KR101782343B1 - 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비정질 금속파우더를 미리 캡슐화하여 몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서, 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 제공한다.

Description

비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물{the self healing cement composite composition using the amorphous metallic powder capsule}
본 발명은 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물에 관한 것이다.
콘크리트는 지구상에서 가장 널리 사용되고 있는 재료로, 토목 및 건축, 플랜트에 이르기까지 대부분의 구조물은 콘크리트를 사용하여 건설되고 있다. 콘크리트는 타설이나 성형 후 일정 기간이 경과하면, 그 성능이 점차 저하하고 노후되므로 콘크리트 구조물은 항상 보수나 보강과 같은 일정한 유지관리 활동을 해야 한다.
콘크리트의 성능저하에 결정적 영향을 미치는 것이 콘크리트에 발생하는 균열(crack)인데, 콘크리트에 균열(crack)이 발생하면 콘크리트 내부에 유해한 외기나 수분, 화학 성분이 침투하여 콘크리트의 성능저하가 더욱 촉진된다.
나아가 콘크리트 내부에 침투한 수분, 염화물 이온 등에 의해 콘크리트 구조물 내부의 철근에 부식이 발생하여 추가적인 균열이 발생하거나 콘크리트가 탈락하는 현상이 일어나고, 또한 철근 부식에 의해 철근단면이 감소하여 성능이 저하됨으로써 종국에는 구조물이 붕괴하는 정도까지 이를 수 있다.
콘크리트 구조물에 손상이 있으면 콘크리트 구조물의 성능이 설계 내용연수에 미치지 못하므로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위해 콘크리트 구조물의 시공시 균열을 제어할 수 있는 공법이나 다양한 방법의 보수공법을 도입할 필요가 있다.
균열제어공법은 균열발생을 저감할 수 있는 각종 섬유를 콘크리트에 혼입하여 타설하거나 와이어매시(Wire mesh)를 콘크리트 구조물 내부에 설치하는 방법이고, 균열보수공법은 열화된 기존 콘크리트를 제거하고, 시멘트 재료에 고분자 수지 등을 혼입하여 물리성능 및 내구성, 작업성 등을 다소 향상시킨 폴리머 시멘트 모르타르를 충진하여 보수하는 방법이다.
그런데 기존의 균열제어공법은 콘크리트 구조물에 발생하는 균열을 완벽히 방지하지 못하므로 추가적인 보수가 필요하여 근본적인 대책이 될 수 없다. 또한 균열보수공법은 보수된 부분도 추가적인 균열이 발생할 수 있어 지속적인 유지관리가 필요한 단점이 있으며, 특히 터널이나 지하구조물 같이 지표면 아래에 설치되는 콘크리트 구조물의 경우 지하수의 활동에 따라 균열부를 통해 누수 현상이 발생하여 이에 대해 보수공사를 진행할 경우 구조물의 지속적인 활용에 제약이 되고 막대한 공사기간과 비용이 발생하는 문제가 있다.
위와 같은 기존 콘크리트 구조물의 균열제어공법이나 균열보수공법의 문제를 개선하고자 자기치유 콘크리트에 대한 기술이 제안되었다. 자기치유 콘크리트 기술은 콘크리트 구조물에 균열이 발생할 경우 콘크리트 스스로 복원하고 치유하기 때문에 추가적인 보수공사가 필요하지 않은 기술로서, 콘크리트의 사용기간을 연장시키고 유지관리 비용을 절감할 수 있다.
기존 자기치유 콘크리트 기술은 팽윤재, 팽창재, 탄산화제로 구성된 혼화재를 이용하는 방식이다. 균열이 발생한 콘크리트에 물이 침투하면 팽윤재와 팽창재가 물과 반응하여 팽윤 및 팽창 작용을 하여 균열이 복원되도록 하고, 침투된 이산화탄소(CO2)에 의해 탄산화제가 탄산화 반응을 하여 복원된 균열부를 더욱 밀실하고 안정하게 치유하는 작용을 하게 한 것이다.
