KR101710126B1 - 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법 - Google Patents

방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101710126B1
KR101710126B1 KR1020160063790A KR20160063790A KR101710126B1 KR 101710126 B1 KR101710126 B1 KR 101710126B1 KR 1020160063790 A KR1020160063790 A KR 1020160063790A KR 20160063790 A KR20160063790 A KR 20160063790A KR 101710126 B1 KR101710126 B1 KR 101710126B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
composition
resin
epoxy resin
bisphenol
Prior art date
Application number
KR1020160063790A
Other languages
English (en)
Inventor
황상진
Original Assignee
주식회사 비씨피
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비씨피 filed Critical 주식회사 비씨피
Priority to KR1020160063790A priority Critical patent/KR101710126B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101710126B1 publication Critical patent/KR101710126B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C04B41/522—Multiple coatings, for one of the coatings of which at least one alternative is described
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/4853—Epoxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02—Polyamines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • E04B1/644—Damp-proof courses

Abstract

본 발명은 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노후화 현상에 의한 수처리용 콘크리트 구조물의 철근 강도를 보강시키고, 상기 콘크리트의 알칼리성 회복과 표면 강도를 증가 시키며, 노후화 현상의 진행을 방지하고, 내구수명을 연장시킴으로써, 노후화된 수처리용 콘크리트 구조물의 방수 방식 및 내구성 향상을 위한 보수 공법을 제공하는 것이다.

Description

방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법{Composition for waterproof and anticorrosive, and durability enhancement method for water treatment concrete structure using the same}
본 발명은 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진 공법에 관한 것이다.
일반적으로 수처리 콘크리트 구조물의 성능저하 현상이란 외부적 내부적 영향과 물리 화학적 요인 등에 의하여 재료의 품질, 기능 등 구조물의 성능이 시간경과에 따라 저하되는 것으로서, 콘크리트 구조물은 초기에는 알칼리성이나 시간이 경과함에 따라 외부의 산성비, 오염된 대기, 탄산가스, 아황산가스, 염해 등의 부식환경에 의해서 중성화(탄산화)가 서서히 진행되며, 이것이 콘크리트 구조물의 노후화의 원인이 되어, 결국 콘크리트 구조물의 수명을 단축하게 된다.
특히 콘크리트 구조물에 미세한 균열이 발생하면 콘크리트의 성능저하(열화)현상은 급속도로 진행되어 콘크리트 구조물 자체가 손상될 수 있으며 경제적 손실도 크게 발생할 수 있다.
염해와 부식환경에서의 콘크리트의 중성화는 콘크리트 구조물내의 철근이 부식 팽창하여 콘크리트의 균열을 촉진 시키고 성능저하 현상도 발생된다. 그러므로 염해와 중성화로 인한 콘크리트의 노후화가 예상되는 입지조건에서의 수처리 구조물과 같은 콘크리트 구조물의 부식을 방지하고 내구성을 유지하는 개선 대책이 절실하다.
기존의 기술들은 콘크리트의 부식을 억제하기 위한 방법으로는, 주로 억제기능이 있는 구상안료를 사용하거나, 부식의 원인이 되는 물 또는 공기의 유입을 차단하는 기능을 하는 알루미늄등과 같은 금속편상 안료 등이 이용되는 방수 및 방식재를 사용하고 있다. 그라나 일반 구상안료는 일반적으로 오염물질과 장기간 접촉하게 되면 쉽게 침식되는 문제를 야기 할 수 있으며, 또한 알루미늄 등과 같은 금속편상 안료는 내산성 등의 내화학성에 매우 취약하여, 부식환경에 장기간 노출시에는 도막이 쉽게 부식되거나 불량하게 되는 관계로 바람직하지 않다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 내화학성과 물리적 강도가 우수한 에폭시계 수지와 불투과성 작용이 우수한 SUS(스테인레스 스틸)계 입체형 금속입자를 주제부에 함유시키고, 아민가가 상이한 두 종류의 아민수지를 경화제부에 함유시킨 무용제형 에폭시 수지계 조성물과 고기능성 무용제 에폭시계 수지계 상도재를 사용하여 수처리 구조물에 도장할 경우, 다양한 부식환경에서 종래 방수 및 방식재 보다 강력한 부착력과 우수한 방수 및 방식 기능이 발휘되고, 내화학성과 물리적 성능이 뛰어남과 동시에 시공 작업성의 용의함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물; 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물; 및,비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 이루어진 상도재 조성물을 포함하는 방수 방식재 조성물을 제공한다.
상기 하도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~205이고, 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 200~220인 것이다.
상기 하도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 190~240이고, 방향족 3급 아민 수지는 아민가가 620~650인 것이다.
상기 하도재 조성물은 주제부와 경화제부를 1:4~4:1의 중량비로 포함하는 것이다.
상기 중도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~225인 것이다.
상기 중도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370~420이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620~650인 것이다. 상기 중도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하는 것이다.
상기 중도재 조성물에서 금속분말은 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어진 금속분말인 것이다.
상기 스테인레스 스틸은 크롬, 니켈, 망간, 코발트를 포함하는 것이다.
상기 금속분말은 두께가 10㎛ 이하이고, 장축 길이가 43 ~ 74㎛이고, 단축 길이가 10 ~ 35㎛이고, 비중이 7.5~8.5인 입체형 편상구조를 가지는 것이다.
상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 에폭시 당량이 170 ~ 190이고, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 에폭시 당량이 184 ~ 215인 것이다.
상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 점도가 500 ~ 1600cps인 저점도형 및 11000 ~ 24000cps인 중점도형으로 포함되는 것이다.
상기 상도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370 ~ 420이고, 폴리아마이드 수지는 아민가가 280 ~ 340이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620 ~ 650인 것이다.
상기 상도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하는 것이다.
상기 하도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 부틸셀로 솔브 및 에틸 셀로 솔브를 포함하는 에테르계 용매, 부틸 아세테이트 및 셀로 솔브 아세테이트를 포함하는 에스테르계 용매 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이다.
상기 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 크실렌 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소계 용매, 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매, 이소부틸알코올 및 노말부틸알코올을 포함하는 알코올계 용매 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이다.
상기 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이다.
본 발명은 바람직한 제2 구현예로서, (S1) 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물을 콘크리트 구조물의 표면에 도포한 후 경화 및 건조시켜 하도재 도막층을 형성시키는 단계; (S2) 상기 하도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시켜 중도재 도막층을 형성시키는 단계; 및 (S3) 상기 중도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65 중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 이루어진 상도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시키는 단계를 포함하는 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 제공한다.
상기 S1 단계에서 하도재 조성물을 붓, 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것이다.
상기 S2 단계에서 중도재 조성물을 붓, 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것이다.
상기 S3 단계에서 상도재 조성물을 붓,로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것이다.
상기 S2 단계의 중도재 조성물에서 금속분말은 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어진 금속분말인 것이다.
상기 스테인레스 스틸은 크롬, 니켈, 망간, 코발트를 포함하는 것이다.
상기 금속분말은 두께가 10㎛ 이하이고, 장축 길이가 43 ~ 74㎛이고, 단축 길이가 10 ~ 35㎛이고, 비중이 7.5~8.5인 입체형 편상구조를 가지는 것이다.
본 발명에 따르면, 수처리용 콘크리트 구조물의 표면에 형성되는 코팅층의 구조를 단순 접착구조가 아닌 기능성 침투 방지 접착구조로 형성함으로써, 수처리용 콘크리트 구조물의 표면과의 접착성능을 향상시키고, 입체형 금속분말로 형성되는 중도재 조성물로 형성된 도막층에 의하여 외부로부터 물 또는 오염물질 등의 부식 물질이 침투하는 것을 효과적으로 방지하고, 고기능성 상도재로 형성되는 도막층에 의하여 우수한 내구성과 내약품성, 내충격성, 내마마성 및 동결 융해 저항성 등의 물리적 화학적 성능이 발휘 되는 Total care system 구축으로 내구성이 우수하고, 유지비용도 최소화 되는 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 제공할 수 있다.
