KR101722388B1 - 대마와 해조류를 이용한 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

대마와 해조류를 이용한 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부; 해조류 2 내지 20중량부; 골재 10 내지 1,000중량부; 고분자 수지 10 내지 50중량부; 경화제 2 내지 20중량부; 소포제 1 내지 8중량부; 충진제 3 내지 40중량부; 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부; 슬래그 10 내지 70중량부; 애시 10 내지 100중량부; 변형방지제 5 내지 40중량부; 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물은 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 저비용으로 교량 및 도로포장을 수행할 수 있도록 한다.

Description

대마와 해조류를 이용한 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법{Eco-Friendly Concrete Composition for Paving Bridges and Roads Using Seaweeds and Cannabis and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량의 교면 및 도로의 상면을 포장하기 위한 대마와 해조류를 이용한 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업사회가 발전함과 동시에 차량의 이용률이 증가되고, 그에 따라 교통의 원활한 소통과 안전을 위하여 많은 교량 및 도로의 건설과 사고예방을 위한 안전시설물을 설치하고 있다.
특히, 이러한 도로건설시 사용되는 교량 및 도로포장방법으로서는 기초가 되는 노반 및 두께 2 내지 10cm상의 표층을 가진 아스팔트 포장 또는 노반과 그 위의 콘크리트판으로 이루어지는 시멘트콘크리트 포장이 주로 이루어지고 있다.
한편, 일반적으로 교량이란 하천, 해안, 도로 등의 상부를 지나갈 수 있도록 가설된 고가 구조물을 총칭하는 것으로, 이러한 교량의 표면에는 차량 등이 원활하게 통행할 수 있도록 포장공사를 함으로써 교면(橋面) 포장층을 형성한다.
상기와 같은 교면 포장은 교통 하중을 직접 전달하는 부분으로서 이에 적합한 강도 및 균열 저항성을 가져야 하는 것은 물론, 빗물 등의 수분에 노출되어 있는 관계로 방수 성능이 요구되며, 특히 염화물 이온의 침투에 의해 철근이 부식되는 것을 방지하기 위하여 낮은 염소이온 투수성이 요구된다.
이러한 교면 포장 방법으로는 종래로부터 일반 콘크리트 포장방법이나 아스콘 포장방법이 알려져 널리 사용되어 왔다.
여기서, 상기 아스콘 포장에 사용되는 아스콘은 아스팔트 콘크리트(Asphalt Concrete)를 줄인 명칭으로서, 포장용 가열 아스팔트 혼합물(KS F 2349규격), HMA(hot mix asphalt) 등으로도 일컬어진다.
일반적인 아스콘은 아스팔트 바인더(asphalt binder), 굵은 골재(Aggregate), 잔골재(Sand) 및 충진제(filler) 등을 고온에서 혼합하여 제조하며, 도로포장용 재료로서 널리 사용되고 있다.
특히, 일반적인 도로포장방법으로는 아스팔트콘크리트를 이용한 아스콘 도로포장 시공방법이 주로 시행되어 왔다.
하지만, 전술한 아스콘 포장은 시공 후 5년이 되기 전에 주행트랙을 따라 가끔 소성변형이 생겨서 심각한 주행문제를 발생시키거나, 소성변형 문제는 없다 하더라도 시간의 흐름과 함께 포장 재료가 점차 노화되어 결국에는 심한 균열을 발생시켜 주기적으로 유지보수를 하여야 하는 문제점이 있으며, 이러한 보수 방법의 일례로서, 대한민국 특허등록 제0880030호에는 아스팔트 시멘트 60~80 중량%; 식물성 오일 15~35중량%;을 포함하고, 지방족 폴리아미드(Aliphatic polyamides)가 포함된 것을 특징으로 하는 바인더로 이루어진 도로포장 긴급보수용 아스콘 조성물이 개시되어 있다.
이에, 상기 유지보수에 따른 비용을 최소화하기 위해 아스콘을 이용하여 포장한 도로의 소성변형을 최소화하고, 장시간 동안 노화되지 않으면서, 쉽게 박리되지 않도록 하는 아스콘 조성물을 개발하는 것이 요구되고 있다.
한편, 교량의 교면포장방법으로는 아스팔트콘크리트를 이용한 포장 시공방법이 주로 시행되어 왔는데, 이는 모두 투수성 포장이므로 교량 바닥판 철근 콘크리트를 보호하기 위하여 교면포장에 앞서 방수층을 설치하게 되어 시공상 번거로운 점이 있고, 수년 간격으로 절삭하여 재포장하는 것이 필요하여 추가적인 비용이 발생되는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 아스팔트 콘크리트 교면포장의 경우에는 아스팔트의 절삭이후 재포장 시 방수층이 파손되어 교면의 방수기능이 상실하게 되고, 교량 바닥판 철근콘크리트에 염화물이온이 침투되어 철근의 부식이 촉진되며, 그 결과 철근콘크리트에 균열이 발생하여 교량 바닥판 콘크리트의 내구성이 조기에 저하되는 문제점이 대두되어 왔다.
