KR102102627B1 - 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 및 보수 방법 - Google Patents

균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 및 보수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 균열억제형 기능성 결합재 5~80 중량%, 잔골재 15~85 중량% 및 물 1~30 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물로서, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 조강포틀랜드 시멘트 20~95 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 1~40 중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 비트리파이드 0.1~10 중량%, 탄화텅스텐 0.1~10 중량%, 에보나이트 0.1~10 중량%, 옥틸실리케이트 0.01~10 중량%, 질화붕소 0.01~10 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 0.1~10 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 0.1~10 중량%, 오가노클로로실란 0.1~10 중량%, 및 올리고시아노아크릴레이트 0.1~10 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 사용한 콘크리트 구조물의 표면 유지 및 보호 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 높은 강도 및 내구성을 나타냄으로써, 시공기간을 단축하고, 구조물의 사용기간을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 우수한 강도특성과 내구성을 보유하여 공용기간 증가와 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

Description

균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 및 보수 방법{Functional repair material composition for crack control and method for maintaining and repairing concrete structures using the same}
본 발명은 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 및 보수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기 수화물 생성으로 초기 소성균열을 억제하고, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간이 단축되고 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하며, 작업성, 염화물 이온 침투 저항성, 중성화 저항성, 부착성, 내식성, 내후성 및 방수성이 우수한 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 보수 방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 우수한 내구성으로 인해 반영구적 구조물의 건설 재료로 널리 사용되고 있다. 그러나, 콘크리트 구조물에는 콘크리트의 건조수축, 부동침하, 블리딩 또는 응력의 과다 등 여러 가지 다양한 원인에 의해서 크고 작은 균열이 발생한다. 또한 콘크리트 구조물이 해양 환경에 오랜 기간 노출될 경우 해수의 작용에 의하여 콘크리트가 침식되고 철근이 부식을 일으키며 체적 팽창에 의해 콘크리트가 균열 및 박리를 일으킴으로써, 결과적으로 콘크리트 구조물의 성능이 저하되게 된다. 겨울철에는 콘크리트가 동결 및 융해 작용으로 인해 콘크리트의 파손이 발생하기도 하고, 자동차의 배기가스에 오랜기간 노출될 경우 중성화 현상으로 인해 내부 철근이 부식되고 콘크리트가 균열 또는 탈락되는 경우가 발생하기도 한다.
이러한 균열은 그 균열이 발생한 위치와 균열의 폭 및 깊이에 따라 구조물의 구조적인 안전성에 영향을 미치기도 하고 철근 부식 등을 통한 열화의 원인이 되거나, 내구성을 저하하는 요인이 되기도 한다.
또한, 콘크리트의 균열은 염해, 열화와 같은 외적 환경요인과 함께 설계하중, 소성수축 또는 건조수축과 같은 재료의 특성, 배합조건, 시공적인 요인 등에 의하여 발생하기도 한다.
콘크리트 구조물의 화학적 침해는 본래 화학공장이나 식품공장 등 공업시설, 해양환경, 황산염 토양지역과 온천지역 등 특수한 환경 하에서 문제가 되지만, 일반적인 환경 하에 있는 콘크리트 구조물에서는 잘 일어나지 않으므로 중요하게 고려되지 않았다. 그러나 산성비 문제나 탄산가스에 의한 수화물의 분해, 하수처리시설이나 하수도 등에서 미생물의 작용에 의해 생성된 황산 등에 의한 콘크리트 구조물의 열화가 발생하면서 그 중요성이 증가하고 있는 실정이다.
이와 같은 여러 가지 요인에 의해 콘크리트 구조물에 균열이 발생하면 콘크리트 구조물은 하중을 견디지 못하고 붕괴될 수도 있으므로, 방수성 및 내구성의 회복 또는 구조물의 안정성, 미관 등을 고려하여 보수가 필요하다. 그러나, 지금까지 공지된 콘크리트 구조물의 보수 및 보강재 조성물은 충분한 접착력, 압축강도, 인장강도, 내구성 등의 물성을 갖지 못하여 만족할만한 성능을 제공하고 있지 못한 실정이다.