또한 수처리용 콘크리트 구조물의 노후화 현상은 콘크리트 표면의 균열 및 훼손에 의한 영향이 매우 크므로, 콘크리트 표면의 균열 및 훼손부위에 대한 충전 보수 및 단면 복구 공법을 구체화함으로써 신뢰성 높은 수처리용 콘크리트 구조물의 부식방지 및 내구성 향상을 위한 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물을 도포하는 공정에 따라 형성된 도막층은 무독성, 무공해 물질로서 어떠한 유해물질도 방출되지 않는 친환경 물질로써 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 수처리 구조물의 표면에 하도재, 중도재 및 상도재 도포작업이 완료된 구조물을 모식적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 수처리용 콘크리트 구조물의 노후화된 부위에 침투하여 알칼리도 회복과 표면강도를 증가시키고, 철근의 강도를 보강시키며, 입체형 금속분말을 포함하는 방수 차단막을 형성함으로 노후화 현상의 진행을 방지하며, 내구수명을 연장시킴으로써 노후화된 수처리용 콘크리트 구조물의 방수 방식 및 내구성 향상을 위한 보수공법에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 친환경 도료는 모두 주제부, 경화제부로 이루어진 반응 경화형인 에폭시계 2액형 타입으로 하도재, 중도재, 상도재로 구성되며, 수용성 에폭시계 하도재로 형성되는 하도 도막에 의하여 콘크리트 표면에 깊숙이 침투하여 강력한 부착력으로 콘크리트 고형물의 결정 밀도가 떨어진 공극을 채워 표면 강화와 미세균열 충전 효과를 발휘하기 위한 것이고, 입체형 금속분말을 포함하는 무용제형 에폭시계 중도재 조성물로 형성되는 도막층에 의하여 부식의 원인이 되는 물 또는 공기의 유입을 차단하는 부식방지 효과와 내구성, 내알칼리성, 내산성 등의 내화학성을 갖고 있으며, 여기에 외부환경에 대한 저항성이 우수한 고기능성 무용제형 에폭시계 상도재 조성물이 마감 도포되어 3중으로 형성된 도막층은 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성, 방수성, 내약품성, 방식성, 내충격성, 내마모성, 동결융해 저항성 등이 발휘됨으로 내구력이 우수하고 유지비용도 최소화되는 장점을 가질 수 있는 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예는 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물; 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물; 및 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 이루어진 상도재 조성물을 포함하는 방수 방식재 조성물을 제공하는 것이다.
상기 하도재 조성물은 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%의 함량으로 포함되는 경화제부로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 주제부 및 경화제부에 포함되는 구성성분이 상기 함량 범위 내에 모두 포함되는 경우 조성물의 균일한 품질과 저장 안정성이 우수하고, 안정한 경화반응으로 콘크리트면에 습윤 침투성과 표면강도가 향상되는 장점을 가질 수 있다.
상기 하도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~205이고, 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 200~220인 것이 바람직하다.
상기 비스페놀-A형 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 내에 있는 경우 자기유화형 에폭시 수지와 상용성이 우수하고 안정하여 견고한 도막을 형성할 수 있는 장점을 가진다.
상기 자기유화형 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 내에 있는 경우 비스페놀-A형 에폭시 수지와 상용성이 우수하고 안정하여 습윤면에 친화력이 양호하고 유연한 도막을 형성할 수 있는 장점을 가진다.
상기 하도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 190~240이고, 방향족 3급 아민 수지는 아민가가 620~650인 것이 바람직하다.
상기 변성 지방족 폴리아민 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 반응성 상온 경화제로서 에폭시 수지와 상용성이 우수하고 안정하여 상온에서 경화반응이 안정하게 일어나는 장점을 가진다.
상기 방향족 3급 아민 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 경화촉매제로서 상온 및 저온에서 에폭시 수지와의 경화반응에 상승작용하여 빠른 경화반응이 일어나도록 촉진하는 장점을 가진다.
상기 하도재 조성물은 주제부와 경화제부를 1:4~4:1의 중량비로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 하도재 조성물의 주제부와 경화제부가 상기 중량비로 포함되는 경우 침투성 소지 조정재로서 균일한 품질과 경화건조 경화건조 반응으로 콘크리트 표면과 친화력이 우수하여 표면 강화와 미세 균열 충전 효과를 발휘하여 콘크리트 표면과 일체화를 이루는 장점을 가진다.
상기 하도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 각각 포함되는 양성 용매는 부틸셀로 솔브 및 에틸 셀로 솔브를 포함하는 에테르계 용매, 부틸 아세테이트 및 셀로 솔브 아세테이트를 포함하는 에스테르계 용매 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것으로서, 주제부에 포함되는 양성 용매와 경화제부에 포함되는 양성 용매의 종류를 같거나 다르게 선택하여 포함될 수 있다.
상기 하도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 첨가제는 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 사용되는 물질로서, 그 목적에 따라 적절히 선택하여 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방수 방식재 조성물은 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 0.5~2.5중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물을 포함한다.
상기 중도재 조성물에서 상기 주제부 및 경화제부에 포함되는 구성성분이 상기 함량 범위 내에 모두 포함되는 경우 금속분말이 함유된 조성물의 균일한 품질과 점성 및 유동성이 우수하여 안정적인 경화반응으로 인하여 평활한 도막형성이 용이하고 도포작업성이 우수하며 물리적 화학적 성능이 충분히 발휘되는 장점을 가질 수 있다.
상기 중도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~225g/eg인 것이 바람직하다. 상기 비스페놀-A형 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 내에 있는 경우 무용제형 액상수지로서 각 조성물과의 습윤 분산력과 상용성이 우수하여 균일한 점성과 유동성이 우수한 장점을 가진다.
상기 중도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370~420㎎ KOH/g 인 것이 바람직하다. 상기 변성 지방족 폴리아민 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 반응성 상온경화제로서 에폭시 수지와 화학적으로 안정하고 상용성이 우수하여 상온에서 경화반응이 안정하게 일어나는 장점을 가진다.
상기 중도재 조성물에서 폴리아마이드 수지는 아민가가 280 ~ 340㎎ KOH/g 인 것이 바람직하다. 상기 폴리아마이드 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 반응성 상온 경화제로서 다양한 에폭시 수지와 상용성이 우수하고 안정하여 상온 및 습윤 면에서도 경화반응이 안정적으로 일어나는 장점을 가진다.
상기 중도재 조성물에서 방향족 3급아민 수지는 아민가가 620 ~ 650㎎ KOH/g 인 것이 바람직하다. 상기 방향족 3급아민 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 경화촉진제로서 상온 및 저온에서 에폭시 수지와의 경화반응에 촉매제로 상승작용하여 빠른 경화반응이 일어나도록 촉진하는 장점을 가진다.
상기 중도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 중도재 조성물의 주제부와 경화제부가 상기 중량비로 포함되는 경우 금속분말 함유 중도재로서 균일한 품질과 경화건조 반응으로 하도재와 층간부착성이 우수하고, 코팅층의 내부에 금속분말이 조밀하게 편상적층되어 있어, 내부로 침투하는 오염물 또는 공기의 유입을 차단하는 효과가 탁월하여 콘크리트 구조물의 방수 방식 성능 및 내구성을 충분히 발휘할 수 있는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 상기 중도재 조성물에서 금속분말은 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어진 금속분말로서, 상기 스테인레스 스틸은 크롬, 니켈, 망간, 코발트를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 중도재 조성물에 포함된 금속분말은, 주로 구상으로 이루어진 일반 입자와는 달리, 입체형 편상 구조로 존재하는 스테인레스 스틸(SUS)계 금속분말인 것으로서, 부식의 원인이 되는 물 또는 공기의 유입을 불침투성 작용으로 차단하는 장점을 가진다.
상기 SUS 입체형 금속 분말은 얇은 입체형 편상구조의 분말로서 내식성과 기계적 강도를 향상시키기 위하여 크롬, 닉켈, 망간 등을 함유한 고기능성 금속분말이다. 주성분(중량%)으로서, 예를 들면, 스틸 69.5중량%, 크롬 18.5중량%, 니켈 9.0중량%, 망간 1.0중량%, 코발트 0.75중량%, 및 이외에 기타 성분으로 구성되는 오스트 나이트계(Austenictic) Stainless steel 파우더를 들 수 있다.
