KR101761555B1 - 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법 - Google Patents

습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명인 습윤 경화형 폴리머 조성물은 무기 충전재 1∼55중량% 및 폴리머 결합재 45∼99중량%를 포함하고, 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 보수 방법은 가압수 분사장치에서 분사되는 가압수를 이용하여 관로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계; 상기 이물질이 제거된 관로의 내부에 뿜칠 방식에 의해 청구항 1 내지 9항 중 어느 하나의 습윤 경화형 폴리머 조성물을 타설하는 조성물 타설단계; 및 상기 습윤 경화형 폴리머 조성물이 경화시킨 후 커팅기를 이용하여 관로에 도출된 상기 조성물을 절단하여 마무리하는 마무리 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 내수성, 내화학성, 내산성, 내구성, 내염성 및 강도 등의 특성이 우수하고, 접착력이 우수한 습윤 경화형 폴리머 조성물을 통해 연결 관로의 크랙, 부분파손, 이음부 및 연결부 등 손상된 부위를 완전하고 신속하게 보수할 수 있는 효과가 있다 .

Description

습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법{Wet curing type polymer composition and sewage piping and connection pipe partial sprinkling non-excavation repair method using same}
본 발명은 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 무기 충전재와 폴리머 결합재로 구성하여 내수성, 내화학성, 내산성, 내구성, 내염성 및 강도 등의 특성을 향상시키면서도 연결 관로의 균열, 부분파손, 이음부 등의 다양한 손상부위를 신속하고 완전하게 보수할 수 있도록 한 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 보수 방법에 관한 것이다.
일반적으로 노후하수관의 부식과 균열에 의한 하수유출, 불명수 유입, 오물의 퇴적 등으로 인하여, 하수처리시설의 과부하 및 수질과 토양 환경오염 등의 문제를 야기하는데, 이는 심각한 사회문제로서 제시되고 있다.
또한, 선진 외국의 하수도와 달리, 이음부 불량이 심하여 불명수 유입이 빈번함에 따라 하수처리장의 효율이 저하되고 있고, 구배 불량 등에 의하여 하수관로 내 잔존하는 하수는 시공 후의 부분 미경화, 들뜸의 원인이 되고 있다.
그리고 지중에 매설된 하수관을 보수하기 위한 공법으로는 크게 땅을 굴착하여 보수하는 굴착식 보수공법과, 땅을 굴착하지 않고 맨홀을 통하여 보수를 하는 비굴착식 보수공법이 있다. 이 중에서, 비굴착식 보수공법은 하수관의 손상부위의 특성 및 주위 여건에 따라 그라우팅 지수공법 또는 라이닝 보강공법으로 분류된다.
먼저, 상기 그라우팅 지수공법은 국지적인 하수관로의 손상부위에 대한 보수를 위해 보수장치에서 소정의 액상 보수재를 손상부위로 분출시킨 후 경화시키는 공법으로서, 하수관로의 손상 부위나 틈새를 보수재로 차단하여 물이 통과되지 않게 하는 공법이다.
다음으로, 상기 라이닝 보강공법은 손상 부위의 손상 정도가 심해 보강기능이 필요한 경우 예컨대, 하수관로의 손상 부위가 넓게 분포되어 있거나, 하수관로의 내경 전체를 둘러가면서 손상 부위가 형성된 경우, 별도의 보수재를 관로 내측벽에 라이닝 하여 넓은 범위에 걸쳐 있는 손상 부위를 일시에 보강하는 공법이다.
그런데 그라우팅 지수공법은 하수관로의 손상 부위로 액성 보수재가 빠져나가 하수관로 주변의 흙에 혼합 흡수되고 시간이 흐름에 따라 경화되어 방수성을 갖는 지수기능은 효과적이나, 보강을 목적으로 보수재를 하수관로의 내측벽에 라이닝하는 보강기능은 불확실하다는 문제점이 있다.
다음으로, 상기 라이닝 보강공법은 보수장치에 보수재를 덮어씌운 상태에서 하수관로 내부로 투입하고 이동시키는바, 이동 중에 보수재의 이탈과 손상이 발생하고, 하수관로의 손상 부위마다 보수재를 보수장치에 덮어씌워 투입시키므로 공수가 많이 소요된다는 단점이 있다.
또한, 라이닝 보강공법은 기능면에서 하수관로 내측벽을 라이닝하는 보강기능은 효과적이나 하수관로의 손상 부위로부터 오폐수의 누출 및 불명수의 유입을 차단하는 지수 기능이 불확실하다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-874657호(2008.12.11. 공고) 대한민국 등록특허 제10-932890호(2009.12.11. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내수성, 내화학성, 내산성, 내구성, 내염성 및 강도 등의 우수한 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용하여, 연결 관로의 크랙, 부분파손, 이음부 및 연결부 등 손상된 부위를 완전하고 신속하게 보수할 수 있도록 한 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 이를 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 굴착 보수 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원발명인 습윤 경화형 폴리머 조성물은 무기 충전재 1∼55중량% 및 폴리머 결합재 45∼99중량%를 포함한다.
그리고 상기 무기 충전재는, 탄산칼슘 10∼95중량%, 고로슬래그미분말 1∼30중량%, 지르코알루미네이트 1∼20중량%, 스테아린산아연 0.1∼20중량%, 산화티탄 0.1∼20중량%, 벤토나이트 0.01∼10중량% 및 산화알루미늄 0.01∼10중량%를 포함한다.
