15 중량%, 석고 10~30 중량%, 고로슬래그 0.1~10 중량%, 친수성 나노 입자 유황 분말 0.01~10 중량%를 혼합기에 투입하여 충분히 교반하여 무기계 결합제를 제조하는 단계;iii) 30 to 70 wt% of ordinary portland cement, 10 to 30 wt% of silicon dioxide, 0.1 to 15 wt% of alumina, 0.1 to 15 wt% of calcium sulfoaluminate, 10 to 30 wt% of gypsum, 0.1 to 10 wt% %, 0.01 to 10% by weight of a hydrophilic nanoparticle powder of sulfur into a mixer and sufficiently stirring to prepare an inorganic binder;
iv)상기 i)의 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로 ii)의 착색 안료 페이스트 25~50 중량부, 석회암 10~70 중량부, 소포제 0.01~10 중량부, 지연제 0.01~5 중량부, 분산제 0.01~5 중량부, 계면활성제 0.1~10중량부, pH조절제 0.01~5 중량부, 증점제 0.1~10 중량부, 동결 방지제 0.1~10 중량부, 조막 조제 0.1~10 중량부, 물 20~60 중량부를 혼합하여 액상 바인더의 제조 단계; 및 iv) 25 to 50 parts by weight of a colored pigment paste of ii), 10 to 70 parts by weight of a limestone, 0.01 to 10 parts by weight of a defoaming agent, 0.01 to 5 parts by weight of a retarder, 0.01 to 5 parts by weight of a dispersant 0.01 0.1 to 10 parts by weight of a surfactant, 0.01 to 5 parts by weight of a pH adjusting agent, 0.1 to 10 parts by weight of a thickener, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a film forming aid and 20 to 60 parts by weight of water Preparing a liquid binder by mixing; And
v)상기 iv)의 액상 바인더와 iii)의 친수성 나노 입자 분말 유황 0.01~10 중량%를 포함하는 무기계 결합제를 시공 현장에서 1:0.1~1의 중량비로 균일하게 혼합하여 스프레이 분사 방식으로 분사하는 형태로 시공하는 단계를 포함한다.v) an inorganic binder containing 0.01 to 10% by weight of the liquid binder of iv) and hydrophilic nano-particles of sulfur powder of iii) is uniformly mixed at a weight ratio of 1: 0.1 to 1 at a construction site and sprayed in a spraying manner . ≪ / RTI >
즉, 상기 액상 바인더와 무기계 결합제는 제조 단계에서는 각각 별도로 제조되어지고, 시공 단계에서 현장에서 적절히 혼합되어 사용되는 포장도로의 유지보수 예방용 2성분계 조성물이다.That is, the liquid binder and the inorganic binder are separately prepared in the production step and are two-component compositions for preventing maintenance of the pavement which is mixed and used in the site in the construction step.
이하에서는 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 제한하는 것은 아니며, 통상의 기술자 수준에서 본 발명을 보다 이해하기 쉽도록 설명하기 위한 것임은 당연하다 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. It is to be understood that these embodiments are not intended to limit the technical spirit of the present invention and are intended to be illustrative of the present invention at a level of ordinary skill in the art.
[[ 실시예Example 1] One]
다음의 표 1과 같은 조성으로 본 발명의 포장도로의 유지보수 예방용 2 성분계 조성물의 주요 성분인 아크릴 에멀젼 수지, 착색 안료 페이스트 및 무기계 결합제를 각각 제조하였다[ 실험예 1].The emulsion resin, the coloring pigment paste and the inorganic binder, which are the main components of the two-component composition for preventing maintenance of the pavement of the present invention, were each produced with the composition shown in the following Table 1 [ Experimental Example 1] .