상기 금속분말을 포함하는 중도재 조성물을 사용하여 도막층을 형성하는 경우 도막층 내에서 가로 방향으로 치밀하게 배열되고 적층되어 입체형 편상구조의 방수 차단막을 형성할 수 있어, 외부로부터 침투하는 유해한 물질로부터 하도재 조성물로 형성된 도막층의 하부에 위치하는 콘크리트 표면까지 보호할 수 있는 장점을 가진다.
상기 금속분말은 두께가 10㎛ 이하, 바람직하게는 1 내지 10㎛이고, 장축 길이가 43 ~ 74㎛이고, 단축 길이가 10 ~ 35㎛이고, 비중이 7.5~8.5인 입체형 편상구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 금속분말이 상기 두께, 장축 길이, 단축 길이 및 비중의 모든 범위를 만족하는 경우 방수방식용 안료(분말)로서, 기존의 일반 방수방식 안료가 구상이고, 내약품성이 취약한 문제를 가지고 있는 것과는 달리 얇은 입체형 편상구조로 내식성, 내약품성 및 기계적 강도가 탁월하게 우수하여 코팅층 내부로 침투하는 오염물과 공기의 유입을 차단하는 효과가 우수한 장점을 가질 수 있다.
상기 중도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 용매는 크실렌 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소계 용매, 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매, 이소부틸알코올 및 노말부틸알코올을 포함하는 알코올계 용매 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것으로서, 주제부에 포함되는 용매와 경화제부에 포함되는 용매의 종류를 같거나 다르게 선택하여 포함될 수 있다.
상기 중도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 첨가제는 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 사용되는 물질로서, 그 목적에 따라 적절히 선택하여 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방수 방식재 조성물은 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 상도재 조성물을 포함한다.
상기 상도재 조성물에서 상기 주제부 및 경화제부에 포함되는 구성성분이 상기 함량 범위 내에 모두 포함되는 경우 조성물의 균일한 품질과 점성, 유동성이 우수하여 안정적인 경화반응으로 평활한 도막 형성이 용이하고 도포작업성이 우수한 장점을 가질 수 있다.
상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 에폭시 당량이 170 ~ 190이고,비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 에폭시 당량이 184 ~ 215인 것 이 바람직하다. 상기 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)의 에폭시 당량이 상기 범위 내에 있는 경우 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)와 상용성이 우수하고 안정하여 무용제형의 견고한 도막 형성과 평활성이 우수한 장점을 가진다.
상기 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)의 에폭시 당량이 상기 범위 내에 있는 경우 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)와 상용성이 우수하고 안정하여 무용제형의 견고한 도막 형성과 평활성이 우수한 장점을 가진다.
상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 저점도형과 중점도형인2종을 포함하는데, 점도가 500 ~ 1600cps인 저점도형 비스페놀-A형 에폭시 수지에서 점도가 상기 범위 내에 있는 경우 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)와 상용성이 우수하고 안정하여 적정한 점성과 유동성 상태가 양호하여 도막형성과 도포 작업성이 용이한 장점을 가질 수 있다.
또한, 점도가 11000 ~ 24000cps인 중점도형 비스페놀-A형 에폭시 수지에서 점도가 상기 범위 내에 있는 경우 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)과 상용성이 우수하고 안정하여 적정한 점성과 유동성 상태가 양호하여 도막형성과 도포 작업성이 용이한 장점을 가질 수 있다.
상기 상도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370 ~ 420이고, 폴리아마이드 수지는 아민가가 280 ~ 340이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620 ~ 650인 것이 바람직하다.
상기 변성 지방족 폴리아민 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 반응성 상온경화제로서, 에폭시 수지와의 상용성이 우수하고, 안정하여 상온에서 경화반응이 안정하게 일어나는 장점을 가진다.
상기 폴리아마이드 수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 반응성 상온경화제로서, 다양한 에폭시 수지와의 상용성이 우수하고, 안정하여 상온 및 습윤상태에서도 경화반응이 안정하게 일어나는 장점을 가진다.
상기 방향족 3급 아민수지의 아민가가 상기 범위 내에 있는 경우 경화촉진제로서, 상온 및 저온에서 에폭시 수지와의 경화반응에 촉매제로 상승작용하여 빠른 경화반응이 일어나도록 촉진시키는 장점을 가진다.
상기 상도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 상도재 조성물의 주제부와 경화제부가 상기 중량비로 포함되는 경우 마감 상도재로서, 균일한 품질과 경화건조 반응으로 중도재와의 층간 부착성이 우수하고, 외부환경에 대한 저항성이 강하며, 또한 물리적 화학적 성능 및 시공 작업성이 우수하여 수처리용 콘크리트 구조물의 방수 방식성 및 내구성을 증진시키고 유지비용도 최소화할 수 있는 장점을 가진다. 상기 상도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 용매는 크실렌 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소계 용매, 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매, 이소부틸알코올 및 노말부틸알코올을 포함하는 알코올계 용매 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것으로서, 주제부에 포함되는 용매와 경화제부에 포함되는 용매의 종류를 같거나 다르게 선택하여 포함될 수 있다.
상기 상도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제 및 이들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 첨가제는 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 사용되는 물질로서, 그 목적에 따라 적절히 선택하여 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 (S1) 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물을 콘크리트 구조물의 표면에 도포한 후 경화 및 건조시켜 하도재 도막층을 형성시키는 단계; (S2) 상기 하도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 0.5~2.5중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시켜 중도재 도막층을 형성시키는 단계; 및 (S3) 상기 중도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65 중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 상도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시키는 단계를 포함하는 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 제공하는 것이다.
[(S1) 단계]
(S1) 단계는 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물을 콘크리트 구조물의 표면에 도포한 후 경화 및 건조시켜 하도재 도막층을 형성시키는 것이다.
본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법에 사용되는 하도재 조성물은 상술한 방수 방식재 조성물에 포함되는 하도재 조성물과 동일한 조성물로서, 이와 관련된 모든 구성은 상술한 바와 동일하다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 먼저, 수처리용 콘크리트 구조물의 성능은 콘크리트 표면의 표면처리 상태에 따라서 그 성능이 크게 좌우되므로, S1 단계의 하도재 도막층을 형성시키 전에 본 발명의 수처리용 콘크리트 구조물의 모든 이물질 (수분, 유분, 먼지, 기타 오염물질 등)을 제거하는 표면처리 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 노후화(열화)가 진행된 수처리 구조물의 보수 보강 시공으로 시행할 경우에는 고압수로 처리한 후 건조시킨 다음에 표면처리 작업을 실시한다.
다음으로, 상기 하도재 조성물을 표면처리 된 콘크리트 구조물의 표면에 도포한 후 경화 및 건조한다.
본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법에 사용되는 하도재 조성물은 상술한 방수 방식재 조성물에 포함되는 하도재 조성물과 동일한 조성물로서, 이와 관련된 모든 구성은 상술한 바와 동일하다.
상기와 같은 하도재 조성물을 사용하여 도막층을 형성하는 공정은 주제부와 경화제부를 1:4~4:1의 중량비로 혼합한 후, 이 혼합된 조성물을 표면처리 된 콘크리트의 표면에 구석 부분이나 모서리 부분을 먼저 붓으로 충분히 흡수되도록 도포한 후, 넓은 면적은 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 콘크리트 표면의 전 부분에 걸쳐서 충분히 흡수 되도록 도포한다. 이때 상기 혼합된 하도재 조성물은 온도 20±5℃에서 보통 가사 시간 1시간 이내에 전부 사용하는 것이 바람직하다. 가사 시간이 경과한 재료는 그 물성이 저하될 가능성이 크기 때문이다. 이와 같이 하도재 조성물을 도포한 후에는 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 충분히 경화 및 건조시켜 도막층을 형성시킨다.
