KR102137712B1 - 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법 - Google Patents

폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 .잔골재 37~48 중량%; 굵은골재 30~40 중량%; 속경성 시멘트 10~20 중량%; 활성실리카 0.6~2 중량%; 폴리머 3.2~4.2 중량%; 물 3~4.5 중량%;를 포함하되, 활성실리카는 활성실리카의 중량을 기준으로, 이산화규소(SiO2) 0.7-0.8 중량부; 산화알루미늄(Al2O3) 0.08-0.15중량부; 산화철(Fe2O3) 0.03-0.05 중량부; 산화칼슘(CaO) 0.01-0.05 중량부; 산화마그네슘(MgO) 0.01-0.05 중량부; 산화나트륨(Na2O) 및 K2O 0.005-0.015 중량부; 염화나트륨(NaCl) 0.0002-00005 중량부;를 포함하고, 폴리머는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)가 혼합된다.

Description

폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법{POLYMER CONCRETE COMPOSITION AND CONSTRUCTION METHOD FOR ROAD PAVEMENT THEREOF}
본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법에 관한 것이다.
콘크리트는 경화시간이 길고, 초기 강도가 낮기 때문에 콘크리트 도로의 보수/보강에는 초기 강도가 높고, 경화시간이 짧은 속경성 콘크리트 조성물을 사용한다.
아울러, 콘크리트 도로 보수의 경우, 기존 콘크리트 도로부와 보수를 위해 타설되는 보수부의 접착강도가 확보되어야 한다.
기존에는 기존 콘크리트 도로부와 보수부와의 접촉부 접착강도가 떨어져 보수직후 또는 보수 후 일정 시간이 경과됨에 접촉부가 벌어지거나 들뜨는 문제가 발생한다.
접촉부의 들뜸 및 벌어짐은 도로의 주행성을 떨어뜨리고, 심할 경우, 교동사고를 유발하기 때문에 신속한 재보수가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 초기 강도를 확보함과 동시에 균열 발생을 저하시키고, 기존 도로부와의 접착강도가 우수한 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법을 제시한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 .잔골재 37~48 중량%; 굵은골재 30~40 중량%; 속경성 시멘트 10~20 중량%; 활성실리카 0.6~2 중량%; 폴리머 3.2~4.2 중량%; 물 3~4.5 중량%;를 포함하되, 상기 활성실리카는 활성실리카의 중량을 기준으로, 이산화규소(SiO2) 0.7-0.8 중량부; 산화알루미늄(Al2O3) 0.08-0.15중량부; 산화철(Fe2O3) 0.03-0.05 중량부; 산화칼슘(CaO) 0.01-0.05 중량부; 산화마그네슘(MgO) 0.01-0.05 중량부; 산화나트륨(Na2O) 및 K2O 0.005-0.015 중량부; 염화나트륨(NaCl) 0.0002-00005 중량부;를 포함하고, 상기 폴리머는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)가 혼합된다.
상기 폴리머는 상기 폴리머의 중량을 기준으로, 상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate) 0.6-0.8 중량부; 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate) 0.2-0.4 중량부;가 혼합된 것이 바람직하다.
상기 폴리머에는 유화제가 더 혼합되되, 상기 유화제는 소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 또는 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 중 적어도 어느 하나가 혼합되는 중합용 유화제; 포타지움포설페이트(potassuim persulfate)인 중합개시용 유화제;가 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 중합용 유화제 및 상기 중합 개시용 유화제는 상기 폴리머 중량을 기준으로, 상기 소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부; 상기 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부; 상기 포타지움포설페이트(potassuim persulfate) 0.001 ~ 0.003 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 폴리머는 상기 중합용 유화제의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제1투입단계; 상기 반응기의 온도를 77~83℃로 유지하는 반응기온도유지단계; 상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하여 반응을 개시하는 폴리머 혼합1단계; 상기 포타지움포설페이트(potassuim persulfate)를 반응기에 투입하여 2차 반응을 유도하는 중합개시용 유화제 투입단계; 상기 중합용 유화제의 혼합량 중 나머지 혼합량을 상기 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제2투입단계; 상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 폴리머 혼합1단계시 투입된 상기 폴리머를 제외한 나머지 폴리머를 반응기에 투입하는 폴리머 혼합2단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 것이 바람직하다.