또한, 아스팔트콘크리트는 가요성 포장 재료로서 소성변형, 노화, 박리 등에 의한 소요의 주행성을 확보하기 위해서 평균적으로 약 5년에 1회씩 재포장을 해야 하기 때문에 이로 인한 교량 유지관리비가 과다 투입되고 교통장애를 발생시키는 원인을 제공하게 된다.
더욱이, 종래의 아스팔트콘크리트는 교량상판의 노후화 징후 파악이 곤란하고, 방수층의 시공이 불량하거나 파손될 경우, 상판에 염화물이 침투하여 철근이 부식되거나 우수의 침투에 의한 교량 바닥판 콘크리트의 건/습의 반복과 동결/융해의 반복으로 콘크리트가 열화하는 현상이 발생하여 교량의 공용성을 단축시키는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 저비용으로 교량 및 도로포장을 수행할 수 있도록 하는 대마와 해조류를 이용한 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
시멘트 100중량부를 기준으로,
대마 2 내지 20중량부;
해조류 2 내지 20중량부;
골재 10 내지 1,000중량부;
고분자 수지 10 내지 50중량부;
경화제 2 내지 20중량부;
소포제 1 내지 8중량부;
충진제 3 내지 40중량부;
나노세라믹 입자 5 내지 30중량부;
슬래그 10 내지 70중량부;
애시 10 내지 100중량부;
변형방지제 5 내지 40중량부; 및
고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물에,
소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 또는 이들의 혼합물인 실리케이트를 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고,
지연제를 시멘트 100중량부를 기준으로 0.05 내지 2중량부로 더 포함하며,
평활제를 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
아미노기 함유 실록산을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부로 더 포함하며,
흡수성 폴리머를 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고,
옥틸트리에톡시실란을 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하며,
박리방지제를 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부로 더 포함하고,
가교된 폴리아크릴레이트염을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
테트라에틸렌펜타민을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
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또한, 본 발명은
포장 대상표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부, 해조류 2 내지 20중량부, 골재 10 내지 1,000중량부, 고분자 수지 10 내지 50중량부, 경화제 2 내지 20중량부, 소포제 1 내지 8중량부, 충진제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부, 슬래그 10 내지 70중량부, 애시 10 내지 100중량부, 변형방지제 5 내지 40중량부 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물에, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 또는 이들의 혼합물인 실리케이트를 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고, 지연제를 시멘트 100중량부를 기준으로 0.05 내지 2중량부로 더 포함하며, 평활제를 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 아미노기 함유 실록산을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부로 더 포함하며, 흡수성 폴리머를 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고, 옥틸트리에톡시실란을 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하며, 박리방지제를 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부로 더 포함하고, 가교된 폴리아크릴레이트염을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 테트라에틸렌펜타민을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
상기 타설단계가 종료된 후 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
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본 발명에 따른 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물은 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 저비용으로 교량 및 도로포장을 수행할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부; 해조류 2 내지 20중량부; 골재 10 내지 1,000중량부; 고분자 수지 10 내지 50중량부; 경화제 2 내지 20중량부; 소포제 1 내지 8중량부; 충진제 3 내지 40중량부; 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부; 슬래그 10 내지 70중량부; 애시 10 내지 100중량부; 변형방지제 5 내지 40중량부; 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 포장 대상표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부, 해조류 2 내지 20중량부, 골재 10 내지 1,000중량부, 고분자 수지 10 내지 50중량부, 경화제 2 내지 20중량부, 소포제 1 내지 8중량부, 충진제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부, 슬래그 10 내지 70중량부, 애시 10 내지 100중량부, 변형방지제 5 내지 40중량부 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
상기 타설단계가 종료된 후 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시멘트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 시멘트라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그시멘트, 초미분말시멘트 등의 특수 시멘트 등을 사용할 수 있다.
상기 시멘트의 바람직한 분말도는 3,200 내지 6,500cm2/g인 것이 좋다.
본 발명에 따른 콘크리트 조성물, 특정적으로 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물을 구성하는 시멘트 외 나머지 성분들의 함량은 시멘트 100중량부를 기준으로 한다.
