KR102278206B1 - 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 - Google Patents

내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 1)잔골재 5 내지 50 중량%; 2)굵은골재 5 내지 40 중량%; 3)물 0.1 내지 10 중량%; 4)조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 40 중량부, 개질유황 10 내지 30 중량부, 황산알루미늄 30 내지 50 중량부, 질화붕소 10 내지 30 중량부, 알로펜 1 내지 10 중량부 및 칼슘 알루미노페라이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 속경성 혼합재 5 내지 40 중량%, 5)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부, 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무 20 내지 50 중량부, 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물 10 내지 30 중량부, 페노티아진 10 내지 30 중량부, 폴리카르복실산계 감수제 0.1 내지 10 중량부, 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 1 내지 15 중량부 및 티오디포스페이트 1 내지 5 중량부를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 포함하여, 우수한 강도 및 염분침투저항성, 동결융해저항성 및 표면박리저항성 등의 내구성을 제공하여 공용기간 연장과 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 친환경 소재의 성분을 사용하여 환경 오염을 개선할 수 있는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수 시공방법에 관한 것이다.

Description

내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 {Quick-hardening cement concrete composition with improved durability and crack resistance and road repairing method therewith}
본 발명은 내화학성 및 방수성이 우수하고, 동결융해 및 염해에 대한 내성이 우수하여 보수 효과가 장기간 유지될 수 있는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법에 관한 것이다.
우리나라는 도로건설을 시작한 이래로 주로 아스팔트 콘크리트포장(이하 '아스팔트포장'이라 함)에 의해 도로건설이 이루어져 왔다. 그러나 산업 및 경제규모가 확대됨에 따라 수송수단인 차량이 점차 대형화 및 중량화 되었고, 이는 포장수명의 급격한 단축을 가져왔다. 이와 더불어 거듭된 유류 파동에 따른 포장 공사비의 상대적 상승과 부존자원의 활용차원에서 시멘트 콘크리트포장(이하 '콘크리트포장'이라 함)에 대한 관심을 갖게 되었으며, 1980년대 이후로 콘크리트포장의 시공이 점차 확대되고 있는 추세이다.
이러한 콘크리트 구조물은 시간 경과와 환경의 영향, 소성수축, 건조수축, 피로현상 등의 영향으로 강도저하, 균열 등으로 인해 치명적인 결함을 초래할 수 있으며, 표면에 블리딩으로 인한 레이탄스가 발생하여 표면 강도가 약하고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다. 특히, 도로 노면이나 교량의 바닥판 등의 콘크리트 포장에서는 차량 하중에 의한 열화, 환경적 요인에 의한 부식이나 침식이 더욱 많이 발생하는 바, 이들 부위에 대한 보수와 상기 요인에 의한 콘크리트 구조물의 성능저하를 방지하기 위한 예방이 필요한 실정이다. 이러한 부식이나 침식이 많이 일어나는 부위를 보수 및 보강하기 위한 보수공사에는 폴리머 시멘트 모르타르가 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 LMC(Latex Modified Concrete)공법이 개발되어 우수한 균열발생 억제효과, 방수성, 부착성능을 향상시켜왔다. 상기 LMC(Latex Modified Concrete)공법에 대한 예로는 대한민국특허등록 제1,827,960호 및 대한민국특허등록 제2,133,431호 등이 제시되어 있다.
그러나 상기 제시된 방법은 석유에서 유래된 폴리머를 이용하여 복잡한 단계의 개질과정을 거쳐야 하므로 공사 비용이 증가하여 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 콘크리트 경화 후 라텍스의 분리로 환경오염에 문제가 있다.
따라서, 시멘트 콘크리트 조성물로서의 물성 등은 발현하면서 동시에 친환경 건설재료 및 이를 경제적으로 상용화하는 기술에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국특허등록 제1,827,960호 대한민국특허등록 제2,133,431호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 시멘트 콘크리크 조성물로서의 다양한 요구성능(구조성능, 작업성 등)을 만족할 수 있고 특히 내화학성 및 방수성이 우수하고, 동결융해 및 염해에 대한 내성이 우수하여 보수 효과가 장기간 유지될 수 있는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 보수 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 1)잔골재 5 내지 50 중량%; 2)굵은골재 5 내지 40 중량%; 3)물 0.1 내지 10 중량%; 4)조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 40 중량부, 개질유황 10 내지 30 중량부, 황산알루미늄 30 내지 50 중량부, 질화붕소 10 내지 30 중량부, 알로펜 1 내지 10 중량부 및 칼슘 알루미노페라이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 속경성 혼합재 5 내지 40 중량%; 및 5)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부, 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무 20 내지 50 중량부, 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물 10 내지 30 중량부, 페노티아진 10 내지 30 중량부, 폴리카르복실산계 감수제 0.1 내지 10 중량부, 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 1 내지 15 중량부 및 티오디포스페이트 1 내지 5 중량부를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 포함하는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 제공한다.
