KR102015115B1

KR102015115B1 - 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물

Info

Publication number: KR102015115B1
Application number: KR1020190001952A
Authority: KR
Inventors: 장영만
Original assignee: (주)영광엔지니어링; 주식회사 성민이엔씨
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2019-08-27

Abstract

본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물은 포틀랜드시멘트 15~20 중량%, 알루미늄시멘트 15~20 중량%, 및 규사 60~70 중량%로 이루어지는 주성분 100 중량부에 대하여, 포름산칼슘 2~3 중량부, 수축 억제제 2~3 중량부, 가스 흡착제 2~3 중량부, 단열제 2~3 중량부, 항균제 0.3~0.4 중량부, 구연산나트륨 0.1~0.3 중량부, 탄산나트륨염 0.1~0.2 중량부, 분산제 1~2 중량부로 이루어지는 제1 첨가제; 모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 2 이상의 혼합물로 이루어지는 제2 첨가제 1 내지 10 중량부; 및 자기조립성 유기화합물을 포함하는 제3 첨가제 1 내지 12 중량부를 포함한다.

Description

콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물{Composition for Concrete Repairing}

본 발명은 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 염분이 포함되지 않도록 하여 콘크리트 구조물 등에 철근이 적용된 경우에도 사용이 가능하도록 하며, 인장강도, 내화학성 및 친환경성 등이 우수한 동시에 구조강도의 발현이 강한 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물은 시간이 지남에 따라서 균열이나 수축 등 물리적, 화학적 변형에 따른 노후화 현상이 발생한다. 이러한 콘크리트 구조물의 노후화 현상이 가속화될 경우 미관상은 물론, 구조내력상, 기능적인 측면에서 안전에 위험을 초래할 수 있는 문제점을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 보수 또는 보강을 실시할 경우 보수 보강재로서 시멘트계 모르타르나, 폴리머 시멘트 모르타르를 사용하고 있다.

이와 같은 종래의 단면 보수 보강재는 보수 보강재로서의 역할인 기존 구조물의 열화를 억제하고 현재 이상의 내구성능을 향상시키는 것으로 강도를 높이거나 최초 시공 시 부착성능에만 초점을 맞춘 것이 대부분이기 때문에 시공 후 얼마되지 않아 다시 보수공사를 해야 하는 문제점이 있다. 이에 따라서 새로운 다양한 성분을 혼합하여 생성된 복합재의 개발이 필요하였다.

본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 성분을 도입하여 압축강도가 우수하고 시공시 외관의 변화가 없는 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물을 개발하기에 이른 것이다.

대한민국등록특허 제10-0476841호

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 포틀랜드시멘트, 알루미늄시멘트, 규사를 위주로 하는 콘크리트 보수 보강용 복합재를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 라돈과 같은 가스를 흡착하고, 단열성이 우수하며, 세균 번식을 방지할 수 있는 콘크리트 보수 보강용 복합재를 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물은

포틀랜드시멘트 15~20 중량%, 알루미늄시멘트 15~20 중량%, 및 규사 60~70 중량%로 이루어지는 주성분 100 중량부에 대하여,

포름산칼슘 2~3 중량부, 수축 억제제 2~3 중량부, 가스 흡착제 2~3 중량부, 단열제 2~3 중량부, 항균제 0.3~0.4 중량부, 구연산나트륨 0.1~0.3 중량부, 탄산나트륨염 0.1~0.2 중량부, 분산제 1~2 중량부로 이루어지는 제1 첨가제;

모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 2 이상의 혼합물로 이루어지는 제2 첨가제 1 내지 10 중량부; 및

자기조립성 유기화합물을 포함하는 제3 첨가제 1 내지 12 중량부;

를 포함한다.