본 발명의 하도재 조성물은 침투성 소지 조정재로서의 역할을 하며, 상기 주제부와 경화제부의 2액성분을 혼합하였을 때, 유백색의 액상의 PH 10~12인 알칼리성의 수용성 에폭시 폴리머 상태가 되어, 표준상태 및 습윤상태의 콘크리트 표면에 뛰어난 침투성을 발휘하고, 침투된 하도재는 콘크리트 표면을 강화시켜주는 한편, 유기용제에 의한 유해성과 화재의 위험을 제거하여 안정성과 작업성을 향상시켜 주는 효과가 있는 것이다.
또한, PH 10~12의 알칼리성이므로 PH 13인 알칼리성의 콘크리트 표면에 화학적으로 안전성을 부여함은 물론 콘크리트 표면과 친화력이 극대화 되어, 콘크리트 표면과 강력한 부착력을 발휘하는 효과가 있다. 또한 본 발명의 하도재 조성물은 콘크리트 표면의 시멘트 분말, 먼지 등을 흡수해 다음 공정인 콘크리트 바탕면 조정작업의 재료인 중도재 조성물이 콘크리트 표면에 강력한 부착력을 발휘 할 수 있도록 한다.
상기 S1 단계에서 형성된 하도재 도막층 표면의 균열 부위나 훼손된 부위 및 요철부분은 충전 보수재를 사용하여 충전 보수작업을 한 후 건조시킨 다음 표면을 평활하게 조정한다. 이때, 사용하는 충전 보수재 및 보수방법으로는 균열부위에는 좌대를 설치하고 전용 주입기를 사용하여 에폭시 수지를 주입하는 그라우팅 방법(BCP 그라우팅 공법)으로 하고, 훼손 부위에는 철근을 방청하고 폴리머 시멘트 모르타르를 사용하여 단면 복구 및 보수 방법(BCP 단면 복구공법)으로 하고, 요철 부위에는 그라인더 등을 사용하여 표면을 조정한다.
[(S2) 단계]
(S2) 단계는 상기 S1 단계에서 형성된 하도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시켜 중도재 도막층을 형성시키는 것이다.
본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법에 사용되는 중도재 조성물은 상술한 방수 방식재 조성물에 포함되는 중도재 조성물과 동일한 조성물로서, 이와 관련된 모든 구성은 상술한 바와 동일하다.
본 발명은 상술한 S1 단계의 하도재 도막층 형성 단계를 통하여 침투성 소지조정 작업을 실시한 후, 중도재 조성물을 사용하여 하도재 도막층 상부에 중도재 도막층을 형성한다.
먼저 중도재 조성물의 주제부와 경화제부를 각각 전동 믹서기를 통하여 교반한 후, 교반된 주제부 및 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 혼합하면서 전동 믹서기등의 기계적인 방법으로 충분히 혼합 교반한 다음에, 하도재 도막층 표면에 붓, 로울러(Roller), 스프레이(spray)등을 이용하여 도포작업을 하되, 구석진 곳이나 모서리 부분을 붓으로 먼저 도포한 다음에 넓은 면을 로울러나 스프레이를 이용하여 전체적으로 균일하게 도포하는 것이 바람직하다. 이때, 혼합된 중도재 조성물은 20±5℃에서 가사 시간 약 1시간 이내로 하는 것이 바람직하고, 이와 같이 중도재를 모두 도포한 후에는 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 중도재 조성물은 주제부와 경화제부로 구성된 2액성분의 고기능성 에폭시 타입으로서, 2액성분을 혼합하였을 때, 혼합된 재료는 친수성인 재료가 되어, 콘크리트 표면과 우수한 친화력을 발휘하여 견고한 접착력을 확보 할 수 있다. 또 종래의 공법은 도막층을 형성하기 위한 조성물에 일반적으로 구상 안료를 사용하나, 본 발명의 따른 중도재 조성물에서는 스테인레스 스틸 재질을 가지는 금속분말을 포함하는데, 상기 금속분말은 입체형 편상 구조로서, 도막층의 내부에 침투한 상태에서 각각의 스테인레스 스틸 금속분말이 층상의 적층구조를 치밀하고 복잡하게 형성함으로써 도막층으로 침투하는 유해한 화학물질이나 물 또는 공기의 유입을 차단하는 효과가 탁월할 뿐만 아니라 중도재 도막층 하부에 형성되어 있는 하도재 도막층 및 중도재 도막층 상부에 형성되는 상도재 도막층과의 층간 부착력을 우수하게 할 수 있어 3중 구조를 가지는 도막층의 시너지 효과를 얻을 수 있는 것이다.
[(S3) 단계]
(S3) 단계는 상기 중도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65 중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 상도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시켜 상도재 도막층을 형성시키는 것이다.
본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법에 사용되는 상도재 조성물은 상술한 방수 방식재 조성물에 포함되는 상도재 조성물과 동일한 조성물로서, 이와 관련된 모든 구성은 상술한 바와 동일하다.
상기 상도재 조성물의 주제부를 전동 믹서기를 통하여 교반한 후, 교반된 주제부에 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 넣으면서 전동 믹서기 등의 기계적인 방법으로 충분히 혼합하고 교반한 다음, 상기 형성된 중도재 도막층 표면에 붓, 로울러(Roller), 스프레이(Spray)등을 이용하여 도포 작업을 하되, 구석진 곳이나 모서리 부분을 붓으로 먼저 도포한 다음, 넓은 면을 로울러나 스프레이를 이용하여 전체적으로 균일하게 도포하는 것이 바람직하다. 이때 혼합된 상도재 조성물은 20±5℃에서 가사시간 약 1시간 이내로 하는 것이 바람직하고, 이와 같이 상도재 조성물을 모두 도포한 후에는 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조시키는 것이 바람직하다.
이때, 상도재 조성물로 경화 및 건조시켜 상도재 도막층을 형성하는 공정은 시공하고자 하는 수처리 구조물의 상태, 설치 장소 등의 환경 요건에 따라 상도재 도막층을 형성시키는 공정을 1회 또는 2회 이상 더 반복하여 실시 할 수 있다.
또한 본 발명의 상도재 조성물은 에폭시 수지뿐만 아니라 입지 조건 등에 따라 우레탄 수지 또는 세라믹 수지로도 사용 할 수 있다.
상술한 바와 같이 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법으로 시공된 구조물은 도 2에서 모식적으로 도시하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.
하도재 조성물의 제조: 실시 제조예 1 내지 2 및 비교 제조예 1 내지 6
용기에 하기 표 1에 기재된 주제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입 혼합한 후, 약 1000~1500 RPM의 속도로 중속 교반한 후, 저속교반(500~900 RPM) 하면서 균일하게 제조하였다. 이때 중간 검사항목으로 색상은 연한 투명 용액이었고, 점도는 60±3 ku(25℃), 비중이 1.00±0.05이었다. 다음으로, 경화제부의 제조를 위하여, 용기에 하기 표 1에 기재된 경화제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입하여 혼합한 후 상기와 동일한 방법으로 균일한 용액을 제조하였다. 중간 검사 항목으로 색상은 연한 투명 용액이고, 점도는 60±3ku(25℃), 비중이 1.00±0.05이었다.
그리고 상기 주제부 혼합물과 상기 경화제부 혼합물은 1 : 1의 중량 비율로 혼합하였다.
성분(함량:중량%) 실시 제조예 비교 제조예
1 2 1 2 3 4 5 6
주제부 비스페놀-A형 에폭시 수지 15 20 5 30 10 20 15 15
자기유화형 에폭시 수지 35 30 25 25 15 50 35 35
셀로 솔브 아세테이트 4 4 4 4 4 4 4 4
변성 실록산계 습윤제(BYK 사) 1 1 1 1 1 1 1 1
변성 규산염 점토계 증점제(벤톤, NL사) 1 1 1 1 1 1 1 1
물 44 44 64 39 69 24 44 44
경화제부 변성 지방족 폴리아민 수지 25 35 25 25 25 25 10 40
방향족 3급 아민 수지 5 10 5 5 5 5 20 1
에틸 셀로 솔브 10 10 10 10 10 10 10 10
변성 실록산계 습윤분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
물 59.5 44.5 59.5 59.5 59.5 59.5 59.5 48.5
주석: 1) 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 190이고, 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 205이다.
2) 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 214이고, 방향족 3급 아민 수지는 아민가가 640인 것이다.