상기 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무는 에폭시화율이 65 내지 75몰%인 천연고무와, 어유를 수중유적형 에멀젼으로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 응고하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것일 수 있다.
상기 큐티쿨라층 추출물은 동백의 잎을 건조하여 분쇄하는 단계, 상기 분쇄된 잎을 n-헥산, 사이클로헥산, 이소헥산, 메틸사이클로헥산, 노멀 펜탄, 이소옥탄, 스쿠알렌, 유동 파라핀로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 지용성 용매로 추출하는 단계 및 상기 추출된 추출물을 농축하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 질화붕소는 비표면적이 600 내지 1,000 m2/g인 다공성 질화붕소인 것이고; 상기 다공성 질화붕소는 TiB2 및 TiN을 B와 N의 몰비율이 1:1이 되도록 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 고에너지 볼 밀을 이용하여, 물리적으로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 혼합물을 300 내지 1,200 ℃의 온도에서 5분 내지 5시간 동안 가열하여 염소 기체(Cl2)와 같은 할로겐 기체와 반응시키는 단계; 및 수소 분위기 하에서 400 내지 600℃의 온도에서 10분 내지 2시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 기능성 첨가제는 양이온화된 셀룰로오스 섬유 1 내지 20 중량부를 추가로 함유하며, 상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유는 셀룰로오스의 하이드록시기에, 아실기, 이소시아네이트기, 알킬기, 옥시란기, 옥세탄기, 티이란기, 티에탄기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기가 도입되며, 상기 치환기 도입은 화학적 개질제를 사용한 유화중합으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법으로서, 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위 및 아스팔트 콘크리트를 노면 파쇄기를 이용하여 제거하고 청소하는 단계; 상기 청소된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 처리된 상부에 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 타설하는 단계; 타설된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 표면의 미끄럼 방지를 위하여 종횡방향의 타이닝을 실시하는 단계; 및 상기 타이닝된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 상부에 피막 양생제를 도포하는 단계를 포함하는 도로포장 보수공법를 제공한다.
본 발명의 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법은 우수한 강도 (압축, 휨, 부착) 및 염분침투저항성, 동결융해저항성 및 표면박리저항성 등의 내구성을 제공하여, 공용기간 연장과 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 친환경 소재의 성분을 사용하여 환경 오염을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 경화속도가 빨라 신속하게 콘크리트 도로의 파손부위를 복구함으로써 차량 통제 시간 및 시공 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 1)잔골재 5 내지 50 중량%; 2)굵은골재 5 내지 40 중량%; 3)물 0.1 내지 10 중량%; 4)조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 40 중량부, 개질유황 10 내지 30 중량부, 황산알루미늄 30 내지 50 중량부, 질화붕소 10 내지 30 중량부, 알로펜 1 내지 10 중량부 및 칼슘 알루미노페라이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 속경성 혼합재 5 내지 40 중량%; 5)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부, 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무 20 내지 50 중량부, 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물 10 내지 30 중량부, 페노티아진 10 내지 30 중량부, 폴리카르복실산계 감수제 0.1 내지 10 중량부, 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 1 내지 15 중량부 및 티오디포스페이트 1 내지 5 중량부를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 포함하는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법은 우수한 강도(압축, 휨, 부착) 및 염분침투저항성, 동결융해저항성 및 표면박리저항성 등의 내구성을 제공하여, 공용기간 연장과 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 친환경 소재의 성분을 사용하여 환경 오염을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 경화속도가 빨라 신속하게 콘크리트 도로의 파손부위를 복구함으로써 차량 통제 시간 및 시공 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물은 1)잔골재 5 내지 50 중량%; 2)굵은골재 5 내지 40 중량%; 3)물 0.1 내지 10 중량%; 속경성 혼합재 5 내지 40 중량%; 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 포함한다.