본 발명에 따른 대마는 콘크리트 조성물, 특정적으로 친환경 콘크리트 조성물에 포함되어 상기 콘크리트 조성물의 건조 및 경화시에 수축이 커져 갈라지거나 굴곡 및 충격강도가 약하여 용이하게 부서지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 대마는 콘크리트 조성물에 포함되면 대마 자체가 가지고 있는 섬유질 특성으로 인해 강도는 종래보다 약간 저하될 수 있지만, 내구성이 향상되어 견고해지고, 균열이 억제된다.
또한, 상기 대마는 흡음력이 강하여 소음을 저감하고, 우수한 항균력을 제공할 수 있다.
또한, 상기 대마는 수의에 사용할 정도로 방취성 및 방충성이 높아, 콘크리트 조성물에 사용하여 방취성 및 방충성을 부가할 수 있으며, 자외선 차단 기능이 우수하여 외부에 노출된 포장면의 노화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 단열성이 좋다.
더욱이, 본 발명에 따른 대마는 콘크리트 조성물로 포장된 포장면의 공극을 채워줌으로써 방수효과를 제공할 뿐만 아니라, 동결융해시 손상이 발생되지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 대마는 대마의 씨, 열매, 줄기, 뿌리 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 자체를 사용하거나, 이를 건조한 대마, 분말 형태의 대마 또는 대마액을 사용할 수도 있지만, 추천하기로는 건조 후 분쇄한 분말 형태의 고형분을 사용하는 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 대마는 대마액, 특정적으로 농축액 및 엑기스 형태의 대마액과 대마 줄기를 혼합한 혼합물 형태로 사용할 수 있는바, 이는 대마 줄기를 단독으로 사용할 경우 강도가 저하되는 문제를 해결하기 위해 대마액, 특정적으로 대마 농축액 및 대마 엑기스를 부가하여 사용하는 것이다.
이때, 상기 대마액과 대마 줄기의 혼합비는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 대마액 및 대마 줄기 혼합물 전체 중량 기준으로 대마액 10 내지 90중량% 및 대마 줄기 10 내지 90중량%로 이루어지는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 따른 대마액은 대마, 예를 들면 대마의 씨, 열매, 줄기, 뿌리 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물로부터 얻어진 액체이다.
상기 액체인 대마액은 엑기스 또는 농축액 형태인 것이 바람직하다.
상기 엑기스는 대마의 씨, 열매, 줄기, 뿌리 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 적어도 2kgf/cm2 이상의 압력으로 압착시켜 추출한 추출물을 포함한다.
상기 농축액은 대마의 씨, 열매, 줄기, 뿌리 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 물과 혼합한 뒤 끊여 정제한 것을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 대마 줄기는 통상적인 대마 줄기라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 0.5mm 내지 5cm의 길이를 갖는 대마 줄기를 사용하는 것을 추천한다.
이때, 사용되는 대마 줄기의 길이가 0.5mm 미만이면 대마 줄기를 절단하여 사용하는 것이 번거롭고, 그 길이가 5cm 이상이면, 그 크기로 인해 가공성이 감소하고, 제조되는 도로 표장면 표면이 불균일해질 수 있다.
바람직한 대마의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 해조류는 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물, 특정적으로 교량 및 도로포장용 친환경 콘크리트 조성물에 포함되어 콘크리트 조성물의 건조 및 경화시에 수축이 커져 갈라지거나 굴곡 및 충격강도가 약하여 용이하게 부서지는 것을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 해조류는 콘크리트 타설 작업 중에는 해조류가 독립적으로 활동하므로 콘크리트의 유동성을 증대시키고, 수화반응 과정에서는 시멘트 수화물 주위에 해조류 입자 막을 형성하여 부착성을 증대시키며, 경화 후에는 콘크리트 내 미세공극이 해조류에 의해 충진됨에 따라 균열의 발생을 억제할 수 있도록 한다.
또한, 상기 해조류는 상기 콘크리트 조성물을 구성하는 구성성분들 간의 결합을 촉진시키고, 균열을 방지할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 해조류는 세계적으로 약 8,000 종, 한국 근해에는 약 500여 종이 서식하고 있으므로, 이들 모두를 사용할 수 있지만, 바람직한 해조류로서 녹조류, 갈조류, 홍조류 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 해조류로 대표적인 것은 녹조류로는 가시파래, 홀파래, 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 갈조류로는 미역, 다시마, 헛가지말, 민가지말, 패, 고리매, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 쇠미역사촌, 모자반, 괭생이 모자반, 지충이, 톳 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 홍조류로는 김, 우뭇가사리, 불등가사리, 코토니, 개도박, 둥근돌김, 개우무, 새발, 참풀가사리, 꼬시래기, 진두발, 참도박, 가시우무, 비단풀, 단박, 돌가사리, 석목, 지누아리 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 해조류는 건조된 해조류, 분말 형태의 해조류 또는 끊여서 농축시킨 농축액 형태를 사용할 수도 있지만, 추천하기로는 건조 후 분쇄한 분말 형태의 고형분을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 해조류의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 골재는 콘크리트 등과 같이 결합재에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료이며, 화학적으로 안정하다.
