KR101983794B1 - Flame retardant adhesive composition and method for reinforcing concrete structure using the composition and reinforcing panel with shear keys - Google Patents
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Abstract
Description
난연성 접착제 조성물과 상기 조성물 및 전단키가 형성된 보강 패널을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기능성 첨가제를 첨가한 난연성 접착제 조성물과 전단키가 형성된 보강 패널을 이용하여 부착강도, 난연성 및 통기성이 우수하고 가스 유해성이 저하될 뿐만 아니라 콘크리트 구조물의 휨강성을 현저히 증가시킬 수 있고 콘크리트 구조물의 처짐 및 균열의 폭을 현저히 감소시킬 수 있는 보강 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to a flame retardant adhesive composition, a flame retardant adhesive composition, and a method of reinforcing a concrete structure using the composition and a reinforcing panel formed with a shear key. More particularly, the present invention relates to a flame retardant adhesive composition comprising a functional additive and a reinforcing panel, The present invention relates to a reinforcing technique capable of remarkably increasing the bending stiffness of a concrete structure and significantly reducing deflection and crack width of a concrete structure.
일반적으로, 교량이나 건축물의 벽, 도로 옹벽, 터널 구조물, 지하 주차장 등과 같은 철근 콘크리트 구조물의 경우에는, 시간의 경과에 따라 외부로부터 가해지는 물리적 충격이나 화학적 침해 등에 의해서 구조물의 균열, 부식, 박리 현상이 발생되는 경우가 많고, 이로 인한 철근 부위의 노출, 구조물 변형, 균열 부위의 붕괴가 발생될 우려가 있다. 이러한 철근 콘크리트 구조물의 피해를 최소화하기 위해, 종래에는 콘크리트의 균열, 부식된 부위를 보수 및 보강할 수 있도록 되어 있는 바, 구조물의 보수 및 보강을 위해 사전에 구조물을 충분히 점검한 이후에 구조물의 균열, 부식 등의 원인, 손상 정도 등을 파악하여 손상 부위의 보수 및 보강이 이루어질 수 있도록 하고 있다. 한편, 통상적인 철근 콘크리트 구조물의 보수, 보강 공법은 보강해야 할 콘크리트 구조물 부위에 일정 탄성도를 갖는 탄성 패널이나 강철 패널을 볼트를 통해 고정적으로 부착하고, 탄성 패널이나 강철 패널의 부착 부위와 콘크리트 구조물 표면 사이의 이격 공간을 메우도록 접착제를 충진함에 의해, 손상된 구조물 부위의 보수 및 보강이 이루어질 수 있도록 하고 있다.Generally, in the case of reinforced concrete structures such as bridges, building walls, road retaining walls, tunnel structures, underground parking lots, etc., cracks, corrosion and peeling phenomena of structures due to physical impact or chemical invasion externally applied over time There is a possibility that exposure of the reinforcing bar portion, deformation of the structure, and collapse of the cracked portion may occur. In order to minimize the damage of such reinforced concrete structures, conventionally, it is possible to repair and reinforce cracks and eroded portions of concrete. In order to repair and reinforce the structures, , Causes of corrosion and the like, and the degree of damage, so that repair and reinforcement of damaged parts can be performed. Meanwhile, in a repair and reinforcement method of a conventional reinforced concrete structure, an elastic panel or a steel panel having a certain degree of elasticity is fixedly attached to a portion of a concrete structure to be reinforced through a bolt, and a fixing portion of an elastic panel or a steel panel, By filling the gap to fill the space between the surfaces, repair and reinforcement of the damaged structure part can be made.
그러나, 이러한 종래의 철근 콘크리 구조물의 보수, 보강 공법은, 탄성 패널이나 강철 패널의 재질 특성상 내화성이 높지 않을 뿐만 아니라 물리적인 외력, 화학적인 요인 등에 의해서 부식, 변형 등의 2차적인 손상을 일으킬 우려가 있어서 콘크리트 구조물의 구조 성능 및 내구성을 뒷받침하기 위한 보수 및 보강이 제대로 이루어지기가 어렵다는 문제점이 있다.However, such conventional repair and reinforcement methods of reinforced concrete structures are not only highly resistant to fire due to the material properties of the elastic panels and steel panels, but also cause secondary damage such as corrosion and deformation due to physical external forces and chemical factors There is a problem in that it is difficult to repair and reinforce the concrete structure in order to support the structural performance and durability of the concrete structure.
