KR102246100B1

KR102246100B1 - 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물 및 이를 이용한 공법

Info

Publication number: KR102246100B1
Application number: KR1020200106313A
Authority: KR
Inventors: 이재남
Original assignee: 주식회사 에스엔투
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2021-04-30

Abstract

본 발명은 구조물의 보수 및 보강대상에 도포되어 프라이머층을 형성하며, 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물; 상기 프라이머층에 타설되어 단면보수층을 형성하며, 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물; 상기 단면보수층에 타설되어 표면층을 형성하며, 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제를 포함하는 표면보호제 조성물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물에 관한 것이다.

Description

부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물 및 이를 이용한 공법{Composition for repair and reinforcement of underground infrastructure facilities exposed to corrosive environments and construction method using the same}

본 발명은 하수관거, 지하구조물, 항만구조물 등을 포함하는 지하 인프라 시설물에 적용되어 방식성, 내황산성, 재료분리에 대한 저항성, 균열저항성, 작업성 등 물성을 향상시킬 수 있는 조성물 및 공법에 관한 것이다.

기존의 범용화 된 침투제 기술로는 실리케이트계, 실록산계, 실란계, 변성계 및 복합계가 있으며, 단면보수 공법으로는 중성화 억제, 염해 억제 및 철근부식 억제 등 다양한 기능을 부여한 보수 모르타르를 사용한 단면보수 공법들이 있다.

기존 침투제의 경우 콘크리트 열화부의 알칼리 회복 기능과 안정적 철근 방청을 동시에 구현 할 수 있는 기술은 전무하며, 수용성으로 알칼리물질 용출에 따른 백화문제와 콘크리트 내부로의 침투성을 확보한 제품은 전무한 실정이다. 또한, 기존에 습한 환경조건에서 시공되는 보수 모르타르의 경우 시공의 편의성을 확보하기위해 금속성 물질을 포함하고 있어 철근의 부식에 따른 추가적인 하자가 발생되는 문제점이 있다. 특히, 현재 국내의 경우 환경성 문제로 기존에 방청제의 원료로 사용되었던 아질산염의 사용이 제한적이므로 국내산 방청 보수몰탈은 전무한 실정이다.

한편, 하수관거, 지하구조물, 항만구조물 등을 포함하는 지하 인프라 시설물에서는 계속적으로 수분에 노출되는 환경으로서 이러한 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강을 위한 모르타르의 경우 방청성은 물론 재료분리에 대한 저항성이 있어야 함과 동시에 작업성을 만족하여야 하고 균열에 대한 저항성이 있어야 하며 내황산성이 확보되어야 하는 등 다양한 기능을 동시에 만족하여야 하는 특성이 있다.

종래 기술의 예로 대한민국 특허등록 제10-1547661호에서는 보통포틀랜드시멘트(Ordinary portland cement) 100중량부에 대해 잔골재 40 내지 80중량부, 속경성 CSA(Calcium sulfo aluminate) 2 내지 20중량부, 유동화제(Superplasticsiz) 0.2 내지 3중량부, 산화칼슘 4 내지 30중량부, 수중용증점제 0.2 내지 3중량부, 실리카퓸 6 내지 45중량부, 소포제 0.2 내지 3중량부, 아질산칼슘(Calcium nitrite) 4 내지 20중량부, 폴리부타디엔 3 내지 10중량부, 트리메틸화실리카 1 내지 5중량부 및 팔라듐 1 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무수축 수중 불분리 모르타르 조성물을 제시하고 있다.

그러나 상기 기술의 경우 재료분리에 대한 저항성과 작업성을 동시에 만족하는 것은 기대할 수 있으나, 균열저항성과 내황산성 등에 대한 물성이 충분히 기대되지 못하는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-1547661호

