KR101870863B1 - 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법 - Google Patents

바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 바잘트 섬유 10 내지 40중량부; 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부; 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부; 경화제 5 내지 20중량부; 경량제 3 내지 40중량부; 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부; 부착증진제 1 내지 10중량부; 변형방지제 1 내지 10중량부; 저수축제 3 내지 15중량부; 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부; 자외선 흡수제 1 내지 10중량부; 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부; 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법에 관한 것이다.
본 발명은 기계적 물성이 우수하고, 손상부 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에, 기계적 물성, 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시키도록 하여 내진 및/또는 구조보강에 효과적인 복합 섬유시트 조성물을 제공한다.

Description

바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법{Complex Fiber Sheet Composition for Reducing Earthquake Damage and Reinforcement of Structures Comprising Basalt Fiber and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 바잘트 섬유를 포함하는 내진 및/또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물 등의 내진 또는 균열부위, 손상부 등을 보강하기 위한 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법에 관한 것이다.
일반적으로 구조물은 시간이 지남에 따라 설계 및 시공 상의 하자, 사용 중의 구조변경, 환경변화에 따른 노후화 및 자연재해, 화재 등 각종 원인에 의해 내구성 및 내하력이 저하되며, 이러한 원인에 의해 구조적으로 영향을 받게 된 구조물들은 균열 등으로 인하여 붕괴로까지 이어질 수 있어 인명피해 등 대형 참사뿐만 아니라, 사회 기반인 주요시설 및 교통망이 장기간 마비되고 복구를 위해서는 막대한 공사비가 소요되어 사회적으로 큰 영향을 미친다.
한편, 구조적인 손상을 입은 구조물들은 안전성 확보를 위해 전면 또는 부분적인 보수/보강조치가 반드시 필요하며, 특히, 구조적인 손상을 유발하는 균열은 외부의 영향 다시 말해, 콘크리트 구조물과 이웃하는 토사에 빗물 등이 응축되어 있다가 구조물 표면으로 스며들면서 열화가 발생하게 되어 발생하는 것이 대부분이다.
특히, 콘크리트 구조물은 콘크리트의 건조와 수축, 온도변화, 누수, 진동 등 여러 요인에 의해 외부 또는 내부에 균열이 발생될 가능성이 매우 높으며, 차량이나 열차의 통행이 잦은 터널, 지하철의 차량 통로에는 진동 등의 여러 요인에 의해 균열이 빈번하게 발생된다.
이러한 콘크리트의 균열 부분은 외부의 수분 및 공기의 유입이 쉽게 이루어지므로 콘크리트의 풍화를 촉진하고, 철근의 부식을 초래하여 콘크리트 구조물의 수명 및 안전성에 치명적인 악영향을 미치게 된다.
한편, 이러한 구조물, 특정적으로 콘크리트 구조물을 보강하기 위한 방법으로 콘크리트 구조물의 균열 부위에 팩커(Packer) 및 보수보강제 등을 이용하여 보수/보강하는 것이 일반적이다.
이러한 균열을 보수하는 일례로서, 대한민국 특허 제1119232호에는 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법이 개시되어 있다.
한편, 최근 들어 우리나라에서도 지진이 발생하는 빈도가 높아지고 있어 더 이상 지진으로부터 안전지대라고 할 수 없다. 이러한 상황에서 대도시 등에 지진이 발생하게 된다면, 내진설계의 의무화가 도입되기 이전에 설계 및 시공된 콘크리트 구조물 및 기존 외벽 마감재뿐만 아니라 비내력 구조물들의 경우에는 상당한 피해가 예상된다.
따라서 콘크리트 구축물(기둥 등)이 지진 등의 돌발적인 외력과 노후화에 의해 붕괴됨에 따른 생명 및 재산피해를 방지하기 위하여, 구조물에 대한 내진시공이 필요한 실정이며, 이러한 내진보강공법은 브레이스 설치, 단면 증설, 강판접착보강공법, 섬유쉬트 부착공법, 섬유판 보강공법 등의 내진공법과 댐퍼를 사용하는 제진공법과, 면진장치를 사용하는 면진공법으로 크게 나뉜다.
특히, 일본을 중심으로 연구되고 있는 내진보강공법은 초 연성재를 사용하여 연성을 보강하는 형태로 개발되고 있는 실정이다. 즉, 기존의 강성보강 위주의 내진보강공법에서 연성보강 개념의 내진보강공법으로 개발되어 실제 적용되고 있다.