상기 골재는 교면 및 도로의 포장면을 포장하기 위한 콘크리트를 제조하기 위해 시멘트와 물에 혼합하는 모래, 자갈, 현무암, 오석, 바잘트, 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
특정적으로, 상기 골재로서 약 25mm의 입경 및 약 0.7%의 흡수율을 갖는 염기성 맥암 및 약 5mm의 입경 및 5.40%의 흡수율을 갖는 보크사이트를 더 포함할 수 있다.
상기 골재는 크기에 따라 0.074mm 이상 4.76mm 미만의 것은 잔골재라 하고, 4.76mm 이상의 것은 굵은 골재라 한다.
바람직한 골재의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 1,000중량부인 것이 좋고, 상기 골재에 포함되는 잔골재 및 굵은 골재의 혼합량은 특별히 제한되지 않으므로 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 수지는 콘크리트 조성물이 포장면에 타설, 예를 들면 포장하고자 하는 포장면에 타설된 후 균열발생을 억제하고, 방수성능을 제공하는 동시에 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 고분자 수지라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 고분자 수지는 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄 탄성중합체, 메틸메타아크릴레이트, 에틸렌 비닐아세트산 공중합체, 폴리아마이드 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
상기 고분자 수지의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경화제는 콘크리트 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 헥사메틸렌테트라민, 아민류, 폴리아마이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 경화제의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 20중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 소포제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 소포제라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 소포제로는 등유, 파라핀 등과 같은 광유계 소포제, 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제, 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 간은 지방산계 소포제, 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울에이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제, 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류,(폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제, 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제, 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제, 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제, 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제, 디메틸실리콘유, 실리콘 페이슷, 실리콘 에멀젼, 유기변성 폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산). 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 소포제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 충진제는 치수 안정성 및 내마모성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 충진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 3 내지 40중량부인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 충진제의 사용량이 3중량부 미만이면 치수 안정성 및 내마모성, 칙소성(Thixotropic)의 저하를 가져와 내구성 저하를 유발하고, 40중량부를 초과하는 경우에는 칙소 상승에 의한 작업성 저하 및 내충격성 저하 등의 영향을 유발하므로 바람직하지 못하다.
바람직한 충진제로는 벤톤, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 황산바륨, 수산화알루미늄 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 나노세라믹 입자는 나노미터 크기의 평균입도를 갖는 입자로서, 콘크리트 조성물의 구성성분 간의 간극을 메우고, 유해한 물질, 예를 들면 음이온 또는 원적외선 등을 방출할 수 있도록 한다.
바람직한 나노세라믹 입자는 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘 및/또는 갈륨을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
특히, 상기 나노 세라믹 입자를 구성하는 음이온 방출물질은 원적외선을 방출하는 원적외선 방출물질과 서로 혼합되어 사용될 수 있는바, 이러한 경우 음이온 방출물질과 원적외선 방출물질은 1:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 원적외선 방출물질로는 석영, 몬조나이트, 편마암류 및/또는 유문암질 응회암을 포함한다.
본 발명에 따른 슬래그는 유해물질의 용출을 배제시키면서 유동성을 향상시키고, 속성경화가 가능하면서 충분한 압축강도 및 휨강도를 가질 수 있도록 하는 슬래그를 더 포함할 수 있다.
바람직한 슬래그로는 제강 슬래그 및/또는 고로 슬래그를 사용할 수 있다.
이때, 상기 제강 슬래그 및/또는 고로 슬래그는 폐기 처분되던 제강 및/또는 고로 슬래그를 회수하여 재활용함으로써 부수적으로 자원 재활용 효과를 얻을 수 있다.
특정적으로, 본 발명에 따른 제강 슬래그 및/또는 고로 슬래그는 제철 또는 제강공정에서 부산물로 발생하는 것을 포집하여 사용할 수 있다.
바람직한 슬래그의 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 10 내지 70중량부인 것이 좋고, 슬래그의 분말도는 3,700 내지 4,000cm2/g, 바람직하게는 약 3,850cm2/g이고, 밀도는 2.9 내지 3.5g/cm3, 바람직하게는 약 3.1g/cm3인 것이 좋다.