다시 말해 팽윤제는 균열부를 통해 콘크리트 내부에 침투된 수분과 반응하여 팽윤하기 때문에 균열부에 팽창성 반응물의 점착이 유도되며, 팽창재는 침투된 수분과 반응하여 팽창성 수화물을 생성하기 때문에 균열부가 복원되며, 균열부의 복원과정에서 이산화탄소(CO2)가 공급되어 탄산화제에 의해 탄산화 반응물이 생성되기 때문에 치유속도 개선 및 균열부 경도 증진에 기여하게 되는 것이다. 그러나 기존 자기치유 콘크리트 기술은 고가의 CSA계 팽창재 및 탄산화 유도 첨가제의 사용으로 비경제적이고, 콘크리트 타설 초기에 팽윤제의 영향으로 유동성 감소와 지연제의 활용과 팽윤제의 활용으로 콘크리트 초기강도가 저하하는 문제가 있다.
따라서 본 발명자는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 비정질 금속파우더를 미리 캡슐화하여 몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서, 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 개발하였다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-1303622호 ‘자기치유 특성의 콘크리트 혼화재 및 이를 포함하는 시멘트 혼합물과 자기치유 스마트 콘크리트’, 2013년09월11일 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-1351382호 ‘자기치유 보수 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법’, 2014년01월24일
본 발명은 비정질 금속파우더를 미리 캡슐화하여 몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서, 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 비정질 금속파우더를 미리 캡슐화하여 몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서, 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면 비정질 금속파우더를 미리 캡슐화하여 몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서, 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 제공한다.
도 1은 본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물의 작용 원리에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 작동원리를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 분산제어 원리를 설명한 개념도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
Ⅰ. 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물
본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물은 시멘트 복합재 조성물에 관한 것으로,
결합재; 골재; 배합수; 및, 비정질 금속파우더 캡슐;을 포함하여 구성되되,
몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서,
상기 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 상기 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어, 상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 비정질 금속파우더는 FeαCβSiγBxPyCrz로 표현되고,
상기 α, β, γ, x, y 및 z는 각각 철(Fe), 탄소(C), 실리콘(Si), 보론(B), 인(P) 및 크롬(Cr)의 원자%이며,
상기 α는 α=100-(β+γ+x+y+z)원자%이고, 상기 β는 13.5원자%≤β≤17.8원자%이고, 상기 γ는 0.30원자%≤γ≤1.50원자%이고, 상기 x는 0.1원자%≤x≤4.0원자%이고, 상기 y는 0.8원자%≤y≤7.7원자%이고, 그리고 상기 z는 0.1원자%≤z≤3.0원자%인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물의 작용 원리에 대한 개념도이다.
상기 비정질 금속파우더는 비정질강섬유를 그대로 이용하거나 파쇄한 것으로, 특허공개공보 제2012-0017786호에 개시된 것일 수 있다.
상기 비정질강섬유는 금속의 용융상태에서 응고될 때, 임계 냉각속도 이상의 빠른 속도로 냉각시키는 경우 원자자 규칙적으로 배열하여 결정화할 시간이 없어 무질서한 원자배열을 가지는 것을 말하며, 일반적인 금속에 비해 높은 강도 등의 우수한 특성을 나타낸다.
따라서, 상기 비정질강섬유를 콘크리트 조성물에 혼입함으로써 인장 강도를 보완할 수 있으며, 특히 일반 슬래브에 비해 균열이 많은 주차장 바닥의 장스팬용 바닥 슬래브 등에 활용될 수 있다. 또한, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리비닐알코올(PVA)에 비해 비중이 높아 우수한 작업성을 얻을 수 있다.