이러한, 연성보강 개념의 내진보강공법은 연성능력이 매우 뛰어난 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 섬유벨트를 사용함으로써, 지진과 같은 횡력에 의해 기둥 형태의 구조물이 대항할 수 있도록 보강한다.
그러나 종래의 내진보강공법은 연성과 강성을 동시에 보강하지 못하는 구조이고, 강성을 더 보강하기 위해서는 섬유벨트의 두께를 더 두껍게 적용시켜야 하므로, 이를 실질적으로 적용하기에는 어려움이 있었고, 시공 단가가 상승하게 되는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대한민국등록특허공보 제10-1124529호에는 연성강화 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 내진보강공법이 개시되어 있다.
상기 연성강화 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 내진보강공법은 시공이 간편하고, 내력을 크게 증가시킬 수 있는 장점이 있으나, 콘크리트 구조물과 섬유패널을 접착제로 접착한 부위가 지진이 발생시 접착력이 약해져서 내진성능이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 기계적 강도가 우수한 바잘트 섬유를 이용하여 복합 섬유시트 조성물을 구성함으로써, 손상부 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에, 기계적 물성, 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시키도록 하여 내진 및/또는 구조보강에 효과적인 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법을 제공하고자 한다.
본 발명은
에폭시 수지 100중량부 기준으로,
바잘트 섬유 10 내지 40중량부;
폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부;
재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부;
경화제 5 내지 20중량부;
경량제 3 내지 40중량부;
나노세라믹 입자 1 내지 20중량부;
부착증진제 1 내지 10중량부;
변형방지제 1 내지 10중량부;
저수축제 3 내지 15중량부;
오존열화방지제 0.5 내지 10중량부;
자외선 흡수제 1 내지 10중량부;
옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부; 및
실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
상기 표면처리단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 바잘트 섬유를 격자로 직조하여 제조한 스크림을 상기 프라이머 도포단계가 종료된 표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부가 되도록 적층하는 스크림 적층단계;
상기 스크림 적층단계가 종료된 스크림에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부, 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부, 경화제 5 내지 20중량부, 경량제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부, 부착증진제 1 내지 10중량부, 변형방지제 1 내지 10중량부, 저수축제 3 내지 15중량부, 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부, 자외선 흡수제 1 내지 10중량부, 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부, 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 함침하는 함침단계; 및
상기 함침단계가 종료된 후 복합 섬유시트 조성물이 함침된 스크림을 양생시키는 양생단계를 포함하는 복합 섬유시트 조성물 시공공법을 제공한다.
본 발명은 기계적 물성이 우수하고, 손상부 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에, 기계적 물성, 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시키도록 하여 내진 및/또는 구조보강에 효과적인 복합 섬유시트 조성물 및 이를 이용한 시공공법을 제공한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 바잘트 섬유 10 내지 40중량부; 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부; 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부; 경화제 5 내지 20중량부; 경량제 3 내지 40중량부; 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부; 부착증진제 1 내지 10중량부; 변형방지제 1 내지 10중량부; 저수축제 3 내지 15중량부; 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부; 자외선 흡수제 1 내지 10중량부; 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부; 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계; 상기 표면처리단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계; 상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 바잘트 섬유를 격자로 직조하여 제조한 스크림을 상기 프라이머 도포단계가 종료된 표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부가 되도록 적층하는 스크림 적층단계; 상기 스크림 적층단계가 종료된 스크림에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부, 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부, 경화제 5 내지 20중량부, 경량제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부, 부착증진제 1 내지 10중량부, 변형방지제 1 내지 10중량부, 저수축제 3 내지 15중량부, 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부, 자외선 흡수제 1 내지 10중량부, 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부, 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 함침하는 함침단계; 및 상기 함침단계가 종료된 후 복합 섬유시트 조성물이 함침된 스크림을 양생시키는 양생단계를 포함하는 복합 섬유시트 조성물 시공공법을 제공한다.
본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물, 특정적으로 바잘트 섬유를 포함하는 내진 및/또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물은 구조물, 예를 들면 보, 슬래브, 기둥, 벽체, 옥상, 바닥 등의 구조물에 적용함으로써, 우수한 장기 내구성, 내진 및 강도 등을 증가시키도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 에폭시 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물, 특정적으로 바잘트 섬유를 포함하는 내진 및/또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물의 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 한다.