본 발명에 따른 애시는 콘크리트 조성물에 적량 혼합하여 사용하면 가공성이 개선되고 경화열이 완화됨과 더불어 장기적인 강도 및 수밀성을 향상시킬 수 있다.
이에, 상기 애시는 전술한 목적으로 사용되는 애시라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 플라이 애시 및/또는 제지 애시를 사용하는 것이 좋다.
상기 플라이 애시는 미분탄을 연소하는 보일러의 연도 가스로부터 집진기로 채취한 석탄재를 의미하는 것으로서, 구상인 입자 크기는 시멘트와 같은 정도이고, 알루미나와 실리카가 주성분이다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 플라이 애시는 미분쇄한 플라이 애시를 사용할 수 있는바, 상기 미분쇄한 플라이 애시는 미분쇄하지 않은 플라이 애쉬를 사용하는 것 보다 향상된 고강도성 및/또는 유동성을 제공한다.
이때, 본 발명에 따른 미분쇄한 플라이 애시의 분말도는 3,000 내지 3,800cm2/g, 바람직하게는 3,000 내지 3,800cm2/g, 보다 바람직하게는 3,700cm2/g 미만이고, 밀도는 1.5 내지 2.8g/cm3, 바람직하게는 약 2.2g/cm3인 것이 좋다.
한편, 상기 제지 애시는 시멘트의 수화시 발열반응에 의해 형성될 수 있는 수화물과 상온에서 서서히 반응하여 불용성의 화합물을 생성할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명에 따른 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물은 상기 제지 애쉬가 포함됨으로써, 보수능력이 제공될 수 있다.
이러한 제지 애쉬는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 폐기물로 처리되어 왔던 제지공장 슬러지를 500 내지 1,300 정도의 온도에서 열처리하여 얻은 애쉬를 분말도가 블레인(blaine) 비표면적으로 4,000 내지 12,000cm2/g 정도가 되도록 분쇄한 것을 사용하는 것이 좋다.
특히, 상기 제지 애쉬는 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물에 포함되어 고강도성, 고내구성 및 유동성을 향상시킬 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 애시는 플라이 애시와 제지 애시를 1:9 내지 9:1 중량비, 바람직하게는 2:8 내지 8:2의 중량비로 혼합하여 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물의 강도, 수밀성 및 보수성뿐만 아니라 내구성과 유동성을 함께 향상시킬 수 있다.
바람직한 애시의 사용량은 아스팔트 100중량부를 기준으로 10 내지 100중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 변형방지제는 콘크리트 조성물, 특정적으로 친환경 콘크리트 조성물의 소성변형을 감소시키기 위한 것이다.
바림직한 변형방지제는 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리뷰텐, 하임팩트폴리스티렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 추천하고, 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 40중량부인 것이 좋다.
이때, 상기 변형방지제의 사용량이 5중량부 미만이면 변형을 방지하는 효과가 미미하고, 40중량부를 초과하면 콘크리트를 제조할 경우 다른 구성성분과의 혼합이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 고성능 감수제는 콘크리트 시공을 할 때 콘크리트 속에 있는 작은 공기 거품을 고르게 하기 위하여 사용하는 혼화제이다.
상기 감수제는 거품을 일으키는 성질이 뛰어난 계면활성제로서, 콘크리트 중에 작은 기포를 고르게 발생시켜 내동결 융해성, 내식성, 내구성 등을 개선한다.
또한, 상기 감수제는 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물의 유동성을 좋게 하여 부어 넣기 작업을 용이하게 하고, 굳은 콘크리트의 열전도율을 저하시키며, 수밀성을 향상시키는 등 2차적인 효과도 있다.
이때, 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물에 사용되는 감수제의 감수율은 일반적으로 10 내지 15%정도이나 그 중 감수율이 20 내지 30%인 것을 본 발명에서는 고성능 감수제라 통칭한다.
바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형, 멜라민형, 폴리카르복실산형, 아미노 술폰산형 감수제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것이 좋고, 그 함량은 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 예를 들어 시멘트 100중량부를 기준으로 0.01 내지 10중량부를 사용할 수 있다.
이때, 상기 나프탈렌형 감수제로서 대표적인 것은 변성리그닌, 알킬아릴술폰산 및 활성지속폴리머, 폴리알킬아일슬폰산염과 반응성고분자, 알킬아릴술폰산염고축합물, 슬폰산기카르복실기 함유 다원폴리머, 알킬나프탈렌슬폰산염, 알킬아릴술폰산염변성리그닌공축합물과 변성리그닌, 리그닌유도체와 알킬아릴술포네이트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상을 들을 수 있다.