본 발명에서, 상기 수축 억제제는 다당류 및 무정형 실리카를 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 가스 흡착제는 다공성 금속유기물을 포함하고, 상기 다공성 금속유기물의 금속은 Fe, Al, Cr, Ti, Sc, Cu 및 V로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 단열제는 고분자 중공 필러 또는 유리 중공 필러를 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 자기조립성 유기화합물은 3-아미노프포필트리에톡시실란(3-aminotriethoxysilane), 옥타테실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane), 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane), 헥사메틸다이실라젠(hexamethyldisilazane), 트리데카플루로오-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸-1-트리클로로실란(tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-trichlorosilane) 중에서 단독 또는 이들 중 최소한 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따르면 콘크리트 보수 보강용 복합재를 이루는 포틀랜드시멘트, 알루미늄시멘트, 규사를 적절 비율로 혼합하여 콘크리트 구조물의 보수 효과를 극대화시킴과 동시에 주재료의 배합을 확실하게 하여 최종 복합재의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면 염분이 포함되지 않도록 하여 콘크리트 구조물 등에 철근이 적용된 경우에도 사용이 가능하도록 하며, 고압축강도, 고유동성을 가지는 동시에 구조강도의 발현이 강한 콘크리트 보수 보강용 복합재를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 라돈, VOC와 같은 유해 가스를 흡착하고, 단열성이 우수하며, 세균 번식을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 실시예에 따른 콘크리트 보수 보강용 복합재의 배합은 다양한 구성 성분들로 이루어지는 주성분을 혼합한 후 상기 혼합된 주성분에 별도의 혼합된 첨가제를 혼합하여 제조된다.

보다 자세히 설명하면, 본 발명의 100 wt% 콘크리트 보수 보강용 복합재의 배합방법은 아래와 같은 주성분과 첨가제가 혼합된 구성을 이루며, 주성분과 첨가제는 다음과 같은 비율 성분을 가지며 이하 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 콘크리트 보수 보강용 복합재를 이루는 주성분은 15~20 중량%의 포틀랜드시멘트, 15-20 중량%의 알루미늄시멘트, 및 60~70 중량%의 규사로 이루어지며, 이러한 주성분 100 중량부를 기준으로 하여 다른 성분을 첨가한다.

그리고, 제1 첨가제로는 포름산칼슘 2~3 중량부, 수축 억제제 2~3 중량부, 가스 흡착제 2~3 중량부, 단열제 2~3 중량부, 항균제 0.3~0.4 중량부, 구연산나트륨 0.1~0.3 중량부, 탄산나트륨염 0.1~0.2 중량부, 분산제 1~2 중량부로 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성성분 및 비율 범위를 통하여 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 양호한 유동성을 구비하게 되며 이에 따라서 용이하게 콘크리트 구조물의 분열된 틈새, 갈라짐 및 분열 등에 유입하여 시공상의 편의성, 용이성을 증가시키고 응고시간을 단축시키게 된다.

본 발명에서, 수축 억제제는 다당류와 비정질 실리카를 포함할 수 있다. 비정질 실리카는 콘크리트 보수 보강용 복합재에 대한 건조 추출물의 최소 농도가 0.35 % 이상일 수 있으며, 적어도 하나의 다당류는 콘크리트 보수 보강용 복합재에 대한 건조 추출물의 0.010 중량%로 구성될 수 있다. 비정질 실리카는 바람직하게는 액상법에 의해 제조된 무정형 실리카이고, 분말 또는 콜로이드 성 현탁액의 형태로 사용될 수 있다.

다당류는 개질된 셀룰로오스, 변성 또는 개질되지 않은 전분, 검, 로커스트 빈, 알지네이트부터 선택될 수 있으며, 특히 숙시노글라이칸, 구아 검, 아라비아 고무, 크 산탄 검, 람산검, 젤란 검 또는 카르복시 메틸 셀룰로스를 포함할 수 있다. 이를 통해, 수축 억제제를 포함하는 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 구속상태에서도 인장응력에 의한 수축을 억제하여 균열발생을 효율적으로 제어할 수 있다.