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 하수관거, 지하구조물, 항만구조물 등을 포함하는 지하 인프라 시설물에 적용되어 방식성, 내황산성, 재료분리에 대한 저항성, 균열저항성, 작업성 등 물성을 향상시킬 수 있는 조성물 및 공법을 제공하고자 함이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물(이하 "본 발명의 조성물"이라함)은, 보수대상에 도포되어 프라이머층을 형성하며, 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물; 상기 프라이머층에 타설되어 단면보수층을 형성하며, 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물; 상기 단면보수층에 타설되어 표면층을 형성하며, 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제를 포함하는 표면보호제 조성물;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 알긴산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 소디움헥사메토포스페이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 폴리메틸 메타클릴레이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 표면보호제 조성물에는 침강 탄산염이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 구조물의 보수 및 보강을 위한 공법(이하 "본 발명의 공법"이라함)은, 구조물의 보수 및 보강 대상에 대해 열화부위를 파취하고 청소하는 단계(S10); 구조물의 보수 및 보강 대상에 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물을 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계(S20); 상기 프라이머층에 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제, 알긴산나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨, 소디움헥사메토포스페이트, 폴리메틸 메타클릴레이트를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물을 타설하여 단면보수층을 형성하는 단계(S30); 상기 단면보수층에 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제, 침강탄산염를 포함하는 표면보호제 조성물을 도포하여 표면층을 형성하는 단계(S40);를 포함되는 것을 특징으로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 조성물 및 공법은 하수관거, 지하구조물, 항만구조물 등을 포함하는 지하 인프라 시설물에 적용되어 방식성, 내황산성, 재료분리에 대한 저항성, 균열저항성, 작업성 등 물성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 조성물 및 공법이 적용된 예를 도시한 도면이다.

아래에서는 본 발명에 따른 양호한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명의 조성물은 도 1에서 보는 바와 같이 구조물의 보수 및 보강대상에 도포되어 프라이머층(1)을 형성하며, 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물; 상기 프라이머층(1)에 타설되어 단면보수층(2)을 형성하며, 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제을 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물; 상기 단면보수층(2)에 타설되어 표면층(3)을 형성하며, 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제를 포함하는 표면보호제 조성물;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프라이머 조성물에는 아크릴수지를 주제로 하여 첨가제가 포함되는데, 상기 첨가제에는 실록산(Siloxane), 아미노화합물(Amino Compound), 인산(Phosphoric Acid)이 포함되며, 아질산염(Nitrite)이 소량으로 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 실록산 100중량부에 대해, 아미노화합물 30 내지 80중량부, 인산 30 내지 60중량부, 아질산염 5 내지 15중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실록산은 시멘트 콘크리트 경화체 내부의 Micro Pore에 침투하여 시멘트 수화반응에 의해 생성된 수산화칼슘(Calcium Hydroxide)과 반응하여 Calcium Silicate Hydrate(C-S-H)를 형성함으로 시멘트 콘크리트 내부의 조직을 치밀하게 하고 강도를 향상시킴과 동시에 수밀성을 향상시키게 되는 것이다.

상기 프라이머 조성물에는 3개의 1차 알코올이 포함된 아미노화합물 및 인산을 포함하고, 물에 용해 시 알칼리 자유이온을 만드는 아질산염이 포함되도록 하는 것이다.

상기 수중불분리 모르타르 조성물은 도 1에서 보는 바와 같이 상기 프라이머층(1)에 타설되어 단면보수층(2)을 형성하며, 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 칼슘설포알루미네이트는 팽창제로서 첨가되는 것으로 페이스트의 경화시 수축에 의한 균열을 제어하여 시멘트 콘크리트 내부의 조직을 치밀하게 하고 강도를 향상시킴과 동시에 수밀성을 향상시키기 위한 것이다.

또한 상기 실리카퓸의 경우도 강도를 보강하기 위해 첨가되는 것이다.

상기 탄산바륨은 페이스트에서 바륨수화물 형태로 존재하다가 외부에서 황산염에 의한 열화물질에 노출될 경우 침투되는 황산염을 황산바륨으로 고정화시켜 페이스트의 조직을 보호하는 기능을 수행하게 되는 것이다.

상기 수중용증점제는 물속에서 조성들의 분산을 막아 소요 지지력을 얻게 해주는 역할을 하며 재료분리 방지효과, 블리딩 억제효과, 셀프레빌링효과를 가져오는 것으로, 상기 수중용증점제는 수용성증점제가 사용되는 것으로 수용성증점제는 수소결합에 따라 혼합수의 일부를 그 주위에 붙인형태로 수중에 분자 분산하여 나머지 물은 분자 분산된 고분자의 네트워크 중에 닫힌 상태로 되고 자유로운 유동을 방해하기 때문에 물(수용액)의 항복 값이 높이지고 물은 연속 층으로 되어 있기 때문에 시멘트 입자나 골재는 이 항복값이 높은(고점도) 물에 포화되어 있는 상태로 되고 외부물과 접촉하여도 분리가 되지 않도록 하는 것이다. 이러한 수용성증점제의 경우도 공지의 재료를 사용할 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

또한 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 알긴산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 상기 알긴산나트륨의 첨가에 의해 점착성 및 점도를 증가시켜 재료분리에 대한 저항성을 향상시키는 것이다.