이렇게 제조된 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로, 착색 안료 페이스트 반제품 35 중량부, 석회암 40 중량부, 소포제(polyeter modified polydimethylsiloxane과 silicone dioxide의 혼합물) 2 중량부, 지연제인 구연산 3 중량부, 분산제(polycarboxylic acid ammonium salt) 1 중량부, 계면활성제(Ammonium polyoxyethandil alkyl ether sulfate) 4 중량부, pH조절제(Triethanolamine, Ethanolamine, (2-Aminoethyl)ethanolamine의 혼합물) 2 중량부, 증점제(Bentonite 계열의 점토) 2 중량부, 동결 방지제(Ethylene Glycol) 3 중량부, 조막 조제(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol monoisobutyrate) 2 중량부, 물 46 중량부를 혼합하여 액상 바인더를 제조하였으며, 상기 무기계 결합제는 전체 무기계 결합제 내에 친수성 나노 입자 유황분말 5중량%가 포함되도록 하였고, 이러한 2 성분계 조성물을 4:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 스프레이 분사 방식으로 시공하였다. 35 parts by weight of a semi-finished pigment paste, 40 parts by weight of limestone, 2 parts by weight of a defoamer (mixture of polyether modified polydimethylsiloxane and silicone dioxide), 3 parts by weight of citric acid as a retarder, 2 parts by weight of a pH adjusting agent (mixture of triethanolamine, ethanolamine, (2-aminoethyl) ethanolamine), 2 parts by weight of a thickener (clay of Bentonite series), 1 part by weight of an acid ammonium salt, 4 parts by weight of a surfactant (Ammonium polyoxyethandyl alkyl ether sulfate) 3 parts by weight of ethylene glycol, 2 parts by weight of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate and 46 parts by weight of water were mixed to prepare a liquid binder. 5 wt% of the hydrophilic nanoparticle powder was contained in the total inorganic binder, The two-component compositions were uniformly mixed at a weight ratio of 4: 1 and spray-applied.
[ 실험예 2] 아크릴 에멀젼 수지와 착색 안료 페이스트는 상기 실험예 1과 동일하게 제조하였으나, 무기계 결합제를 별도로 혼합하는 2성분계 혼합 조성이 아닌, 액상 바인더 단독의 1액형 조성물을 제조하였다. [ Experimental Example 2] The acrylic emulsion resin and the colored pigment paste were prepared in the same manner as in Experimental Example 1, except that the liquid binder alone was used instead of the two-component system in which the inorganic binder was separately mixed.
구체적인 조성은 실험예 1의 아크릴 에멀젼 수지 100중량부를 기준으로, 실험예 1의 착색 안료 페이스트 35중량부, 석회암 54중량부, 활석 45중량부, 소포제 2 중량부, 지연제 3 중량부, 분산제 1중량부, 계면활성제 4 중량부, pH조절제 2 중량부, 증점제 2 중량부, 동결 방지제 3 중량부, 조막 조제 2 중량부, 물 47중량부를 혼합하여 1액형 액상 바인더를 실험예 2로 제조하였으며, 실험예 1과 동일한 방식으로 스프레이 시공을 수행하였다.Specifically, the composition was prepared by mixing 35 parts by weight of the colored pigment paste of Experimental Example 1, 54 parts by weight of limestone, 45 parts by weight of talc, 2 parts by weight of defoamer, 3 parts by weight of retardant, , 1 part by weight of a surfactant, 4 parts by weight of a surfactant, 2 parts by weight of a pH adjusting agent, 2 parts by weight of a thickener, 3 parts by weight of a cryoprotectant, 2 parts by weight of a film forming aid, and 47 parts by weight of water, Spray application was carried out in the same manner as in Experimental Example 1.
[ 실험예 3] 상기 실험예 1의 조성과 동일하고, 다만 액상 바인더 제조시 사용되는 증점제가 결여된 조성을 사용하였다. 이 경우 하기의 표 2에서 확인되듯이, 액상 바인더의 저장 안정성이 급격히 감소하여 고형분이 수일 만에 침전되는 현상이 발생하였다. [ Experimental Example 3] The composition of Experimental Example 1 was the same as that of Experimental Example 1 but lacking the thickener used in the preparation of the liquid binder. In this case, as shown in Table 2 below, the storage stability of the liquid binder was drastically decreased, and the solid component precipitated in a few days.
[ 실험예 4] 상기 실시험예 1의 조성과 동일하고, 다만 동결 방지제와 조막조제가 결여된 조성을 사용하였다. 이 경우 하기의 표 2에서 확인되듯이, 5℃이하에서 도막이 깨어지는 현상이 발생하였다. [ Experimental Example 4] The same composition as in Test Example 1 was used, but a composition lacking a cryoprotectant and a film forming aid was used. In this case, as shown in Table 2 below, the coating film was broken at a temperature below 5 ° C.