대한민국등록특허 제 10-1578348호
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초기 수화물 생성으로 초기 소성균열을 억제하고, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간을 단축함으로써 시공비의 절감과 보수기간의 단축을 가능하게 하며, 작업성, 염화물 이온 침투 저항성, 중성화 저항성, 부착성, 내식성, 내후성 및 방수성이 우수한 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 및 보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
본 발명은 균열억제형 기능성 결합재 5~80 중량%, 잔골재 15~85 중량% 및 물 1~30 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물로서, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 조강포틀랜드 시멘트 20~95 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 1~40 중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 비트리파이드 0.1~10 중량%, 탄화텅스텐 0.1~10 중량%, 에보나이트 0.1~10 중량%, 옥틸실리케이트 0.01~10 중량%, 질화붕소 0.01~10 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 0.1~10 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 0.1~10 중량%, 오가노클로로실란 0.1~10 중량%, 및 올리고시아노아크릴레이트 0.1~10 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
(a) 콘크리트 구조물 표면의 불순물 또는 열화부위를 치핑하여 제거한 후, 청소하는 단계;
(b) 상기 청소된 바탕면에 제1 프라이머층을 형성하는 단계;
(c) 상기에서 형성된 제1 프라이머층 상에 상기 본 발명의 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 타설하는 단계;
(d) 상기 타설된 상기 조성물의 표면을 마감 시공하는 단계;
(e) 상기 마감 시공된 표면에 제2 프라이머층을 형성하는 단계;
(f) 상기 형성된 제2 프라이머층 상에 표면 보호·강화제를 도포하는 단계; 및
(g) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 유지 및 보호 방법을 제공한다.
본 발명의 균열억제형 기능성 보수재 조성물은, 초기 수화물 생성으로 초기 소성균열을 억제하는 효과를 제공하며, 우수한 작업성, 염화물 이온 침투 저항성, 중성화 저항성, 부착성, 내식성, 내후성 및 방수성을 제공한다.
본 발명의 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지 보수 방법에 의하면, 시공 후 보수 부위가 높은 강도 특성 및 내구성을 나타내므로 구조물의 사용기간을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 추가적으로 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 시공기간 단축이 가능하므로 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 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.
이하에서, 콘크리트 구조물이라 함은 일반적인 도로 시설 구조물(중앙 분리벽, 날개벽, 측구 콘크리트), 옹벽 구조물, 터널 구조물, 콘크리트 슬래브, 지하구조물, 지수구조물, 해양 구조물 등을 포함하는 콘크리트로 이루어진 모든 구조물의 의미로 사용한다.
본 발명은 균열억제형 기능성 결합재 5~80 중량%, 잔골재 15~85 중량% 및 물 1~30 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물로서, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 조강포틀랜드 시멘트 20~95 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 1~40 중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 비트리파이드 0.1~10 중량%, 탄화텅스텐 0.1~10 중량%, 에보나이트 0.1~10 중량%, 옥틸실리케이트 0.01~10 중량%, 질화붕소 0.01~10 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 0.1~10 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 0.1~10 중량%, 오가노클로로실란 0.1~10 중량%, 및 올리고시아노아크릴레이트 0.1~10 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물에 관한 것이다.
상기 균열억제형 기능성 결합재는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 휘스커(Whisker)를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다. 상기 휘스커는 장시간 방치된 금속결정의 표면에서 성장한 다수의 마이크로미터의 수염상 결정이다. 상기 휘스커로는 예를 들어 주석 휘스커가 사용될 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 휨 및 인장강도 개선, 초기소성균열, 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 친수성 섬유를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~5 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위하여 산화이트륨을 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 재료분리방지를 위하여 프로필렌글리콜알지네이트를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~5 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 강도, 유동성 및 내마모성을 개선하기 위하여 부틸스테아레이트를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~5 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 0.1~10 중량%를 더 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112019098604618-pat00001
상기 식에서 R1 및 R2는 수소 또는 메틸기이며,
a, b 및 c는 몰분율로서 a는 0.1~0.5이며, b는 0.1~0.5이며 및 c는 0.1~0.5이며, a+b+c=1이다.