여기서, 상기 무기 충전재는 유리섬유 및 나일론 섬유를 중량비로 1 : 0.01~0.5로 혼합된 섬유 보강재를 상기 무기 충전재에 대하여 0.01~5중량%를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 폴리머 결합재는 우레탄 35∼98중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 1~20중량%, 폴리아크릴아미드 0.1∼20중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 0.1∼20중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 0.1∼15중량%, 수축저감제 0.01~15중량%, 및 반응개시제 0.01~15중량%를 포함한다.
여기서, 상기 폴리머 결합재는 안료 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride) 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 폴리스티렌 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 경화촉진제 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 가교제 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
본원발명의 또 다른 특징인 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법은 가압수 분사장치에서 분사되는 가압수를 이용하여 관로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계; 상기 이물질이 제거된 관로의 내부에 뿜칠 방식에 의해 습윤 경화형 폴리머 조성물을 타설하는 조성물 타설단계; 및 상기 습윤 경화형 폴리머 조성물이 경화시킨 후 커팅기를 이용하여 관로에 도출된 상기 조성물을 절단하여 마무리하는 마무리 단계;를 포함한다.
그리고 상기 이물질 제거단계는 상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인입용 맨홀의 일 측으로 가압수 분사장치 고정부를 설치하는 가압수 분사장치 고정부 설치과정; 상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인출용 맨홀의 일 측으로 가압수 분사장치 인출장비를 설치하는 가압수 분사장치 인출장비 설치과정; 상기 가압수 분사장치 인출용 맨홀의 일 측에 가압수 공급장비를 설치하는 가압수 공급장비 설치과정; 상기 가압수 분사장치의 후방에 설치된 가압수 분사장치 인입용 라인을 상기 가압수 분사장치 고정부와 연결하고, 상기 가압수 분사장치의 전방에 설치된 가압수 분사장치 인출용 라인을 상기 가압수 분사장치 인출장비와 연결하는 가압수 분사장치 라인 설치과정; 상기 가압수 분사장치에 가압수를 공급하도록 설치된 가압수 유입호스를 상기 가압수 공급장비와 연결하는 가압수 유입호스 연결과정; 및 상기 가압수 분사장치 인출장비에 의해 상기 가압수 분사장치를 전방으로 이동시키면서 상기 관로의 이물질 제거하는 관로 이물질 제거과정;을 포함한다.
여기서 상기 가압수 분사장치 라인 설치과정과 가압수 유입호스 연결과정의 사이에는 인입용 맨홀을 통과하는 가압수 분사장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀을 통과하는 가압수 분사장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래를 설치하는 도르래 설치과정이 포함할 수 있다.
그리고 상기 조성물 타설단계는 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인입용 맨홀의 일 측으로 조성물 타설장치 고정부를 설치하는 조성물 타설장치 고정부 설치과정; 상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인출용 맨홀의 일 측으로 조성물 타설장치 인출장비를 설치하는 조성물 타설장치 인출장비 설치과정; 상기 조성물 타설장치 인출용 맨홀의 일 측에 조성물 공급장비를 설치하는 조성물 공급장비 설치과정; 상기 조성물 타설장치의 후방에 설치된 조성물 타설장치 인입용 라인을 상기 조성물 타설장치 고정부와 연결하고, 상기 조성물 타설장치의 전방에 설치된 조성물 타설장치 인출용 라인을 상기 조성물 타설장치 인출장비와 연결하는 조성물 타설장치 라인 설치과정; 상기 조성물 타설장치에 조성물을 공급하도록 설치된 조성물 공급호스를 상기 조성물 공급장비와 연결하는 조성물 공급장비 연결과정; 상기 조성물 타설장치 인출장비에 의해 상기 조성물 타설장치를 전방으로 이동시키면서 상기 조성물 타설작업을 수행하는 조성물 타설과정;을 포함한다.
여기서 상기 조성물 타설장치 라인 설치과정과 조성물 공급장비 연결과정의 사이에는 인입용 맨홀을 통과하는 조성물 타설장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀을 통과하는 조성물 타설장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래를 설치하는 도르래 설치과정; 상기 조성물 타설과정의 이후 조성물이 타설된 관로의 내벽을 가압 및 평탄화시키는 마감과정이 선택적으로 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 내수성, 내화학성, 내산성, 내구성, 내염성 및 강도 등의 특성이 우수하고, 접착력이 우수한 습윤 경화형 폴리머 조성물을 통해 연결 관로의 크랙, 부분파손, 이음부 및 연결부 등 손상된 부위를 완전하고 신속하게 보수할 수 있는 효과가 있다 .
또한, 종래의 비굴착 관로 보수공법의 문제점인 물리적, 화학적 들뜸현상을 방지할 수 있으며 기존 관로와의 일체화할 수 있음과 동시에 요철 및 주름 발생으로 인하여 추가 보수 및 재시공이 빈번하게 발생하는 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 각종 관로에 폭넓게 사용될 수 있고, 불량 관로의 내구연한을 증진시킬 수 있으며, 친환경적이고, 시공성, 안정성, 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 나타낸 순차도.
도 2는 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 이물질 제거단계를 나타낸 순차도.
도 3은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 이물질 제거단계의 다른 실시 예를 나타낸 순차도.
도 4는 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 조성물 타설단계를 나타낸 순차도.
도 5는 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 조성물 타설단계의 다른 실시 예를 나타낸 순차도.
도 6은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 이물질 제거과정을 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 가압수 분사장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 조성물 타설과정을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 조성물 타설장치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법을 구성하는 조성물 타설장치의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물은 무기 충전재 및 폴리머 결합재를 포함하며, 본원발명에서 상기 습윤 경화형 폴리머 조성물은 무기 충전재 1∼55중량% 및 폴리머 결합재 45∼99중량%를 포함할 수 있다.