게다가, 종래의 철근 콘크리트 구조물의 보수, 보강 공법에서는, 각 패널 부재 간을 연속적으로 연결하기 위한 시공이 용이하지 않도록 되어있으며, 각 보강 패널 간을 연결하였다고 하더라도 전반적인 보강면의 평탄성을 확보하기가 어렵도록 되어 있을 뿐만 아니라, 보강재의 중량이 무거워서 자체 하중에 의한 변형 및 손상의 우려성이 있기 때문에 상시적인 점검이 요구되고, 보수, 보강 이후의 유지 기간이 길지 않다는 문제점이 있다.In addition, in the repairing and reinforcing method of the conventional reinforced concrete structure, the construction for connecting the panel members continuously is not easy, and even if the reinforcing panels are connected to each other, it is difficult to secure the flatness of the reinforcing surface as a whole However, since the weight of the reinforcing material is heavy, there is a risk of deformation and damage due to its own load, so that it is required to be inspected at all times, and there is a problem that the maintenance period after maintenance and reinforcement is not long.
또한, 종래 콘크리트 보강용 난연 패널은 외력에 대한 변형 저항성, 인장 및 압축강도, 부착력 등에서 충분하지 않은 문제가 있었으며, 또한 콘크리트 보강용 난연 패널을 콘크리트 표면에 부착시켜주는 난연 접착제 조성물 역시 부착강도, 난연성 및 통기성 측면에서 만족스럽지 않다는 문제점이 있었다.In addition, conventional flame retardant panels for reinforcing concrete have a problem of insufficient deformation resistance, tensile strength, compressive strength, and adhesion force against external forces, and the flame retardant adhesive composition for adhering a flame retardant panel for concrete reinforcement to the surface of concrete also has adhesion strength, And is unsatisfactory in terms of air permeability.
따라서, 본 발명자는 기능성 첨가제를 첨가한 난연성 접착제 조성물과 전단키가 형성된 보강 패널을 이용하여 부착강도, 난연성 및 통기성이 우수하고 가스 유해성이 저하될 뿐만 아니라 콘크리트 구조물의 휨강성을 현저히 증가시킬 수 있고 콘크리트 구조물의 처짐 및 균열의 폭을 현저히 감소시킬 수 있게 콘크리트 구조물을 보강할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
Accordingly, the present inventors have found that the use of a flame retardant adhesive composition containing a functional additive and a reinforcing panel formed with a shear key can provide an excellent adhesive strength, flame retardancy, and air permeability and degrade gas harmfulness as well as significantly increase the flexural rigidity of the concrete structure, The present invention has been completed based on the fact that the concrete structure can be reinforced so as to significantly reduce the deflection and the width of cracks.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 난연성 접착제 조성물에 기능성 첨가제를 첨가하고, 이를 이용하여 부착강도, 난연성 및 통기성이 우수하고 가스 유해성이 저하된 콘크리트 구조물로 보강하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flame-retardant adhesive composition which comprises a functional additive added thereto and reinforced with a concrete structure having excellent adhesion strength, flame retardancy and air permeability, I would like to.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 (A) 에폭시 수지 80 내지 120 중량부를 기준으로 하여, (B) 인계, 인산 에스테르계 및 파라핀계 중에서 선택되는 1종 이상의 난연성 가소제 5 내지 20 중량부; (C) 중비금속 화합물계, 수산화금속 화합물계 및 실리카 중에서 선택되는 1종 이상의 필러 1 내지 10 중량부; (D) 경화 촉진제 1 내지 5 중량부; (E) 경화제 1 내지 5 중량부 및 (F) 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 난연성 접착제 조성물에 관한 것이다.(B) one or more flame retardant plasticizers selected from the group consisting of phosphorous, phosphoric ester and paraffin based on 80 to 120 parts by weight of the epoxy resin (A) 20 parts by weight; (C) 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica; (D) 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator; (E) 1 to 5 parts by weight of a curing agent and (F) 12 to 30% by weight of chlorinated paraffins, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride, And 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone.
본 발명의 다른 측면은 (Ⅰ) 에폭시 수지 80 내지 120 중량부를 기준으로 하여, 인계, 인산 에스테르계 및 파라핀계 중에서 선택되는 1종 이상의 난연성 가소제 5 내지 20 중량부; 중비금속 화합물계, 수산화금속 화합물계 및 실리카 중에서 선택되는 1종 이상의 필러 1 내지 10 중량부; 경화촉진제 1 내지 5 중량부; 및 경화제 1 내지 5 중량부를 혼합하는 단계 및 (Ⅱ) 상기 혼합물에 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 (Ⅰ) 단계는 실온에서, 상기 (Ⅱ) 단계는 75 내지 85 ℃에서 수행되는 난연성 접착제 조성물의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention is a thermosetting resin composition comprising (I) 5 to 20 parts by weight of at least one flame retardant plasticizer selected from the group consisting of phosphorous, phosphoric acid ester and paraffin based on 80 to 120 parts by weight of an epoxy resin; 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica; 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator; 1 to 5 parts by weight of a curing agent; and (II) mixing 12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, And 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone, wherein the step (I) is carried out at room temperature, the step (II) Lt; RTI ID = 0.0 > 85 C. < / RTI >
본 발명의 또 다른 측면은 (a) 콘크리트의 표면을 처리하는 단계, (b) 상기 콘크리트에 전단키를 삽입할 홈을 형성하는 단계, (c) 상기 홈 내부에 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물을 충전하는 단계, (d) 전단키가 형성되어 있는 보강 패널의 일 면에 상기 난연성 접착제 조성물을 도포하는 단계 및 (e) 상기 보강 패널의 전단키를 상기 홈에 삽입시키면서 콘크리트 표면에 보강 패널을 접착시키는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a flame-retardant adhesive composition, comprising the steps of: (a) treating a surface of a concrete; (b) forming a groove in the concrete to insert a shear- (D) applying the flame-retardant adhesive composition to one side of a reinforcing panel on which a shear key is formed, and (e) bonding the reinforcing panel to the concrete surface while inserting the shear key of the reinforcing panel into the groove. The present invention relates to a concrete structure reinforcement method.