중도재 조성물의 제조: 실시 제조예 1-1 내지 2-1 및 비교 제조예 1-1 내지 6-1
용기에 하기 표 2에 기재된 주제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입 혼합한 후, 약 500~900RPM의 속도로 저속 교반한 후, 약 1000~1500 RPM의 속도로 중속교반하고, 약 1500~2000 RPM의 속도로 고속교반하면서 균일하게 제조하였다. 이때 중간 검사항목으로 색상은 연한 백색이고, 점도가 110±3ku(25℃), 비중 1.65±0.05 이었다. 다음으로, 경화제부의 제조를 위하여, 용기에 하기 표 2에 기재된 경화제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입하여 혼합한 후 상기와 동일한 방법으로 균일한 용액을 제조하였다. 중간 검사 항목으로 색상은 연한 황색 용액이고, 점도는 60±3ku(25℃), 비중 0.88±0.05 이었다. 그리고 상기 주제부 혼합물과 상기 경화제부 혼합물은 3 : 1의 중량 비율로 혼합하였다.
성분(함량:중량%) 실시 제조예 비교 제조예
1-1 2-1 1-1 2-1 3-1 4-1 5-1 6-1
주제부 비스페놀-A형 에폭시 수지 64 59 67 55 50 80 75 56.4
이산화티탄 4 4 8 4 10 2 4 4
마그네슘실리케이트 12.4 12.4 15 11 15 5 1 20
금속분말 15 20 5 25 20 10 15 15
변성 실록산계 분산제(Byk-182) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.1 0.3 0.3
변성 규산염 점토계 증점제 (Bentone SD-1) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.2 0.8 0.8
폴리 실록산계 소포제(Byk-320) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5
크실렌 2 2 2 2 2 1.5 2.4 2
이소 부틸 알코올 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.5 0.5 0.5
메틸 이소부틸 케톤 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.5 0.5 0.5
경화제부 변성 지방족 폴리아민 수지 55 55 55 55 55 55 55 55
폴리아마이드 수지 15 15 15 15 15 15 15 15
방향족 3급아민 수지 5.7 5.7 5.7 5.7 5.7 5.7 5.7 5.7
크실렌 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6
노말 부틸 알코올 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7
주석: 1) 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 190 g/eg이고, 점도가 12000 cps이다.
2) 금속분말은 두께가 1내지 10㎛이고, 장축 길이가 43 내지 74㎛이고, 단축 길이가 10 내지 35㎛이고, 비중이 7.9인 테인레스 스틸 오스트 나이트계 분말이다.
3) 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 395㎎ KOH/g이고, 폴리아마이드 수지는 아민가가 310㎎ KOH/g이고, 방향족 3급아민 수지는 아민가가 640㎎ KOH/g이다.
상도재 조성물의 제조: 실시 제조예 1-2
용기에 하기 표 3에 기재된 주제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입 혼합한 후, 약 500~900RPM의 속도로 저속 교반한 후, 약 1000~1500 RPM의 속도로 중속교반하고, 약 1500~2000 RPM의 속도로 고속교반하면서 균일하게 제조하였다. 이때 중간 검사항목으로 색상은 연백색이고, 점도가 115±3ku(25℃), 비중 1.35±0.05 이었다. 다음으로, 경화제부의 제조를 위하여, 용기에 하기 표 3에 기재된 경화제부의 구성 및 함량을 순차적으로 투입하여 혼합한 후 상기와 동일한 방법으로 균일한 용액을 제조하였다. 중간 검사 항목으로 색상은 연황색 용액 이고, 점도는 60±3ku(25℃), 비중 0.88 ±0.05(25℃) 이었다. 그리고 상기 주제부 혼합물과 상기 경화제부 혼합물은 3 : 1의 중량 비율로 혼합하였다.
성분(함량:중량%) 실시 제조예 1-2
주제부 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형) 38
비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형) 26
이산화티탄 4
마그네슘실리케이트 28.5
변성 실록산계 습윤제 0.3
변성 규산염 점토계 증점제 0.8
실록산계 소포제 0.5
크실렌 1.2
노말 부틸 알코올 0.4
메틸 이소 부틸 케톤 0.3
경화제부 변성 지방족 폴리아민 수지 53.5
폴리아마이드 수지 16.2
방향족 3급 아민 수지 5.5
이소 부틸 알코올 12.2
크실렌 12.6
주석: 1) 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 에폭시 당량이 184 g/eg이고, 점도가 900cps이고, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 에폭시 당량이 190 g/eg이고, 점도가 18000cps이다.
2) 금속분말은 두께가 1내지 10㎛이고, 장축 길이가 43내지 74㎛이고, 단축 길이가 10내지 35㎛이고, 비중이 7.9인 테인레스 스틸 오스트 나이트계 분말이다.
3) 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 395㎎ KOH/g이고, 폴리아마이드 수지는 아민가가 310㎎ KOH/g이고, 방향족 3급아민 수지는 아민가가 640㎎ KOH/g이다.
<중도재 조성물의 특성 평가>
상기 실시 제조예 1-1 내지 2-1 및 비교 제조예 1-1 내지 6-1에 따라 제조된 중도재 조성물을 하기 표 4의 시험용 밑판의 제작방법에 따라, 각 시험 항목별로 시험용 밑판의 재료, 크기 및 수량에 맞도록 제작하여, 혼합물의 젖은 도막두께가 약 100㎛(0.100mm)가 되도록 붓도장을 조정하여 도포한 다음 실온(약 20±5℃)에서 7일간 완전 건조한 것을 시험편으로 하여 다수 제작 하였다.
[특성 평가 방법]
상기 실시 제조예 1-1 내지 2-1 및 비교 제조예 1-1 내지 6-1에 따라 얻어진 중도재 조성물에 대하여, 비중, 점도, 고화건조시간, 도포작업성, 용기 내에서의 상태, 혼합성, 겉모양(도막외관), 부착강도, 내충격성, 투수성, 저온고온 반복시험, 내마모성, 내약품성(내산성), 내알칼리성 등을 평가하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 구체적인 측정방법은 다음과 같다.
(1) 비중측정 : KSM 5000의 시험 방법 2131에 따라 수행하였다.
(2) 점도측정 : KSM 5000의 시험 방법 2122에 따라 수행하였다.
(3) 고화 건조시간 측정 : KSM 5000의 시험방법 2511에 따라 평가하였다. 도막은 24시간(20±1℃) 이내에 고화건조 상태로 되어 있어야 한다.
(4) 도포 작업성 측정 : KSM 5000의 시험방법 2421에 따라 평가하였는바, 붓으로 도포하는데 좋아야하며, 평활하고 퍼짐성이 좋아야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(5) 용기 내에서의 상태 측정 : KSM 5000의 시험방법 2011에 따라 조사하였는바, 균일한 상태로 쉽게 혼합할 수 있어야 하며, 불순물, 굳은 덩어리가 없어야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(6) 혼합성 측정 : 주제와 경화제를 소정의 배합비로 혼합한 후, 스테인레스제 주적으로 저어서 균일하게 섞이는가를 조사하였다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(7) 겉모양(도막외관) 측정 : 육안 관찰 방법으로 조사한다. 상기 도포 작업성 측정방법에 따라 도포, 양생한 후 육안으로 관찰하여 도막 표면에 주름, 처짐, 균열, 경화 불량, 뭉침등의 현상이 나타났는지의 유무를 확인한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(8) 부착강도 측정 : KSF 4716의 5.6에 따라 평가하였다. 부착강도는 표준상태에서 150N/㎠ 이상이여야 한다.
(9) 내충격성 측정 : KSF 4716의 5.8에 따라 평가하였다. 도막표면에 균열과 박리가 없어야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(10) 투수성 측정 : KSF 4925의 5.7에 따라 평가하였다. 도막에 물이 투수되지 않아야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(11) 저온·고온 반복 측정 : 저온·고온 반복시험은 미리 (20±1℃)의 항온기 중에서 2시간 이상 보관한 시험편을 사용하여, 다음의 조건을 1주기로서 4주기 되풀이 한다.