가스 흡착제는 다공성 금속유기물을 포함할 수 있다. 다공성 금속유기물의 금속은 Fe, Al, Cr, Ti, Sc, Cu 및 V로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함한 금속 유기물일 수 있다. 이러한 금속유기물은 두 개의 빌딩 블록으로 구성되어 있으며, 한 개의 블록은, 금속 이온이고 또 다른 것은, 유기 연결체(organic linker)이다. 금속유기물은 매우 높은 표면적을 가진 나노기공이 3차원 결정 네트워크를 형성하도록 유기 결합 분자에 금속 이온이 결합된 형태를 갖는 다공성 물질이다. 이러한 금속유기물은, 넓은 비표면적, 규칙적인 구조 및 높게 분산된 금속 성분 등 뛰어난 물리화학적 특성으로 인하여, 가스의 흡착, 분리, 저장 매체로서 뛰어난 성능을 가지고 있으며, 예를 들어, 라돈, 이산화탄소 등과 같은 가스의 흡착 특성이 우수하다.

여기서, 라돈(222Rn)은 무색, 무취, 불활성의 자연계에 존재하는 자연방사능 물질로서 토양, 모래, 건축자재, 지하수 등에 미량으로 함유되어 있는 라듐(226Ra)의 α붕괴시 생성되며, 반조에너지에 의한 확산 이동 및 압력과 온도 구배에 의한 대류 이동 과정에 의해 지상 또는 실내환경으로 방출된다. 일반적인 라돈가스는 불활성이므로 호흡 시 흡수되지 않고 다시 방출되어 큰 문제가 없으나, 라돈이 붕괴 시 발생하는 낭핵종 원자는 공기중의 입자, 벽 및 인체 내부 등에 부착하려는 성질을 가지고 있어 폐암의 발생 위험율을 높이는 것으로 보고되고 있다.

따라서, 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 다공성의 가스 흡착제를 포함하여 라돈과 같은 유해 가스를 흡착하며, 유해가스가 외부로 배출되는 것을 방지하고 이를 제거할 수 있다.

단열제는 고분자 중공 필러 또는 유리 중공 필러를 포함할 수 있다. 중공 필러는 초경량 마이크로 중공 필러일 수 있으며, 초경량 마이크로 중공 필러는 입자 크기가 5㎛~100㎛인 내부가 중공 상태인 글래스 비드, 세노스피어 비드, 펄라이트계 비드중 선택된 어느 하나의 표면에 실란 또는 실리콘계의 실란 화합물인 표면 발수재가 코팅된 것을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 열변형이나 뒤틀림이 없고 내구성이 우수하며, 우수한 단열 성능을 제공하며, 경량화가 가능하고, 무기계 원료를 사용함으로써 내화성능이 상대적으로 높은 장점이 있다.

항균제는 천연 약초 추출물 또는 천연 약초를 연소하여 얻은 재를 포함할 수 있다. 여기서, 천연 약초의 연소 재는 천연 약초 추출 분말을 연소하여 얻은 재 또는 천연 약초를 직접 연소하여 얻은 재일 수 있다. 한편, 항균 약초는 어성초, 매실, 마늘, 산사, 박하, 음양곽, 창출, 지구자, 소리쟁이, 향유, 솔잎, 지황, 근피, 화살나무, 용규, 양파, 황련, 석창포, 조각자, 자초, 녹차잎, 관중, 국화꽃, 상황 버섯 및 정향으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다. 또한, 천연 약초는 편백나무와 같이 항균성이 우수한 목재 분말을 포함할 수 있다. 천연 약초는 천연 약초 건조 단계, 천연 약초 분쇄 단계, 천연 약초 숙성 단계, 및 천연 약초 추출 단계를 거쳐, 약초 추출물을 얻을 수 있다. 여기서, 상술한 천연 약초는 건조, 분쇄, 숙성 단계에서 특성별 및 약성별로 각각의 원료를 특징에 따라 그룹화할 수 있다. 예컨대, 성질이 찬 약초들끼리 그룹화하고, 성질이 따듯한 약초끼리 그룹화할 수 있다.