이러한 속경성 혼합재는 본 발명의 일 구현예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물에 대해 5 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 속경성 결합재의 함량이 너무 적은 경우에는 굳지 않은 콘크리트의 점성 부족과 블리딩 발생 가능성이 높아지고, 이에 따른 소성크랙 발생 가능성 또한 높아질 수 있다. 아울러 콘크리트의 강도 및 수밀성 저하로 인한 투수저항성이 감소할 수 있다. 또한, 상기 혼합 함량이 너무 많으면, 점성이 증가하여, 작업성이 저하되고, 가사시간 조절이 어려워지며, 초기강도가 떨어지고 과도한 수밀성 증대로 장기강도가 지속적으로 증가하여 콘크리트 구조물 및 포장체의 건조수축 균열이 발생할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 골재는 1)잔골재와 2)굵은 골재로 구분되며, 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은 골재로 구분한다. 잔골재는 본 발명의 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 5 내지 50 중량%로 함유되는 것이 바람직하고, 굵은 골재는 본 발명의 도로포장 보수용 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 5 내지 40 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 4)속경성 혼합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 40 중량부, 개질유황 10 내지 30 중량부, 황산알루미늄 30 내지 50 중량부, 질화붕소 10 내지 30 중량부, 알로펜 1 내지 10 중량부 및 칼슘 알루미노페라이트 1 내지 10 중량부를 함유할 수 있다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 분말도가 5,000 내지 9,000 ㎠/g인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 칼슘 설포 알루미네이트는 빠른 경화특성을 제공하여, 초속경성을 나타내는 기능을 한다. 상기 칼슘 설포 알루미네이트는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 40 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 개질유황은 미세한 균열의 발생을 억제하여, 우수한 수밀성, 강도 및 균열저항성을 개선할 뿐만 아니라, 염화물이온의 침투 저항성, 방청성, 내화학성 및 내약품성을 개선하는 기능을 한다. 보다 구체적으로 상기 개질유황은 유황, 디시클로 펜타디엔계 개질제(dicyclo pentadiene), 헤테로 고리 아민계 개질제(hetero cyclic amine) 및 알킬아민계 개질제(alkylamine)를 100: 1 내지 30; 0.1 내지 10: 0.1 내지 10의 중량비율로 포함하여 개질된 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
이때, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제(dicyclo pentadiene), 헤테로 고리 아민계 개질제(hetero cyclic amine) 및 알킬아민계 개질제(alkylamine)는 각각 당분야에서 일반적으로 사용되는 유황의 개질제로 사용할 수 있는 것으로 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.
다만, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제(dicyclo pentadiene), 헤테로 고리 아민계 개질제(hetero cyclic amine) 및 알킬아민계 개질제(alkylamine)의 보다 구체적인 예를들면, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 디시클로펜타디엔 단독, 또는 상기 디시클로펜타디엔에 시클로펜타디엔(CP), 디시클로펜타디엔의 유도체, 시클로펜타디엔의 유도체 또는 이들의 혼합물을 더 포함한 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 디시클로펜타디엔 단독에, 또는 상기 디시클로펜타디엔에 시클로펜타디엔(CP), 디시클로펜타디엔의 유도체, 시클로펜타디엔의 유도체 또는 이들의 혼합물을 더 포함한 것에, 디펜텐(dipentene), 비닐톨루엔(vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로펜텐(dicyclopentene) 및 비고리형(acyclic) 디엔계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함한 것을 사용할 수 있다.