① (-20±1℃)의 항온기 속에서 4시간 보관 -> ② (20±1℃)의 항온기 속에서 1시간 보관 -> ③ (70±1℃)의 항온기 속에 2시간 보관 -> ④ (20±1℃)의 항온기 속에서 17시간 보관, 그 결과, 도막에서 균열, 벗겨짐, 부풀음 등이 없어야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(12) 내마모성 측정 : KSM ISO 9352에 따라 평가하였다. 다만, 연마륜(wheel) CS-17, 시험하중 1000g, 시험횟수 1000회전 하여 각각 손실량을 조사하였다.
(13) 내알칼리성 측정 : 시료를 연강판(약 150mm × 70mm × 1mm)의 양면에 건조도막 두께가 (0.200~0.240)mm 되게 24간 간격으로 2회 도장하여 상온에서 (15~25℃)에서 24시간 방치한 후, 시험편의 주변을 시료로 도막에 약 5mm 이상 겹치도록 도장하여 6일 동안 상온에서 방치한다. 시험편의 주변을 녹인 파라핀[녹인점(55±5℃) 중에 차례로 담가 제1회째는 약 3mm, 제2회째는 약 5mm가 겹치도록 하여 1시간 방치한 후, 수산화 나트륨 용액(5%)에 168시간 동한 담근 다음 이를 꺼내어 도막면을 관찰하였다. 도막면에 갈라짐, 벗겨짐, 부풀음이 없어야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
(14) 내약품성(내산성) 측정 : 상기 14항(내알칼리성 측정)과 같은 방법으로 시험편을 만들어 황산(5%) 용액에 168시간 동안 담금 다음, 이를 꺼내어 도막면을 관찰하였다. 도막면에 갈라짐, 벗겨짐, 부풀음이 없어야 한다. 매우 우수한 경우를 ◎, 양호한 경우를 ○, 보통의 경우를 △, 나쁜 경우를 ×로 평가하였다.
시험 항목 시험편의 재료 시험편의 크기(mm) 수량(매) 관련 규격
겉모양(도막외관) 콘크리트 판 300×300×60 3 KSF-
4921
부착시험 모르타르 판 70×70×20 3
내충격 시험 콘크리트 판 300×300×60 3
투수시험 모르타르 판 ①150×40 3
저온·고온 반복시험 콘크리트 판 300×300×60 3
내마모성 시험 연강판 100×100×1 3 KSM ISO
9352
내알칼리성 시험 연강판 70×150×1 3 KSM-6030
(6종)
내약품성(내산성) 시험 연강판 70×150×1 3
내습성 시험 연강판 70×150×1 3
용출성 시험 유리판 200×70×2 3 KSD 8502
부속서 A
- 모르타르 및 콘크리트 판의 경우, 시험용 밑판은 시멘트, 표준모래, 물을 1:3:0.5의 중량비로 배합한 모르타르를 각각의 시험(겉모양, 부착시험, 내충격시험, 투수시험, 저온,고온 반복시험)에 맞는 치수에 맞는 형틀을 사용하여 성형시켜 온도 20±2℃, 상대습도 90% 이상의 상태에서 약 48시간 양생한 후, 탈형하여 5일 동안 20±2℃의 물속에서 양생하고, 상대습도 65±20%, 온도 20±2℃에서 7일 이상 양생하여, 150번 연마지를 사용하여 모르타르를 다져 넣을 때의 밑면을 연마하고 청소하여 각각의 시험에 사용할 수 있도록 다수개 제작하였다.
- 연강판의 경우, 시험용 밑판은 각각의 시험(내마모성, 내알칼리성, 내약품성, 내습성)에 맞는 치수에 맞도록 절단하여, 220번 연마지를 사용하여 양면을 연마하고 크실렌 용매로 세정하여 각각의 시험에 사용할 수 있도록 다수개 제작하였다.
- 유리판의 경우, 용출 시험에 이용되는 유리판 3매에 잘 혼합한 도료를 평면 120mm × 70mm의 넓이로 양면 및 단부에 도포한다.
항목 실시 제조예 비교 제조예
1-1 2-1 1-1 2-1 3-1 4-1 5-1 6-1
비중(㎏/l) 1.65±0.05 1.70±0.05 1.56±0.05 1.75±0.05 1.71±0.05 1.61±0.05 1.64±0.05 1.66±0.05
점도(ku/25℃) 110±3 113±3 105±3 103±3 112±3 105±3 112±3 115±3
고화건조시간 (hrs) 5 8 12 18 48 건조불량 건조불량 건조불량
도포작업성 ◎ ◎ ○ ○ △ △ △ △
용기내에서의 상태 ◎ ○ ○ ○ △ △ △ △
혼합성 ◎ ○ ○ ○ ○ △ △ △
겉모양(도막외관) ◎ ○ ○ ○ △ × × ×
부착강도(N/㎠) 184 176 141 134 114 × × ×
내충격성 ◎ ○ △ △ △ × × ×
투수성 ◎ ○ △ △ △ × × ×
저온·고온 반복시험 ◎ ◎ ○ △ △ × × ×
내마모성(손실량, gr) 0.251 0.263 0.825 1.141 1.458 × × ×
내알칼리성 ◎ ○ △ △ × × × ×
내약품성(내산성) ◎ ○ × × × × × ×
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 실시 제조예 1-1 내지 2-1의 조성물이 비교 예 1-1 내지 6-1의 조성물 보다 겉모양(도막외관), 투수성, 내충격성, 저온·고온 반복시험, 내알칼리성, 내약품성이 우수하고, 또한 용기 내에서의 상태, 도포 작업성, 혼합성 등이 양호하고, 부착강도가 25% 이상 강하고 내마모성이 3배 이상 탁월함을 알 수 있는 바, 본 발명에 따른 중도재 조성물을 포함하는 방수 방식재 조성물이 수처리용 콘크리트 구조물에 강력한 부착력, 내마모성 과 방수 방식 기능을 충분히 발휘할 수 있고, 내산성, 내알칼리성 등의 내화학성이 우수할 뿐만 아니라 용기 내에서의 상태(저장 안정성), 내충격성, 투수성, 부탁강도, 내마모성, 혼합성, 겉모양, 저온·고온 반복 시험 등이 개선됨을 확인할 수 있었다.
<하도재 조성물의 특성 평가>
상기 실시 제조예 1 내지 2 및 비교 제조예 1 내지 6에 따라 제조된 하도재 조성물을 상기 표 4의 시험용 밑판의 제작방법에 따라, 각 시험 항목별로 시험용 밑판의 재료, 크기 및 수량에 맞도록 제작하여, 혼합물의 젖은 도막두께가 약 30㎛(0.03mm)가 되도록 붓도장을 조정하여 도포한 다음 실온(약 20±5℃)에서 7일간 완전 건조한 것을 시험편으로 하여 다수 제작 하였다.
[특성 평가 방법]
상기 실시 제조예 1 내지 2 및 비교 제조예 1 내지 6에 따라 얻어진 하도재 조성물에 대하여, 비중, 점도, 고화건조시간, 도포작업성, 용기 내에서의 상태, 혼합성, 겉모양(도막외관), 부착강도, 저온고온 반복시험, 내알칼리성 등을 평가하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 구체적인 측정방법은 중도재 조성물의 특성평가와 동일한 방법으로 수행하였다.
항목 실시 제조예 비교 제조예
1 2 1 2 3 4 5 6
비중(㎏/l) 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05 1.00±0.05
점도(ku/25℃) 60±3 62±3 55±3 64±3 56±3 67±3 61±3 63±3
고화건조시간 (hrs) 6 8.5 건조불량 18 건조불량 24 건조불량 건조불량
도포작업성 ◎ ◎ ○ ○ △ × △ ×
용기내에서의 상태 ◎ ○ △ ○ △ △ △ △
혼합성 ◎ ◎ ○ ○ △ △ △ △
겉모양(도막외관) ◎ ○ △ △ × × × △
부착강도(N/㎠) 164 136 × 104 × 95 × ×
저온·고온 반복시험 ◎ ○ × △ × △ × ×
내알칼리성 ◎ ○ × △ × × × ×
상기 표 6에서 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 2의 조성물이 비교예 1 내지 6의 조성물보다 도포작성성, 용기 내에서의 상태, 혼합성, 겉모양(도막외관)이 양호하고, 저온고온 반복시험, 내알카리성 등이 우수하며, 또한 부착강도가 30% 이상 강함을 알 수 있는 바, 본 발명에 따른 입체 구조의 방수방식 조성물이 수처리 구조물에 강력한 부착력과 방수방식 기능을 충분히 발휘할 수 있고, 물리적, 화학적 물성 등이 개선되었음을 확인할 수 있었다.