상기 폴리머 혼합1단계는 상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 45~55 중량%를 혼합하고, 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 40~55 중량%를 혼합하며, 상기 폴리머 혼합2단계는 상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 상기 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하고, 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 상기 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 이용한 도로 포장공법은 콘크리트 도로(10)의 열화부(11)를 제거하는 열화부제거단계; 상기 열화부(11)가 제거된 상기 도로(10)의 상면을 고압수를 이용하여 치핑하는 치핑단계; 상기 도로(10)의 상면을 청소하는 청소단계; 상기 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 포설하는 조성물 포설단계; 상기 폴리머 콘크리트 조성물(A)의 상면에 종방향 홈(h)을 형성하는 타이닝 단계; 양생제(20)를 살포하는 양생제 살포단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 폴리머 콘크리트 조성물은 휨강도, 부착강도 및 압축강도가 우수하고, 염분침투저항성과 동결융해저항성이 우수하여 도로 보수용 콘크리트 조성물로 적용성이 매우 우수하다.
도 1은 열화부가 발생한 콘크리트 도로 측면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열화부제거단계 공정도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치핑단계 공정도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물 포설단계 공정도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이닝 단계 공정도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양생제 살포단계 공정도
본 발명에 따른 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장공법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 .잔골재 37~48 중량%; 굵은골재 30~40 중량%; 속경성 시멘트 10~20 중량%; 활성실리카 0.6~2 중량%; 폴리머 3.2~4.2 중량%; 물 3~4.5 중량%;를 포함하되, 활성실리카는 활성실리카의 중량을 기준으로, 이산화규소(SiO2) 0.7-0.8 중량부; 산화알루미늄(Al2O3) 0.08-0.15중량부; 산화철(Fe2O3) 0.03-0.05 중량부; 산화칼슘(CaO) 0.01-0.05 중량부; 산화마그네슘(MgO) 0.01-0.05 중량부; 산화나트륨(Na2O) 및 K2O 0.005-0.015 중량부; 염화나트륨(NaCl) 0.0002-00005 중량부;를 포함하고, 폴리머는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)가 혼합된다.
폴리머는 폴리머의 중량을 기준으로, 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate) 0.6-0.8 중량부; 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate) 0.2-0.4 중량부;가 혼합된 것이 바람직하다.
폴리머에는 유화제가 더 혼합되되, 유화제는 소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 또는 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 중 적어도 어느 하나가 혼합되는 중합용 유화제; 포타지움포설페이트(potassuim persulfate)인 중합개시용 유화제;가 혼합되는 것이 바람직하다.
중합용 유화제 및 중합 개시용 유화제는 폴리머 중량을 기준으로, 소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부; 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부; 포타지움포설페이트(potassuim persulfate) 0.001 ~ 0.003 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
폴리머는 중합용 유화제의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제1투입단계; 반응기의 온도를 77~83℃로 유지하는 반응기온도유지단계; 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하여 반응을 개시하는 폴리머 혼합1단계; 포타지움포설페이트(potassuim persulfate)를 반응기에 투입하여 2차 반응을 유도하는 중합개시용 유화제 투입단계; 중합용 유화제의 혼합량 중 나머지 혼합량을 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제2투입단계; 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 폴리머 혼합1단계시 투입된 폴리머를 제외한 나머지 폴리머를 반응기에 투입하는 폴리머 혼합2단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 것이 바람직하다.
폴리머 혼합1단계는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 45~55 중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 40~55 중량%를 혼합하며, 폴리머 혼합2단계는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 이용한 도로 포장공법은 콘크리트 도로(10)의 열화부(11)를 제거하는 열화부제거단계; 열화부(11)가 제거된 도로(10)의 상면을 고압수를 이용하여 치핑하는 치핑단계; 도로(10)의 상면을 청소하는 청소단계; 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 포설하는 조성물 포설단계; 폴리머 콘크리트 조성물(A)의 상면에 종방향 홈(h)을 형성하는 타이닝 단계; 양생제(20)를 살포하는 양생제 살포단계;를 포함한다.
에틸 프롭-2-에노에이트(molecular weight 100.1, solubility 1.5g/100ml @20℃, boiling point 100℃, melting point -72℃)는 폴리머의 연성을 증진시키는 역할을 하며, 콘크리트 조성물에 혼합될 시 콘크리트 조성물의 휨강도 및 부착강도를 향상시킨다.
2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(molecular weight 184.2, solubility 100mg/100ml @20℃, boiling point 125℃, melting point -90℃)는 폴리머의 강성 을 증진시키는 역활을 하는데, 콘크리트 조성물에 혼합되면 콘크리트 조성물의 압축강도를 향상시킨다.