상기 비정질 금속파우더는 상기 콘크리트 조성물의 전체 부피의 0.02~0.9 vol% 로 혼입될 수 있다. 0.02 vol%미만인 경우 비정질 금속파우더 혼입에 의한 인장강도 보강 효과를 기대할 수 없으며, 0.9 vol%를 초과하는 경우 섬유 뭉침 현상이 발생한다. 보다 바람직하게는 0.05~0.8 vol%를 혼입할 수 있으며, 가장 바람직하게는 0.1~0.6 vol%로 혼입할 수 있다.
본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물은 시멘트 복합재 조성물은 결합재 100 중량부에 대하여 골재 500~1600 중량부를 포함할 수 있다. 500 중량부 미만인 경우 콘크리트의 내구성을 보장하기 어려우며, 1600 중량부를 초과하는 경우 결합재에 비해 골재가 상대적으로 과다하게 포함되어 골재간의 결합이 약해 콘크리트의 균열이 발생한다. 보다 바람직하게는 550~1400 중량부를 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 700~1200 중량부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 결합재는 시멘트, 고로슬래그미분말 및 플라이애시를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 결합재는 고로슬래그, 플라이애시 및 시멘트 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 고로슬래그 및 플라이애시의 중량비가 클수록 발열속도가 저감되고 온도상승이 억제되며, 유동성, 수밀성 및 염분차폐성이 우수한 콘크리트를 얻을 수 있다.
또한, 상기 결합재에 고로슬래그 및 플라이애시 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 포함된 경우, 상기 결합재는 탈황슬래그 및 석고 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 상기 시멘트는 물과 반응하여 경화되며, 상기 고로슬래그 및 플라이애시는 탈황슬래그 및 석고 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의해 활성화됨으로써 경화될 수 있다.
상기 결합재는 상기 고로슬래그, 플라이애시 및 시멘트 중 어느 하나 또는 이들의 조합 100 중량부를 기준으로 탈황슬래그 및 석고 중 어느 하나 또는 이들의 조합 1~40 중량부일 수 있다. 1 중량부 미만일 경우 고로슬래그 또는 플라이애시가 경화되지 않으며, 40중량부를 초과하는 경우 고로슬래그 또는 플라이애시의 급결이나 이상경화를 야기할 수 있다. 보다 바람직하게는 2~30중량부, 가장 바람직하게는 3~20 중량부일 수 있다.
본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물은 물로 대표되는 배합수와 배합하여 콘크리트를 조성하게 되는데, 물과 결합재의 배합비(W/B)가 35~65%가 되도록 물을 추가로 포함할 수 있다. 35% 미만인 경우 시멘트의 수화반응이 충분하게 일어나지 못하여 콘크리트 구조물 내부의 압축강도가 감소하게 되며, 65%를 초과하는 경우 증발된 물이 콘크리트 구조물 내의 공극으로 남기 때문에 콘크리트의 강도가 감소한다. 보다 바람직하게는 40~60%, 가장 바람직하게는 46~54%일 수 있다.
상기 골재로는 표준망체 5㎜체를 100% 통과하는 잔골재 및 표준망체 5㎜체에 100% 남는 굵은 골재가 있으며, 잔골재 및 굵은 골재의 절대 용적의 합에 대한 잔골재의 절대용적의 백분율을 잔골재율(S/a)라고 한다.
상기 골재는 잔골재율(S/a)가 40~70%일 수 있는데, 40% 미만인 경우 콘크리트 조성물의 굵은 골재량이 증가하여 건조수축균열이 감소하나, 작업성이 나빠지며, 70%를 초과하는 경우 콘크리트 배합물의 건조수축, 침하균열 및 소성수축균열이 증가한다. 보다 바람직하게는 46~64%일 수 있다.
상기 콘크리트 조성물은 작업성 및 내구성을 개선하기 위해 감수제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 추가로 포함되는 감수제의 양은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 결합재 100 중량부에 대하여 0.5~20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 작업성 개선 효과를 얻기 어렵다. 상기 감수제는 AE 감수제를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 기술자가 사용하는 어떠한 감수제도 사용할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
콘크리트 1㎥를 기준으로 하여, 시멘트 90, 고로슬래그 8 및 탈황슬래그 2의 비로 혼합된 결합재 331 ㎏/㎥, 골재 1777 ㎏/㎥ (잔골재 855㎏/㎥, 굵은 골재 922㎏/㎥), 물 173㎏/㎥, AE 감수제 1.65㎏/㎥를 혼합하였다.