수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법: 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6
상술한 바와 같이 제조된 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물을 하기 표 7에 기재된 바와 같은 조합으로 사용하였다.
본 발명에 따른 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법의 효과를 측정하기 위하여 미리 제작된 모르타르 및 콘크리트 시험용 밑판의 표면에 하기 표 7에 기재된 하도재 조성물을 붓도장으로 젖은 도막 두께가 30±5㎛ 되도록 도포하여 온도 20±5℃에서 8시간 경화 건조한 후에, 하기 표 7에 기재된 중도재 조성물을 상기 형성된 하도재 도막층의 표면에 붓도장으로 젖은 도막 두께가 100±10㎛ 되도록 도포하여 온도 20±5℃에서 8시간 경화 건조한 후에, 상도재 조성물을 상기 형성된 중도재 도막층의 표면에 붓도장으로 젖은 도막 두께가 100±10㎛ 되도록 도포하여 온도 20±5에서 7일간 경화 건조시켜 본 발명의 하도재 도막층, 중도재 도막층 및 상도재 도막층이 3중 도막으로 형성된 시험체를 다수개 씩 제조하였다.
미리 제작된 연강판 시험용 밑판은 양면에 상기와 동일한 방법으로 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물을 도포하여 24시간 방치한 후, 시험체의 주변을 상도재 시료로 도막에 약 5mm 이상 겹치도록 도장하여 온도 20±5℃에서 7일간 경화 건조 시켜 본 발명의 하도재와 중도재 및 상도재가 3중 도막으로 형성된 연강판 시험체를 다수개씩 제조하였다. 또한, 미리 제작된 유리판 시험용 밑판은 평면 120mm × 70mm의 넓이로 양면과 단부에 상기와 같은 방법으로 도포하여, 본 발명의 하도재와 중도재 및 상도재가 3중 도막을 형성된 시험체를 다수개씩 제조 하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2 3 4 5 6
하도재 조성물 실시 제조예 1 실시 제조예 2 비교 제조예 1 비교 제조예 2 비교 제조예 3 비교 제조예 4 비교 제조예 5 비교 제조예 6
중도재 조성물 실시 제조예 1-1 실시 제조예 2-1 비교 제조예 1-1 비교 제조예 2-1 비교 제조예 3-1 비교 제조예 4-1 비교 제조예 5-1 비교 제조예 6-1
상도재 조성물 실시 제조예 1-2 실시 제조예 1-2 비교 제조예 1-2 비교 제조예 1-2 비교 제조예 1-2 비교 제조예 1-2 비교 제조예 1-2 비교 제조예 1-2
[특성평가]
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 3중 도막에 대하여, 겉모양(도막외관), 부착강도, 내충격성, 투수성, 저온·고온 반복 시험, 내알칼리성, 내약품성(내산성), 내습성 등을 평가하여 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
시험 항목 실시예 비교예
1 2 1 2 3 4 5 6
겉모양(도막외관) ◎ ◎ △ ○ × × × ×
부착강도(표준상태) 162 131 × 98 × × × ×
내충격성 ◎ ○ × △ × × × ×
투수성 ◎ ○ × △ × × × ×
저온·고온 반복시험 ◎ ◎ × △ × × × ×
내마모성 (CS-17/1000/1000gr) 0.252 0.274 × 1.451 × × × ×
내알칼리성 (5% NaOH) ◎ ○ × △ × × × ×
내산성 (5% H2SO4) ◎ ○ × △ × × × ×
내습성 ◎ ◎ × ○ × × × ×
용출성 ◎ ◎ × × × × × ×
시험 항목 품질기준 관련 시험규격
겉모양(도막외관) 주름, 균열등이 없을것 KSF 4921 - 2011
부착강도(표준상태) 150N/㎠ 이상 KSF 4921 - 2011
내충격성 균열 박리가 없을 것 KSF 4921 - 2011
투수성 투수 되지 않을 것 KSF 4921 - 2011
저온·고온 반복시험 균열, 벗겨짐이 없을 것 KSF 4921 - 2011
내마모성 (CS-17/1000/1000gr) - KSF ISO 9352 - 2013
내알칼리성 (5% NaOH) 갈라짐, 부푸름 등이 없을 것 KSM - 6030 (6종)
내산성 (5% H2SO4) 갈라짐, 부푸름 등이 없을 것 KSM - 6030 (6종)
내습성 갈라짐, 부푸름 등이 없을 것 KSM - 6030 (6종)
용출성 이상 없을 것 KSD 8502 부속서 A
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 3중 도막(최종 도막)의 물성을 측정한 결과, 겉모양, 부착강도, 내충격성, 투수성, 저온·고온 반복시험, 내마모성, 내알칼리성, 내산성, 내습성 등의 물리 화학적인 성능에 모두 우수하며, 이상이 없는 것으로 나타났다. 또한 용출성 시험결과도 무독성, 무공해 물질로서 어떠한 유해물질도 방출되지 않는 친환경 물질로서 음용수에도 접합한 것으로 나타났다.
이상으로, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술 하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다.

Claims (24)

  1. 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물;
    비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물; 및,
    비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 상도재 조성물을 포함하고,
    상기 중도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~225이고,
    상기 중도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370~420이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620~650이고,
    상기 중도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하고,
    상기 중도재 조성물에서 금속분말은 스테인레스 스틸(stainless steel)로서, 상기 스테인레스 스틸은 크롬, 니켈, 망간, 코발트를 포함하고, 상기 금속분말은 두께가 10㎛ 이하이고, 장축 길이가 43 ~ 74㎛이고, 단축 길이가 10 ~ 35㎛이고, 비중이 7.5~8.5인 입체형 편상구조를 가지는 것이고,
    상기 하도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 부틸셀로 솔브 및 에틸 셀로 솔브를 포함하는 에테르계 용매, 부틸 아세테이트 및 셀로 솔브 아세테이트를 포함하는 에스테르계 용매에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 크실렌 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소계 용매, 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매, 이소부틸알코올 및 노말부틸알코올을 포함하는 알코올계 용매에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제에서 선택된 1종 이상인 것인 방수 방식재 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~205이고, 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 200~220인 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 190~240이고, 방향족 3급 아민 수지는 아민가가 620~650인 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하도재 조성물은 주제부와 경화제부를 1:4~4:1의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 (저점도형)는 에폭시 당량이 170 ~ 190이고, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 에폭시 당량이 184 ~ 215인 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 상도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 점도가 500 ~ 1600cps인 저점도형 및 11000 ~ 24000cps인 중점도형으로 포함되는 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 상도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370 ~ 420이고, 폴리아마이드 수지는 아민가가 280 ~ 340이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620 ~ 650인 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 상도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 방식재 조성물.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. (S1) 비스페놀-A형 에폭시 수지는 10~20중량%, 자기유화형 에폭시 수지는 25~40중량%, 양성 용매는 2~10중량%, 첨가제는 0.2~1.0중량% 및 물은 30~50중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지 20~35중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량%, 양성용매는 5~15중량%, 첨가제는 0.1~0.5중량% 및 물은 40~60중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 하도재 조성물을 콘크리트 구조물의 표면에 도포한 후 경화 및 건조시켜 하도재 도막층을 형성시키는 단계;
    (S2) 상기 하도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지는 55~75중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 5~15중량%, 금속분말은 10~20중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 중도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시켜 중도재 도막층을 형성시키는 단계; 및