또한, 헤테로 고리 아민계 개질제는 피리딘(pyridine), 피리딘의 동족체, 피리딘의 이성질체, 피리딘의 동족체의 이성질체, 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 아크리딘(acridine), 피롤(pyrrole) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 알킬아민계 개질제는 메틸아민(methylamine), 디메틸아민(dimethylamine), 트리메틸아민(trimethylamine), 에틸아민(ethylamine), 디에틸아민(diethylamine), 트리에틸아민(triethylamine), 에탄올아민(ethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 사이클로펜틸아민(cyclopentylamine), 사이클로헥실아민(cyclohexylamine) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 개질유황은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 개질유황의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 개질유황의 함량이 너무 많은 경우에는 강도가 저하되거나 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 황산알루미늄은 초기강도 발현, 건조수축에 대한 균열저항성을 개선하고, 우수한 흡착성, 내수성 및 탈취성을 개선하는 기능을 한다. 상기 황산알루미늄은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 황산알루미늄의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 황산알루미늄의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 높아져 작업성이 저하되거나 제조 원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 질화붕소는 강도, 내마모성, 내화성, 내후성, 내약품성, 내열성, 내마모성 및 내충격성을 개선하는 기능을 한다. 상기 질화붕소는 비표면적이 600 내지 1,000 m2/g인 다공성 질화붕소인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 다공성 질화붕소는 TiB2 및 TiN을 B와 N의 몰비율이 1:1이 되도록 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 고에너지 볼 밀을 이용하여, 물리적으로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 혼합물을 300 내지 1,200 ℃의 온도에서 5분 내지 5시간 동안 가열하여 염소 기체(Cl2)와 같은 할로겐 기체와 반응시키는 단계; 및 수소 분위기 하에서 400 내지 600℃의 온도에서 10분 내지 2시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 질화붕소는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 질화붕소의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 질화붕소의 함량이 너무 많은 경우에는 제조 원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 알로펜은 강도, 내식성 및 내화학성을 개선하는 기능을 한다. 상기 알로펜은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알로펜의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 알로펜의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 칼슘 알루미노페라이트는 초기강도 발현과 강도, 내마모성 및 내화성을 개선하는 기능을 한다. 상기 칼슘 알루미노페라이트는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘 알루미노페라이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘 알루미노페라이트의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 5)기능성 첨가제는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부, 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무 20 내지 50 중량부, 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물 10 내지 30 중량부, 페노티아진 10 내지 30 중량부, 폴리카르복실산계 감수제 0.1 내지 10 중량부, 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 1 내지 15 중량부 및 티오디포스페이트 1 내지 5 중량부를 함유한다.
이러한 기능성 첨가제는 본 발명의 일 구현예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물에 1 내지 30 중량% 함유될 수 있다. 상기 기능 개선제의 함량이 1 중량% 미만이면 경화시간, 작업성, 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 기능 개선제의 함량이 30중량%를 초과하는 경우에는 재료분리가 발생하기 쉽고, 수화반응을 지연시켜 초기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격 경쟁력이 저하될 수 있다.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체는 결합력 및 내구성능을 개선하는 기능을 한다.
상기 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무는 우수한 작업성, 균열발생 억제, 방수성, 부착성능 뿐만 아니라, 동결융해 및 염해에 대한 내성을 개선하는 기능을 한다.
본 발명에서 사용된 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무는 에폭시화율이 65 내지 75몰%인 천연고무와, 어유를 수중유적형 에멀젼으로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계와. 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 응고하는 단계를 포함한다. 각 단계를 구체적으로 살펴보면 먼저, 에폭시화율이 65 내지 75몰%인 천연고무와, 어유를 수중유적형 에멀젼으로 혼합하여 혼합물을 제조한다.
상기 천연 고무는 에폭시화율이 65 내지 75몰%인 천연고무를 사용하며, 상기 에폭시화율이 65몰% 미만이면 균열발생 억제 효과가 미미할 수 있고, 75몰%를 초과하는 경우에는 강도 및 성능의 균형이 저하될 수 있다. 상기 천연 고무는 상기 에폭시화율을 유지하고, 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 예를 들면 ENR 등의 개질 천연 고무 등이 있다.
상기 어유는 글리세린과 지방산의 에스테르화물로, 석유 자원 유래의 오일보다 극성이 높고 개질 천연 고무와의 상용성이 우수하다. 어유는 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들면 정어리유, 히우치다이유, 고등어유, 꽁치유 등이 있다. 또한 정제 어유도 사용할 수 있다. 이러한 어유는 천연 고무 100 중량부에 대하여 5 내지 35 중량부 함유하는 것이 바람직하다. 어유의 함량이 5 중량부 미만에서는 그 양이 미미하여 점도 및 물성 개선 효과가 없으며, 35 중량부를 초과하는 경우에는 천연 고무에 흡수되는 시간이 오래걸리고, 응고시키는 것이 어려운 문제가 있다.