본 발명에 따른 바잘트 섬유는 뛰어난 내약품성, 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 인장강도, 인장계수 등의 물리적 성질이 높고, 탄소섬유, 실리카 등과 같은 특수섬유보다 가격이 저렴하다.
바람직한 바잘트 섬유는 현무암으로부터 추출된 섬유로서, 당업계의 통상적인 바잘트 섬유라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 바잘트 섬유 100중량%를 기준으로 산소 35 내지 45중량%; 규소 20 내지 26중량%; 알루미늄 5 내지 15중량%; 철 5 내지 10중량%; 칼슘 2 내지 8중량%; 마그네슘 1 내지 3중량%; 나트륨 0.5 내지 1.5중량%, 칼륨 0.5 내지 1.5중량%; 티타늄 0.1 내지 1중량% 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 바잘트 섬유를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 바잘트 섬유는 복합 섬유시트 조성물에 혼합된 형태라면 어떠한 형태로 존재하여도 무방하지만, 바람직하게는 바잘트 섬유를 일정 크기로, 예를 들면 수마이크로미터 내지 수미리미터 단위로 절단하여 복합 섬유시트 조성물과 혼합사용하거나, 복합 섬유시트 조성물을 구성하는 각각의 조성물이 바잘트 섬유로 형상화한 소정 형태에 함침되어 전체 복합 섬유시트 조성물이 소정 형상을 갖도록 구성할 수도 있다.
이때, 상기 섬유가 소정 형상으로 구성될 경우 얇게 펴진 형태 또는 격자방식으로 직조된 직조섬유 형태로 구성될 수 있지만, 바람직하게는 스크림(scrim) 형태를 갖는 것을 추천한다.
상기 얇게 펴진 형태의 섬유는 그 형태가 특별히 한정되는 것을 아니지만, 상기 직조섬유는 위사와 경사방향의 섬유가 상하 맞물려서 직조되어 추후 늘어짐이나 올이 풀리는 경우를 최소화할 수 있도록 한다.
상기 직조섬유에 사용되는 원사의 두께는 적어도 10㎛ 이상의 섬유를 사용하는 것이 좋고, 마디의 두께도 5mm 내외 또는 그 이상으로 일정하게 유지되도록 직조하며, 직조 후 직물의 두께는 0.345 내지 0.38mm로 경량화된 고강도 직조섬유를 형성한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 섬유, 특정적으로 복합섬유는 10 내지 25mm를 갖도록 격자로 직조한 섬유 메쉬망 형태로 사용될 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 바잘트 섬유의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 폴리비닐알코올 분말은 복합 섬유시트 조성물, 특정적으로 바잘트 섬유를 포함하는 내진 및/또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물의 경량성과 강성을 제공하기 위한 것으로서, 통상적인 폴리비닐알코올 분말이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 내지 10㎛인 기공을 0.05 내지 0.4cc/g의 범위로 포함하는 폴리비닐 알코올 분말을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 20중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 재유화형 폴리머 분말(Redispersible Polymer Powder)은 복합 섬유시트 조성물 내부에 필름을 형성하여 휨 및 부착강도를 향상시키며, 보수성이 개선되어 중성화, 염화물 이온 침투, 동결융해 등의 내구성을 향상시킬 수 있다.
바람직한 재유화형 폴리머 분말은 에틸렌 초산 비닐(EVA) 또는 초산비닐/비닐바사테이트(Va/VeoVa) 중 선택된 어느 하나 이상으로 구성되는데, 겉보기 비중은 475±g/l, 입도는 max,2%>400㎛이고, 물 또는 용매에 재분산 시 0.3 내지 9㎛의 입도분포를 나타내며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 0.01 내지 4중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경화제는 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 파라 톨루엔 설포닉산[PTSA(Para Toluene Solfonic Acid)], 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트(tert-Butylperoxy benzoate, TBPB), 무수프탈산(Phthalic acid anhydride), 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄(Polymercaptan) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경량제는 복합 섬유시트 조성물의 경량성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 경량제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 시라스발룬, 펄라이트, 발포펄라이트, 질석 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 3 내지 40중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 나노세라믹 입자는 복합 섬유시트 조성물, 특정적으로 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물의 양생 중에 표면으로 부상하여 치밀하고 경도가 높은 표면을 형성하기 때문에, 수증기와 기타 기체, 액체의 투과를 방지함은 물론, 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성이 향상된다.
상기 나노세라믹 입자의 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 좋다.