본 발명에 따르면, 난연성 접착제 조성물에 기능성 첨가제를 첨가하고, 이를 이용하여 부착강도, 난연성 및 통기성이 우수하고 가스 유해성이 저하된 콘크리트 구조물 보강을 할 수 있다.According to the present invention, a functional additive is added to the flame-retardant adhesive composition, and the reinforced concrete structure having excellent adhesion strength, flame retardancy, air permeability and reduced gas toxicity can be reinforced.
또한, 콘크리트 구조물과 보강 패널의 일체거동이 충분히 확보되어 콘크리트 구조물의 안전성을 증가시킬 수 있고, 하중 재하 시에 콘크리트 구조물의 표면에서 보강 패널이 계면 탈락되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 구조물의 휨강성을 현저히 증가시킬 수 있고 구조물의 처짐 및 균열의 폭을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the integrated behavior of the concrete structure and the reinforcing panel is sufficiently secured, it is possible to increase the safety of the concrete structure and to reduce the detachment of the reinforcing panel from the surface of the concrete structure at the time of loading, The flexural rigidity of the concrete structure can be remarkably increased, and the deflection and crack width of the structure can be remarkably reduced.
또한, 시간이 경과함에 따른 접착제의 성능저하가 발생하여도 콘크리트 구조물과 보강 패널의 일체거동을 충분히 할 수 있어 콘크리트 구조물의 보강성능이 유지될 수 있는 효과가 있다.
Also, even if the performance of the adhesive deteriorates over time, the integrated structure of the concrete structure and the reinforcing panel can be sufficiently performed, so that the reinforcement performance of the concrete structure can be maintained.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전단키가 형성된 패널의 (a) 평면도, (b) 측면도 및 (c) 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 전단키가 형성된 패널로 보강된 콘크리트 구조물의 (a) 단면도 및 (b) 측단면도이다.1 is a plan view (a), a side view and a cross-sectional view (c) of a panel on which a shear key is formed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view and a cross-sectional side view of a concrete structure reinforced by a panel in which a shear key is formed according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.In the following, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면은 (A) 에폭시 수지 80 내지 120 중량부를 기준으로 하여, (B) 인계, 인산 에스테르계 및 파라핀계 중에서 선택되는 1종 이상의 난연성 가소제 5 내지 20 중량부; (C) 중비금속 화합물계, 수산화금속 화합물계 및 실리카 중에서 선택되는 1종 이상의 필러 1 내지 10 중량부; (D) 경화 촉진제 1 내지 5 중량부; (E) 경화제 1 내지 5 중량부 및 (F) 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 난연성 접착제 조성물에 관한 것이다.(B) 5 to 20 parts by weight of at least one flame retardant plasticizer selected from the group consisting of phosphorous, phosphoric ester and paraffin based on 80 to 120 parts by weight of the epoxy resin (A); (C) 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica; (D) 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator; (E) 1 to 5 parts by weight of a curing agent and (F) 12 to 30% by weight of chlorinated paraffins, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride, And 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone.
일 구현예에 따르면, 상기 에폭시 수지는 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이라면 제한되지 않는다. 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 노볼락(novolac)형 에폭시 수지, 테트라에피클로로히드린(tetraepichlorohydrin)형 사관능성 에폭시 수지, 브롬화된 에폭시 수지 및 고무 변성 에폭시 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용할 수 있다.According to one embodiment, the epoxy resin is not limited as long as it is a compound having two or more epoxy groups in the molecule. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, novolac type epoxy resin, tetraepichlorohydrin type tetrafunctional epoxy resin, And a rubber-modified epoxy resin may be used, but the present invention is not limited thereto. Specifically, a bisphenol F type epoxy resin can be used.