폴리머의 제조과정 중 폴리머 혼합1단계 시 에틸 프롭-2-에노에이트 투입량이 전체 혼입되는 량의 45중량부 미만이면 주 단량체인 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트의 상대적 조성비가 높아져 중합된 폴리머가 수축되고, 폴리머의 과도한 강성화에 의해 이를 혼합한 콘크리트 조성물의 휨강도 및 부착강도가 저하될 수 있다.
아울러, 폴리머 혼합1단계 시 에틸 프롭-2-에노에이트의 투입량 중 55 중량% 이상이 투입되면 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트와의 조성비가 낮아져 폴리머의 stiff한 성질이 향상된다. 따라서 이를 혼합한 콘크리트 조성물의 강도적 성질은 향상되지만 부착강도 및 인장강도가 저하된다.
또한, 폴리머 혼합2단계시 혼합되는 에틸 프롭-2-에노에이트는 투입량이 ㅈ전체 혼합량의 55 중량% 이상이면 폴리머의 성질이 너무 stiff하게 변질되는 문제가 발생한다.
2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트 역시 폴리머 혼합 2단계시 투입되는 량이 55 중량% 이상이면 강성화가 진행되어 목표한 콘크리트 제품의 강도적 성능과 부착강도를 확보할 수 없다.
표 1은 본원발명의 폴리머 콘크리트 조성물에 혼합된 속경성 시멘트(4시간 이내 속경성)의 물성을 나타낸 것이다.
시 험/시험항목 단 위 시 험 방 법 측 정 값
비 중 g/cm3 KSL 5110 : 2016 2.9
분 말 도 cm2/g KSL 5106 : 2009 5870
응결시간 초 결 분 KSL 5203 : 1996 40
종 결 시간 : 분 KSL 5203 : 1996 0 : 54
안정도(오토클레이브) % KSL 5107 : 2001 0.05
압축강도 4시간 MPa KSL 5105 : 2007 26.4
28일 45.2
아래 표 2는 폴리머 제조과정에 따른 본원발명의 폴리머 제조예로서, 제조예는 폴리머 혼합1단계와 폴리머 혼합2단계시 혼합되는 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량에 따라 구분된 것이다.
제조예 1은 혼합1단계에서, 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 45중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 45중량%를 혼합한 것으로서, 폴리머 혼합2단계에서 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 55 중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 55 중량%가 혼합된 실시예이다.
제조예 2는 혼합1단계에서, 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 50중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 50중량%를 혼합한 것으로서, 폴리머 혼합2단계에서 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 50 중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 50 중량%가 혼합된 실시예이다.
제조예 은 혼합1단계에서, 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 55중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 55중량%를 혼합한 것으로서, 폴리머 혼합2단계에서 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 45 중량%를 혼합하고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 45 중량%가 혼합된 실시예이다.
표2는 제요예에 따른 폴리머 물성을 정리한 것이다.
구분/단위 pH solids Viscosity 입자크기
(%) (mPa.s) (nm)
제조예1 9.5 46.5 45 190
제조예2 9.3 47 43 204
제조예3 9.1 46.8 41 198
표 3은 본원발명의 폴리머 콘크리트 조성물의 배합비로서, 실시예 1,2,3은 제조예 1,2,3의 폴리머가 혼합된 것이고, 비교예는 폴리머가 혼합되지 않는 콘크리트 조성물 배합비 이다.
구 분 단위량(kg/m3)
배합수 속경성 시멘트 잔골재 굵은골재 폴리머
실시예 1 내지 실시예 3 92 365 921 820 78
비교예1 131 365 921 820
표4은 실시예와 비교예의 슬럼프 값으로서 배합시의 슬럼프 조건은 유사한 수준이다. 시험은 KS P 2402 기준에 의해 실시되었다.
구 분 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
슬럼프 mm 175 178 174 173
표 5는 실시예와 비교예의 압축강도 시험결과로서, 실시예의 경우 비교예 보다 초기 강도 및 장기강도가 높은 것을 확인할 수 있다. 압축강도의 차이는 동일한 슬럼프 하에서 폴리머 혼입과 미혼입된 콘크리트의 배합수량의 차이 때문이 것으로 판단된다.
시험은 KS F 2405 기준에 의해 실시되었다.
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
압축강도
(MPa)		 4시간 28.5 26.1 24.4 17.4
28일 43.1 38.8 36.3 32.5
실시예의 경우 비교예 보다 초기 압축강도가 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있다.