상기 수중유적형 에멀젼은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 특별히 한정하지는 않으며, 구체적으로 계면활성제 및 물을 호모지나이저 등의 고속 교반 장치에 의해 혼합하고 수중에 미세 입자 지름의 어유를 분산시킨 후 천연고무를 혼합하여 숙성시켜 혼합물을 제조한다. 상기 숙성이란 어유를 천연고무에 흡수시키는 것을 의미하며, 숙성 시간은 30분 내지 2일이 바람직하며, 95% 이상의 어유가 흡수되는 시간이보다 바람직하다.
상기 계면활성제는 어유와의 상용성, 물과의 상용성, 에멀션의 안정성 등이 우수하고, 어유와의 친화성이 높은 비이온계 계면활성제, 음이온 계면활성제를 사용하는 것이 좋으며, 이중 비이온계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비이온성 계면활성제는 예를 들어 폴리옥시에틸렌알킬 에테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하기로는 예를 들어 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄트리스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트, 소르비탄 트리올레이트 및 테트라올레산 폴리옥시에틸렌 소르비트로 이루어진 군에서 선택된 솔비탄 지방산 에스테르가 좋다.
다음으로, 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 응고한다. 상기 응고한 혼합물은 물에 침지해 수용성 물질을 추출하고 이후에 중화한 후 혼합물을 건조시켜 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무를 제조한다.
이러한 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 함유될 수 있다. 상기 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무의 함량이 20 중량부 미만이면 상기한 개선 효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 5 중량부를 초과하는 경우에는 작업성은 향상되지만, 압축강도 등의 강도 특성이 오히려 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물은 친환경 소재인 천연 추출물로 유동성을 확보하여, 가사시간을 늘릴 수 있고 블리딩(Bleeding) 억제 및 균열에 대한 침투성능을 향상시키는 기능을 한다. 상기 큐티쿨라층 추출물은 동백의 잎을 지용성 용매로 추출한 추출물이다. 상기 동백은 자생종 및 그 원예 품종으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 지용성 용매는 탄화수소계 용제이며 n-헥산, 사이클로헥산, 이소헥산, 메틸사이클로헥산, 노멀 펜탄, 이소옥탄, 스쿠알렌, 유동 파라핀으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 용제인 것이 바람직하고 n-헥산인 것이 추가로 바람직하다. 또한 상기 큐티쿨라층 추출물은 상기 지용성 용매로 추출된 추출물을 농축한 것이 바람직하다
상기 추출액을 제조하는 방법으로 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 일례로 가열 건조한 동백의 잎을 약 0.1 내지 2 mm 크기로 절단한 후, 상기 건조잎 중량의 약 9배 정도의 지용성 용매에서의 추출한다. 이때, 추출온도는 약 40℃에서 흔들면서 수행하거나, 실온에서 약 2시간동안 추출을 수행할 수 있다. 추출 종료 후, 여과기를 이용하여 고형분과 추출액을 분리하고, 추출액을 증발 농축하여 큐티쿨라층 추출물을 얻는다,
상기 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 큐티쿨라층 추출물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 큐티쿨라층 추출물의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리카르복실산계 감수제는 일반적으로 모르타르, 콘크리트용에 사용되는 폴리카르복실산계 감수제, 폴리카르복실산계 AE감수제, 폴리카르복실산계 고성능 AE감수제 및 폴리카르복실산계 고성능 감수제 등을 들 수 있다. 이 중에서 폴리카르복실산계 고성능 AE감수제, 또는 폴리카르복실산계 고성능 감수제가 바람직하다. 예를 들면 BASF 사제 마스타그레니움시리즈, 타케모토 유지 사제 츄-폴 시리즈 등을 들 수 있다. 액체형 , 분말형 어느 것도 사용할 수 있다. 폴리카르복실산계 감수제의 배합량은 유동성, 가사시간 확보의 관점에서 0.1 내지 10 중량부를 함유하는 것이 좋다.
상기 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체는 초기 수화 발열량을 제어하여 초기 작업시간 유지와 작업성 향상을 위해 사용된다. 상기 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체는 평균 입경이 3 내지 12μm인 구형인 것이 바람직하다. 상기 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체는 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 15 중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 함유량이 1 중량부 미만이면 초기 응결지연 효과를 기대할 수 없어 작업성이 불량할 수 있고, 15 중량부를 초과하는 경우에는 초기강도 발현이 늦어질 수 있는 문제점이 있다.