다른 구현예에 따르면, 상기 인계 및 인산 에스테르계 난연성 가소제는 고온에서 섬유 중의 탄수화물을 수분과 난연성 탄소로 분해 촉진시킴으로써 자소성(self-extinguish)을 부여한다. 그 종류로 TPP(terphenyl phosphite), TCP(tricresylphosphate, (CH3C6H4O)3 PO, 분자량 368), MPP(melamine pyrophosphate) 및 APP(ammonium polyphosphate, (NH4(PO3)n) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 파라핀계 난연성 가소제는 그 종류로 염화파라핀 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 난연성 가소제로서 인산트리크레실 및 멜라민피로인산염의 혼합물을 사용할 수 있다.According to another embodiment, the phosphorus-based and phosphoric ester-based flame retardant plasticizers impart self-extinguishing by accelerating decomposition of carbohydrates in the fibers into water and flame-retardant carbon at high temperatures. In that type (terphenyl phosphite) TPP, TCP ( tricresylphosphate, (CH 3 C 6 H 4 O) 3 PO, molecular weight 368), MPP (melamine pyrophosphate) and APP (ammonium polyphosphate, (NH 4 (PO 3) n) The paraffin-based flame retardant plasticizer may be, but is not limited to, chlorinated paraffin and the like. Specifically, the flame retardant plasticizer may be at least one selected from the group consisting of tricresyl phosphate And mixtures of melamine pyrophosphate can be used.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 수산화금속 화합물계는 화염으로 인하여 온도가 250 ℃ 이상 상승되면 분해되어 발포됨과 동시에 물이 생성되어 소화작용을 하며, Al(OH)3, Mg(OH)2 및 Na2O·nSiO2·nH2O 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 중비금속 화합물계는 발연을 감소시켜 주고 난연성을 증가시켜주며, 수붕산(3B2O3), 무수붕산아연(2ZNO·3B2O3) 및 아연 몰리브레이트 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to yet another embodiment, the hydroxide of metal compound-based is as soon decompose when the temperature rises above 250 ℃ due to flame foam water is generated, and the digestion at the same time, Al (OH) 3, Mg (OH) 2 and Na 2 O · nSiO 2 · nH 2 O. However, the present invention is not limited thereto. The heavy metal compound system reduces fuming and increases flame retardancy, and at least one selected from the group consisting of boric acid (3B 2 O 3 ), zinc anhydride (2ZNO · 3B 2 O 3 ) and zinc molybate can be used , But is not limited thereto.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 경화제는 폴리에테르아민, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 및 리튬실리케이트 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 경화 촉진제로는 염화칼슘 또는 디옥틸틴 디네오카노에이트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment, the curing agent may be at least one selected from polyetheramine, sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate, but is not limited thereto. Examples of the curing accelerator include calcium chloride or dioctyltin dinneo Canoate may be used, but is not limited thereto.
특히, 기능성 첨가제의 상기 다섯 가지 성분 중 한 가지라도 제외될 경우 우수한 부착강도를 나타내기 어렵고, 기능성 첨가제의 다섯 가지 성분이 상기 중량% 범위를 벗어날 경우에도 부착강도가 현저히 저하되는 것을 확인하였다.In particular, when one of the above five components of the functional additive is excluded, it is difficult to exhibit excellent adhesion strength, and even when the five components of the functional additive deviate from the above-mentioned weight% range, the adhesion strength is remarkably decreased.
또한, 상기 (A) 내지 (F)의 성분의 중량비 범위를 벗어나면 콘크리트 보강 과정에서 접착제로 사용할 경우 콘크리트의 물리적 강도가 현저히 저하됨을 확인하였다.Further, it was confirmed that the physical strength of the concrete was significantly lowered when it was used as an adhesive in reinforcing concrete when the weight ratio of the components (A) to (F) was out of the range.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 에폭시 수지로서 비스페놀 F형 에폭시 수지 90 내지 100 중량부, 상기 난연성 가소제로서 인산트리크레실 및 멜라민피로인산염 혼합물 10 내지 15 중량부, 상기 필러로서 무수붕산아연 2 내지 5 중량부, 상기 경화제로서 폴리에테르아민 2 내지 3 중량부 및 상기 경화 촉진제로서 염화칼슘 2 내지 3 중량부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an epoxy resin composition comprising 90 to 100 parts by weight of a bisphenol F type epoxy resin as the epoxy resin, 10 to 15 parts by weight of a mixture of tricresyl phosphate and melamine pyrophosphate as the flame retardant plasticizer and 2 to 5 parts by weight of anhydrous zinc borate 2 to 3 parts by weight of polyetheramine as the curing agent, and 2 to 3 parts by weight of calcium chloride as the curing accelerator.