상기 화학식 1로 표시되는 공중합체는 카테콜기 및 메톡시실란기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 고무기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카테콜기는 유기 및 무기 성분과 모두 잘 접착되는 작용기이다. 그러므로 카테콜기는 콘크리트 구조물에 포함된 유기 및 무기 물질들과 잘 결합되며, 균열억제형 기능성 보수재 조성물의 강도 및 결합력을 향상시키는 기능을 수행한다.또한, 상기 실란기는 유기 및 무기 성분과 모두 잘 접착되는 작용기이다. 그러므로 실란기는 콘크리트 구조물에 포함된 유기 및 무기 물질들과 잘 결합되며, 균열억제형 기능성 보수재 조성물의 강도 및 결합력을 향상시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 고무기는 콘크리트와 잘 혼용되고 부드러운 물성을 제공하며, 콘크리트 구조물에 대한 접착력을 강화시키는 기능을 수행한다.
상기 화학식 1로 표시되는 공중합체는 중량평균분자량은 50,000 내지 5000,000인 것이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 100,000 내지 300,000인 것이 사용될 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위하여 소포제를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~5 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위하여 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 1 : 0.1~0.5 중량비로 혼합한 감수제를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 급격하게 경화되는 것을 조절하기 위하여 경화조절제를 상기 균열억제형 기능성 결합재 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위하여 안료를 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 70~99 중량% 및 처트 1~30 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 이하에서 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 한다. 상기 잔골재는 실리카질 규사 70~99 중량% 및 처트 1~30 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.1~0.5로 혼입한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 실리카질 규사는 입자 크기가 4호사 내지 5호사(0.7~2.0㎜)인 것이 바람직하다. 실리카질 규사의 입자 크기가 이보다 클 경우에는 재료 분리 및 마무리성이 저하될 우려가 있고, 이보다 작을 경우에는 작업성을 저하시킬 수 있다. 실리카질 규사는 상기 잔골재에 대하여 70~99 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 처트는 규석이나 각암으로 불리우며, SiO2 함량이 높고 미립 다공질이어서 내화성 및 흡착·분해효과가 있어 수중 불순물 및 냄새를 제거하고 물이 부패되지 않게 하는 작용을 한다. 상기 처트는 상기 잔골재에 대하여 1~30 중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 일반 시중에 유통되는 조강 포틀랜드 시멘트를 사용할 수 있다. 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 20~95 중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 조강 포틀랜트 시멘트의 함량이 20 중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성능 발현이 미약할 수 있고, 그의 함량이 95 중량%를 초과하면 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있다.
상기 칼슘알루미네이트시멘트는 무기질계 초속경 재료로서 시멘트와 혼합할 때 수일 혹은 수 십일에 얻어지는 일반 포틀랜드 시멘트의 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 한다. 상기 칼슘알루미네이트시멘트는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 1~40 중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘알루미네이트시멘트의 함량이 1 중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성능 발현이 미약할 수 있고, 그의 함량이 40 중량%를 초과하면 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있다.
상기 비트리파이드는 점토, 장석을 주원료로 한 천연 광물질로 장기 강도 발현 및 내구성 증진뿐만 아니라 단열, 방수성 및 자기보수성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 비트리파이드의 분말도는 반응성을 개선하기 위하여 3,000~8,500 cm2/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비트리파이드는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 비트리파이드의 함량이 10 중량%를 초과할 경우 내구성은 개선되나 조기 강도 발현이 저하되고, 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 성능 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 탄화텅스텐은 조성물의 강도, 내열성, 내식성 및 내마모성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 탄화텅스텐은 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄화텅스텐의 함량이 0.1 중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능은 개선되나, 작업성이 저하될 수 있다.
상기 에보나이트는 탄성, 연성, 인장강도, 내마모성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 에보나이트는 상기 균열억제형 기능성 결합재에 대하여 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 에보나이트의 함량이 10 중량%를 초과하면 연성, 인장강도 및 내마모성은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 에보나이트의 함량이 0.1 중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 옥틸실리케이트는 반응성 개선, 발수성, 내수성을 개선하기 위하여 사용한다. 옥틸실리케이트의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타낸다. 상기 옥틸실리케이트는 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 옥틸실리케이트의 함량이 0.01 중량% 미만이면 반응성이 저하되어 초기강도 발현이 지연되고 발수성 및 내수성 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 작업성이 저하될 수 있다.