아래 표 6은 KS F 2405 기준에 의한 휨강도 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
휨강도
(MPa)		 4시간 4.7 5.3 5.8 1.4
28일 6.2 7.1 7.8 2.9
휨강도 시험 또한 실시예의 모든 경우가 비교예 보다 약 2.7배 이상 우수한 것을 확인할 수 있다.
아래 표7은 KS F 2762 기준에 의한 부착강도 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
부착강도
(MPa)		 4시간 1.46 1.87 2.2 0.56
28일 1.62 2.10 2.8 0.98
아래 표8은 KS F 2711 기준에 의한 염분침투저항성 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
염분침투저항성(coulomb) 28일 531 520 526 1132
아래 표 9는 KS F 2456 기준에 의한 동결융해저항성 시험결과이다
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예1
동결융해저항성(%) 28일 82 81 84 70
아래 표 10은 본원발명의 폴리머 콘크리트 조성물에 혼합된 속경성 시멘트(교통개방 12시간)의 물성 을 나타낸 것이다.
시 험/시험항목 단 위 시 험 방 법 측 정 값
비 중 g/cm3 KSL 5110 : 2016 2.9
분 말 도 cm2/g KSL 5106 : 2009 5680
응결시간 초 결 분 KSL 5203 : 1996 40
종 결 시간 : 분 KSL 5203 : 1996 58
안정도(오토클레이브) % KSL 5107 : 2001 0.08
압축강도 12시간 MPa KSL 5105 : 2007 25.2
28일 40.1
표 11은 본원발명의 폴리머 콘크리트 조성물의 배합비로서, 실시예 4,5,6은 제조예 1,2,3의 폴리머가 혼합된 것이고, 비교예2는 폴리머가 혼합되지 않는 콘크리트 조성물 배합비 이다.
구 분 단위량(kg/m3)
배합수 속경성 시멘트 잔골재 굵은골재 폴리머
실시예 4 내지 실시예 6 90 365 930 815 78
비교예2 131 365 930 815
표12은 실시예와 비교예의 슬럼프 값으로서 배합시의 슬럼프 조건은 유사한 수준이다. 시험은 KS F 2402 기준에 의해 실시되었다.
구 분 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예2
슬럼프 mm 178 180 176 177
표 13는 실시예와 비교예의 압축강도 시험결과로서, 실시예의 경우 비교예 보다 초기 강도 및 장기강도가 높은 것을 확인할 수 있다. 압축강도의 차이는 동일한 슬럼프 하에서 폴리머 혼입과 미혼입된 콘크리트의 배합수량의 차이 때문이 것으로 판단된다.
시험은 KS F 2405 기준에 의해 실시되었다.
구 분 재 령 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예2
압축강도
(MPa)		 12시간 26.4 24.2 23.6 18.4
28일 42.1 38.2 37.4 32.5
실시예의 경우 비교예 보다 초기 압축강도가 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있다.
아래 표 14은 KS F 2405 기준에 의한 휨강도 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 4 실시예 4 실시예 6 비교예2
휨강도
(MPa)		 12시간 4.8 5.2 5.4 1.5
28일 6.4 7.3 7.9 3.2
휨강도 시험 또한 실시예의 모든 경우가 비교예 보다 약 2배 이상 우수한 것을 확인할 수 있다.
아래 표 15은 KS F 2762 기준에 의한 부착강도 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예2
부착강도
(MPa)		 12시간 1.56 1.92 2.10 0.56
28일 1.62 2.10 2.52 0.98
아래 표 16은 KS F 2711 기준에 의한 염분침투저항성 시험결과이다.
구 분 재 령 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예2
염분침투저항성(coulomb) 28일 432 420 426 1132
아래 표 17는 KS F 2456 기준에 의한 동결융해저항성 시험결과이다
구 분 재 령 실시예 4 실시예 2 실시예 3 비교예2
동결융해저항성(%) 28일 83 82 85 72
상기 시험결과에서와 같이 본원발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 배합수의 일부가 폴리머화 혼합되어 혼합되기 때문에 워커빌리티는 유지되면서 강도가 향상되는 장점이 있다.
또한 조성물에 혼합되는 유화제에 의해 포졸란반응이 조기에 이루어져 강성이 향상되고, 염화침투저항성과 동결융해저항성이 향상된다.