[ 실험예 5] 상기 실시험예 1의 조성과 동일하고, 다만, 착색 안료 페이스트를 20 중량부의 조성비로 사용하였다. 이 경우 다음의 표 2에서 확인되듯이, 은폐력 불량 현상이 발생하였다. [ Experimental Example 5] The same composition as in Test Example 1 was used, except that a colored pigment paste was used in a composition ratio of 20 parts by weight. In this case, as shown in the following Table 2, a hiding power failure phenomenon occurred.
(130㎛)Concealment rate
(130 탆)
Mpa(4hr)Bond strength
Mpa (4 hr)
2762KSF
2762
(14일)Freeze-thaw resistance%
(14 days)
2456KSF
2456
Coulomb
(7일)Chloride ion penetration resistance
Coulomb
(7 days)
2711KSF
2711
[[ 실시예Example 2] 2]
본 발명에서 사용되는 친수성 나노 입자 크기의 유황 분말을 제조하기 위하여 99.8%의 천연유황 100 중량부에 대하여 아래의 표와 같은 조성을 사용하여 다이노 밀을 사용하여 초미분화 한 후, 친수화 여부를 확인하였다.To prepare the hydrophilic nanoparticle-sized sulfur powder used in the present invention, 100 parts by weight of 99.8% natural sulfur was microfibrillated using a dyno mill using the composition shown in the following table, and hydrophilization was confirmed .
(단위: g)(Unit: g)
상기 표 3과 같이 각 조성 성분의 유무에 따른 유황의 친수화 여부를 도 1 또는 도 2와 같이 물과 혼합한 뒤 상분리 여부를 관찰하여 확인하였다. 플라이 애쉬를 기본 성분으로 고정한 후 각각 실리카 흄, 벤토나이트, 분산제, 계면활성제의 유무에 따른 친수화 정도를 확인한 결과, 실리카 흄 또는 벤토나이트 중 어느 한 성분이 나머지 분산제와 계면활성제와 같이 혼합될 경우에는 유황이 초미분화와 동시에 친수화됨을 알 수 있었다. 하지만, 실리카 흄과 벤토나이트가 모두 결여되거나, 계면활성제 또는 분산제 중 어느 하나라도 빠질 경우에는 유황의 친수화가 이루어지지 않음을 알 수 있었다.As shown in Table 3, the hydrophilicity of the sulfur depending on the presence or absence of each component was confirmed by observing whether or not phase separation occurred after mixing with water as shown in FIG. 1 or FIG. After fixing the fly ash as a basic component, the degree of hydrophilization depending on the presence or absence of silica fume, bentonite, dispersant and surfactant was checked. As a result, when any one component of silica fume or bentonite was mixed with the other dispersant and surfactant, It was found that the micropowders were hydrophilized at the same time. However, when either silica fume or bentonite is absent or surfactant or dispersant is missing, the hydrophilic nature of the sulfur is not achieved.