바람직한 나노세라믹 입자는 실리콘카바이드, 알루미나, 실리카, 지르코니아-실리카, ZnO, TiO2 및/또는 CaCO3가 포함된다.
이들 세라믹입자는 평균 입경이 나노 범위인 것이 바람직한데, 구체적으로 상기 실리콘카바이드의 평균 입경은 300 내지 500nm, 상기 알루미나의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 실리카의 평균 입경은 700 내지 1500nm, 상기 지르코니아-실리카의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 ZnO의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 TiO2의 평균 입경은 100 내지 300nm, 그리고 CaCO3의 평균 입경은 500 내지 1000nm인 것이 바람직하다.
이 중에서도 실리콘카바이드는 천연광물로 존재하지 않으므로 인공적으로 합성하며, 고온에서의 화학적 안정성 및 내식성이 뛰어나고 높은 경도를 갖는다.
본 발명에 따른 부착증진제는 복합섬유 시트 조성물이 구조물의 균열에 충진되거나 적층될 경우 보다 용이하게 접착될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 부착증진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 부착증진제로는 아크릴 포스페이트계 부착 증진제, 예를 들면 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 등을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 변형방지제는 복합 섬유시트 조성물의 소성변형을 감소시키기 위한 것이다.
바림직한 변형방지제는 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 하임팩트폴리스티렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 추천하고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
이때, 상기 변형방지제의 사용량이 1중량부 미만이면 변형을 방지하는 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하면 복합 섬유시트 조성물을 제조할 경우 다른 구성성분과의 혼합이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 저수축제는 복합 섬유시트 조성물이 균열부에 충진되거나, 특정 형태의 구조물을 형성할 경우 수축되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계에서 통상적으로 사용되는 저수축제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 폴리에스터계 저수축제, 특정적으로 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제를 사용하는 것이 좋다.
바람직한 저수축제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변동 가능하지만, 추천하기로는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 오존열화방지제는 복합 섬유시트 조성물이 햇빛 등에 노출되어 열화되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 오존열화방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 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 섬유시트의 촉진열화작용을 오존열화방지제 분자구조에 아민과 결합된 방향족 고리화합물 거대분자의 이중결합부분이 자유전자 이동현상에 의해 활성화된 오존라디칼과 상쇄되어 섬유시트의 열화 방지 및 열화를 지연시키는 수지 혼합조성으로 구성될 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.
바람직한 오존열화방지제의 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 10중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 자외선 흡수제(UV sorbent)는 자외선을 반사, 산란시킴으로써 복합 섬유시트 조성물의 내구성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 자외선 흡수제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 2－［4－(2－히드록시-3－도데실록시프로필)옥시-2－히드록시페닐］－4,6－[비스(2, 4－디메틸페닐)－1, 3, 5－트리아진, 2－［4－(2－히드록시-3－트리데실록시-프로필)옥시-2－히드록시페닐］－4, 6－［비스(2, 4－디메틸페닐)－1, 3, 5－트리아진의 혼합물｛상품명 「치누빈 400」(치바ㅇ스페셜리티 케미칼즈(주))｝, 2－［4－(옥틸-2－메틸에타노에이트)옥시-2－히드록시페닐］－4, 6－［비스(2, 4－디메틸페닐)］－1,3,5－트리아진｛상품명：「치누빈 479」(치바ㅇ스페셜리티 케미칼즈(주))｝, 트리스［2,4,6－［2－｛4－(옥틸-2－메틸에탄올에이트)옥시-2－히드록시페닐｝］－1, 3, 5－트리아진｛상품명：「치누빈 777」(치바ㅇ스페셜리티 케미칼즈(주))｝, 2－히드록시벤조페논, 5－클로로-2－히드록시벤조페논, 2, 4－디히드록시벤조페논, 2－히드록시-4－메톡시벤조페논, 2－히드록시-4－옥타데실록시벤조페논, 4－도데실록시-2－히드록시벤조페논, 2－히드록시-4－옥티록시벤조페논, 2, 2'－디히드록시-4－메톡시벤조페논, 2, 2'－디히드록시-4,4'－디메톡시벤조페논, 페닐샬리실레이트, p－테트라－부틸페닐샬리실레이트, p－(1, 1, 3, 3－테트라메틸부틸)페닐샬리실레이트, 3－히드록시페닐벤조에이트, 페닐렌-1, 3－디벤조에이트, 2－(2－히드록시-5'－메틸페닐)벤조트리아졸, 2－(2－히드록시-5－tert－부틸페닐)－5－클로로벤조트리아졸, 2－(2－히드록시-3, 5－디-테트라－부틸페닐)벤조트리아졸, 2－(2－히드록시-5－tert－부틸페닐)벤조트리아졸, 2－(2－히드록시-4－옥틸페닐)벤조트리아졸, 2－(2'－히드록시-5'－메타크리록시에틸페닐)－2H－벤조트리아졸 등을 들 수 있다. 이들 자외선 흡수제는 각각 단독으로 사용할 수 있고, 두 가지 이상 조합하여 사용할 수도 있고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 옥틸트리에톡시실란은 복합 섬유시트 조성물의 접착성을 향상시키기 위한 것이다.