한편, 천연 약초 추출물은 별도의 농축을 통해 저온 온도 범위에서, 저온 감압 농축하여 17~23브릭스(Brix)로 농축된 농축액을 생성할 수 있다. 즉, 저온 감압 농축을 실시하여, 약효성분의 활성화를 극대화할 수 있으며, 고온에서 파괴되기 쉬운 약의 유효성분의 안정화를 유도할 수 있다. 또한, 저온 감압 농축을 통해 천연 약초 추출물에서의 미생물 발생을 억제할 수 있다.

상술한 천연 약초들은 이소쿠에르치트런(Iso-quercitrin), 피크린산(Picric acid), 알리신(Allicin), 플라보노이드(Flavonoid), 폴리페놀(polyphenol), 멘톨(Mentole) 등과 같은 성분을 함유하며, 이를 추출하여 콘크리트 보수 보강용 복합재에 배합함으로써, 인체에 무해할 뿐 아니라, 장기간 사용 시에도 항균, 항바이러스, 항곰팡이 기능이 유지될 수 있다. 즉, 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 세균 번식을 방지하여, 세균에 의한 부식을 예방할 수 있다.

한편, 상기 주성분에서 포틀랜드시멘트는 100 wt% 를 기준으로 하였을 때, 이산화규소(SiO₂) 약 22 wt%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 약 6 wt%, 산화철 (Fe₂O₃) 약 4 wt%, 산화칼슘 약 67 wt%, 산화마그네슘(MgO) 약 2 wt%, 및 산화 유황(SO₃) 약 1 wt%을 포함한다.

또한, 본 발명의 주성분의 알루미늄시멘트는 100 wt%를 기준으로 하여, 그 주요성분은 이산화규소(SiO₂) 약 7 wt%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 8 wt%, 산화철(Fe₂O₃) 약 5 wt%, 산화칼슘 약 75 wt%, 이산화티탄 약 3 wt%, 및 산화 마그네슘(MgO) 약 2 wt%을 포함한다.

또한, 규사는 100 중량%를 기준으로 이산화규소(SiO₂) 약 99 wt%, 산화마그네슘(MgO) 약 0.1 wt%, 산화칼슘 약 0.1 wt%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 약 0.5 wt%, 산화철 (Fe₂O₃) 약 0.2 wt%, 산화나트륨 약 0.05 wt% 및 산화칼륨 약 0.05 wt%을 포함한다.

한편, 상기 첨가제에 첨가되는 분산제(dispersing agents)는 폴리에틸렌글리콜이고, 이 폴리에틸렌글리콜을 통하여 본 발명의 모든 성분이 신속히 골고루 물에 분산될 수 있게 된다.

본 발명에서 제2 첨가제로는 모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 2 이상의 혼합물을 사용한다.

본 발명에 따른 복합재 조성물은 선택적으로 모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 성분은 복합재 조성물의 겔화에 도움을 주며 다른 첨가제와의 결합력 및 분자 계면상의 상호 인력을 증대시켜 응고 시간을 단축시키고 복합재의 시공에 도움이 된다.

본 발명에 사용되는 모노올레인(monoolein)은 일반식 C₂₁H₄₀O₄로 표시된다. 본 발명의 모노올레인의 예로, 글리세롤 모노올레이트(Glycerol monooleate); 1-올레오일-sn-글리세롤(1-Oleoyl-sn-glycerol); 9-옥타데세노익산 (Z)-, 1,2,3-프로판트리올의 모노에스테르(9-Octadecenoic acid (Z)-, monoester with 1,2,3-propanetriol); 글리세릴 올리에이트(Glyceryl oleate); 글리세일 올리에이트(Glyceyl oleate)를 들 수 있다.

본 발명의 트리카프로인(tricaproin)은 일반식 C₂₁H₃₈O₆로 표시된다. 본 발명의 트리카프로인의 예로 트리카프리오일글리세롤(Tricaprioylglycerol); 1,2,3-프로판트리일 트리헥사노에이트(1,2,3-Propanetriyl trihexanoate); 트리카프리인(Tricapriin); 트리카프리오일글리세롤(Tricaprioylglycerol); 트리-n-카프로인(Tri-n-caproin)을 들 수 있다.