그 후, 상기 혼합물의 총 부피의 0.05%가 되도록 비정질 금속파우더(Fe79.6C17.6Si1.6B0.4P0.8Cr0.3)를 혼입하여 가로 900㎜, 세로 600㎜, 높이 200㎜의 콘크리트 시험체를 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 시험체를 항온항습 설비에서 28℃, 습도 25%, 풍속 6m/sec의 조건에서 24시간 동안 건조시켜 콘크리트 시험체의 건조수축균열 정도를 확인하였다. 건조수축균열의 정도는 균열의 길이와 폭의 곱으로 측정하였다. 또한, 제조된 콘크리트 시험체의 재료량, 비정질강 섬유 혼입율, 물과 결합재의 배합비(W/B), 잔골재율(S/a) 및 소성수축균열 정도를 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예]
비정질 금속파우더를 혼입하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예와 동일하게 콘크리트 시험체를 제조하여 건조수축균열 정도를 측정하였다. 또한, 제조된 콘크리트 시험체의 재료량, 비정질강 섬유 혼입율, 물과 결합재의 배합비(W/B), 잔골재율(S/a) 및 소성수축균열정도를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112016023374404-pat00001
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 비정질 금속파우더를 제외하고 동일한 재료를 사용하고, W/B 및 S/a의 조성비가 동일한 실시예와 비교예의 소성수축균열의 정도가 약 2배 이상 차이가 남을 알 수 있다. 이는 콘크리트에 비정질 금속파우더가 혼입됨에 따라 인장강도가 보강되어 건조수축균열에 대한 저항성이 향상되었기 때문임을 알 수 있었다.
이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물을 사용하여 건조수축균열에 대해 우수한 저항성을 가지는 콘크리트를 제조할 수 있다.
Ⅱ. 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐
도 2는 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 단면도이다.
본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)은,
속이 빈 구형의 외부셀(110);
상기 외부셀(110) 내부에 위치하는 속이 빈 구형의 내부셀(130);
상기 외부셀(110)과 상기 내부셀(130) 상호간을 연결하는 지지체(150);
를 포함하여 구성되되,
상기 외부셀(110)의 파손시 상기 지지체(150)에 의하여 상기 내부셀(130)이 파손되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지체(150)는 상기 외부셀(110)과 상기 내부셀(130) 상호간을 연결하여 상기 외부셀(110) 파손시 바로 상기 내부셀(130)의 파손을 유도한다.
도 3은 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 작동원리를 도시한 개념도이다.
도시된 바와 같이,
본 발명은 상기 내부셀(130)과 상기 외부셀(110) 사이에 충진된 제1용제(①);
상기 내부셀(130) 내부에 충진된 제2용제(②);
가 더 포함되어,
상기 제1용제(①)와 상기 제2용제(②)가 섞이면 경화물 또는 혼합물을 형성하되,
상기 외부셀(110)의 파손시 상기 지지체(150)에 의하여 상기 내부셀(130)이 파손되므로,
목표지점에서 상기 제1용제(①)와 상기 제2용제(②)가 섞여 상기 혼합물을 형성하거나 경화되어 상기 경화물을 형성하는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐의 분산제어 원리를 설명한 개념도이다.
도시된 바와 같이,
본 발명은 상기 외부셀(110)에는 자성체가 혼입되어,
외부의 자기장에 의하여 상기 자성체가 반응하여 상기 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)의 직선운동과 회전운동 중 어느 하나 이상이 가능하므로,
상기 자기장에 의한 분산제어(Distribution control)로 목표지점까지 이동할 수 있고 다수개의 상기 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)이 교반(攪拌) 가능한 것을 특징으로 한다.