상기 옥틸트리에톡시실란은 단량체 형태로 사용 가능하며, 상기 단량체의 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 150 내지 450Da인 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 실란 커플링제는 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물을 접착성능을 향상시키기 위한 것이다.
바람직한 실란 커플링제는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(GPTMS), 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란(MPTMS), 3-아미노프로필 트리메톡시실란(APTMS) 및 3-이소시아네이트프로필 트리메톡시실란(ICPTMS)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 트리메톡시실란인 것을 추천한다.
상기 실란 커플링제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 수축보상, 고강도, 예를 들면 높은 압축강도와 휨강도 및 초속경을 부여하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부의 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 칼슘설포알루미네이트의 사용량이 5중량부 미만이면 경화속도가 감소하고 30중량부 이상인 경우 체적이 팽창되는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 상기 칼슘설포알루미네이트는 물과 접촉할 경우 순식간에 반응하여 에트린가이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 복합 섬유시트 조성물의 압축강도를 수분 내지 수 시간 안에 얻을 수 있도록 한다.
이때, 보다 신속한 수화반응을 위해 초미립 비정질 칼슘설포알루미네이트를 사용할 수도 있다.
상기 수화반응성 증대를 위해 사용되는 초미립 비정질 칼슘설포알루미네이트의 블레인 분말도는 5,000 내지 8,000㎠/g 정도인 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 칼슘설포알루미네이트는 28 내지 62중량%인 압연종말슬러지와, 19 내지 52중량%인 백운석슬러지와, 9 내지 20중량%인 부산석고가 포함되도록 구성되고, 상기 혼합물의 입도가 88㎛, 잔분이 5 내지 20중량%로 분쇄되어 이루어질 수 있다.
이후에, 상기 혼합물을 소성로에서 1,000 내지 1,300℃의 소성온도로 1시간 이상 유지한 후 공냉시켜, 칼슘설포알루미네이트를 제조하게 된다. 이때, 소성온도가 낮거나, 백운석슬러지의 함량이 높은 경우에는 미반응 석회의 양이 많아져 팽창성을 나타내므로 붕괴, 파괴의 염려가 있으며, 소성온도가 높거나 석회석 배합량이 적어도 칼슘설포알루미네이트의 생산이 적어져 소기의 목적을 달성할 수 없다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 조성물의 구성성분 간의 공극 및 구조물의 공극을 메워 접착성 및 방수성, 내구성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부의 라텍스를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 조성물의 강도를 증가시키고, 조성물간의 결합력, 균열방지 등을 제공하기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 폴리아미드 섬유 보강재 5 내지 30중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리아미드 섬유 보강재는 복합 섬유시트 조성물의 균열방지 및 인성증대를 위해 첨가된다.
상기 폴리아미드 섬유 보강재로는 폴리아미드(나일론) 6, 폴리아미드(나일론) 66 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
또 다른, 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 우수한 접착력 및 기계적 물성을 유지하여 외부 충격에 의한 크랙 및 탈락현상을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 메틸메타아크릴레이트(MMA: Methyl MethAcrylate) 5 내지 15중량부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메틸메타아크릴레이트는 점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%와, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량%를 혼합하여 얻어지는 메틸메타크릴레이트 혼합물에 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%를 혼합한 변성 메틸메타아크릴레이트를 사용할 수도 있다.
이때, 상기 SIS, SBR 및/또는 SBS의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 내충격성 저하로 인한 크랙이 발생할 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우에는 점도상승으로 인하여 작업성에 문제가 발생될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합섬유시트 조성물은 복합섬유 시트 조성물과 균열부 사이의 강고한 밀착성, 내수성, 내약품성, 기계적 특성(탄성, 유리전이온도, 응력완화) 등을 제공하기 위하여, 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부의 아크릴코폴리머를 더 포함할 수 있다.