특히 상기 알긴산나트륨은 자신 무게의 수백 배에 달하는 수분을 보유하는 특성이 있어 보습제로서 기능도 발현되도록 하여 건조수축에 의한 균열도 제어하게 되는 것이다.

즉 상기 칼슘설포알루미네이트의 첨가에 의해 페이스트의 수축에 의한 균열을 제어토록 함에 더하여 알긴산나트륨의 첨가에 의해 수분증발에 의한 건조수축에 대한 저항성도 향상시키도록 하는 것이다.

또한 상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

에틸렌디아민테트라아세트산나트륨은 2가 및 3가의 금속이온과 안정한 수용성 킬레이트를 형성하는 안정화제로서 기능을 하는 것이다.

본 발명의 조성물에 의한 염화물 이온의 고정 메커니즘은 프라이머 조성물에 있어 아미노화합물 및 인산 유도체 말단의 알콜기인 OH^-와 Cl^-이 만나 R-NH-Cl 또는 R-PO-CL을 형성하게 되고 외부로 OH^-이온을 방출하는 특성을 나타내어 부식부의 장벽 역할을 하여 부동태피막을 유지한다.

또한, 시멘트 내 C₃A가 초기에 염화물을 흡착하였다가 탄산화가 진행되면서 해리상태가 되나 아미노화합물 유도체는 Cl^-의 이온 친화력에 의해 고정화 되어 안정된 상태이다.

특히, 수중불분리 모르타르 조성물에서 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨은 2가 및 3가의 금속이온과 안정한 수용성 킬레이트를 형성하고, 킬레이트성 방청피막을 형성시킴으로써 페이스트 내 철근의 부식 또는 녹의 용출을 막아주는 역할을 한다.

이에 더하여 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨에 있어 양이온(Na⁺)의 정전기적 반발력으로 콘크리트의 경화 전 물성(작업성)을 개선시키는 작용을 하게 되는 것이며, 아질산염이 물에 용해 시 알칼리 자유이온을 형성함에 의해 시멘트 중 C₃A 및 C₂S 물질의 수화에 기여함에 따라 콘크리트의 경화 후 물성(압축강도)을 개선시키는 작용을 하게 되는 것이다.

한편 본 발명의 수중불분리 모르타르 조성물에는 상기에서 본 바와 같이 알긴산나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨 등이 첨가되어 모세관현상에 의해 표면으로 나트륨이온이 용출되거나 페이스트에 존재하는 금속이온이 모세관현상에 의해 표면으로 용출되어 단면보수층(2)과 표면층(3) 사이에 공극이 존재함에 따라 들뜸 등의 문제가 발생될 수 있다.

이에 본 발명의 수중불분리 모르타르 조성물에는 소디움헥사메토포스페이트가 더 포함되도록 하는데 소디움헥사메토포스페이트가 나트륨이온, 금속이온 등 양이온을 흡착제거토록 함으로써 양이온의 용출에 의한 공극형성을 제어하게 되는 것이다.

또한 본 발명의 수중불분리 모르타르 조성물에는 폴리메틸 메타클릴레이트가 더 첨가되는 예가 제시되는데, 폴리메틸 메타클릴레이트는 액상수지를 스프레이 건조하여 제조한 분산 물질로서 물에 분산시키면 안정한 액상수지가 되고 물에 분산된 수지는 건조 후 물에 녹지 않는 비가역적인 폴리머 필름을 형성하고 액상수지와 같이 시멘트와 혼합 사용되어 인장, 휨강도, 균열저항성 등을 향상시키며 접착력을 증가시키는 역할을 한다. 특히 상기 폴리메틸 메타클릴레이트가 첨가되어 경화후 페이스트의 탄성이 발현되도록 하여 내진성능을 향상시키도록 하는 것이다.

바람직하게 수중불분리 모르타르 조성물은 시멘트 100중량부에 대해 규사 10 내지 100중량부, 칼슘설포알루미네이트 1 내지 10중량부, 실리카퓸 1 내지 10중량부, 탄산바륨 1 내지 10중량부, 수중용증점제 0.01 내지 1중량부, 알긴산나트륨 0.5 내지 1중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨 0.5 내지 1중량부, 소디움헥사메토포스페이트 0.01 내지 0.5중량부, 폴리메틸 메타클릴레이트 1 내지 10중량부를 포함하도록 배합하는 것이 타당하다.