상기 멜라민형 감수제로서 대표적인 것은 변성메칠멜라민축합물과 수용성특수고분자화합물, 슬폰화멜라민고축합물 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.
상기 폴리카르복실산형 감수제로서 대표적인 것은 불포화 카르복시산 단량체를 단일 성분으로 포함하는 공중합체 또는 그의 염, 예컨대, 폴리(알킬렌 글리콜)모노아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)모노메타크릴레이트, 무수말레인산 및 스티렌의 공중합체, 아크릴레이트나 메타크릴레이트의 공중합체 및 이들 단량체와 공중합가능한 단량체로부터 유도되는 공중합체 등을 포함할 수 있다.
상기 아미노 술폰산형 감수제로서 대표적인 것은 방향족아미노슬폰산계 고분자화합물, 방향족고분자축합물과 리그닌슬폰산유도체 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.
또한, 바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형 고성능 감수제를 단독으로 사용하거나 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 혼합조성을 사용하는 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 콘크리트 조성물의 바인더 역할을 수행하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부의 고기능 파우더를 더 포함할 수 있다.
바람직한 고기능 파우더는 아연분말, 벤토나이트 석영 중합체, 규사 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 파우더의 입도는 특별히 제한되지 않지만, 수마이크로미터 또는 수나노미터 단위를 갖는 것을 추천한다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 콘크리트 조성물의 신속한 경화를 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부의 실리케이트, 바람직하게는 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 보다 신속한 경화를 위하여 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 경화 촉진제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기 경화 촉진제의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 0.5 내지 5중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 몰탈 조성물의 압축강도, 휨강도 및 균열저항성 등을 향상시키기 위하여, 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부의 파이버(fiber)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 파이버는 당업계의 통상적인 파이버라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 카본파이버, 합성섬유, 유리섬유, 비닐섬유 및 아라미드 섬유, 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 작업시간 및/또는 강도발현 속도 조절을 위해 지연제를 더 포함할 수 있으며, 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 0.05 내지 2중량부인 것을 추천한다.
상기 지연제로서 바람직한 것은 타르타르산, 구연산, 글루콘산 등의 카르복시산 또는 그 염으로 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 평활제를 더 포함할 수 있다.
상기 평활제는 페이스트의 셀프 레벨링(자기충전성능)을 개선하기 위하여서 첨가되는 것으로, 폴리옥사이드계, 우레탄계 및 폴리카본산계 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부의 저수축제를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 저수축제는 콘크리트 조성물이 수축되는 것을 방지한다.
바람직한 저수축제로는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 폴리에스터계 저수축제, 특정적으로 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제를 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 열화방지제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 열화방지제는 콘크리트 조성물의 열화를 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 열화방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 열화방지제, 특정적으로 오존열화방지제는 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 및/또는 TAPDT(2,4,6-tris-(N-
1,4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1,3,5-triazine)를 포함하여 수중에서 활성화된 오존라디칼의 산화작용에 의한 콘크리트 조성물의 촉진열화작용을 오존열화방지제 분자구조에 아민과 결합된 방향족 고리화합물 거대분자의 이중결합부분이 자유전자 이동현상에 의해 활성화된 오존라디칼과 상쇄되어 콘크리트 조성물의 열화 방지 및 열화를 지연시킬 수 있다.
즉, 상기 오존열화방지제는 페닐렌디아민(Phenylenediamine-based)계 왁스를 사용할 수 있고, 6PPD와 TAPDT을 포함하는 혼합수지 조성을 사용하거나 라디칼 생성이 활발한 방향족 폴리아민계 등을 사용할 수 있으며, 특히 페닐렌디아민계를 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 실온에서 효과적으로 경화하고 내열성, 저온 성능, 내화학성, 내용매성 및 내유성과 같은 개선된 특성을 제공하기 위하여 아미노기 함유 실록산(Aminofunctional siloxan)을 더 포함할 수 있다.
상기 아미노 함유 실록산은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일례로서 아미노메틸폴리디메틸실록산을 들 수 있으며, 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 콘크리트 조성물 혼합시 물을 흡수하여 작업성을 좋게 해주고, 이로 인하여 콘크리트 중의 단위 수량을 감소시키고 강도증진에 탁월한 흡수성 폴리머를 더 포함할 수 있다.