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Claims (8)
아크릴 에멀젼 10∼50중량%, 분산제 1∼10중량%, 소포제 0.01∼10 중량%, 분말 안료 1∼50중량% 및 물 10∼50중량%를 혼합하고 균일하게 분산시켜 착색 안료 페이스트를 준비하는 단계;
보통 포틀랜트 시멘트 30∼70중량%, 이산화 규소 10∼30 중량%, 알루미나 0.1∼15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼15 중량%, 석고 10∼30중량%, 고로슬래그 0.1∼10중량% 및 유황 분말 0.01∼10중량%를 혼합하여 무기계 결합제를 준비하는 단계; 및
상기 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부를 기준으로, 착색 안료 페이스트 25∼50중량부, 석회암 10∼70중량부, 소포제 0.01∼10중량부, 지연제 0.01∼5중량부, 분산제 0.01∼5중량부, 계면활성제 0.1∼10중량부, pH조절제 0.01∼5중량부, 증점제 0.1∼10중량부, 동결방지제 0.1∼10중량부, 조막조제 0.1∼10 중량부, 물 20∼60중량부를 포함하는 액상 바인더를 제조하는 단계;를 포함하는, 포장도로의 유지보수 예방용 2성분계 조성물의 제조 방법.(Meth) acrylate, 3 to 15 wt% of butyl acrylate, 1 to 10 wt% of acrylonitrile, 1 to 10 wt% of methacrylic acid, 30 to 70 wt% of ethylacrylate, 5 to 20% by weight of methylmethacrylate, 1 to 10% by weight of 2-ethylhexylacrylate, 5 to 20% by weight of styrene and 0.1 to 5% by weight of an emulsifier, Stirring the mixture at a temperature of 4.5 to 5 hours for emulsion copolymerization to prepare an acrylic emulsion resin;
Preparing a colored pigment paste by mixing and uniformly dispersing 10 to 50% by weight of an acrylic emulsion, 1 to 10% by weight of a dispersant, 0.01 to 10% by weight of an antifoamer, 1 to 50% ;
A mixture of 30 to 70 wt% of Portland cement, 10 to 30 wt% of silicon dioxide, 0.1 to 15 wt% of alumina, 0.1 to 15 wt% of calcium sulfoaluminate, 10 to 30 wt% of gypsum, 0.1 to 10 wt% Mixing 0.01 to 10% by weight of sulfur powder to prepare an inorganic binder; And
Based on 100 parts by weight of the acrylic emulsion resin, 25 to 50 parts by weight of colored pigment paste, 10 to 70 parts by weight of limestone, 0.01 to 10 parts by weight of defoamer, 0.01 to 5 parts by weight of retarder, 0.01 to 5 parts by weight of dispersant, 0.01 to 5 parts by weight of a pH adjuster, 0.1 to 10 parts by weight of a thickener, 0.1 to 10 parts by weight of a cryoprotectant, 0.1 to 10 parts by weight of a film-forming auxiliary, and 20 to 60 parts by weight of water 2. A method for the preparation of a two-component composition for preventing maintenance of a pavement, comprising the steps of:
유황 100중량부를 기준으로 플라이 애쉬 0.1~50중량부, 실리카 흄 0.1~100중량부 또는 벤토나이트 0.1~100중량부, 분산제 0.1~50중량부 및 계면활성제 0.1~50중량부를 혼합하여 유황 혼합물을 준비하는 단계; 및
분쇄기를 통해 상기 유황 혼합물을 미분화하여 친수성으로 개질시키는 개질 단계;를 거쳐 제조된 친수성 유황인 것을 특징으로 하는, 포장도로의 유지보수 예방용 2성분계 조성물의 제조 방법.7. The method according to claim 6,
A sulfur mixture is prepared by mixing 0.1 to 50 parts by weight of fly ash, 0.1 to 100 parts by weight of silica fume or 0.1 to 100 parts by weight of bentonite, 0.1 to 50 parts by weight of a dispersant and 0.1 to 50 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of sulfur step; And
A method for manufacturing a two-component composition for preventing maintenance of a pavement, comprising the steps of: (a) modifying the sulfur mixture by pulverizing the mixture into hydrophilic and hydrophilic;
제6항 또는 제7항의 방법으로 제조된 포장도로의 유지보수 예방용 2성분계 조성물;을 준비하는 단계; 및
상기 포장도로의 유지보수 예방용 2성분계 조성물의 액상 바인더와 무기계 결합제를 1:0.1~1의 중량비로 균일하게 혼합한 후, 스프레이 분사 방식으로 포장도로에 분사하는 단계;를 포함하는, 포장도로의 유지보수 예방제 조성물을 사용한 포장도로의 유지보수 예방 시공 방법.Maintenance of pavement road Prevention of maintenance of pavement using two-component composition In preventive construction method,
A two-component composition for preventing maintenance of a paved road manufactured by the method of claim 6 or 7; And
Mixing the liquid binder and the inorganic binder of the two-component composition for preventing maintenance on the pavement at a weight ratio of 1: 0.1 to 1, and spraying the pavement on the pavement by a spraying method. Maintenance of pavement using preventive agent composition.
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| KR1020160051964A KR101676412B1 (en) | 2016-04-28 | 2016-04-28 | Preparatory Maintenance Composition with Acryl Emulsion Binder and Hydrophilic Sulfur for Asphaltic Sealing and Construciton Method using the Same |
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