부연하면,
본 발명의 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)은 구조물의 내부 균열 자가치료를 위하여 첨가된다. 이때 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)의 균일한 분포를 위하여 외부의 자기장을 이용하여 혼합물 내에서 균일하게 분포할 수 있도록 제어한다.
일반적으로 중력에 의하여 캡슐은 아래로 서서히 이동하게 되고 혼합물이 경화하게 되면 구조물 전체에 캡슐이 균일하게 분포되지 않는다.
따라서 외부의 자기장 시스템을 이용하여 중력을 보상하여 구조물 아래로 침전되는 것을 방지한다.
또한 자기장에 의하여 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)은 회전을 할 수 있어 교반의 기능을 가져 더욱 분포를 균일하게 할 수 있다.
그리고 일정부분에 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)의 분포 밀도를 증가하기 위하여 자기력으로 국소적으로 균일도를 변화시킬 수 있어 구조물내 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)은 분산제어가 가능하다
그리고 상기 제2용제(②)에는 자성체가 섞여있어,
상기 제1용제(①)와 상기 제2용제(②)가 섞여 목표지점까지의 도달여부를 상기 자성체를 탐지하여 확인할 수 있다.
구조물 내부 균열이 발생하면 균열이 발생할 때 에너지는 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐(100)을 파괴하고 캡슐내부에 있던 상기 제1용제(①)와 상기 제2용제(②)는 균열을 치유한다. 캡슐 내부에는 치유재 뿐만 아니라 MR유체 혹은 마그네틱 파티클이 내장되어 이들 역시 균열의 틈사이로 이동할 수 있고 이는 센서의 역할을 담당하게 된다. 고정되어 있는 자성재료가 치유재와 함께 균열사이로 이동할 수 있게 되고 이때 위치와 밀도가 바뀌게 되므로 균열의 정도 분포 등을 감지 할 수 있다.
본 발명은 건축용 또는 의료용 등 분야를 불문하고 사용할 수 있으며,
상기 경화물은 콘크리트 균열보수용 충진물이거나 의료용 뼈 균열보수용 충진물인 것을 특징으로 하고,
상기 혼합물은 의료용 치료제인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
100: 자기치유용 마이크로 로봇 캡슐
110: 외부셀
130: 내부셀
150: 지지체
①: 제1용제
②: 제2용제

Claims (3)

  1. 시멘트 복합재 조성물에 관한 것으로,
    결합재;
    골재;
    배합수; 및,
    비정질 금속파우더 캡슐;
    을 포함하여 구성되되,
    몰탈 또는 콘크리트 타설 또는 그라우팅 과정에서,
    상기 몰탈 또는 콘크리트의 경화과정 전후에서 균열이 발생할 경우 상기 비정질 금속파우더 캡슐이 깨지면서 상기 비정질 금속파우더 캡슐 내부의 비정질 금속파우더가 유출되어,
    상기 비정질 금속파우더가 상기 균열을 채워 복원되므로 자기치료(self healing)가 가능한 것을 특징으로 하며,
    상기 비정질 금속파우더는 FeαCβSiγBxPyCrz로 표현되고,
    상기 α, β, γ, x, y 및 z는 각각 철(Fe), 탄소(C), 실리콘(Si), 보론(B), 인(P) 및 크롬(Cr)의 원자%이며,
    상기 α는 α=100-(β+γ+x+y+z)원자%이고, 상기 β는 13.5원자%≤β≤17.8원자%이고, 상기 γ는 0.30원자%≤γ≤1.50원자%이고, 상기 x는 0.1원자%≤x≤4.0원자%이고, 상기 y는 0.8원자%≤y≤7.7원자%이고, 그리고 상기 z는 0.1원자%≤z≤3.0원자%인 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 결합재는 시멘트, 고로슬래그미분말 및 플라이애시를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질 금속파우더 캡슐을 이용한 자기치유 시멘트 복합재 조성물.
  3. 삭제
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