또한 본 발명의 조성물에는 도 1에서 보는 바와 같이 상기 단면보수층(2)에 타설되어 표면층(3)을 형성하며, 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제를 포함하는 표면보호제 조성물이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 광촉매는 이산화티탄 등 그 종류를 한정하지 않으며, 광촉매의 첨가에 의해 유기물의 분해 등이 이루어지도록 하는 것이다. 즉 광촉매의 첨가에 의해 표면에 유기물의 축적에 의한 부식 등을 방지토록 하는 것이다.

그런데 상기 폴리머 수지를 주재로 하는 경우 실리카, 광촉매 등 타 조성이 균일한 분산이 용이하지 않아 물성의 불균일성을 초래할 수 있고 특히 광촉매의 경우 상호간 응집에 의해 불균일한 물성발현은 물론 강도저하를 초래할 수 있다.

이에 본 발명에서는 침강 탄산염이 더 첨가되도록 하는 예를 도시하고 있다.

상기 침강 탄산염의 첨가에 의해 광촉매 등에 미세한 코팅막이 형성되도록 하여 광촉매 간 반발력이 증가하여 응집현상을 제어하게 되는 것이다. 바람직하게 는 광촉매와 침강 탄산염이 혼합물로서 보관되어 혼합물로 첨가되도록 함으로써 보관과정에서도 입자 간에 뭉침현상을 방지해 주는 역할을 하도록 하는 것이 타당하다.

상기 침강 탄산염은 염수과 같은 알칼리 토금속 함유수와 같이, 물에서부터 침강된 준안정성(metastable) 탄산염 화합물로 침강된 결정 및/또는 무정형 탄산염 화합물이 포함된다.

바람직하게 폴리머수지 100중량부에 대해 실리카 20 내지 40중량부, 광촉매 1 내지 10중량부, 실란 1 내지 10중량부, 침투경화제 0.1 내지 1중량부, 침강 탄산염 0.1 내지 1중량부를 포함하는 것이 타당하다.

이하에서는 실험 예에 의해 본 발명에 대해 설명한다.

<프라이머 조성물에 대한 시험>

프라이머 조성물의 유효성분은 100중량부를 기준으로 7중량부 이며, 사용량은 0.3 kg/m²으로 적용하여 시료를 제작하였으며, 각각의 실험결과가 하기 표 1에 도시되고 있다.

시험항목		단위	시험결과	시험규격
물흡수계수 비		-	0.75	KS F 4930
부착강도 비		-	1.31	KS F 2476
마모(H-22, 500g, 500회)	도포	mg	782	KS M ISO 2555
마모(H-22, 500g, 500회)	무도포	mg	1607	KS M ISO 2555
염수분무(5%NaCl, 72hr.)		-	녹발생 없음	KS D 9502

<수중불분리 모르타르 조성물에 대한 시험>

하기에서 보는 바와 같이 각각 시료를 제작하였으며, 그 실험결과가 표 2에 도시되고 있다.

[실시예 1]

시멘트 100중량부에 대해 규사 30중량부, 칼슘설포알루미네이트 5중량부, 실리카퓸 5중량부, 탄산바륨 3중량부, 수중용증점제 0.5중량부를 포함하도록 배합하여 시료를 제작하였다.

[실시예 2]

시멘트 100중량부에 대해 규사 30중량부, 칼슘설포알루미네이트 5중량부, 실리카퓸 5중량부, 탄산바륨 3중량부, 수중용증점제 0.5중량부, 알긴산나트륨 1중량부를 포함하도록 배합하여 시료를 제작하였다.

[실시예 3]

시멘트 100중량부에 대해 규사 30중량부, 칼슘설포알루미네이트 5중량부, 실리카퓸 5중량부, 탄산바륨 3중량부, 수중용증점제 0.5중량부, 알긴산나트륨 1중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨 1중량부, 소디움헥사메토포스페이트 0.5중량부를 포함하도록 배합하여 시료를 제작하였다.

[실시예 4]

시멘트 100중량부에 대해 규사 30중량부, 칼슘설포알루미네이트 5중량부, 실리카퓸 5중량부, 탄산바륨 3중량부, 수중용증점제 0.5중량부, 알긴산나트륨 1중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨 1중량부, 소디움헥사메토포스페이트 0.5중량부, 폴리메틸 메타클릴레이트 3중량부를 포함하도록 배합하여 시료를 제작하였다.