상기 티오디포스페이트는 빠른 경화속도 및 압축강도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라, 동결융해 및 염해에 대한 내성을 매우 개선하는 기능을 한다. 상기 티오디포스페이트는 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 티오디포스페이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미약할 수 있는 문제점이 있고, 상기 티오디포스페이트의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 기능성 첨가제는 양이온화된 셀룰로오스 섬유를 추가로 함유할 수 있다. 상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유는 발현 강도의 증진과 시멘트 경화체의 조직 및 공극 구조를 개선할 뿐만 아니라, 내화학성, 동결융해 및 염해에 대한 내성을 개선시킬 수 있다. 상기 셀룰로오스 섬유는 양이온화되어 라텍스 개질제를 구성하는 성분들의 혼합 공정 시 섬유끼리 응집없어 균일하게 분산될 수 있다.
상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유는 셀룰로오스의 하이드록시기에, 아실기, 이소시아네이트기, 알킬기, 옥시란기, 옥세탄기, 티이란기, 티에탄기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기가 도입될 수 있다. 구체적으로 예를 들면 아세틸기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 프로피오닐기, 프로피오로일기, 부티릴기,2-부티릴기, 펜타노일기, 헥사노일기, 헵타노일기, 옥타노일기, 노나노일기, 데카노일기, 운데카노일기, 도데카노일기, 미리스토일기, 팔미토일기, 스테아로일기, 피바로일기 등의 아실기,2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아노 일기 등의 이소시아네이트기, 메틸기, 에틸기, 프로필기,2-프로필기, 부틸기,2-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 디실기, 운데실기, 도데실기, 미리스틸기, 팔미틸기, 스테아릴기 등의 알킬기, 옥시란기, 옥세탄기, 티이란기, 티에탄기, 카르복시기 등을 들 수 있다.
상기 치환기는 당 분야서 일반적으로 사용되는 화학적 개질제를 이용한 방법으로 도입될 수 있다. 상기 화학 개질제의 종류로서는 예를 들면 에스테르기를 형성시킬 경우에는 산,산 무수물 및 할로겐화 시약 등을 들 수 있어 에테르기를 형성시킬 경우에는 알코올, 페놀계 화합물, 알콕시실란, 페녹시실란 및 옥시란(에폭시) 등의 고리형 에테르 화합물 등을 들 수 있어 카르바메이트기를 형성시킬 경우에는 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있어 카르복시기를 형성시킬 경우에는 오존, 염소 가스, 불소 가스, 이산화 염소, 아산화 질소, 2,2,6,6,-테트라메틸피페리딘-1-옥실(TEMPO) 등의 N-옥실 화합물 등을 들 수 있다. 또한 디카르복실산을 반응시켜도 좋다. 디카르복실산으로서는 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 프탈산, 푸마르산, 말레산, 이소프탈산, 테레프탈산 등을 들 수 있다. 이들 화학 개질제는 1종 또는 2종 이상을 이용하여도 상관없다.
상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유는 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 함유하며, 상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유 함량이 1 중량부 미만이면 충분한 인장강도 및 균열발생을 저감시키는 효과에 문제가 있으며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 배합이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물은 속경성 결합재 5 내지 40 중량%, 잔골재 5 내지 50 중량% 및 굵은골재 5 내지 40 중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 0.1 내지 10 중량% 및 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 더 혼합하여 소정시간(예컨대, 1 내지 10분) 동안 교반하여 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법을 제공한다.
상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법은 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위 및 아스팔트 콘크리트를 노면 파쇄기를 이용하여 제거하고 청소하는 단계; 상기 청소된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 처리된 상부에 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 타설하는 단계; 타설된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 표면의 미끄럼 방지를 위하여 종횡방향의 타이닝을 실시하는 단계; 및 상기 타이닝된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 상부에 피막 양생제를 도포하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 열화 부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근의 녹을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하여야 하나 본 발명에 의하면, 별도의 철근 방청 처리는 하지 않아도 된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법에 따르면, 우수한 강도 (압축, 휨, 부착) 및 염분침투저항성, 동결융해저항성 및 표면박리저항성 등의 내구성을 제공하여, 공용기간 연장과 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 친환경 소재의 성분을 사용하여 환경 오염을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 경화속도가 빨라 신속하게 콘크리트 도로의 파손부위를 복구함으로써 차량 통제 시간 및 시공 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<제조예 1>
호모지나이저를 이용하여, 닛코 유지(주) 제의 정제 어유(요오드가:163.7, 산가:0.5, 비누화가) 50 중량부, 이온 교환수 46 중량부, 폴리옥시에틸렌 로릴에테르 4 중량부를 6000 rpm에서 1시간 교반하고 에멀젼을 제조하였다. 교반기를 이용하여, 개질 천연고무 라텍스(ENR 라텍스, 에폭시화율 65 몰%)에 상기 에멀젼을 300 rpm에서 30분간 교반시켜 혼합한 후, 실온에서 24 시간 방치하여 숙성하였다. 다음에 숙성시킨 혼합물에 대해서 150℃의 수증기를 불어넣어 응고시켰다. 이와 같이 하여 얻어진 고무의 수분을 제거하고, 또한 순수에 1시간 침지했다. 그 후,3% 암모니아수에 5시간 침지하고 50℃에서 3 일간 건조시켜 고무를 제조하였다.