바람직한 아크릴코폴리머는 아크릴 모노머, 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 글리시달메타아크릴레이트(GMA)의 중합에 의해 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 추천하기로는 아크릴레이트코폴리머(Acrylates copolymer)를 사용하는 것이 좋다.
이때, 상기 아크릴 모노머는 부틸아크릴레이트(BAM), 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenepentamine; TEPA)을 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 2 내지 8중량부로 더 포함할 수 있는데, 테트라에틸렌펜타민은 폴리아민의 일종으로서, 복합 섬유시트 조성물의 경화속도 및 점도 조절의 역할을 하며, 그 사용량이 2중량부 이하 일 때는 효과가 미미하며, 8중량부 이상일 경우에는 그 양이 과도하여 경제적이지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 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 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 3 내지 10중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 5 내지 10중량부의 팽창 흑연을 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부에 대하여 함량이 5중량부 미만일 경우에는 화염 차단의 효과가 부족하게 되며, 10중량부를 초과할 경우에는 분체양이 많아지고 혼합물을 겔(gel)화 시킬 수 있다는 단점이 있다.
상기 팽창 흑연은 다공성 탄화층의 생성에 의해 바잘트 섬유를 이용하여 구조물을 형성하여 복합 섬유시트 조성물을 제조할 경우 부착력 및 난연성을 강화시키는 작용을 한다.
상기 팽창 흑연은 밀도가 1.5 내지 2.3g/㎤이고, 입경이 30 내지 1,000㎛이고, 20 내지 250배의 팽창율을 가지는 것이 화염과 접촉하였을 경우 화염을 차단하는 효과가 극대화되어 더욱 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 10 내지 30중량부의 탈크를 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부에 대하여 함량이 10중량부 미만이면 내수성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 함량이 30중량부를 초과하면 증점을 유발하기 때문에 좋지 않다.
상기 탈크는 백색도가 우수한 수화 마그네슘 실리케이트 광물로서 활석이라고도 불리는데, 탈크는 무기 광물이기 때문이 녹는점이 1,400℃의 온도로 불에 강하고 내수성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인장강도 및 휨강도를 증가시켜 주는 효과가 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 압축강도 및 휨강도 향상을 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨(Na2SiO3)을 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부에 대하여 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 함량이 5중량부를 초과하면 유동성이 급격히 낮아져 가사시간 확보가 곤란하여 좋지 않다.
상기 메타큐산나트륨은 수화물도 있으나, 석영과 탄산나트륨의 혼합물을 1,000℃의 온도로 가열 융해하여 고체화시켜 만든 무수물도 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 점도증진 및 부착력 강화를 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 5 내지 10중량부의 알긴산 나트륨을 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부에 대하여 함량이 5중량부 미만이면 소수성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하면 과도하게 점도가 상승되어 좋지 않다.
상기 알긴산 나트륨은(C6H8O6)n으로 표시되는 다당류의 하나로서 카르복실기를 가지고 있으며, 다시마류를 소다회 처리하여 만들 수 있는데, 알긴산 나트륨 자체에 점성을 갖고 있어 이를 복합 섬유시트 조성물에 혼입되면 점도증진 및 부착력을 강화하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 혼합시 급격한 반응을 억제하여 반응의 안정성을 향상시키기 위하여 중탄산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 응집력과 재료의 분리를 방지하기 위하여 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 균열을 방지하고 유연성 및 접착성을 증가시키기 위하여 폴리부텐(polybutene)을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 흡수성, 투과성 및 보습성을 향상시키기 위하여 음이온 변성스타치의 일종인 스타치 포스페이트 에스테르를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 점도를 높이고 부착성을 향상시키기 위하여 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 복합 섬유시트 조성물의 통기성을 확보하기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상을 나타내어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 분산성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 이소보닐아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 복합 섬유시트 조성물은 조성물이 접착되는 피접착면에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지함으로써 환경오염을 유발되는 것을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은 조성물의 경도를 향상시키고 표면오염을 감소시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물은은 자외선을 흡수하고 크랙의 발생을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하이드라진 페닐 트리아진을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 복합 섬유시트 조성물, 특정적으로 바잘트 섬유를 포함하는 내진 및/또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물을 이용한 시공공법을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 하기 시공공법은 복합 섬유시트 조성물의 일 실시양태로서 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 바잘트 섬유를 포함하는 내진 또는 구조보강용 복합 섬유시트 조성물 시공공법은 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
상기 표면처리단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 바잘트 섬유를 격자로 직조하여 제조한 스크림을 상기 프라이머 도포단계가 종료된 표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부가 되도록 적층하는 스크림 적층단계;
상기 스크림 적층단계가 종료된 스크림에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부, 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부, 경화제 5 내지 20중량부, 경량제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부, 부착증진제 1 내지 10중량부, 변형방지제 1 내지 10중량부, 저수축제 3 내지 15중량부, 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부, 자외선 흡수제 1 내지 10중량부, 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부, 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 함침하는 함침단계; 및
상기 함침단계가 종료된 후 복합 섬유시트 조성물이 함침된 스크림을 양생시키는 양생단계를 포함한다.