상기 무기 충전재는 탄산칼슘 10∼95중량%, 고로슬래그미분말 1∼30중량%, 지르코알루미네이트 1∼20중량%, 스테아린산아연 0.1∼20중량%, 산화티탄 0.1∼20중량%, 벤토나이트 0.01∼10중량% 및 산화알루미늄 0.01∼10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탄산칼슘은 증점효과를 높이고 충전성을 개선하기 위하여 사용한다. 그리고 상기 탄산칼슘은 상기 무기 충전재에 대하여 10∼95중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 고로슬래그 분말은 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 여기서, 상기 고로슬래그 분말의 중량비가 증가하면 조기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다.
그리고 상기 무기 충전재에 대하여 1∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 지르코알루미네이트는 피착제와의 밀착성 및 접착력을 향상시키기 위하여 사용한다. 여기서 알루미늄은 무기 표면과의 친화성은 좋지만, 배위 능력에 한도가 있으므로 지르코늄과 반응시켜서 다가 제2전이원소로서의 특성을 도입하고, 지르코늄/알루미늄을 주골격으로 하여 이에 다시 유기관능기를 결합시키면 지르코알루미네이트로서 상승효과를 나타낸다.
그리고 상기 지르코알루미네이트는 상기 무기 충전재에 대하여 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 지르코알루미네이트의 함량이 20중량%를 초과하면 밀착성 및 접착력은 개선되나 작업성 및 강도가 저하될 수 있고, 그 함량이 1중량% 미만이면 작업성 및 강도는 증가하나 성능개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 스테아린산아연은 내유화성, 내마모성, 분산성 및 방수성 개선을 위해 사용한다.
그리고 상기 스테아린산아연은 상기 무기 충전재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 스테아린산아연의 함량이 20중량%를 초과하면 성능은 개선되지만 가격경쟁력이 떨어져 경제적이지 못하고, 상기 스테아린산아연의 함량이 0.1중량% 미만이면 성능 개선효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 산화티탄은 내산(耐酸)· 내알칼리 도료, 은폐력이 강한 백색 안료, 인조견, 스테이플파이버, 화학섬유 등의 광택을 없애는데 사용되고, 무해(無害)하므로 특히 화장품이나 그림물감, 완구의 도료, 식품의 포장용지 등에 사용될 뿐만 아니라 금속 제품의 연마, 유기 티탄화합물의 원료, 법랑(琺瑯)이나 도자기의 유약, 티탄콘덴서, 치과용 재료 외에, 비누, 날염, 인쇄잉크, 인조피혁 등에도 사용된다.
그리고 티타늄 산화물로는 산화티탄(Ⅱ), 산화티탄(Ⅲ), 산화티탄(IV), 과산화티탄 등이 알려져 있는데, 본 발명에서는 산화티탄(IV)을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 산화티탄은 적외선 영역의 광반사성이 우수하기 때문에 노면의 온도 상승을 억제하는데 탁월한 효능을 발휘한다.
또한, 상기 산화티탄은 상기 무기 충전재에 대하여 0.1∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 산화티탄의 함량이 10중량%를 초과하면 온도상승 억제 및 방오성이 개선효과가 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 산화티탄의 함량이 0.1중량% 미만이면 온도 상승 억제 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 벤토나이트(zeolite)는 흡습제로서 속경화 시 폴리머 수지의 수분을 흡수하여 발포를 방지하기 위하여 사용한다.
그리고 상기 벤토나이트는 상기 무기 충전재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 벤토나이트의 함량이 10중량%를 초과하면 작업성이 저하될 수 있고, 상기 벤토나이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 흡습 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 산화알루미늄은 결합력, 인장력 및 내마모성을 개선하기 위해 사용한다.
그리고 상기 산화알루미늄은 상기 무기 충전재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 산화알루미늄의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 성능개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 산화알루미늄의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 성능 개선효과는 뚜렷하나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하기 때문이다.
상기 무기 충전재는 유리섬유 및 나일론 섬유를 중량비로 1 : 0.01~0.5로 혼합된 섬유 보강재를 상기 무기 충전재에 대하여 0.01~5중량%를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 섬유 보강재를 무기 충전재에 대하여 0.01~5중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 섬유 보강재의 함량이 5중량%를 초과하면 수축 및 인장강도 개선효과는 뚜렷하나 작업성이 저하되고, 그 함량이 0.01중량%미만이면 성능개선효과가 저하되기 때문이다.
상기 폴리머 결합재는 우레탄 35∼98중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 1~20중량%, 폴리아크릴아미드 0.1∼20중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 0.1∼20중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 0.1∼15중량%, 수축저감제 0.01~15중량%, 및 반응개시제 0.01~15중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 우레탄은 습윤경화성, 내유성, 강인성, 저온유연성, 내마모성 등을 개선하기 위해 사용한다.
그리고 상기 우레탄은 상기 폴리머 결합재에 대하여 35∼98중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 우레탄의 함량이 98중량%를 초과하면 성능 개선 효과는 뚜렷하나 발포성이 심해지며, 상기 우레탄의 함량이 35중량% 미만이면 습윤경화성, 저온유연성, 내마모성 등의 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴은 점도개선 및 내구성을 개선을 위해 사용한다.
그리고 상기 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴은 상기 폴리머 결합재에 대하여 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴의 함량이 20중량%를 초과하면 내구성이 개선되나 재료분리가 발생되기 쉽고, 상기 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴의 함량이 1중량% 미만이면 점도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 폴리아크릴아미드는 친수성, 강도, 내구성 개선을 위해 사용한다.