특히, 하기 실시예 또는 비교예 등에는 명시적으로 기재하지는 않았지만, 상기 성분들의 중량부 범위를 변화시켜 난연성 접착제 조성물을 제조하고, 이를 콘크리트 구조물을 보강하는 과정에서 도포한 후 투습도 및 통기성을 확인하였다.Particularly, although not explicitly described in the following examples or comparative examples, a flame-retardant adhesive composition was prepared by varying the weight parts of the above components, and the resulting composition was applied in the course of reinforcing concrete structures, and then the moisture permeability and permeability were checked .
그 결과, 특이하게도, 상기 중량비 범위를 모두 만족하는 경우에는 투습도가 50 g/m2·day를 미만으로 양호하고, 통기성이 우수한 반면, 상기 성분 중 한 가지 성분이라도 상기 중량비 범위를 벗어나는 경우에는 투습도가 50 g/m2·day를 초과하고, 통기성이 현저히 저하됨을 확인하였다. As a result, uniquely, when the above-mentioned weight ratio ranges are all satisfied, the water vapor permeability is less than 50 g / m 2 · day and the air permeability is excellent. On the other hand, Was more than 50 g / m 2 · day, and the air permeability was remarkably lowered.
본 발명의 다른 측면은 (Ⅰ) 에폭시 수지 80 내지 120 중량부를 기준으로 하여, 인계, 인산 에스테르계 및 파라핀계 중에서 선택되는 1종 이상의 난연성 가소제 5 내지 20 중량부; 중비금속 화합물계, 수산화금속 화합물계 및 실리카 중에서 선택되는 1종 이상의 필러 1 내지 10 중량부; 경화촉진제 1 내지 5 중량부; 및 경화제 1 내지 5 중량부를 혼합하는 단계 및 (Ⅱ) 상기 혼합물에 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 (Ⅰ) 단계는 실온에서, 상기 (Ⅱ) 단계는 75 내지 85 ℃에서 수행되는 난연성 접착제 조성물의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention is a thermosetting resin composition comprising (I) 5 to 20 parts by weight of at least one flame retardant plasticizer selected from the group consisting of phosphorous, phosphoric acid ester and paraffin based on 80 to 120 parts by weight of an epoxy resin; 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica; 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator; 1 to 5 parts by weight of a curing agent; and (II) mixing 12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, And 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone, wherein the step (I) is carried out at room temperature, the step (II) Lt; RTI ID = 0.0 > 85 C. < / RTI >
상기 (Ⅰ) 단계의 모든 성분을 실온에 롤러 밀 또는 교반기로 혼합한 후, 75 내지 85 ℃ 조건에서 기능성 첨가제를 첨가 및 혼합하여 난연성 접착제 조성물을 제조할 수 있다. After mixing all the components of the step (I) at room temperature with a roller mill or a stirrer, the functional additive may be added and mixed at 75 to 85 ° C to prepare a flame-retardant adhesive composition.
특이하게도, 상기 (Ⅱ) 단계의 수행 온도가 75 내지 85 ℃를 만족할 경우에는 난연성이 우수한 반면, 상기 온도 범위를 벗어날 경우에는 난연성이 현저히 저하됨을 확인하였다. 상기 기능성 첨가제의 첨가 온도는 바람직하게는 80 ℃일 수 있다.Specifically, it was confirmed that the flame retardancy was excellent when the execution temperature of the step (II) was in the range of 75 to 85 캜, but the flame retardancy was significantly decreased when the temperature was out of the range. The addition temperature of the functional additive may preferably be 80 캜.
본 발명의 또 다른 측면은 (a) 콘크리트의 표면을 처리하는 단계, (b) 상기 콘크리트에 전단키를 삽입할 홈을 형성하는 단계, (c) 상기 홈 내부에 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물을 충전하는 단계, (d) 전단키가 형성되어 있는 보강 패널의 일 면에 상기 난연성 접착제 조성물을 도포하는 단계 및 (e) 상기 보강 패널의 전단키를 상기 홈에 삽입시키면서 콘크리트 표면에 보강 패널을 접착시키는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a flame-retardant adhesive composition, comprising the steps of: (a) treating a surface of a concrete; (b) forming a groove in the concrete to insert a shear- (D) applying the flame-retardant adhesive composition to one side of a reinforcing panel on which a shear key is formed, and (e) bonding the reinforcing panel to the concrete surface while inserting the shear key of the reinforcing panel into the groove. The present invention relates to a concrete structure reinforcement method.
상기 (a) 단계는 보강 패널의 충분한 부착력을 확보하기 위하여 콘크리트 표면의 도장 부위, 오염 및 열화층을 제거하여 강도가 높은 면을 노출시키는 단계로서, 상기 도장 부위, 오염 및 열화층은 그라인더 또는 워터젯을 이용하여 제거할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The step (a) is a step of exposing a surface having high strength by removing a coating part, a contamination and a deteriorating layer on the surface of the concrete to secure a sufficient adhesion force of the reinforcing panel. The coating part, But the present invention is not limited thereto.