A : 폴리머 콘크리트 조성물 h : 종방향 홈
10 도로 11 : 열화부
20 : 양생제

Claims (7)

  1. 잔골재 37~48 중량%;
    굵은골재 30~40 중량%;
    속경성 시멘트 10~20 중량%;
    활성실리카 0.6~2 중량%;
    폴리머 3.2~4.2 중량%;
    물 3~4.5 중량%;를 포함하되,
    상기 활성실리카는 활성실리카의 중량을 기준으로,
    이산화규소(SiO2) 0.7-0.8 중량부; 산화알루미늄(Al2O3) 0.08-0.15중량부; 산화철(Fe2O3) 0.03-0.05 중량부; 산화칼슘(CaO) 0.01-0.05 중량부; 산화마그네슘(MgO) 0.01-0.05 중량부; 산화나트륨(Na2O) 및 K2O 0.005-0.015 중량부; 염화나트륨(NaCl) 0.0002-00005 중량부;를 포함하고,
    상기 폴리머는 상기 폴리머의 중량을 기준으로,
    에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate) 0.6-0.8 중량부;
    2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate) 0.2-0.4 중량부;가 혼합되고,
    상기 폴리머에는 유화제가 더 혼합되되,
    상기 유화제는
    소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 또는 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 중 적어도 어느 하나가 혼합되는 중합용 유화제;
    포타지움포설페이트(potassuim persulfate)인 중합개시용 유화제;가 혼합되며,
    상기 중합용 유화제 및 상기 중합 개시용 유화제는 상기 폴리머 중량을 기준으로,
    상기 소디움도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부;
    상기 소디움데실설페이트(sodium decyl sulfate) 0.005 ~ 0.01 중량부;
    상기 포타지움포설페이트(potassuim persulfate) 0.001 ~ 0.003 중량부;가 혼합되고,
    상기 폴리머는
    상기 중합용 유화제의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제1투입단계;
    상기 반응기의 온도를 77~83℃로 유지하는 반응기온도유지단계;
    상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 일부를 반응기에 투입하여 반응을 개시하는 폴리머 혼합1단계;
    상기 포타지움포설페이트(potassuim persulfate)를 반응기에 투입하여 2차 반응을 유도하는 중합개시용 유화제 투입단계;
    상기 중합용 유화제의 혼합량 중 나머지 혼합량을 상기 반응기에 투입하는 중합용 유화제 제2투입단계;
    상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)와 상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 폴리머 혼합1단계시 투입된 상기 폴리머를 제외한 나머지 폴리머를 반응기에 투입하는 폴리머 혼합2단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되며,
    상기 폴리머 혼합1단계는
    상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 45~55 중량%를 혼합하고,
    상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 40~55 중량%를 혼합하며,
    상기 폴리머 혼합2단계는
    상기 에틸 프롭-2-에노에이트(ethyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 상기 혼합1단계에서 혼합된 혼합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하고,
    상기 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(2-ethylhexyl prop-2-enoate)의 혼합량 중 상기 혼합1단계에서 혼합된 홉합량을 제외한 나머지 45~55 중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항의 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 이용한 도로 포장공법으로서,
    콘크리트 도로(10)의 열화부(11)를 제거하는 열화부제거단계;
    상기 열화부(11)가 제거된 상기 도로(10)의 상면을 고압수를 이용하여 치핑하는 치핑단계;
    상기 도로(10)의 상면을 청소하는 청소단계;
    상기 폴리머 콘크리트 조성물(A)을 포설하는 조성물 포설단계;
    상기 폴리머 콘크리트 조성물(A)의 상면에 종방향 홈(h)을 형성하는 타이닝 단계;
    양생제(20)를 살포하는 양생제 살포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 공법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102199164B1 (ko) * 2020-07-22 2021-01-06 주식회사 건정종합건축사사무소 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101923552B1 (ko) * 2018-04-05 2018-11-29 주식회사 다솜이앤지 도로 포장용 초속경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 보수공법
KR101970676B1 (ko) * 2018-08-10 2019-04-19 운곡건설 주식회사 도로 포장 및 보수용 초속경 콘크리트 조성물
KR102029956B1 (ko) * 2019-07-05 2019-11-29 주식회사 대신포장 콘크리트 혼화용 폴리머를 포함하는 콘크리트 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101923552B1 (ko) * 2018-04-05 2018-11-29 주식회사 다솜이앤지 도로 포장용 초속경 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 보수공법
KR101970676B1 (ko) * 2018-08-10 2019-04-19 운곡건설 주식회사 도로 포장 및 보수용 초속경 콘크리트 조성물
KR102029956B1 (ko) * 2019-07-05 2019-11-29 주식회사 대신포장 콘크리트 혼화용 폴리머를 포함하는 콘크리트 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102199164B1 (ko) * 2020-07-22 2021-01-06 주식회사 건정종합건축사사무소 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법

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