그리고 상기 폴리아크릴아미드는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 폴리아크릴아미드의 함량이 20중량%를 초과하면 친수성 및 내구성이 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 폴리아크릴아미드의 함량이 0.1중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 폴리 n-부틸메타크릴레이트는 접착강도, 내구성, 특히 내수성을 개선하기 위해 사용한다.
그리고 상기 폴리 n-부틸메타크릴레이트는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 폴리 n-부틸메타크릴레이트의 함량이 20중량%를 초과하면 접착강도 및 내구성은 개선되나 점도가 높아져 함침되기 어려우며, 상기 폴리 n-부틸메타크릴레이트의 함량이 0.1중량% 미만이면 접착강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 에틸렌 에틸아크릴레이트는 인장강도, 신율 및 내용제성을 개선하기 위하여 사용한다.
그리고 상기 에틸렌 에틸아크릴레이트는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.1∼15 중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 에틸렌 에틸아크릴레이트의 함량이 15중량%를 초과하면 연성이 강해져 하중에 의한 변형이 발생되기 쉽고, 그 함량이 0.1중량% 미만이면 인장강도, 신율 및 내용제성 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
상기 수축저감제는 열경화성 수지가 경화 시 7~10%의 큰 수축을 발생시킨다. 이러한 수축량을 감소시키기 위하여 폴리 스티렌을 스티렌 모노머에 용해시킨 것을 수축저감제로 사용한다.
그리고 상기 수축저감제는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 수축저감제의 함량이 15중량%를 초과하면 수축저감 개선 효과는 미비하고 작업성이 저하되고, 상기 수축저감제의 함량이 0.01중량% 미만이면 수축저감효가가 저하되기 때문이다.
상기 반응개시제는 폴리머 결합재의 반응속도를 조절하기 위해 사용한다.
여기서, 상기 반응개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-tert-부틸 퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 과산화수소 및 과황산칼륨(potassium persulfate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 과산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 반응개시제는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 반응개시제의 함량이 15중량%를 초과하면 반응속도가 빨라 작업성이 저하되고, 상기 반응개시제의 함량이 0.01중량% 미만이면 반응속도가 저하되어 제 성능을 발휘하지 못하기 때문이다.
상기 폴리머 결합재는 안료를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 안료는 적외선을 반사하는 유기 안료인 아조 화합물(AZO compound)을 사용할 수 있으며, 상기 아조 화합물은 아조기 -N=N-를 갖는 화합물의 총칭이다.
이를 좀 더 보충설명하면, 상기 아조 화합물은 아조기의 질소가 120°에 가까운 결합각을 가지고 있어 시스형과 트랜스형의 기하이성질체가 가능한데, 대부분 안정한 트랜스형으로 존재하며, 트랜스형의 대표적인 아조 화합물로는 아조벤젠(azobenzene)이 있다.
이러한 아조 화합물은 소비자가 원하는 색상을 낼 때 사용할 수 있다.
그리고 상기 안료는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 안료의 함량이 0.01중량% 미만이면 적외선 반사 및 색상 발현 효과가 미약할 수 있고, 상기 안료의 함량이 10중량%를 초과하면 가격경쟁력이 저하될 수 있기 때문이다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride)를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride)는 자기 소화성, 인장강도, 내약품성, 낮은 수분 흡수율 및 절연성을 개선하기 위해 사용한다.
그리고 상기 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride)는 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직한데, 이는 상기 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride)의 함량이 15중량%를 초과하면 자기소화성, 인장강도 등의 성능 개선 효과는 뚜렷하나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride)의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 폴리스티렌을 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 폴리스티렌은 강도, 내구성 및 절연성을 개선하기 위하여 사용한다.
그리고 상기 폴리스티렌은 상기 폴리머 결합재에 대하여 0.01∼15중량%가 혼입되는 것이 바람직한데, 이는 상기 폴리스티렌의 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 재료분리 및 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 폴리스티렌수지의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 경화 촉진제는 상기 반응개시제를 활성화하여 상기 폴리머 결합재의 경화반응을 촉진하기 위하여 사용하고, 상기 경화 촉진제로는 트리에틸렌테트라민, 디에틸아미노프로필아민, 메타페틸렌디아민, 디아미노디페닐술폰, 디시안디아미드, 폴리아미드아민, N-디메틸톨루이딘(N-dimethyltoluidine) 중 어느 하나 또는 이상이 혼입되어 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 경화 촉진제는 상기 폴리머 결합재에 대해 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리머 결합재는 가교제를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 가교제는 상기 선상 고분자 간의 가교역할로 망상구조를 형성하기 위해 사용하고, 상기 가교제로는 트리메틸롤프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacrylate), 에소실레이티드 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate)중 어느 하나 또는 이상이 혼입되어 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 가교제는 상기 폴리머 결합재에 대해 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물은 무기 충전재 1∼55중량%에 폴리머 결합재 45∼99중량%를 첨가하여 소정시간(예컨대, 30초∼3분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법(100)은 이물질 제거단계(S200), 습윤 경화형 폴리머 조성물 타설단계(S300) 및 마무리 단계(S400)를 포함하여 이루어진다.
상기 이물질 제거단계(S200)는 가압수 분사장치(100)에서 분사되는 가압수를 이용하여 관로(10) 내부의 이물질을 제거하는 단계이다.