상기 질화붕소는 강도, 내마모성, 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 질화붕소은 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 질화붕소의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 강도, 내마모성 및 내식성이 저하되고, 상기 질화붕소의 함량이 10 중량%를 초과하는 경우에는 성능은 개선되나 작업성이 저하된다.
상기 폴리에틸렌비닐아세테이트는 휨, 인장 및 부착강도를 증진시킬 뿐만 아니라 내수성, 내알칼리성, 내후성을 개선시킨다. 상기 폴리에틸렌비닐아세테이트는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌비닐아세테이트의 함량이 0.1 중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 저하되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 작업성 및 경제성이 떨어진다.
상기 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체의 함량이 0.1 중량% 미만이면 강도 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되기 쉽다.
상기 오가노클로로실란은 반응성을 개선하여 강도, 연성, 난연성, 내수성 및 내구성을 개선시킨다. 상기 오가노클로로실란은 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 오가노클로로실란의 함량이 0.1 중량% 미만이면 성능 개선효과가 저하되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 작업성이 떨어진다.
상기 올리고시아노아크릴레이트는 부착력 및 내구성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 상기 올리고시아노아크릴레이트는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 올리고시아노아크릴레이트의 함량이 0.1 중량% 미만이면 부착력 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되기 쉽다.
상기 휘스커는 장경비가 큰 머리카락 모양의 결정체로서, 강도, 인성, 내마모성, 내식성 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 휘스커는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 휘스커의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성 및 경제성이 저하된다.
상기 균열억제형 기능성 결합재는 조성물의 휨강도, 인장강도, 초기 소성균열을 방지 및 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에틸렌섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중 어느 하나 이상의 친수성 섬유를 더 포함할 수 있다. 상기 친수성 섬유는 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 친수성 섬유의 함량이 0.01 중량% 미만이면 강도 발현 효과 및 소성균열 방지효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.
상기 산화이트륨은 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 산화이트륨의 함량은 상기 균열억제형 기능성 결합재 중량 대비 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화이트륨의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 작업성 및 경제성이 저하될 수 있다.
상기 프로필렌글리콜알지네이트는 수분을 흡착하는 성능이 우수하여 재료분리를 방지하고, 경화 시 치밀한 결정화 구조물을 형성시키기 위하여 사용한다. 상기 프로필렌글리콜알지네이트는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 프로필렌글리콜알지네이트의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하된다.
상기 부틸스테아레이트는 강도, 내식성 및 내마모성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 부틸스테아레이트의 함량은 상기 균열억제형 기능성 결합재 중량 대비 0.01~5 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 부틸스테아레이트의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 5 중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성 및 경제성이 저하된다.
상기 소포제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위해 사용한다. 상기 소포제로서는 일반적으로 잘 알려진 물질, 예컨대 알코올계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있고, 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 또한, 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있고, 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 또한, 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있으며, 상기 알코올계 소포제로는 글리콜 등이 있다. 상기 소포제는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~5 중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 감수제는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위하여 사용한다. 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제 및 멜라민계 감수제를 중량비 1 : 0.1~0.5로 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 상기 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 경화조절제는 경화속도를 조절하기 위하여 사용한다. 상기 경화조절제는 균열억제형 기능성 결합재의 총 100 중량% 기준으로 0.01~10 중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 경화조절제로는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있는데, 예컨대 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산, 시트릭산(citric acid)과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.
상기 안료는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(CrO3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다. 상기 안료의 함량은 상기 균열억제형 기능성 결합재 중량 대비 0.01~10 중량%함유되는 것이 바람직하다.
상기 균열억제형 기능성 결합재는 염해방지를 위하여 염소 이온 침투 저해제로서 하기 화학식 2 및 화학식 3로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01 내지 3 중량%로 더 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019098604618-pat00002
상기 화학식 2의 화합물은 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 20,000인 사용될 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112019098604618-pat00003
상기 화학식 3의 화합물은 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 20,000인 사용될 수 있다.