다음으로, 상기 (b) 단계는 콘크리트에 전단키의 삽입을 위한 홈을 형성하는 단계로서, 전단키를 삽입할 홈의 위치를 결정하여 홈을 절삭한 후 홈 내부의 이물질을 제거함으로써 수행될 수 있다. 상기 홈을 절삭하는 과정은 그라인더, 해머드릴 또는 콘크리트 컷팅 머신을 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 홈 내부의 이물질을 제거하는 과정은 에어블로우 또는 진공청소기를 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the step (b) may be performed by forming a groove for insertion of a shear key on the concrete by cutting the groove by determining the position of the groove to be inserted with the shear key, and then removing the foreign matter in the groove. The process of cutting the grooves may be performed using a grinder, a hammer drill or a concrete cutting machine, but is not limited thereto. Also, the process of removing foreign substances in the grooves may be performed using an air blower or a vacuum cleaner, but is not limited thereto.
다음으로, 상기 (c) 단계는 삽입되는 전단키의 접착을 위하여 상기 홈 내부에 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물을 충전하는 단계로서, 그리스 건 또는 헤라를 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Next, in the step (c), the flame-retardant adhesive composition according to the present invention is filled in the groove for adhesion of the inserted shear key, and may be performed using a grease gun or a hera, but the present invention is not limited thereto .
다음으로, 상기 (d) 단계는 상기 전단키가 형성되어 있는 보강 패널의 일 면, 구체적으로는 홈이 형성된 콘크리트 표면에 접착되는 보강 패널의 일 면에 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물을 도포하는 단계로서, 스페츄라, 헤라 또는 흙손을 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 단계에서는 패널의 폭 방향으로 중간이 더욱 두툼해지도록 난연성 접착제 조성물을 도포하는 것이 바람직하다.Next, the step (d) is a step of applying the flame-retardant adhesive composition according to the present invention to one surface of a reinforcing panel on which the shear key is formed, specifically, a surface of a reinforcing panel adhered to a surface of a concrete having grooves , Spatula, hera, or trowel, but is not limited thereto. In this step, it is preferable to apply the flame-retardant adhesive composition so that the middle part becomes thicker in the width direction of the panel.
마지막으로, 상기 (e) 단계는 상기 난연성 접착제 조성물이 도포된 보강 패널의 일 면을 콘크리트 표면에 접착시키기 위하여, 상기 보강 패널의 전단키를 상기 홈에 삽입시킴과 동시에, 홈이 형성된 콘크리트 표면에 보강 패널을 가압하여 접착시키는 단계로서, 이 단계에서는 보강 패널의 양 변을 따라서 잉여의 난연성 접착제 조성물이 빠져나오도록 고무 회전 롤러를 이용하여 가압하는 것이 바람직하고, 고무 회전 롤러 이외에도 상기 과정을 수행할 수 있는 어느 도구라도 사용하여도 무방하다.Finally, in the step (e), a shear key of the reinforcing panel is inserted into the groove to adhere one surface of the reinforcing panel coated with the flame-retardant adhesive composition to the surface of the concrete, In this step, it is preferable to pressurize the panel with a rubber rotary roller so that the excess flame-retardant adhesive composition comes out along both sides of the reinforcing panel, and in addition to the rubber rotary roller, You can use any tool you have.
이하에서는 본 발명에 따른 제조예 및 실시예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, production examples and embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1: 난연성 접착제 조성물의 제조Example 1: Preparation of flame-retardant adhesive composition
실온에서 비스페놀 F형 에폭시 수지 100 중량부, 인산트리크레실 및 멜라민피로인산염 혼합물 12 중량부, 무수붕산아연 3 중량부, 폴리에테르아민 2 중량부 및 염화칼슘 2 중량부를 혼합한 후, 80 ℃에서 상기 혼합물에 기능성 첨가제 4 중량부를 첨가 및 혼합하여 난연성 접착제 조성물을 제조하였다. 상기 기능성 첨가제의 조성은 하기 표 1에 나타내었다.
100 parts by weight of a bisphenol F type epoxy resin, 12 parts by weight of a mixture of tricresyl phosphate and melamine pyrophosphate, 3 parts by weight of anhydrous zinc borate, 2 parts by weight of polyetheramine and 2 parts by weight of calcium chloride were mixed at room temperature, 4 parts by weight of a functional additive was added to and mixed with the mixture to prepare a flame-retardant adhesive composition. The composition of the functional additive is shown in Table 1 below.
실시예 2 내지 3Examples 2 to 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 기능성 첨가제의 첨가 온도는 80 ℃가 아닌, 75 및 85 ℃로 수행하여 난연성 접착제 조성물을 제조하고, 각각 실시예 2 및 3으로 하였다.