그리고 상기 이물질 제거단계(S200)는 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인입용 맨홀(12)의 일 측으로 가압수 분사장치 고정부(16)를 설치하는 가압수 분사장치 고정부 설치과정(S210); 상기 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인출용 맨홀(14)의 일 측으로 가압수 분사장치 인출장비(420)를 설치하는 가압수 분사장치 인출장비 설치과정(S220); 상기 가압수 분사장치 인출용 맨홀(14)의 일 측에 가압수 공급장비(440)를 설치하는 가압수 공급장비 설치과정(S230); 상기 가압수 분사장치(200)의 후방에 설치된 가압수 분사장치 인입용 라인을 상기 가압수 분사장치 고정부(16)와 연결하고, 상기 가압수 분사장치(200)의 전방에 설치된 가압수 분사장치 인출용 라인(480)을 상기 가압수 분사장치 인출장비(420)와 연결하는 가압수 분사장치 라인 설치과정(S240); 상기 가압수 분사장치(200)에 가압수를 공급하도록 설치된 가압수 공급호스(460)를 상기 가압수 공급장비(440)와 연결하는 가압수 유입호스 연결과정(S250); 상기 가압수 분사장치 인출장비(420)에 의해 상기 가압수 분사장치(200)를 전방으로 이동시키면서 상기 관로(10)의 이물질 제거하는 관로(10) 이물질 제거과정(S260);을 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 이물질 제거단계(S200)는 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치(200)가 인입되는 인입용 맨홀(12)과 가압수 분사장치(200)가 인출되는 인출용 맨홀(14)을 선택한 후, 상기 인입용 맨홀(12)과 인출용 맨홀(14)에 가압수 분사장치 고정부(16)와 가압수 분사장치 인출장치(440)를 각각 설치한 다음, 상기 인출용 맨홀(14)에 가압수 공급장비(440)를 설치한다.
이후, 상기 가압수 분사장치(200)의 후방에 설치된 가압수 분사장치 인입용 라인(480)을 상기 가압수 분사장치 고정부(16)와 연결하고, 상기 가압수 분사장치의 전방에 설치된 가압수 분사장치 인출용 라인(490)을 상기 가압수 분사장치 인출장비(420)와 연결한 후, 상기 가압수 분사장치(200)에 가압수를 공급하도록 설치된 가압수 공급호스(460)를 상기 가압수 공급장비(200)와 연결한 다음, 상기 가압수 분사장치 인출장비(420)를 이용하여 상기 가압수 분사장치(200)를 전방으로 이동시키면서 상기 관로(10)의 이물질 제거하게 되는 것이다.
그리고 상기 가압수 분사장치 라인 설치과정(S240)과 가압수 유입호스 연결과정(S250)의 사이에는 인입용 맨홀(12)을 통과하는 가압수 분사장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀(14)을 통과하는 가압수 분사장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래(18)를 설치하는 도르래 설치과정(S270)이 더 포함될 수 있다.
즉, 상기 도르래 설치과정(S270)은 인입용 맨홀(12)과 관로(10) 및 인출용 맨홀(14)과 관로(10)의 연결부분에 형성되는 굴곡부에 도르래(18)를 설치하여, 가압수 분사장치(200)에 힘의 방향의 전달되는 것을 방지하면서도 제대로 작동되도록 한 것이다.
이를 좀 더 보충설명하면, 상기 도르래 설치과정(S270)은 가압수 분사장치(200)가 관로(10)의 길이방향을 따라 원활하게 이동하면서 이물질을 제거할 수 있도록 한 것이다.
그리고 상기 가압수 분사장치(200)는 전방에 배치되면서 가압수 분사장치 인입용 라인(480)과 연결되고 가압수 공급호스(460)를 통해 공급되는 가압수를 이용하여 관로(10)의 내부를 청소하는 세척 분사부(220)와 후방에 배치되면서 가압수 분사장치 인출용 라인(490)과 연결되고 관로(10)의 내부에 형성된 이물질을 제거하는 제거부(240)로 구성된다.
이때, 상기 가압수 분사장치(200)의 전·후방에는 작업상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 조명과 카메라로 구성되는 영상부(260)가 장착될 수 있다.
상기 조성물 타설단계(S300)는 이물질이 제거된 관로의 내부에 뿜칠 방식에 의해 습윤 경화형 폴리머 조성물을 타설하는 단계이다.
여기서, 상기 습윤 경화형 폴리머 조성물은 상기에서 설명한 습윤 경화형 폴리머 조성물와 동일하고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 조성물 타설단계(S300)는 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인입용 맨홀(12)의 일 측으로 조성물 타설장치 고정부(16)를 설치하는 조성물 타설장치 고정부 설치과정(S310); 상기 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인출용 맨홀(14)의 일 측으로 조성물 타설장치 인출장비(500)를 설치하는 조성물 타설장치 인출장비 설치과정(S320); 상기 조성물 타설장치 인출용 맨홀(14)의 일 측에 조성물 공급장비(600)를 설치하는 조성물 공급장비 설치과정(S330); 상기 조성물 타설장치(300)의 후방에 설치된 조성물 타설장치 인입용 라인(720)을 상기 조성물 타설장치 고정부(16)와 연결하고, 상기 조성물 타설장치의 전방에 설치된 조성물 타설장치 인출용 라인(740)을 상기 조성물 타설장치 인출장비(500)와 연결하는 조성물 타설장치 라인 설치과정(S340); 상기 조성물 타설장치(300)에 조성물을 공급하도록 설치된 조성물 공급호스(620)를 상기 조성물 공급장비(600)와 연결하는 조성물 공급장비 연결과정(S350); 및 상기 조성물 타설장치 인출장비(500)에 의해 상기 조성물 타설장치(300)를 전방으로 이동시키면서 상기 조성물 타설작업을 수행하는 조성물 타설과정(S360);을 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 조성물 타설단계(S300)는 관로(10)에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치(300)가 인입되는 인입용 맨홀(12)과 조성물 타설장치(300)가 인출되는 인출용 맨홀(14)을 선택한 후, 상기 인입용 맨홀(12)과 인출용 맨홀(14)에 조성물 타설장치 고정부(16)와 조성물 타설장치 인출장치(500)를 각각 설치한 다음, 상기 인출용 맨홀(14)에 조성물 공급장비(600)를 설치한다.