상기 화학식 2 및 화학식 3의 화합물은 방향족 환에 포함된 3차 아민기를 포함함으로써 표면 보호 마감제 조성물로 침투하는 염소이온을 고정하는 기능이 우수한 특징으로 가지며, 고분자 화합물로서 다른 성분들과 상용성도 우수한 특징을 갖는다.
상기 화학식 2 및 3로 표시되는 화합물들은 이 분야에서 상업적으로 판매되는 것을 구입해서 사용하거나, 이 분야에 잘 알려진 방법에 의해 제조하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 염해방지를 위하여 하기 화학식 4로 표시된 유기 구리 화합물을 상기 균열억제형 기능성 결합재 총 중량 대비 0.01 내지 3 중량%로 더 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112019098604618-pat00004
상기 화학식 4 화합물은 구리 이온을 포함함으로써 표면 보호 마감제 조성물로 침투하는 염소 이온을 매우 강력하게 고정하는 특징을 갖는다.
상기 화학식 4의 화합물은 예를 들어, 리튬 디트리메틸실란아미도 화합물을 헥산 중에서 요오드화구리와 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 화학식 4의 화합물은 예를 들어, 리튬 헥사메틸디실라지드(silazide)와 요오드화구리(I)를 반응시켜 얻을 수 있으며, 상기 리튬 헥사메틸실라지드(silazide)는 헥사메틸디실라잔과 n-부틸리튬을 헥산 중에서 반응시켜서 얻을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야에 공지된 방법에 의해서도 쉽게 얻을 수 있다(http://reag.paperplane.io/00000722.htm)
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 균열억제형 기능성 보수재 조성물은 균열억제형 기능성 결합재 5~80 중량% 및 잔골재 15~85 중량%를 강제식 또는 연속식 믹서기로 소정시간 (예를 들어 1~3분간)동안 건비빔한 후, 물 1~30 중량%를 첨가하여 강제식 또는 연속식 믹서기로 소정시간 (예를 들어 1~3분간)동안 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은
(a) 콘크리트 구조물 표면의 불순물 또는 열화부위를 치핑하여 제거한 후, 청소하는 단계;
(b) 상기 청소된 바탕면에 제1 프라이머층을 형성하는 단계;
(c) 상기에서 형성된 제1 프라이머층 상에 상기 본 발명의 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 타설하는 단계;
(d) 상기 타설된 상기 조성물의 표면을 마감 시공하는 단계;
(e) 상기 마감 시공된 표면에 제2 프라이머층을 형성하는 단계;
(f) 상기 형성된 제2 프라이머층 상에 표면 보호·강화제를 도포하는 단계; 및
(g) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 유지 및 보호 방법에 관한 것이다.
상기 (a)단계에서 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위는 그라인더, 평삭기, 연마기, 숏블라스터, 핸드 워터젯, 고압세척기 등으로 치핑하여 제거할 수 있으며, 청소는 진공 흡입기 등으로 실시할 수 있다.
상기 (b)단계에서 상기 제1 프라이머층은 기존 구조물과 균열억제형 기능성 보수재 조성물 간의 부착력을 개선하고, 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하는 기능을 수행한다. 상기 제1 프라이머층으로는 침투형 표면 보호제가 사용될 수 있다.
상기 (c)단계에서 상기 균열억제형 기능성 보수재 조성물은 뿜칠 장비 등을 이용하여 타설할 수 있다. 상기 (d)단계의 마감 시공은 흙손, 스폰지 흙손 등을 이용하여 수행할 수 있다. 상기 (e)단계의 제2 프라이머층으로는 침투형 표면 보호제가 사용될 수 있다. 상기 (f)단계에서 표면 보호·강화제는 내마모성, 내오염성, 내식성, UV저항성, 내오존성, 내염해성, 중성화 저항성, 표면 경도 개선, 내수성을 개선하기 위하여 도포된다.
또한, 상기 (a)단계의 청소된 부위에는 균열, 홈, 핀홀 등을 퍼티재로 메꾸어 바탕면을 정리하는 공정을 더 수행할 수 있다.