본 발명의 트리올레인(triolein)은 일반식 C₅₇H₁₀₄O₆로 표시된다. 본 발명에 사용되는 트리올레인의 예로는 9-옥타데세노익산 (Z)-, 1,2,3-프로판트리일 에스테르(9-Octadecenoic acid (Z)-,1,2,3-propanetriyl ester); 1,2,3-프로판트리일 트리-((E)-9-옥타데세노에이트)(1,2,3-Propanetriyl tri-((E)-9-octadecenoate)); 9-옥타데세오익산 (Z)-,1,2,3-프로판트리일 에스테르(9-Octadecenoic acid (Z)-, 1,2,3-propanetriyl ester); 글리세롤 트리올리에이트(Glycerol trioleate); 글리세릴 트리(올리에이트-1-13C)(Glyceryl tri(oleate-1-13C)); 올레인(Olein); 트리올레오일클리세롤(Trioleoylglycerol)을 들 수 있다.

본 발명의 트리프로피오닌(tripropionin)은 일반식 C₁₂H₂₀O₆로 표시된다. 본 발명에 사용되는 트리프로피오닌의 예는 1,2,3-프로판트리올, 트리프로파노에이트(1,2,3-Propanetriol, tripropanoate); 1,2,3-프로판트리일 트리프로피오네이트(1,2,3-Propanetriyl tripropionate); 글리세릴 트리프로파노에이트(Glyceryl tripropanoate); 트리프로파노인(Tripropanoin); 트리프로파노일글리세롤(Tripropanoylglycerol); 트리프로피오닐글리세롤(Tripropionylglycerol)을 들 수 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌을 단독 또는 2 이상의 혼합물로 사용한다.

본 발명에 따른 조성물에 사용되는 제2 첨가제의 함량은 주성분 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용한다.

본 발명에 따른 복합재 조성물은 자기조립성 유기화합물(B)을 포함한 제3 첨가제를 사용한다. 자기조립성 유기 화합물은 고분자 매트릭스 수지(A) 중의 공중합체의 계면에 자기조립 박막층을 형성하여 보강재의 표면을 개질함으로써 특히 자기조립에 의해 형성되는 다공성 구조를 형성한다. 이러한 구조를 통해 제1 첨가제의 성능을 강화하는 역할을 한다. 즉, 가스흡착성능이나 항균 성능 등을 향상시킨다. 이와 같은 자기조립성 유기화합물의 예를 들면, 3-아미노프포필트리에톡시실란(3-aminotriethoxysilane), 옥타테실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane), 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane), 헥사메틸다이실라젠(hexamethyldisilazane), 트리데카플루로오-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸-1-트리클로로실란(tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-trichlorosilane) 중에서 단독 또는 이들 중 최소한 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 특성을 제공할 수 있는 자기조립 특성을 갖는 유기물이면 모두 적용이 가능할 것으로 예측된다.

본 발명에서 제3 첨가제는 상술한 주성분 100 중량부에 대하여 1 내지 12 중량부를 사용한다.

상기 주성분과 제1 첨가제, 제2 첨가제 및 제3 첨가제는 상온 상압에서 골고루 섞으면 콘크리트 보수 보강용 복합재가 된다. 그리고, 본 발명의 콘크리트 보수 보강용 복합재는 사용할 때 본 발명과 수분의 중량은 100:14 ~ 15의 비율로 배합장치를 이용 골고루 섞으면 바로 사용할 수 있도록 구성된다.

상기 구성 성분으로 인하여 본 실시예에 따른 콘크리트 보수 보강용 복합재는 상당한 유동성을 갖게 되고 복합재가 건조된 후 양호한 압축강도를 갖게 되며, 균열에 대한 신뢰성을 확보할 수 있으며, 대면적의 보수에 적용할 수 있게 된다.