이후, 상기 조성물 타설장치(300)의 후방에 설치된 조성물 타설장치 인입용 라인(720)을 상기 조성물 타설장치 고정부(16)와 연결하고, 상기 조성물 타설장치의 전방에 설치된 조성물 타설장치 인출용 라인(740)을 상기 조성물 타설장치 인출장비(500)와 연결한 후, 상기 조성물 타설장치(300)에 조성물을 공급하도록 설치된 조성물 공급호스(620)를 상기 조성물 타설장치(300)와 연결한 다음, 상기 조성물 타설장치 인출장비(500)를 이용하여 조성물 타설장치(300)를 전방으로 이동시키면서 상기 관로(10)의 내부에 조성물을 타설하게 하게 되는 것이다.
그리고 상기 조성물 타설장치 라인 설치과정(S340)과 조성물 공급장비 연결과정(S350)의 사이에는 인입용 맨홀(12)을 통과하는 조성물 타설장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀(14)을 통과하는 조성물 타설장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래(18)를 설치하는 도르래 설치과정(S370)이 더 포함될 수 있다.
즉, 상기 도르래 설치과정(S370)은 인입용 맨홀(12)과 관로(10) 및 인출용 맨홀(14)과 관로(10)의 연결부분에 형성되는 굴곡부에 도르래(18)를 설치하여, 조성물 타설장치(300)에 힘의 방향의 전달되는 것을 방지하면서도 제대로 작동되도록 한 것이다.
이를 좀 더 보충설명하면, 상기 도르래 설치과정(S370)은 조성물 타설장치가 관로(10)의 길이방향을 따라 원활하게 이동하면서 상기 관로(10)의 내부에 조성물을 타설할 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 조성물 타설과정(S360)의 이후에는 조성물이 타설된 관로(10)의 내벽을 가압 및 평탄화시키는 마감과정(S370)이 더 포함될 수 있다.
즉, 상기 마감과정(S370)은 관로(10)에 조성물을 타설한 후 경화과정에서 팽창된 조성물을 가압하여 내구성을 향상시키면서도 평탄화시킬 수 있도록 한 것이다.
그리고 상기 조성물 타설장치(300)는 조성물 공급호스(620)에서 공급되는 조성물을 관로(10)의 내벽에 분사하는 조성물 분사부(320)와, 상기 조성물 분사부(320)와 간격을 두고 전방에 위치하며 관로(10)를 따라 이동하는 조성물 이동부(340)와, 상기 조성물 분사부(320)의 후방에 위치하며 관로(10)에 형성된 조성물을 가압 및 평탄화시키는 마감 고정부(360) 및 전·후방에 각각 장착되고 내부 상태를 실시간으로 확인하는 감시 카메라와 조명으로 구성되는 감시부(380)로 구성된다.
여기서, 상기 마감 고정부(360)를 구성하는 마감 고정부(360)의 후방에는 관로(10)에 형성된 조성물을 가압할 수 있도록 가압 고정부(390)가 더 형성될 수 있다.
즉, 상기 가압 고정부(390)는 마감 고정부(360)의 후방에 간격을 두고 장착되어, 관로(10)에 형성된 조성물을 한번 더 가압 고정하게 된다.
그리고 상기 가압 고정부(390)는 외면에 간격을 두고 형성되는 지지판(391)와 상기 지지판(391)을 각각 가압하는 가압실린더(392) 및 상기 가압실린더(392)에 공압을 공급하는 공압장치(393)으로 구성된다.
즉, 상기 가압 고정부(390)는 공압장치(393)에서 공급되는 공압을 가압실린더(392)에 공급하고, 상기 가압실린더(392)의 로드는 전후진 작동을 통해 관로(391)와 밀착되는 지지판(391)을 설정간격으로 조성물을 가압할 수 있도록 한 것이다.
상기 마무리 단계(S400)는 습윤 경화형 폴리머 조성물이 경화시킨 후 커팅기를 이용하여 관로에 도출된 상기 조성물을 절단하여 마무리하는 단계이다.
즉, 상기 마무리 단계(S400)는 관로의 내부에 경화된 조성물 중 설정된 이상 돌출되는 조성물과 분기의 관로를 넘어서 경화된 조성물을 커팅기를 이용하여 제거할 수 있도록 한 것이다.
여기서, 상기 커팅기는 조성물을 커팅할 수 있는 공지된 커팅기가 사용되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
무기 충전재 70중량% 및 폴리머 결합재 30중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 습윤 경화형 폴리머 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기 충전재는 탄산칼슘 73중량%, 고로슬래그미분말 5중량%, 지르코알루미네이트 5중량%, 스테아린산아연 5중량%, 산화티탄 4중량%, 벤토나이트 3중량%, 산화알루미늄 3중량% 및 섬유보강재 2중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 섬유보강재는 유리섬유와 나일론섬유를 중량비로 1 : 0.3비율로 혼합한 것을 사용하였다.