상기 퍼티재로는 에폭시, 우레탄, 초속경성 시멘트계의 재료가 사용될 수 있다. 또한, 상기 침투형 표면 보호제로는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 수성 실리카졸, 알칼리 실리케이트계 침투형 흡수방지제 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 표면 보호·강화제로는 수성 실리카졸, 알칼리실리케이트계 침투형 흡수방지제 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 균열억제형 기능성 보수재 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 화학식 1의 화합물의 합성
반응용매인 에틸벤젠에 1,3-부타디엔, 도파민 메타크릴아마이드(dopamine methacrylamide) 및 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate) 단량체를 1:1:1의 몰비로 첨가하고, 전체 단량체 100 중량부에 노르말 머캡탄 0.5 중량부를 혼합하여 균일하게 만들었다.
상기에서 제조한 중합용액을 14 L/hr의 속도로 26 L 반응기에 투입하면서 첫 번째 반응기에서 105℃의 온도로 중합하고, 두 번째 반응기에서 130℃의 온도로 중합하며, 세 번째 반응기와 네 번째 반응기에서 각각 140, 145℃의 온도로 중합하여, 중합전환율이 75%가 되었을 때, 휘발조에서 230 ℃의 온도로 미반응 단량체와 반응용매을 제거하고 세척, 탈수, 건조하여 중량평균분자량이 175,000인 화학식 1의 화합물을 얻었다.
[화학식 1]
Figure 112019098604618-pat00005
상기 식에서 R1 및 R2는 메틸기이며, a, b 및 c는 몰분율로서 1/3, 1/3 및 1/3이다.
실시예 1: 균열억제형 기능성 보수재 조성물
균열억제형 기능성 개질 결합재 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 10 중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제조하였다.
이때, 균열억제형 기능성 개질 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 52 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 25 중량%, 비트리파이드(vitrified bond) 5 중량%, 탄화텅스텐 3 중량%, 에보나이트 2 중량%, 옥틸실리케이트 2 중량%, 질화붕소 2 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 1 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 1 중량%, 오가노클로로실란 1 중량%, 올리고시아노아크릴레이트 1 중량%, 휘스커 1 중량%, 산화이트륨 0.5 중량%, 나일론 섬유 0.5 중량%, 프로필렌글리콜알지네이트 0.5 중량%, 부틸스테아레이트 0.5 중량%, 시트릭산계 경화조절제 0.5 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량%, 감수제 0.5 중량% 및 백색안료 0.5 중량%를 포함한다. 이때, 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 중량비로 1 : 0.1로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90 중량% 및 처트 10 중량% 를 혼합하여 사용하였다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.4로 혼입한 것을 사용하였다.
실시예 2: 균열억제형 기능성 보수재 조성물
균열억제형 기능성 개질 결합재 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 10 중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제조하였다.
이때, 균열억제형 기능성 개질 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 48 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 25 중량%, 비트리파이드 5 중량%, 탄화텅스텐 3 중량%, 에보나이트 2 중량%, 옥틸실리케이트 2 중량%, 질화붕소 2 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 2 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 2 중량%, 오가노클로로실란 2 중량%, 올리고시아노아크릴레이트 2 중량%, 휘스커 1 중량%, 산화이트륨 0.5 중량%, 나일론 섬유 0.5 중량%, 프로필렌글리콜알지네이트 0.5 중량%, 부틸스테아레이트 0.5 중량%, 시트릭산계 경화조절제 0.5 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량%, 감수제 0.5 중량% 및 백색안료 0.5 중량%를 포함한다. 이때, 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 중량비로 1 : 0.1로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90 중량% 및 처트 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.4로 혼입한 것을 사용하였다.
실시예 3: 균열억제형 기능성 보수재 조성물
균열억제형 기능성 개질 결합재 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 10 중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제조하였다.
이때, 균열억제형 기능성 개질 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 44 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 25 중량%, 비트리파이드 5 중량%, 탄화텅스텐 3 중량%, 에보나이트 2 중량%, 옥틸실리케이트 2 중량%, 질화붕소 2 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 3 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 3 중량%, 오가노클로로실란 3 중량%, 올리고시아노아크릴레이트 3 중량%, 휘스커 1 중량%, 산화이트륨 0.5 중량%, 나일론 섬유 0.5 중량%, 프로필렌글리콜알지네이트 0.5 중량%, 부틸스테아레이트 0.5 중량%, 시트릭산계 경화조절제 0.5 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량%, 감수제 0.5 중량% 및 백색안료 0.5 중량%를 포함한다. 이때, 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 중량비로 1 : 0.1로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90 중량% 및 처트 10 중량% 를 혼합하여 사용하였다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.4로 혼입한 것을 사용하였다.