[비교예]

시멘트 100중량부에 대해 규사 30중량부, 칼슘설포알루미네이트 5중량부, 실리카퓸 5중량부를 포함하도록 배합하여 시료를 제작하였다.

시험항목		단위	비교예	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	시험규격
압축강도		N/mm²	62.0	63.0	65	65	67	KS F 4042
황산염 침지후 압축강도		N/mm²	25.4	62.1	62.3	62.2	62.7
휨강도		N/mm²	12.6	12.5	12.6	12.5	13.1
부착 강도	표준	N/mm²	1.7	2.4	2.7	2.6	2.8
부착 강도	온냉반복 후	N/mm²	1.4	2.1	2.4	2.4	2.6
내 알칼리성		N/mm²	49.3	60.3	61	61	62
중성화 깊이		mm	2.1	1.4	1.4	1.3	1.3
물흡수계수		kg(m²·h^0.5)	0.21	0.12	0.11	0.09	0.07
투수량		g	4.1	2.1	1.9	1.7	1.4
플로우		mm	150	140	140	150	150
길이변화율		%	-0.055	-0.014	-0.010	-0.007	-0.0003
방청율		%	82.0	98.0	98.2	98.9	99.1	KS F 2561
현탁물질량		g/l	138	48	39	39	33	KCI-AD 102

상기 표 2에서 보는 바와 같이 비교예와 실시예들에 대해 황산염 침지후 압축강도를 보면 비교예에 비해 실시예들이 압축강도면에서 훨씬 유리한 효과가 도출되고 있는 것을 알 수 있는데 이는 실시예들에 탄산바륨이 더 첨가됨에 기인한 것으로 판단된다.

또한 비교예와 실시예들에 대해 현탁물질량을 보면 비교예에 비해 실시예들이 훨씬 유리한 효과가 도출되고 있는 것을 알 수 있는데 이는 실시예들에 수중용증점제가 첨가됨에 기인한 것으로 판단되며, 실시예 1의 경우보다 실시예 2의 경우가 더욱 유리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 알긴산나트륨의 증점작용에 기인한 것으로 판단된다.

또한 실시예 4의 경우가 타 실시예보다 유리한 효과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 폴리메틸 메타클릴레이트의 첨가에 의해 페이스트에 폴리머 필름 형성에 기인한 것으로 판단된다.

또한 실시예 2의 경우가 실시예 1과 대비 부착강도 및 방청율 등에서 유리한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 알긴산나트륨의 증점작용과 보습에 의한 균열저항성 향상에 기인한 것으로 판단된다.

또한 실시예 3의 경우가 실시예 2와 대비 방청율 및 작업성에서 유리한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 상기에서 언급한 바와 같이 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨의 작동기작에 기인한 것으로 판단된다.

한편 실시예 1 및 2의 경우 비교예와 대비시 작업성면에서 다소 저하되는 것을 알 수 있는데 이는 수중용증점제, 알긴산나트륨의 첨가에 기인한 것으로 판단되는 바, 실시예 3에서는 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨의 첨가에 의해 재료분리에 대한 저항성을 향상시키면서도 작업성면에서도 비교예와 대비 불리하지 않은 효과가 발현되도록 하는 것을 알 수 있다.

또한 실시예 4의 경우가 타 실시예들과 대비 압축강도 및 휨강도에서 우수한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 폴리메틸 메타클릴레이트의 첨가에 의해 페이스트에 폴리머 필름 형성에 기인한 것으로 인장, 휨강도, 균열저항성의 향상은 물론 경화후 페이스트의 탄성이 발현되도록 함으로써 내진성능을 배가시킬 것으로 판단된다.

<표면보호제 조성물에 대한 시험>

상기 표면보호제 조성물의 유효성분은 100중량부를 기준으로 80중량부로 제조하였으며, 사용량은 0.3kg/m²으로 적용하여 시료를 제작하였고, 각각의 실험결과가 하기 표 3에 도시되고 있다.