여기서, 상기 복합 섬유시트 조성물 시공공법은 상기 양생단계의 후단으로 양생단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 전체 프라이머 중량의 70 내지 90중량%가 경화된 뒤 그 표면에 규사를 도포하는 규사도포단계; 및
상기 규사도포단계가 종료된 후 타일, 몰탈, 또는 이들의 혼합물로 마감처리하는 것을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 마감처리는 복합 섬유시트 조성물이 도포된 표면을 보다 보기 좋게 마감하는 당업계의 통상적인 마감방법을 포함할 수 있다.
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]
에폭시수지 100g, 바잘트 섬유 20g, 약 4㎛의 평균기공이 0.1 내지 0.3cc/g의 범위로 포함하는 폴리비닐 알코올 분말 10g, 에틸렌 초산 비닐 1.5g, 파라 톨루엔 설포닉산 10g, 발포펄라이트 20g, 평균 입경은 약 400nm인 실리콘카바이드 10g, 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트 5g, 폴리에틸렌 5g, 6PPD 5g, 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제 7g, 2－［4－(2－히드록시-3－도데실록시프로필)옥시-2－히드록시페닐］－4,6－[비스(2, 4－디메틸페닐)－1, 3, 5－트리아진 5g, 옥틸트리에톡시 실란 2g, 및 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 5g을 혼합하여 복합 섬유시트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼슘설포알루미네이트 15g을 더 포함시켜 복합 섬유시트 조성물을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 라텍스 15g을 더 포함시켜 복합 섬유시트 조성물을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리아미드 섬유 보강재로서 나일론6 15g을 더 포함시켜 복합 섬유시트 조성물을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 복합 섬유시트 조성물에 저점도 메틸메타크릴레이트 수지 60중량%와, 점도가 약 10,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트 39중량%, 및 SIS(stylene isoprene stylene) 1중량%를 혼합한 메틸메타아크릴레이트 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아크릴레이트코폴리머 25g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸렌펜타민 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리디메틸실록산 5g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창 흑연 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 복합 섬유시트 조성물에 탈크 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 복합 섬유시트 조성물에 메타규산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알긴산 나트륨 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 중탄산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리부텐 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스타치 포스페이트 에스테르 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로스 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소보닐아크릴레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드라진 페닐 트리아진 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 22에 따른 부가물을 모두 혼합 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
바잘트 섬유 20g을 직조하여 콘크리트 보 모양으로 스크림을 제조하였다.
여기서, 상기 스크림은 15㎛의 두께를 갖는 바잘트 섬유를 직조하여 약 0.36mm의 두께를 갖도록 스크림을 짜 사전에 준비하여 사용하였다.
그 다음, 보강 또는 내진을 제공하고자 하는 구조물의 표면을 에폭시 수지를 포함하는 프라이머로 도포하였다.
그 다음, 상기 프라이머가 도포된 표면에 스크림을 연결설치한 뒤 바잘트 섬유를 제외한 실시예 1에 따라 제조된 복합 섬유시트 조성물을 함침시켰다.
그 다음, 상기 복합 섬유시트 조성물이 함침된 바잘트 섬유 스크림을 양생시켜 복합 섬유시트 조성물을 시공하였다.
[실시예 25]
실시예 24에 따라 제조된 복합 섬유시트 조성물 상단에 2차로 에폭시 수지를 포함하는 프라이머를 도포하였다.
그 다음, 도포된 전체 프라이머의 약 80%가 경화된 뒤 그 표면에 규사를 도포하였다.