실시예 4: 균열억제형 기능성 보수재 조성물
균열억제형 기능성 개질 결합재 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 10 중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제조하였다.
이때, 균열억제형 기능성 개질 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 44 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 25 중량%, 비트리파이드 5 중량%, 탄화텅스텐 3 중량%, 에보나이트 2 중량%, 옥틸실리케이트 2 중량%, 질화붕소 2 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 2 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 2 중량%, 오가노클로로실란 2 중량%, 올리고시아노아크릴레이트 2 중량%, 제조예 1에서 제조된 화학식 1로 표시되는 공중합체 4 중량%, 휘스커 1 중량%, 산화이트륨 0.5 중량%, 나일론 섬유 0.5 중량%, 프로필렌글리콜알지네이트 0.5 중량%, 부틸스테아레이트 0.5 중량%, 시트릭산계 경화조절제 0.5 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량%, 감수제 0.5 중량% 및 백색안료 0.5 중량%를 포함한다. 이때, 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 중량비로 1 : 0.1로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90 중량% 및 처트 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.4로 혼입한 것을 사용하였다.
실시예 5: 균열억제형 기능성 보수재 조성물
균열억제형 기능성 개질 결합재 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 10 중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 제조하였다.
이때, 균열억제형 기능성 개질 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 43 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 25 중량%, 비트리파이드 5 중량%, 탄화텅스텐 3 중량%, 에보나이트 2 중량%, 옥틸실리케이트 2 중량%, 질화붕소 2 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 2 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 2 중량%, 오가노클로로실란 2 중량%, 올리고시아노아크릴레이트 2 중량%, 제조예 1에서 제조된 화학식 1로 표시되는 공중합체 4 중량%, 휘스커 1 중량%, 산화이트륨 0.5 중량%, 나일론 섬유 0.5 중량%, 프로필렌글리콜알지네이트 0.5 중량%, 부틸스테아레이트 0.5 중량%, 시트릭산계 경화조절제 0.5 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량%, 하기 화학식 2의 폴리(비닐-N-이미다졸) 0.5 중량%, 하기 화학식 4의 유기 구리 화합물 0.5 중량%, 감수제 0.5 중량% 및 백색안료 0.5 중량%를 포함한다. 이때, 상기 감수제는 나프탈렌계 감수제와 멜라민계 감수제를 중량비로 1 : 0.1로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90 중량% 및 처트 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 실리카질 규사는 4호규사 : 5호규사를 중량비로 1 : 0.4로 혼입한 것을 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 5의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예 1을 제시하며, 후술할 비교예 1은 시멘트 모르타르 조성물을 제시한 것이다.
비교예 1: 시멘트 모르타르 조성물
보통 포틀랜드 시멘트 40 중량% 및 잔골재 50 중량%를 진공형 강제식 믹서로 프리믹싱한 후 물 10 중량%를 첨가하여 강제식 믹서로 2분간 교반하여 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
아래의 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 5의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
시험예 1: 균열억제형 기능성 보수재 조성물의 특성 평가
실시예 1 내지 실시예 5에 따라 제조된 균열억제형 기능성 보수재 조성물과 비교예 1에서 제조한 시멘트 모르타르 조성물의 특성을 비교하기 위하여 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의하여 제조하고, 치수 40 X 40 X 160mm(휨 및 압축강도 시험용, 길이변화 시험용 및 내알칼리성 시험용), 150 X 40mm(투수시험용 및 물흡수계수 시험용), 150 X 5mm(습기투과저항성 시험용), 100 X 50mm(염화물이온침투저항성 시험용), 100 X 100 X 100mm(중성화 저항성 시험용), 70 X 70 X 20mm의 시멘트 모르타르 바탕체 위에 40 X 40 X 10mm(접착강도 시험용) 몰드를 사용하여 시험체를 제작하였으며, 양생은 현장상황을 고려하여 기건양생을 실시하여 공시체를 각각 제작하여 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1
압축강도 (N/mm2) 55.0 58.3 61.9 62.3 62.2 49.0
휨강도 (N/mm2) 12.5 13.6 14.8 14.9 14.9 9.8
부착강도
(N/mm2)		 표준조건 2.1 2.2 2.3 2.5 2.5 1.9
온냉반복후 2.0 2.1 2.2 2.4 2.4 1.7
내알칼리성 (N/mm2) 52.0 56.0 59.3 59.4 59.3 40.1
중성화 저항성 (mm) 0.4 0.3 0.22 0.25 0.26 1.1
투수량 (g) 0.9 0.5 0.3 0.2 0.2 4.3
물흡수계수 (kg/m2h0.5) 0.12 0.10 0.08 0.06 0.06 0.44
습기투과저항성 (Sd, m) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.5 1.8
염화물이온침투저항성 (Coulombs) 370 298 242 240 221 1,159
길이변화율 (%) 0.005 0.003 0.002 0.002 0.002 0.10
상기 표 1로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 5에 따라 제조된 조성물은 비교예 1 에 따라 제조된 조성물에 비해 평가 성능 전체에서 매우 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다.