시험항목		단위	시험결과	시험규격
부착강도	표준양생후	MPa	1.63	KF F 4936
	촉진내후성 시험후	MPa	1.56
	온·냉반복 시험후	MPa	1.45
	내알칼리성 시험후	MPa	1.51
	내염수성 시험후	MPa	1.54
중성화 깊이		mm	0.01
염소이온 침투저항성		Coulo mbs	85
투습도		g/m²·day	1.0
내투수성		-	투수되지 않음
도막형성 후의 겉모양	표준양생후	-	이상없음
	촉진내후성 시험후	-	이상없음
	온·냉반복 시험후	-	이상없음
	내알칼리성 시험후	-	이상없음
	내염수성 시험후	-	이상없음
균열 대응성	+ 20℃	-	이상없음
	- 20℃	-	이상없음
	촉진내후성 시험후	-	이상없음
경화건조시간		분	5	KS M 5000
작업성		-	붓 작업시 이상없음
동결융해저항성(300 Cycle)		%	90
염수분무시험 (5%NaCl, 168Hr.)	표준	-	녹발생 없음	KS D 9502
염수분무시험 (5%NaCl, 168Hr.)	X-Cutting	-	1등급	KS M ISO 11997-1 KS M ISO 4628-1

한편 본 발명의 공법은 도 1에서 보는 바와 같이 구조물의 보수 및 보강 대상에 대해 열화부위를 파취하고 청소하는 단계(S10); 구조물의 보수 및 보강 대상에 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물을 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계(S20); 상기 프라이머층에 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제, 알긴산나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨, 소디움헥사메토포스페이트, 폴리메틸 메타클릴레이트를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물을 타설하여 단면보수층을 형성하는 단계(S30); 상기 단면보수층에 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제, 침강탄산염를 포함하는 표면보호제 조성물을 도포하여 표면층을 형성하는 단계(S40);를 포함되는 것을 특징으로 한다.

우선 구조물의 보수대상에 대해 열화부위를 파취하고 청소하는 단계(S10)를 갖는다. 여기서 열화부위를 파취하고 청소하는 기술은 다양한 공지기술의 적용이 가능하므로 그 상세 설명은 생략한다.

그 다음으로 상기에서 언급한 프라이머 조성물을 도포하여 프라이머층(1)을 형성하는 단계(S20)를 갖는다.

그 다음으로 상기 프라이머층(1)에 상기에서 언급한 수중불분리 모르타르 조성물을 타설하여 단면보수층(2)을 형성하는 단계(S30)를 갖게 되며 그 다음으로 단면보수층(2)에 상기에서 언급한 표면보호제 조성물을 도포하여 표면층(3)을 형성하는 단계(S40)를 갖게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

1 : 프라이머층 2 : 단면보수층
3 : 표면층

Claims

구조물의 보수 및 보강대상에 도포되어 프라이머층을 형성하며, 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물;
상기 프라이머층에 타설되어 단면보수층을 형성하며, 시멘트 100중량부에 대해 규사 10 내지 100중량부, 칼슘설포알루미네이트 1 내지 10중량부, 실리카퓸 1 내지 10중량부, 탄산바륨 1 내지 10중량부, 수중용증점제 0.01 내지 1중량부, 알긴산나트륨 0.5 내지 1중량부, 소디움헥사메토포스페이트 0.01 내지 0.5중량부를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물; 및
상기 단면보수층에 타설되어 표면층을 형성하며, 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제를 포함하는 표면보호제 조성물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 수중불분리 모르타르 조성물에는 폴리메틸 메타클릴레이트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 표면보호제 조성물에는 침강 탄산염이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물.
구조물의 보수 및 보강 대상에 대해 열화부위를 파취하고 청소하는 단계(S10);
구조물의 보수 및 보강 대상에 아크릴수지, 실록산, 아미노화합물, 인산, 아질산염을 포함하는 프라이머 조성물을 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계(S20);
상기 프라이머층에 시멘트, 규사, 칼슘설포알루미네이트, 실리카퓸, 탄산바륨, 수중용증점제, 알긴산나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨, 소디움헥사메토포스페이트, 폴리메틸 메타클릴레이트를 포함하는 수중불분리 모르타르 조성물을 타설하여 단면보수층을 형성하는 단계(S30);
상기 단면보수층에 폴리머 수지, 실리카, 실란, 광촉매, 침투경화제, 침강탄산염를 포함하는 표면보호제 조성물을 도포하여 표면층을 형성하는 단계(S40);
을 포함되는 것을 특징으로 하는 부식성 환경에 노출된 지하 인프라 시설물의 보수 및 보강용 조성물을 이용한 공법.