그 다음, 타일을 부착하여 마감처리하였다.
[실험]
실시예 1 내지 실시예 23에 따라 제조된 복합 섬유시트 조성물을 콘크리트 구조물에 도포한 뒤 기계적 물성, 예를 들면 압축강도, 휨강도, 부착강도, 방수성 등을 측정하였다.
그 결과를 표 1로 나타냈다.
압축강도(N/mm2) 휨강도(N/mm2) 부착강도(N/mm2) 외벽충격에 대한 뒤틀림
실시예 1 51.6 15.7 7.28 없음
실시예 2 51.3 16.1 7.84 없음
실시예 3 52.5 15.1 8.33 없음
실시예 4 52.8 15.6 6.74 없음
실시예 5 53.2 16.9 6.92 없음
실시예 6 56.3 19.4 7.15 없음
실시예 7 52.8 16.6 6.31 없음
실시예 8 51.1 16.2 7.16 없음
실시예 9 52.4 16.1 7.32 없음
실시예 10 52.7 15.5 7.34 없음
실시예 11 52.5 16.4 6.36 없음
실시예 12 52.3 15.1 7.62 없음
실시예 13 55.5 17.5 8.11 없음
실시예 14 55.3 18.4 7.25 없음
실시예 15 54.7 17.6 6.33 없음
실시예 16 51.3 16.3 7.27 없음
실시예 17 52.4 15.8 7.35 없음
실시예 18 52.7 16.3 7.44 없음
실시예 19 53.4 16.4 6.76 없음
실시예 20 52.4 15.4 7.64 없음
실시예 21 54.5 16.5 8.23 없음
실시예 22 53.4 15.5 7.74 없음
실시예 23 54.6 15.6 8.21 없음
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 23에 따라 제조된 복합 섬유시트 조성물은 압축강도와 휨강도가 좋고, 부착성 및 내진성이 우수한 것으로 나타났다.
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. 에폭시 수지 100중량부 기준으로,
    바잘트 섬유 10 내지 40중량부;
    폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부;
    재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부;
    경화제 5 내지 20중량부;
    경량제 3 내지 40중량부;
    나노세라믹 입자 1 내지 20중량부;
    부착증진제 1 내지 10중량부;
    변형방지제 1 내지 10중량부;
    저수축제 3 내지 15중량부;
    오존열화방지제 0.5 내지 10중량부;
    자외선 흡수제 1 내지 10중량부;
    옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부; 및
    실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물에,
    중탄산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    카르복시메틸셀룰로스를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    소디윰스테아레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    이소보닐아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    디메틸 암모늄 클로라이드를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    하이드라진 페닐 트리아진을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 복합 섬유시트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
    상기 표면처리단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
    상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 바잘트 섬유를 격자로 직조하여 제조한 스크림을 상기 프라이머 도포단계가 종료된 표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부가 되도록 적층하는 스크림 적층단계;
    상기 스크림 적층단계가 종료된 스크림에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 폴리비닐알코올 분말 1 내지 20중량부, 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부, 경화제 5 내지 20중량부, 경량제 3 내지 40중량부, 나노세라믹 입자 1 내지 20중량부, 부착증진제 1 내지 10중량부, 변형방지제 1 내지 10중량부, 저수축제 3 내지 15중량부, 오존열화방지제 0.5 내지 10중량부, 자외선 흡수제 1 내지 10중량부, 옥틸트리에톡시 실란 0.1 내지 5중량부, 및 실란 커플링제 0.5 내지 10중량부를 포함하는 복합 섬유시트 조성물에, 중탄산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 카르복시메틸셀룰로스를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 소디윰스테아레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 이소보닐아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 디메틸 암모늄 클로라이드를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 하이드라진 페닐 트리아진을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 복합 섬유시트 조성물을 함침하는 함침단계; 및
    상기 함침단계가 종료된 후 복합 섬유시트 조성물이 함침된 스크림을 양생시키는 양생단계를 포함하는 복합 섬유시트 조성물 시공공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 양생단계가 종료된 후 에폭시 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
    상기 프라이머 도포단계가 종료된 후 전체 프라이머 중량의 70 내지 90중량%가 경화된 뒤 그 표면에 규사를 도포하는 규사도포단계; 및
    상기 규사도포단계가 종료된 후 타일, 몰탈, 또는 이들의 혼합물로 마감처리하는 것을 더 포함하는 복합 섬유시트 조성물 시공공법.
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