<제조예 2>
0.1~2 mm 절단된 건조 동백잎 100 g를 취해, 약 900 mL의 n-헥산으로 42℃에서 2시간 흔들면서 추출하였다. 이후에 정성 여과지 No. 131을 이용하여 여과하고 여과된 추출액을 농축하여 큐티쿨라층 추출물을 얻었다.
<제조예 3>
TiB2 및 TiN을 B와 N의 몰비율이 1:1이 되도록 혼합한 후; 상기 혼합물을 고에너지 볼 밀을 이용하여, 물리적으로 분쇄한 후; 상기 분쇄된 혼합물을 700 ℃의 온도에서 2시간 동안 가열하여 염소 기체(Cl2)와 반응시킨 후; 수소 분위기 하에서 500℃의 온도에서 1시간 동안 가열하여 비표면적이 820 m2/g인 다공성 질화붕소를 제조하였다.
<제조예 4>
물 400 ml에 수산화나트륨 30 g를 용해시킨 수용액에 3-클로로-2-하이드록시-프로필 트리메틸암모늄 클로라이드의 65 중량% 수용액(카치오마스타 C(등록상표), 욧카이치 합성(주)제) 177 g를 첨가한 수용액을 조제했다. 이 수용액을 교반하면서 셀룰로스 섬유 원료로서 광엽수 표백 크라프트펄프(LBKP, 오지제지(주) 제, 고형분 농도 34 질량%) 29 g를 소량씩 첨가하고 3시간 교반했다. 교반 후, 여별하고 여과액이 중성이 될 때까지 물로 세척했다. 이상과 같이 양이온기를 도입한 셀룰로스 섬유(1)를 얻었다. 이 양이온화 셀룰로오스 섬유의 질소 도입량은 0.36 질량%이며 양이온기의 도입량은 0.24 mmol/g였다. 상기 양이온화 미세 셀룰로스 섬유의 수평균 섬유 직경은 4.2 nm, 수평균 섬유 길이는 800 nm였다.
<실시예 및 비교예>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 속경성 혼합재, 잔골재 및 굵은 골재를 강제식 혼합믹서에 투입한 후, 건배합 조건으로 3분간 혼합하고, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 물 및 기능성 첨가제를 동시에 투입하여 1분 30초간 혼합하여 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 및 비교용 콘크리트 조성물을 제조하였다.
구분(중량부) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
잔골재 32 31 32 32 33
굵은골재 21 25 23 21 21
물 1 1 1 1 1
속경성 혼합재 28 31 27 27 28
조강 포틀랜드 시멘트 100 100 100 100 100
칼슘설포알루미네이트 36 37 34 34 34
개질유황 24 28 26 26 26
황산알루미늄 36 33 33 33 33
질화붕소(제조예3) 19 15 17 17 17
알로펜 5 5 5 5 5
칼슘 알루미노페라이트 5 5 5 5 5
기능성 첨가제 18 12 17 19 17
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 100 100 100 100
천연 고무(제조예1) 37 34 35 - -
큐티쿨라층 추출물(제조예2) 27 25 22 - -
페노티아진 17 17 15 - 15
폴리카르복실산계 감수제 5 5 5 - 5
에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 10 8 10 - -
티오디포스페이트 2 2 2 - 2
셀룰로오스 섬유(제조예4) - - 10 - -
<시험예>
하기의 표 2는 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에 대한 각종 시험결과를 나타낸 것이다.