상기 흡수성 폴리머로는 폴리아크릴산염 및 그 유도체 및 폴리에틸렌옥사이드 유도체에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 15중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 콘크리트 조성물의 접착성 및 부착강도 향상을 위하여 옥틸트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
상기 옥틸트리에톡시실란은 단량체 형태로 사용가능하며, 상기 단량체의 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 150 내지 450Da인 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 포장 대상면으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 10 내지 50중량부의 박리방지제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 수분침투를 방지하여 내구성을 향상시키기 위해 시멘트 100중량부 기준으로 가교된 폴리아크릴레이트 염 1 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 콘크리트 조성물에 수분이 침투하게 되면, 수분에 의해 팽창되어 콘크리트 조성물 내부의 공극을 채우게 되어 수분의 침투를 방지하게 되고 이에 따라 콘크리트 조성물 내부의 내구성을 증진시키는 역할을 한다.
더욱, 상세하게는, 상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 아크릴레이트염의 중합체가 가교(crosslink)된 물질을 말하며, 가교제로 아크릴산(Acrylic acid)이 포함된 아크릴산과 소듐아크릴레이트(sodium acrylate)의 공중합체로 이루어지며, 하기 (C3H4O2.C3H3O2Na)x 의 분자식을 갖는다.
상기의 구조로 이루어지는 가교된 폴리아크릴레이트염은 고분자 사슬 간의 가교결합(cross-linking)을 통한 3차원의 망상구조 또는 단일 사슬구조에서 친수성기의 도입에 따라 가교된 폴리아크릴레이트염이 콘크리트 조성물에 사용되면 수분 침투시 팽창하여 콘크리트 조성물의 내부 공극을 채워 수분의 침투를 방지하고, 내구성을 증진시키게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 점도 조절 및 강도 증진을 위하여 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenepentamine; TEPA)을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있다. 테트라에틸렌펜타민은 폴리아민의 일종으로서, 콘크리트 조성물의 경화와 점도 조절을 통하여 콘크리트 조성물의 강도 증진의 역할을 하며 그 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 사용되는데 1중량부 미만이면 그 효과가 미미하며, 10중량부를 초과하면 그 양이 과다하면 콘크리트 조성물 고유의 물성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물, 특정적으로 해조류를 이용한 친환경 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 교량 및 도로포장용 콘크리트 조성물의 시공방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 포장 대상표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부, 해조류 2 내지 20중량부, 골재 10 내지 1,000중량부, 고분자 수지 10 내지 50중량부, 경화제 2 내지 20중량부, 소포제 1 내지 8중량부, 충진제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부, 슬래그 10 내지 70중량부, 애시 10 내지 100중량부, 변형방지제 5 내지 40중량부 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
상기 타설단계가 종료된 후 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
포틀랜드 시멘트 100g, 평균길이가 3cm인 대마줄기 7g, 가시파래 5g, 굵은 골재 300g, 폴리에스테르 25g, 헥사메틸렌테트라민 10g, 글리세린모노리시놀레이트 5g, 실리카 20g, 스트론튬 15g, 고로슬래그 35g, 플라이 애시 50g, 에틸렌비닐아세테이트 20g 및 폴리모노메타크릴레이트를 포함하는 고성능 감수제 2g을 혼합하여 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균길이가 3cm인 대마줄기 7g 대신 대마 씨와 줄기를 건조시켜 제조한 분말 7g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가시파래 5g 대신 참풀가사리 1g, 미역 1g, 우뭇가사리 1g, 염주말 1g 및 감태 1g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 아크릴 아마이드 3g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카본파이버 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 타르타르산 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 6PPD를 포함하는 열화방지제 3g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입자크기가 마이크로미터 단위인 아연분말 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노기 함유 실록산 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리아크릴산염 10g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 옥틸트리에톡시실란 10g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가교된 폴리아크릴레이트염 5g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenepentamine; TEPA) 4g을 더 포함시켜 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 대마줄기 7g 및 가시파래 5g을 제외하여 실시하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리에스테르로 이루어진 고분자 수지 25g, 헥사메틸렌테트라민으로 이루어진 경화제 10g을 제외하여 실시하였다.
[비교예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌비닐아세테이트로 이루어진 변형방지제 20g을 제외하여 실시하였다.