이때, 상기 폴리머 결합재는 우레탄 88중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 2중량%, 폴리아크릴아미드 1중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 1중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 1중량%, 수축저감제 1중량%, 벤조일 퍼옥사이드 1중량%, 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride) 1중량%, 폴리스티렌 1중량%, 가교제 1중량%, 촉진제 1중량% 및 백색안료 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 수축저감제는 폴리스티렌을 스티렌모노머로 용해시킨 것을 사용하였다. 상기 가교제는 트리메틸롤프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacrylate)를 사용하였다. 상기 촉진제는 N-디메틸톨루이딘(N-dimethyltoluidine)을 사용하였다.
<실시예 2>
무기 충전재 70중량% 및 폴리머 결합재 30중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 습윤 경화형 폴리머 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기 충전재는 탄산칼슘 73중량%, 고로슬래그미분말 5중량%, 지르코알루미네이트 5중량%, 스테아린산아연 5중량%, 산화티탄 4중량%, 벤토나이트 3중량%, 산화알루미늄 3중량% 및 섬유보강재 2중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 섬유보강재는 유리섬유와 나일론섬유를 중량비로 1 : 0.3비율로 혼합한 것을 사용하였다.
이때, 상기 폴리머 결합재는 우레탄 82중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 3중량%, 폴리아크릴아미드 2중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 2중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 2중량%, 수축저감제 1중량%, 벤조일 퍼옥사이드 1중량%, 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride) 2중량%, 폴리스티렌 2중량%, 가교제 1중량%, 촉진제 1중량% 및 백색안료 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 수축저감제는 폴리스티렌을 스티렌모노머로 용해시킨 것을 사용하였다. 상기 가교제는 트리메틸롤프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacrylate)를 사용하였다. 상기 촉진제는 N-디메틸톨루이딘(N-dimethyltoluidine)을 사용하였다.
<실시예 3>
무기 충전재 70중량% 및 폴리머 결합재 30중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 습윤 경화형 폴리머 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 무기 충전재는 탄산칼슘 73중량%, 고로슬래그미분말 5중량%, 지르코알루미네이트 5중량%, 스테아린산아연 5중량%, 산화티탄 4중량%, 벤토나이트 3중량%, 산화알루미늄 3중량% 및 섬유보강재 2중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 섬유보강재는 유리섬유와 나일론섬유를 중량비로 1 : 0.3비율로 혼합한 것을 사용하였다.
이때, 상기 폴리머 결합재는 우레탄 76중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 4중량%, 폴리아크릴아미드 3중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 3중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 3중량%, 수축저감제 1중량%, 벤조일 퍼옥사이드 1중량%, 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride) 3중량%, 폴리스티렌 3중량%, 가교제 1중량%, 촉진제 1중량% 및 백색안료 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 수축저감제는 폴리스티렌을 스티렌모노머로 용해시킨 것을 사용하였다. 상기 가교제는 트리메틸롤프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacrylate)를 사용하였다. 상기 촉진제는 N-디메틸톨루이딘(N-dimethyltoluidine)을 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한 것이다. 후술하는 비교예 1은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.
<비교예 1>
탄산칼슘 70중량% 및 우레탄 30중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 조성물을 제조하였다.
본 발명은 하기의 실험예를 참고로 더욱 상세히 설명되며, 이 실험예가 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 역학적 특성을 비교하기 위하여, KS M 3015에 의하여 인장강도시험을 수행하였으며, KS M 3734에 의하여 압축강도, 휨강도 및 부착강도 시험을 수행하였고, 각각의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1

강도
(kgf/㎠)		 인장 368 380 386 330
압축 912 952 1000 855
휨 400 420 440 380
부착 23 25 27 21
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 조성물 보다 높은 인장강도, 신장률 및 인장접착성능을 나타내었다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 흡수율을 비교하기 위하여, KS M 3305에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
흡수율(%) 0.2 0.15 0.1 0.3
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 조성물 보다 흡수율이 낮게 나타났다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 내마모성을 비교하기 위하여, ASTM D 4060-10에 의한 내마모성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내마모성(mg) 21 20 18.5 23
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 조성물에 비해 내마모성이 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 4>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 내약품성을 비교하기 위하여, 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준하여 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성 시험의 측정결과를 아래의 표 4에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중량변화율
(%)		 염산 -0.1 -0.1 -0.1 -0.21
황산 0 0.1 0.2 -0.1
수산화나트륨 0.6 0.8 0.9 0
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 습윤 경화형 폴리머 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 조성물에 비해 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10 : 관로, 12 : 인입용 맨홀
14 : 인출용 맨홀, 200 : 가압수 분사장치,
220 : 세척 분사부, 240 : 제거부,
260 : 영상부, 300 : 조성물 타설장치,
320 : 조성물 분사부, 340 : 조성물 이동부,
360 : 마감 고정부, 380 : 감시부,
420 : 가압수 분사장치 인출장비, 440 : 가압수 공급장비,
460 : 가압수 공급호스, 480 : 가압수 분사장치 인출용 라인,
500 : 조성물 타설장치 인출장비, 600 : 조성물 공급장비,
720 : 조성물 타설장치 인입용 라인, 740 : 조성물 타설장치 인출용 라인.