실시예

포틀랜드 시멘트 20 중량%, 알루미늄시멘트 20 중량% 및 규사 60 중량%로 이루어지는 주성분 100 중량부에 대하여, 포름산칼슘 3 중량부, 수축 억제제 3 중량부, 가스 흡착제 3 중량부, 단열제로 글래스 비드 3 중량부, 항균제로 솔잎과 지황의 건조 혼합물 0.3 중량부, 구연산나트륨 0.2 중량부, 탄산나트륨염 0.2 중량부, 분산제 2 중량부로 이루어지는 제1 첨가제를 준비하였다. 비교실시예에서는 항균제와 구연산나트륨, 탄산나트륨염을 사용하지 않았다.

여기에, 제2 첨가제로 모노올레인, 트리올레인은 TCI사의 제품(제품명은 각각 Glycerol monooleate, Glycerol tri-n-butyrate, Glycerol trioleat)을 구입하여 사용하였고, 트리카프로인과 트리프로피오닌은 Aldrich사의 제품(제품명은 각각 Glycerol tripropionat, Glycerol tri-n-hexanoat)을 구입하여 네 가지 성분을 혼합하여 아래 표 1의 함량대로 사용하였다.

제3 첨가제로 자기조립성 유기화합물(E)로 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란을 아래 표 1의 함량대로 사용하였다.

[표 1]

상기 실시예 1 내지 5 및 비교실시예 1 내지 3에 따라 제조된 복합재를 응고시켜 아래 기준에 따라 각종 물성을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(1) 인장강도

KS F 4929 기준에 따라, 표준상태에서 보강재의 인장강도를 측정하였다. 또한, 복합재에 산(acid) 처리를 한 다음 인장강도를 측정하였다.

(2) 신율

KS F 4929 기준에 따라, 표준상태에서 신율을 측정하였다. 또한, 위에 산(acid) 처리를 한 다음 인장강도를 측정하였다.

(3) 내알칼리성

KS M 2812-1의 기준에 따라 섭씨 20도에서 5% NaCl 용액에 7 일간 침지시켜 도막의 갈라짐, 부풀기, 주름, 떨어짐, 벗겨짐이 없는 경우 O로, 이 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.

(4) 내산성

KS M 2812-1의 기준에 따라 섭씨 20도에서 5% H₂SO₄ 용액에 7 일간 침지시켜 도막의 갈라짐, 부풀기, 주름, 떨어짐, 벗겨짐이 없는 경우 O로, 이 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.

(5) 부착강도

KS F-9001의 규정에 준하여 복합재의 콘크리트 부착력을 평가하였고, 기준에 만족하는 경우 O로, 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.

(6) VOC 함량

VOC 함량 시험은 USEPA Methods 24 Surface Coatings 방법으로 시험하였다.

[표 2]

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

포틀랜드시멘트 15~20 중량%, 알루미늄시멘트 15~20 중량%, 및 규사 60~70 중량%로 이루어지는 주성분 100 중량부에 대하여,
포름산칼슘 2~3 중량부, 수축 억제제 2~3 중량부, 가스 흡착제 2~3 중량부, 단열제 2~3 중량부, 항균제 0.3~0.4 중량부, 구연산나트륨 0.1~0.3 중량부, 탄산나트륨염 0.1~0.2 중량부, 분산제 1~2 중량부로 이루어지는 제1 첨가제;
모노올레인, 트리카프로인, 트리올레인 및 트리프로피오닌으로 이루어진 혼합물로 이루어지는 제2 첨가제 1 내지 10 중량부; 및
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane)을 포함하는 제3 첨가제 1 내지 12 중량부;
를 포함하고,
상기 수축 억제제는 다당류 및 무정형 실리카를 포함하며,
상기 가스 흡착제는 다공성 금속유기물을 포함하고, 상기 다공성 금속유기물의 금속은 Fe, Al, Cr, Ti, Sc, Cu 및 V로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하고,
상기 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란은 자기조립 박막층을 형성하여 보강재의 표면을 개질함으로써 자기조립에 의해 형성되는 다공성 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 단열제는 고분자 중공 필러 또는 유리 중공 필러를 포함하는 콘크리트 보수 보강용 복합재 조성물.
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