[실 험]
실시예 및 비교예에 따라 제조된 콘크리트 조성물을 이용하여 0.2평방미터의 콘크리트 표면상에 약 5cm 두께의 포장층을 형성한 후 표준상태에서의 안정도, 소성변화 및 박리성, 부착성 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
안정도(kg/f) 인장시험 방수성(%) 소성변화(변형량,mm) 부착성 박리성
실시예 1 1031 2.4 98 0.010635 좋음 미박리
실시예 2 1123 2.5 96 0.010383 좋음 미박리
실시예 3 1153 2.5 98 0.010581 좋음 미박리
실시예 4 1142 2.4 98 0.010435 좋음 미박리
실시예 5 1121 2.3 97 0.011315 좋음 미박리
실시예 6 1099 2.6 96 0.010593 좋음 미박리
실시예 7 1131 2.4 97 0.010509 좋음 미박리
실시예 8 1134 2.3 98 0.010512 좋음 미박리
실시예 9 1128 2.1 97 0.012511 좋음 미박리
실시예 10 1136 2.5 98 0.013580 좋음 미박리
실시예 11 1123 2.4 95 0.013611 좋음 미박리
실시예 12 1321 2.6 97 0.011622 좋음 미박리
실시예 13 1125 2.1 96 0.013414 좋음 미박리
실시예 14 1324 2.6 97 0.011412 좋음 미박리
비교예 1 986 1.3 85 0.925223 중간 약간박리
비교예 2 990 1.1 81 0.892243 나쁨 약간박리
비교예 3 1082 2.0 95 2.1452 좋음 미박리
표 1에 나타낸 바와 같이, 도로포장용 콘크리트 조성물을 사용한 실시예 1 내지 실시예 14은 소성변화가 적고, 방수성, 부착성 및 박리방지성이 좋을 뿐만 아니라, 표면으로부터 쉽게 박리되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 1 내지 비교예 3에 나타낸 바와 같이, 해조류 또는 고분자 수지를 사용하지 않을 경우 실시예들과 비교하여 안정성, 인장력, 방수성 및 부착력 등이 좋지 않고, 변형방지제를 사용하지 않는 경우, 물성이 저하되는 것을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 시멘트 100중량부를 기준으로,
    대마 2 내지 20중량부;
    해조류 2 내지 20중량부;
    골재 10 내지 1,000중량부;
    고분자 수지 10 내지 50중량부;
    경화제 2 내지 20중량부;
    소포제 1 내지 8중량부;
    충진제 3 내지 40중량부;
    나노세라믹 입자 5 내지 30중량부;
    슬래그 10 내지 70중량부;
    애시 10 내지 100중량부;
    변형방지제 5 내지 40중량부; 및
    고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물에,
    소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 또는 이들의 혼합물인 실리케이트를 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고,
    지연제를 시멘트 100중량부를 기준으로 0.05 내지 2중량부로 더 포함하며,
    평활제를 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    아미노기 함유 실록산을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부로 더 포함하며,
    흡수성 폴리머를 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고,
    옥틸트리에톡시실란을 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하며,
    박리방지제를 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부로 더 포함하고,
    가교된 폴리아크릴레이트염을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    테트라에틸렌펜타민을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 콘크리트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대마는 대마의 씨, 열매, 줄기, 뿌리 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 콘크리트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 해조류는 가시파래, 홀파래, 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말, 미역, 다시마, 헛가지말, 민가지말, 패, 고리매, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 쇠미역사촌, 모자반, 괭생이 모자반, 지충이, 톳, 김, 우뭇가사리, 불등가사리, 코토니, 개도박, 둥근돌김, 개우무, 새발, 참풀가사리, 꼬시래기, 진두발, 참도박, 가시우무, 비단풀, 단박, 돌가사리, 석목, 지누아리, 또는 이들 중 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 콘크리트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄 탄성중합체, 메틸메타아크릴레이트, 에틸렌 비닐아세트산 공중합체, 폴리아마이드 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 콘크리트 조성물.
  5. 포장 대상표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
    상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 시멘트 100중량부를 기준으로, 대마 2 내지 20중량부, 해조류 2 내지 20중량부, 골재 10 내지 1,000중량부, 고분자 수지 10 내지 50중량부, 경화제 2 내지 20중량부, 소포제 1 내지 8중량부, 충진제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 5 내지 30중량부, 슬래그 10 내지 70중량부, 애시 10 내지 100중량부, 변형방지제 5 내지 40중량부 및 고성능 감수제 0.01 내지 10중량부를 포함하는 콘크리트 조성물에, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 또는 이들의 혼합물인 실리케이트를 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고, 지연제를 시멘트 100중량부를 기준으로 0.05 내지 2중량부로 더 포함하며, 평활제를 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 아미노기 함유 실록산을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 8중량부로 더 포함하며, 흡수성 폴리머를 시멘트 100중량부를 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고, 옥틸트리에톡시실란을 시멘트 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하며, 박리방지제를 시멘트 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부로 더 포함하고, 가교된 폴리아크릴레이트염을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 테트라에틸렌펜타민을 시멘트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 콘크리트 조성물을 물과 혼합한 뒤 타설하는 타설단계; 및
    상기 타설단계가 종료된 후 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 콘크리트 조성물의 시공방법.
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