The flame-retardant adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the functional additive was added at a temperature of 75 ° C and 85 ° C, not at 80 ° C, to prepare Examples 2 and 3, respectively.
비교예 1 내지 6Comparative Examples 1 to 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 기능성 첨가제의 조성을 달리하여 난연성 접착제 조성물을 제조하여, 각각 비교예 1 내지 6으로 하였다. 상기 기능성 첨가제의 조성은 하기 표 1에 나타내었다.
The flame-retardant adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the functional additive compositions were different, and Comparative Examples 1 to 6 were prepared, respectively. The composition of the functional additive is shown in Table 1 below.
비교예 7 내지 10Comparative Examples 7 to 10
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 기능성 첨가제의 첨가 온도는 80 ℃가 아닌, 60 ℃, 70 ℃, 90 ℃ 및 100 ℃로 수행하여 난연성 접착제 조성물을 제조하고, 각각 비교예 7 내지 10으로 하였다.
The flame-retardant adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the functional additive was added at a temperature of 60 ° C., 70 ° C., 90 ° C., and 100 ° C. instead of 80 ° C. to obtain Comparative Examples 7 to 10 .
하기 표 2에는 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 6을 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강 공법에 적용한 후 부착강도 시험 결과를 나타내었다. 위 시험은 KS F 4936-08 시험방법에 따라 평가하였다.Table 2 shows the results of the bond strength test after applying Example 1 and Comparative Examples 1 to 6 to the concrete structure reinforcing method according to the present invention. The above test was evaluated according to the test method of KS F 4936-08.
하기 표 2를 참조하면, 기능성 첨가제가 포함되지 않은 비교예 1, 기능성 첨가제의 성분 중 어느 하나라도 포함하지 않는 비교에 2 내지 5 및 기능성 첨가제의 조성이 본 발명에 따른 중량% 범위를 벗어나는 비교예 6은 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량% 범위에서 위 다섯 가지 성분을 모두 포함한 실시예 1에 비하여 부착강도가 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다.Referring to the following Table 2, Comparative Example 1 in which no functional additive was included, Comparative Example 2 to 5 in which any one of the components of the functional additive was not included, and Comparative Example in which the composition of the functional additive was out of the weight% 6 is a mixture of 12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride and 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone %, The adhesion strength was remarkably lower than that of Example 1, which contains all of the above five components.
따라서, 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물에 포함되는 기능성 첨가제의 조성은 부착강도에 중요한 영향을 미치며, 바람직한 중량% 범위(염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%) 내에서 조성물이 조성될 때 우수한 부착강도를 나타내는 것을 확인하였다.
Therefore, the composition of the functional additive contained in the flame-retardant adhesive composition according to the present invention has an important influence on the adhesion strength and is preferably in the range of weight% (12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, It was confirmed that excellent adhesion strength was obtained when the composition was prepared in a composition of 5 to 16% by weight of betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride and 3 to 18% by weight of methylchloroisothiazolinone.
강도
(N/mm2)Attach
burglar
(N / mm 2 )
하기 표 3에는 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 7 내지 10을 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강 공법에 적용한 후 난연성 및 가스 유해성 시험을 하였다. 위 시험은 KS F ISO 5660-1 : 2008 및 KS F 2271 : 2006 시험 방법에 따라 평가하였고, 시험 환경은 온도 (23±2) 및 습도 (50±5)% R.H이였으며, 시험 기준은 국토교통부 고시 제2015-744호에 따라 평가하였다.The following Table 3 shows the flame retardancy and gas toxicity tests of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 7 to 10 after applying the concrete structure reinforcement method according to the present invention. The test was conducted according to the test method of KS F ISO 5660-1: 2008 and KS F 2271: 2006, and the test environment was temperature (23 ± 2) and humidity (50 ± 5)% RH. And evaluated according to Notification No. 2015-744.
하기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 경우 국토교통부 고시 제2015-744호 기준에 만족함을 확인할 수 있고, 반면 기능성 첨가제의 혼합 온도가 75 내지 85 ℃ 범위를 벗어나는 비교예 7 내지 10의 경우에는 국토교통부 고시 제2015-744호 기준에 만족하지 못함을 확인할 수 있다.Referring to the following Table 3, it can be seen that in Examples 1 to 3, it was confirmed to be satisfied with the criteria of Ministry of Land Transport and Public Notice No. 2015-744, while in Comparative Examples 7 to 10 in which the mixing temperature of the functional additive was out of the range of 75 to 85 ° C The Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs does not comply with the notification No. 2015-744.
따라서, 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물은 기능성 첨가제의 첨가 온도가 조성물의 난연성에 중요한 영향을 미치며, 75 내지 85 ℃ 범위를 만족할 경우에만 우수한 난연성을 나타내는 것을 확인하였다.