특히, 실시예 4 및 5에 따라 제조된 조성물은 화학식 1로 표시되는 공중합체를 포함함으로써, 부착강도, 투수량, 물흡수계수, 습기투과저항성 등의 물성이 더욱 크게 개선된 것을 알 수 있으며, 실시예 5는 화학식 2 및 화학식 4의 화합물을 포함함으로써, 염화물이온침투저항성이 현저히 개선된 것을 알 수 있다.
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.

Claims (9)

  1. 균열억제형 기능성 결합재 5~80 중량%, 잔골재 15~85 중량% 및 물 1~30 중량%를 포함하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물로서, 상기 균열억제형 기능성 결합재는 조강포틀랜드 시멘트 20~95 중량%, 칼슘알루미네이트시멘트 1~40 중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 비트리파이드 0.1~10 중량%, 탄화텅스텐 0.1~10 중량%, 에보나이트 0.1~10 중량%, 옥틸실리케이트 0.01~10 중량%, 질화붕소 0.01~10 중량%, 폴리에틸렌비닐아세테이트 0.1~10 중량%, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리디메틸실록산 공중합체 0.1~10 중량%, 오가노클로로실란 0.1~10 중량%, 및 올리고시아노아크릴레이트 0.1~10 중량%를 포함하며,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 0.1~10 중량%를 더 포함하며, 염해방지를 위하여 하기 화학식 4로 표시된 유기 구리 화합물을 0.01 내지 3 중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112020015697521-pat00006

    상기 식에서 R1 및 R2는 수소 또는 메틸기이며,
    a, b 및 c는 몰분율로서 a는 0.1~0.5이며, b는 0.1~0.5이며 및 c는 0.1~0.5이며, a+b+c=1이다.
    [화학식 4]
    Figure 112020015697521-pat00007
  2. 제1항에 있어서,
    균열억제형 기능성 결합재는 휘스커 0.01~10 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 친수성 섬유 0.01~5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 산화이트륨 0.01~10 중량%를 더 포함하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 프로필렌글리콜알지네이트 0.01~5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 부틸스테아레이트 0.01~5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 균열억제형 기능성 결합재는 소포제, 감수제, 및 경화조절제 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균열억제형 기능성 보수재 조성물.
  9. (a) 콘크리트 구조물 표면의 불순물 또는 열화부위를 치핑하여 제거한 후, 청소하는 단계;
    (b) 상기 청소된 바탕면에 제1 프라이머층을 형성하는 단계;
    (c) 상기에서 형성된 제1 프라이머층 상에 제1항의 균열억제형 기능성 보수재 조성물을 타설하는 단계;
    (d) 상기 타설된 상기 조성물의 표면을 마감 시공하는 단계;
    (e) 상기 마감 시공된 표면에 제2 프라이머층을 형성하는 단계;
    (f) 상기 형성된 제2 프라이머층 상에 표면 보호·강화제를 도포하는 단계; 및
    (g) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 유지 및 보호 방법.
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