시험항목 비고 실시예 1 실시예 2 실시예3 비교예 1 비교예 2
길이변화율(%, 7일) KS F 2424 0. 001 0.001 0.001 0.07 0.06
압축강도(MPa)_4시간 KS F 2405 31 35 39 19 21
휨강도(MPa)_ 4시간 KS F 2405 7.5 8.1 8.7 2.6 3.5
접착강도(MPa)_ 4시간 KS F 2762 2.6 3.0 3.4 1.3 1.1
염소이온침투저항성
(coulombs, 7일)		 KS F 2711 211 189
 108 1157 1042
표면박리저항성
(mm, 7일)		 ASTM C 672
0=좋음
5=나쁨		 1 0 0 3 4
동결융해저항성
(%, 14일)		 KS F 2456
(300cycle-A법)		 94 95 98 56 64
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 길이변화율이 적고, 강도(압축, 휨, 접착) 및 내화학성 및 방수성이 우수하고, 동결융해 및 염해에 대한 내구성 등의 전반적인 물성이 월등히 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1)잔골재 5 내지 50 중량%;
2)굵은골재 5 내지 40 중량%;
3)물 0.1 내지 10 중량%;
4)조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 40 중량부, 개질유황 10 내지 30 중량부, 황산알루미늄 30 내지 50 중량부, 질화붕소 10 내지 30 중량부, 알로펜 1 내지 10 중량부 및 칼슘 알루미노페라이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 속경성 혼합재 5 내지 40 중량%; 및
5)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 100 중량부, 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무 20 내지 50 중량부, 동백의 잎으로부터 얻어진 큐티쿨라층 추출물 10 내지 30 중량부, 페노티아진 10 내지 30 중량부, 폴리카르복실산계 감수제 0.1 내지 10 중량부, 에틸렌-에틸아크릴레이트-무수 말레산 공중합체 1 내지 15 중량부 및 티오디포스페이트 1 내지 5 중량부를 함유하는 기능성 첨가제 1 내지 30 중량%를 포함하고,
상기 어유가 함유된 에폭시화 천연 고무는
에폭시화율이 65 내지 75몰%인 천연고무와, 어유를 수중유적형 에멀젼으로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계와,
상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 응고하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 큐티쿨라층 추출물은
동백의 잎을 건조하여 분쇄하는 단계,
상기 분쇄된 잎을 n-헥산, 사이클로헥산, 이소헥산, 메틸사이클로헥산, 노멀 펜탄, 이소옥탄, 스쿠알렌, 유동 파라핀로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 지용성 용매로 추출하는 단계 및
상기 추출된 추출물을 농축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물.
제1항에 있어서,
상기 질화붕소는 비표면적이 600 내지 1,000 m2/g인 다공성 질화붕소인 것이고;
상기 다공성 질화붕소는 TiB2 및 TiN을 B와 N의 몰비율이 1:1이 되도록 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 고에너지 볼 밀을 이용하여, 물리적으로 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 혼합물을 300 내지 1,200 ℃의 온도에서 5분 내지 5시간 동안 가열하여 염소 기체(Cl2)와 같은 할로겐 기체와 반응시키는 단계; 및
수소 분위기 하에서 400 내지 600℃의 온도에서 10분 내지 2시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물.
제1항에 있어서,
상기 기능성 첨가제는 양이온화된 셀룰로오스 섬유 1 내지 20 중량부를 추가로 함유하며,
상기 양이온화된 셀룰로오스 섬유는 셀룰로오스의 하이드록시기에, 아실기, 이소시아네이트기, 알킬기, 옥시란기, 옥세탄기, 티이란기, 티에탄기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기가 도입되며,
상기 치환기 도입은 화학적 개질제를 사용한 유화중합으로 수행되는 것을 특징으로 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물.
제1항 또는 제3항 또는 제4항 또는 제5항에 따른 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법으로서,
콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위 및 아스팔트 콘크리트를 노면 파쇄기를 이용하여 제거하고 청소하는 단계;
상기 청소된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계;
상기 처리된 상부에 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물을 타설하는 단계;
타설된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 표면의 미끄럼 방지를 위하여 종횡방향의 타이닝을 실시하는 단계; 및
상기 타이닝된 상기 내구성이 개선된 속경성 시멘트 콘트리트 조성물 상부에 피막 양생제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로포장 보수공법.
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