Therefore, the flame-retardant adhesive composition according to the present invention was found to exhibit excellent flame retardancy only when the addition temperature of the functional additive has an important influence on the flame retardancy of the composition and satisfies the range of 75 to 85 ° C.
시간(초)If the heat release rate exceeds 200 kW / m 2 continuously
Time (seconds)
융이 없을 것Cracks, holes and drains of core
There should be no jungle
그러므로, 본 발명에 따른 난연성 접착제 조성물을 이용하여 부착강도, 난연성 및 통기성이 우수하고 가스 유해성이 저하된 콘크리트 구조물로 보강할 수 있다.Therefore, by using the flame-retardant adhesive composition according to the present invention, it can be reinforced with a concrete structure having excellent adhesion strength, flame retardancy, air permeability and reduced gas harmfulness.
Claims (4)
(B) 인계, 인산 에스테르계 및 파라핀계 중에서 선택되는 1종 이상의 난연성 가소제 5 내지 20 중량부;
(C) 중비금속 화합물계, 수산화금속 화합물계 및 실리카 중에서 선택되는 1종 이상의 필러 1 내지 10 중량부;
(D) 경화 촉진제 1 내지 5 중량부;
(E) 경화제 1 내지 5 중량부; 및
(F) 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량%, 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 난연성 접착제 조성물.(A) 80 to 120 parts by weight of an epoxy resin,
(B) 5 to 20 parts by weight of at least one flame retardant plasticizer selected from phosphorus, phosphate ester and paraffin;
(C) 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica;
(D) 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator;
(E) 1 to 5 parts by weight of a curing agent; And
(F) 12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride, And 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 1 to 18% by weight of a functional additive.
상기 에폭시 수지로서 비스페놀 F형 에폭시 수지 90 내지 100 중량부, 상기 난연성 가소제로서 인산트리크레실 및 멜라민피로인산염 혼합물 10 내지 15 중량부, 상기 필러로서 무수붕산아연 2 내지 5 중량부, 상기 경화제로서 폴리에테르아민 2 내지 3 중량부 및 상기 경화 촉진제로서 염화칼슘 2 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 접착제 조성물.The method according to claim 1,
Wherein 90 to 100 parts by weight of a bisphenol F type epoxy resin is used as the epoxy resin, 10 to 15 parts by weight of a mixture of tricresyl phosphate and melamine pyrophosphate as the flame retardant plasticizer, 2 to 5 parts by weight of anhydrous zinc borate as the filler, 2 to 3 parts by weight of an etheramine and 2 to 3 parts by weight of calcium chloride as the curing accelerator.
(Ⅱ) 상기 혼합물에 염소화 파라핀 12 내지 30 중량%, 삼산화안티몬 20 내지 35 중량%, 코카마이도프로필베타인 5 내지 16 중량%, 세틸피리디늄클로라이드 5 내지 20 중량% 및 메칠클로로이소치아졸리논 3 내지 18 중량%를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 5 중량부를 첨가하는 단계를 포함하고,
상기 (Ⅰ) 단계는 실온에서, 상기 (Ⅱ) 단계는 75 내지 85 ℃에서 수행되는 난연성 접착제 조성물의 제조방법(I) 5 to 20 parts by weight of at least one flame retardant plasticizer selected from the group consisting of phosphorous, phosphoric ester and paraffin based on 80 to 120 parts by weight of the epoxy resin; 1 to 10 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of heavy metal compounds, metal hydroxide compounds and silica; 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator; And 1 to 5 parts by weight of a curing agent; and
(II) a mixture of 12 to 30% by weight of chlorinated paraffin, 20 to 35% by weight of antimony trioxide, 5 to 16% by weight of cocamidopropyl betaine, 5 to 20% by weight of cetylpyridinium chloride, and methylchloroisothiazolinone 1 to 5 parts by weight of a functional additive containing 3 to 18% by weight,
Wherein the step (I) is carried out at room temperature, and the step (II) is carried out at 75 to 85 ° C.
(b) 상기 콘크리트에 전단키를 삽입할 홈을 형성하는 단계,
(c) 상기 홈 내부에 제1항 또한 제2항에 따른 난연성 접착제 조성물을 충전하는 단계,
(d) 전단키가 형성되어 있는 보강 패널의 일 면에 상기 난연성 접착제 조성물을 도포하는 단계 및
(e) 상기 보강 패널의 전단키를 상기 홈에 삽입시키면서 콘크리트 표면에 보강 패널을 접착시키는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물 보강 공법.(a) treating the surface of the concrete,
(b) forming a groove for inserting the shear key in the concrete,
(c) filling the flame-retardant adhesive composition according to any one of claims 1 and 2 into the groove,
(d) applying the flame-retardant adhesive composition to one side of the reinforcing panel on which the shear-
(e) bonding the reinforcing panel to the concrete surface while inserting the shear-key of the reinforcing panel into the groove.
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