Claims (16)

  1. 무기 충전재 1∼55중량% 및 폴리머 결합재 45∼99중량%를 포함하고,
    상기 무기 충전재는, 탄산칼슘 10∼95중량%, 고로슬래그미분말 1∼30중량%, 지르코알루미네이트 1∼20중량%, 스테아린산아연 0.1∼20중량%, 산화티탄 0.1∼20중량%, 벤토나이트 0.01∼10중량% 및 산화알루미늄 0.01∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충전재는 유리섬유 및 나일론 섬유를 중량비로 1:0.01~0.5로 혼합된 섬유 보강재를 상기 무기 충전재에 대하여 0.01~5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 우레탄 35∼98중량%, 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴 1~20중량%, 폴리아크릴아미드 0.1∼20중량%, 폴리 n-부틸메타크릴레이트 0.1∼20중량%, 에틸렌 에틸아크릴레이트 0.1∼15중량%, 수축저감제 0.01~15중량%, 및 반응개시제 0.01~15중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 안료 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 폴리비닐 크로라이드(polyvinyl chloride) 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 폴리스티렌 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 경화촉진제 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 결합재는 가교제 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물.
  10. 가압수 분사장치에서 분사되는 가압수를 이용하여 관로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계; 상기 이물질이 제거된 관로의 내부에 뿜칠 방식에 의해 청구항 제1항 또는 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 습윤 경화형 폴리머 조성물을 타설하는 조성물 타설단계; 및 상기 습윤 경화형 폴리머 조성물이 경화시킨 후 커팅기를 이용하여 관로에 도출된 상기 조성물을 절단하여 마무리하는 마무리 단계;를 포함하고,
    상기 조성물 타설단계는 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인입용 맨홀의 일 측으로 조성물 타설장치 고정부를 설치하는 조성물 타설장치 고정부 설치과정; 상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 조성물 타설장치 인출용 맨홀의 일 측으로 조성물 타설장치 인출장비를 설치하는 조성물 타설장치 인출장비 설치과정; 상기 조성물 타설장치 인출용 맨홀의 일 측에 조성물 공급장비를 설치하는 조성물 공급장비 설치과정; 상기 조성물 타설장치의 후방에 설치된 조성물 타설장치 인입용 라인을 상기 조성물 타설장치 고정부와 연결하고, 상기 조성물 타설장치의 전방에 설치된 조성물 타설장치 인출용 라인을 상기 조성물 타설장치 인출장비와 연결하는 조성물 타설장치 라인 설치과정; 상기 조성물 타설장치에 조성물을 공급하도록 설치된 조성물 공급호스를 상기 조성물 공급장비와 연결하는 조성물 공급장비 연결과정; 상기 조성물 타설장치 인출장비에 의해 상기 조성물 타설장치를 전방으로 이동시키면서 상기 조성물 타설작업을 수행하는 조성물 타설과정;을 포함하며,
    상기 조성물 타설장치 라인 설치과정과 조성물 공급장비 연결과정의 사이에는 인입용 맨홀을 통과하는 조성물 타설장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀을 통과하는 조성물 타설장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래를 설치하는 도르래 설치과정; 상기 조성물 타설과정의 이후 조성물이 타설된 관로의 내벽을 가압 및 평탄화시키는 마감과정;이 선택적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이물질 제거단계는,
    상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인입용 맨홀의 일 측으로 가압수 분사장치 고정부를 설치하는 가압수 분사장치 고정부 설치과정;
    상기 관로에 연결된 복수의 맨홀 중 가압수 분사장치 인출용 맨홀의 일 측으로 가압수 분사장치 인출장비를 설치하는 가압수 분사장치 인출장비 설치과정;
    상기 가압수 분사장치 인출용 맨홀의 일 측에 가압수 공급장비를 설치하는 가압수 공급장비 설치과정;
    상기 가압수 분사장치의 후방에 설치된 가압수 분사장치 인입용 라인을 상기 가압수 분사장치 고정부와 연결하고, 상기 가압수 분사장치의 전방에 설치된 가압수 분사장치 인출용 라인을 상기 가압수 분사장치 인출장비와 연결하는 가압수 분사장치 라인 설치과정;
    상기 가압수 분사장치에 가압수를 공급하도록 설치된 가압수 유입호스를 상기 가압수 공급장비와 연결하는 가압수 유입호스 연결과정;
    상기 가압수 분사장치 인출장비에 의해 상기 가압수 분사장치를 전방으로 이동시키면서 상기 관로의 이물질 제거하는 관로 이물질 제거과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가압수 분사장치 라인 설치과정과 가압수 유입호스 연결과정의 사이에는 인입용 맨홀을 통과하는 가압수 분사장치 인입용 라인의 굴곡부 및 인출용 맨홀을 통과하는 가압수 분사장치 인출용 라인의 굴곡부에 각각 힘의 전달방향을 변환하기 위한 도르래를 설치하는 도르래 설치과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 조성물 타설장치는 조성물 공급호스에서 공급되는 조성물을 관로의 내벽에 분사하는 조성물 분사부, 상기 조성물 분사부와 간격을 두고 전방에 위치하며 관로를 따라 이동하는 조성물 이동부, 상기 조성물 분사부의 후방에 위치하며 관로에 형성된 조성물을 가압 및 평탄화시키는 마감 고정부 및 전·후방에 각각 장착되고 내부 상태를 실시간으로 확인하는 감시 카메라와 조명으로 구성되는 감시부로 구성되는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마감 고정부의 후방에는 공압장치에서 공급되는 공압을 가압실린더에 공급하고, 상기 가압실린더의 로드는 전후진 작동을 통해 관로와 밀착되는 지지판을 설정간격으로 조성물을 가압하는 가압 고정부가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 습윤 경화형 폴리머 조성물을 이용한 하수관거 연결관 부분 뿜칠 비굴착 보수 방법.
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