    (S3) 상기 중도재 도막층 표면 상에 비스페놀-A형 에폭시 수지(저점도형)는 30~45중량%, 비스페놀-A형 에폭시 수지(중점도형)는 25~40중량%, 이산화티탄은 2~10중량%, 마그네슘실리케이트는 20~35중량%, 첨가제는 0.5~2.5중량% 및 용매는 0.5~2.5중량%으로 포함하는 주제부 및 변성 지방족 폴리아민 수지는 45~65 중량%, 폴리아마이드 수지는 10~20중량%, 방향족 3급 아민 수지는 2~10중량% 및 용매는 20~30중량%으로 포함하는 경화제부로 이루어진 상도재 조성물을 도포한 후 경화 및 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 중도재 조성물에서 비스페놀-A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 180~225이고,
    상기 중도재 조성물에서 변성 지방족 폴리아민 수지는 아민가가 370~420이고, 방향족 3급 아민수지는 아민가가 620~650이고,
    상기 중도재 조성물은 주제부와 경화제부를 3:1~1:3의 중량비로 포함하고,
    상기 중도재 조성물에서 금속분말은 스테인레스 스틸(stainless steel)로서, 상기 스테인레스 스틸은 크롬, 니켈, 망간, 코발트를 포함하고, 상기 금속분말은 두께가 10㎛ 이하이고, 장축 길이가 43 ~ 74㎛이고, 단축 길이가 10 ~ 35㎛이고, 비중이 7.5~8.5인 입체형 편상구조를 가지는 것이고,
    상기 하도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 부틸셀로 솔브 및 에틸 셀로 솔브를 포함하는 에테르계 용매, 부틸 아세테이트 및 셀로 솔브 아세테이트를 포함하는 에스테르계 용매에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 주제부 및 경화제부에 포함되는 양성 용매는 크실렌 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소계 용매, 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매, 이소부틸알코올 및 노말부틸알코올을 포함하는 알코올계 용매에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 하도재 조성물, 중도재 조성물 및 상도재 조성물에서 첨가제는 안료, 소포제, 방부제, 침강 방지제, 충진제, 습윤 분산제, 안정제, 증점제에서 선택된 1종 이상인 것인 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 S1 단계에서 하도재 조성물을 붓, 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 S2 단계에서 중도재 조성물을 붓, 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 S3 단계에서 상도재 조성물을 붓, 로울러(Roller) 또는 스프레이(spray)를 사용하여 도포한 후, 15~25℃에서 18시간 내지 7일 동안 경화 및 건조공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR1020160063790A 2016-05-25 2016-05-25 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법 KR101710126B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063790A KR101710126B1 (ko) 2016-05-25 2016-05-25 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063790A KR101710126B1 (ko) 2016-05-25 2016-05-25 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101710126B1 true KR101710126B1 (ko) 2017-02-27

Family

ID=58315603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160063790A KR101710126B1 (ko) 2016-05-25 2016-05-25 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101710126B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101940995B1 (ko) 2018-07-04 2019-01-22 박대식 표면 마감용 방수·방식재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수·방식 시공 방법
KR102001032B1 (ko) * 2019-01-03 2019-07-18 주식회사 씨앤에스테크 친환경 조성물을 이용하여 수처리 구조물의 보수·보강 및 방수·방식 성능향상을 위한 내구성 증진공법
KR102046781B1 (ko) * 2018-11-15 2019-11-20 주식회사 알지엘텍 습윤 면에 부착이 가능한 크랙보수 및 하이브리드 바닥재 시공 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000044845A (ja) * 1998-08-03 2000-02-15 Burenii Giken:Kk 補修材と該補修材による補修方法
KR100608243B1 (ko) * 2004-05-31 2006-08-02 주식회사 태일케미칼 환경친화성의 수성 에폭시수지-세라믹과 수성실리콘아크릴수지 도료 또는 수성 폴리우레탄수지 도료를이용한 콘크리트구조물의 열화방지공법
KR101168722B1 (ko) * 2012-02-02 2012-07-30 신세계개발(주) 콘크리트 구조물의 중성화 및 열화 방지 공법
KR101392471B1 (ko) * 2012-01-06 2014-05-15 (주)감로파인케미칼 친환경 기능성 2액형 프라이머 도료 조성물 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000044845A (ja) * 1998-08-03 2000-02-15 Burenii Giken:Kk 補修材と該補修材による補修方法
KR100608243B1 (ko) * 2004-05-31 2006-08-02 주식회사 태일케미칼 환경친화성의 수성 에폭시수지-세라믹과 수성실리콘아크릴수지 도료 또는 수성 폴리우레탄수지 도료를이용한 콘크리트구조물의 열화방지공법
KR101392471B1 (ko) * 2012-01-06 2014-05-15 (주)감로파인케미칼 친환경 기능성 2액형 프라이머 도료 조성물 및 이의 제조 방법
KR101168722B1 (ko) * 2012-02-02 2012-07-30 신세계개발(주) 콘크리트 구조물의 중성화 및 열화 방지 공법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101940995B1 (ko) 2018-07-04 2019-01-22 박대식 표면 마감용 방수·방식재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수·방식 시공 방법
KR102046781B1 (ko) * 2018-11-15 2019-11-20 주식회사 알지엘텍 습윤 면에 부착이 가능한 크랙보수 및 하이브리드 바닥재 시공 방법
KR102001032B1 (ko) * 2019-01-03 2019-07-18 주식회사 씨앤에스테크 친환경 조성물을 이용하여 수처리 구조물의 보수·보강 및 방수·방식 성능향상을 위한 내구성 증진공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100608243B1 (ko) 환경친화성의 수성 에폭시수지-세라믹과 수성실리콘아크릴수지 도료 또는 수성 폴리우레탄수지 도료를이용한 콘크리트구조물의 열화방지공법
CN107337993B (zh) 一种快速施工的高耐久性混凝土防护体系及其制备方法
KR101717128B1 (ko) 에폭시계 방수도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물과 수처리 시설물의 표면 도장공법
KR102110301B1 (ko) 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 그 제조방법
CN111794548B (zh) 一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用
KR101710126B1 (ko) 방수 방식재 조성물 및 이를 이용한 수처리용 콘크리트 구조물의 내구성 증진공법
CN108316667B (zh) 一种用于混凝土基层表面的防护与修复体系的制备方法
KR101174108B1 (ko) 콘크리트, 철강재 및 목재 등의 구조재용 신속경화형 폴리우레아계 표면 코팅 조성물
KR101934694B1 (ko) 실리콘 변성 하이브리드 세라믹수지를 함유하는 내후성 및 내오염성이 우수한 콘크리트 구조물의 표면보호용 코팅조성물, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수방식공법
KR102063118B1 (ko) 콘크리트 구조물 방수, 방식, 내진 보강용 폴리우레아 보수제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수공법
KR101623163B1 (ko) 콘크리트 중성화 방지 기능을 가진 표면 도장용 다층 도막 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 도장공법
CN102161858A (zh) 喷涂聚脲用环氧树脂基层处理剂及制备方法
KR102077046B1 (ko) 수성 및 유성 결합 복합코팅제와 세라믹분말을 혼합한 친환경 하이브리드 세라믹코팅제 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 구조물의 방수 및 방식보호공법
KR101551842B1 (ko) 콘크리트 구조물의 단면복구용 모르타르를 이용한 단면복구공법
KR101009743B1 (ko) 침투형 콘크리트 보강용 보수제
CN109679553B (zh) 一种石墨烯环氧防水防腐灌封浆料及其制备方法
CN105176309B (zh) 一种涂层钢筋及其制备方法
CN102391706B (zh) 一种用于混凝土表面处理的聚氨酯腻子
KR102145949B1 (ko) 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법
KR100943026B1 (ko) 수용성 에폭시 수지계 수경성 도장 조성물 및 그 도장공법
KR101168722B1 (ko) 콘크리트 구조물의 중성화 및 열화 방지 공법
KR102474976B1 (ko) 친환경 복합 세라믹코팅제를 이용한 철 구조물의 부식방지 공법
AU2021101939A4 (en) A concrete durability surface protection intervention material and a preparation method thereof
CN110577764A (zh) 用于船舶内外甲板和舱室内壁可厚涂无溶剂环氧树脂腻子
CN106380998A (zh) 一种聚苯胺‑短切玻纤‑酚醛树脂涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant