KR102283131B1 - 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법 - Google Patents

콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법에 관한 것으로서, 폴리머 100중량부에 대하여, 산화마그네슘(MgO) 1~20중량부, 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10) 5~30중량부, 화산석분말, 굴패각분말, 황토분말 중에서 적어도 1종의 항균성재료 1~30중량부, 탄화규소섬유 또는 폴리프로필렌섬유 20~60중량부, 감태, 모자반, 톳, 미역 중에서 적어도 1종의 바이오재료 5~20중량부를 포함하며, 상기 폴리머는, SBR(Styrene Butadiene Ruber) 또는 실리콘의 합성폴리머나 폴리우레아 에폭시 복합수지의 초속경폴리머 또는 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하되, 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하는 경우, 합성폴리머 : 초속경폴리머 = 1~2 : 0.5~1.5의 중량비로 배합하며, 상기 항균성재료는 입자크기 30~100㎛인 초고강도 초속경 크랙 및 단면 복구 표면처리용 친환경 항균 방청 방식 몰탈 및 이를 이용한 보수 보강용 친환경 고강도 몰탈공법을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일반 주택을 비롯하여 도로나 교량 또는 상하수도 등 다양한 구조물의 균열 및 단면 복구와 표면처리 등을 비롯한 보수 및 보강에 활용할 수 있고, 특히 신속한 시공을 가능하게 하면서도 강도를 향상시킬 수 있고 항균이나 방청 방식 등 친환경성을 구현할 뿐만 아니라 항균과 방청 방식 및 팽창으로 균열방지효과를 높임은 물론 기존 도막과의 밀착성을 갖게 하는 등 우수한 품질로 시공할 수 있다.

Description

콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법{ECO-FRIENDLY MORTAR, AND ECO-FRIENDLY REPAIR REINFORCEMENT CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리시 신속한 시공을 가능하게 하면서도 강도를 향상시킬 수 있도록 하고 항균 방청 방식 등 친환경성을 구현할 수 있도록 함은 물론 항균 성능 및 부착 성능을 높일 수 있도록 한 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 구조물은 콘크리트 등 건설재료를 이용한 시공을 통해 건설되는 구조물로서, 일반 주택을 비롯하여 도로나 교량 또는 상하수도 등의 사회기반시설을 포함한다.
이와 같은 콘크리트 구조물은 건설 후 인위적 요인에 의해 지속적인 반복하중과 과하중 상태에 놓이게 되며, 바람이나 태풍을 비롯한 폭염 또는 폭설 등 자연의 환경적 요인에 의해서도 물리적 또는 화학적 변형이 야기되어 내구성이 저하되는 등 노후화된다.
이렇게 건설 후 노후화되는 콘크리트 구조물은 안전상 위험을 초래하게 되므로 보수나 보강 등의 작업을 통한 유지관리가 요구되는데, 다양한 보수 보강 공법들이 제안 및 개시되어 활용되고 있다.
한편, 이러한 콘크리트 구조물의 보수나 보강 작업에 있어 시멘트 몰탈이 가장 보편적으로 사용되고 있었으나, 종래 시멘트 몰탈은 낮은 강도 특성과 경화시간이 길고 수분 손실에 따른 건조수축 변형량이 크다는 단점을 가지고 있으며, 보수나 보강 작업을 수행하는 경우 장시간 동안 구조물을 이용 또는 사용할 수가 없게 되는 문제점이 있었다.
이에, 종래 시멘트 콘크리트가 갖는 단점을 해결하기 위해 폴리머를 이용하는 몰탈이 제안 및 개시되어 있을 뿐만 아니라, 속경성을 구비하여 신속한 시공을 가능하게 하거나 고강도를 갖게 하는 등 다양한 보수 보강 재료들이 제안 및 개시되어 있으며, 또한 이들을 보완하기 위한 보수 보강 재료들에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2106353호 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0074575호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리시 신속한 시공을 가능하게 하면서도 강도를 향상시킬 수 있도록 하며 항균과 방청 및 방식 등 친환경성을 구현할 수 있도록 한 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 항균과 방청 방식 등의 성능을 발휘함은 물론 부착 성능을 높일 수 있도록 하며, 항균과 방청 방식 및 팽창으로 균열방지효과를 높임은 물론 기존 도막과의 밀착성을 갖도록 한 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 일반 주택을 비롯하여 도로나 교량 또는 상하수도 등 다양한 구조물의 균열 및 단면 복구와 표면처리 등을 비롯한 보수나 보강 또는 보수 보강 등에 유용하게 활용할 수 있도록 한 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈은, 폴리머 100중량부에 대하여, 산화마그네슘(MgO) 1~20중량부, 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10) 5~30중량부, 화산석분말, 굴패각분말, 황토분말 중에서 적어도 1종의 항균성재료 1~30중량부, 탄화규소섬유 또는 폴리프로필렌섬유 20~60중량부, 감태, 모자반, 톳, 미역 중에서 적어도 1종의 바이오재료 5~20중량부를 포함하며, 상기 폴리머는, SBR(Styrene Butadiene Ruber) 또는 실리콘의 합성폴리머나 폴리우레아 에폭시 복합수지의 초속경폴리머 또는 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하되, 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하는 경우, 합성폴리머 : 초속경폴리머 = 1~2 : 0.5~1.5의 중량비로 배합하며, 상기 항균성재료는 입자크기 30~100㎛인 것을 특징으로 한다.
여기에서, 항균성을 보강하기 위해 마조람추출액, 대황추출액, 타임하이드로졸, 소나무껍질추출액, 포도씨추출액, 아로니아추출액 중에서 적어도 1종의 항균성 첨가제 5~20중량부를 더 첨가할 수 있다.
여기에서, 초속경시멘트 또는 포틀랜드시멘트 5~20중량부, 고성능 감수제로서 폴리카르본산계 분말 0.1~3중량부를 더 첨가하며, 상기 초속경 시멘트는 CaO 51.4%, SiO2 11.9%, Al2O3 12.9%, SO3 13.5%, Fe2O3 2.4%, MgO 1.7%, TiO2 0.6%, K2O 0.5%를 포함하는 성분이고, 밀도 2.90~2.95g/㎤이며, 상기 고성능 감수제는 밀도 0.5~1.06g/㎤, pH 5.5~7.5일 수 있다.
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여기에서, 수화반응율을 높여 작업시간을 단축시킬 수 있도록 하기 위해 600~1000℃에서 소성 처리한 경소마그네시아(light burned magnesia)이며, 상기 경소마그네시아는 입자크기 10~20㎛이고 분말도 7500~8500㎠/g일 수 있다.
여기에서, 상기 바이오재료는, 볼밀을 사용하여 입자크기 40~60㎛가 되도록 분쇄 처리하되, 분쇄시 규사를 투입하여 분쇄효율을 높이면서 재응집 현상을 방지토록 할 수 있다.
여기에서, 상기 합성폴리머는 SBR(Styrene Butadiene Ruber)의 경우, 스티렌 60~70중량%와 부타디엔 30~40중량으로 이루어지되, 밀도 1.00~1.12g/㎤, pH 8~8.2, 점도 20~30cps(25℃에서), 표면텐션 25℃에서 30~40dynes/cm이며; 상기 초속경폴리머는 점도 14~15cps(25℃에서)이고, 경화제와 1 : 1의 중량비로 배합되는 2액형이며; 상기 바이오재료는 입자크기 40~60㎛, 밀도 0.80~0.90g/cm3, pH 6.0~6.8일 수 있다.
여기에서, 편백나무톱밥 55중량%, 미강 40중량%, 에센셜오일 5중량%로 배합된 항균성 보조제를 더 첨가하되, 상기 항균성 보조제는 폴리머 100중량부에 대하여 1~5중량부를 더 첨가하며; 상기 항균성 보조제는, 미강을 기름에 볶은 후 상온에서 24시간 동안 건조하여 전처리된 미강으로 제조 및 분쇄하여 분말화하고, 상기 편백나무톱밥과 에센셜오일을 혼합하여 12시간 동안 30℃에서 유지시킨 후 상기 전처리된 미강분말을 첨가하여 혼합한 상태에 상온(20~25℃)에서 12시간 유지시켜 1차혼합물을 제조하고, 상기 1차혼합물을 함수율 18wt% 내지 22wt%가 되도록 물을 첨가하면서 교반하여 2차혼합물을 제조하고, 상기 2차혼합물을 상온(20~25℃)에서 30시간 동안 숙성시켜 제조할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용한 친환경 보수 보강공법은, 균열 및 단면 복구를 위한 구조물의 시공 표면을 깨끗하게 정리하는 단계; 균열 및 단면 복구를 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면 복구와 표면처리용 몰탈을 충진 또는 도포하는 단계;를 포함하며, 상기 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈은, 상술한 구성을 갖는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일반 주택을 비롯하여 도로나 교량 또는 상하수도 등 다양한 구조물의 균열 및 단면 복구와 표면처리 등을 비롯한 보수 및 보강에 유용하게 활용할 수 있는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법을 제공하며, 특히 신속한 시공을 가능하게 하면서도 강도를 향상시킬 수 있고 항균이나 방청 방식 등 친환경성을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 항균과 방청 방식 등의 성능을 발휘함은 물론 부착 성능을 높일 수 있으며, 탄성 및 팽창 등의 특성까지 발휘할 수 있으며, 항균과 방청 방식 및 팽창으로 균열방지효과를 높임은 물론 기존 도막과의 밀착성을 갖게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물의 균열 및 단면 복구와 표면처리 등을 비롯하여 열악한 환경조건에서도 보수나 보강 또는 보수 보강을 효과적으로 수행할 수 있고, 몰탈의 속경성을 증대시킬 수 있으며, 우수한 품질로 시공할 수 있다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈 및 이를 이용한 친환경 보수 보강공법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈은, 기본적으로 폴리머를 이용하는 폴리머 몰탈에 관한 것이고, 시멘트를 추가하는 구성으로 하여 폴리머 시멘트 몰탈로도 사용할 수 있도록 하며, 항균과 방청, 방식, 탄성 및 팽창 등의 성능을 발휘함과 더불어 부착 성능을 높일 수 있는 구성을 제안한다.
이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈은 폴리머 100중량부에 대하여 산화마그네슘(MgO) 1~20중량부, 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10) 5~30중량부, 항균성재료 1~30중량부, 강도보강섬유 20~60중량부, 바이오재료 5~20중량부를 포함하는 기본 구성으로 이루어지게 할 수 있다.
상기 폴리머는 기본적으로 내구성 및 화학 저항성을 향상시키고 공기를 연행시키며, 강도증진의 효과는 물론 물의 침투성을 저하시키며, 방청과 방식 기능은 물론 부착강도를 높여주는 작용을 한다.
상기 폴리머는 합성폴리머 또는 초속경폴리머 중에서 어느 하나를 선택 사용하거나 또는 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 배합하여 모두 사용할 수도 있다.
상기 합성폴리머로는 SBR(Styrene Butadiene Ruber) 또는 실리콘 등을 사용할 수 있다.
상기 초속경폴리머는 상기한 기본 작용 이외에 경화시간을 단축시키기 위한 것으로서, 폴리우레아 에폭시 복합수지를 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하는 경우에는 합성폴리머 : 초속경폴리머 = 1~2 : 0.5~1.5의 중량비로 배합하여 사용함이 바람직하다.
여기에서, 상기 합성폴리머에 있어, SBR(Styrene Butadiene Ruber)을 사용하는 경우에는 스티렌 60~70중량%와 부타디엔 30~40중량으로 배합함이 바람직하다.
또한, SBR(Styrene Butadiene Ruber)을 사용하는 경우에는 밀도 1.00~1.12g/㎤, pH 8~8.2, 점도 20~30cps(25℃에서), 표면텐션 25℃에서 30~40dynes/cm인 물리화학적 특성을 만족하도록 한다.
상기 초속경폴리머는 점도 14~15cps(25℃에서)의 것을 사용하고, 경화제와 1 : 1의 중량비로 배합되는 2액형을 사용함이 바람직하다.
상기 산화마그네슘(MgO)과 상기 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10)은 상호간 수화반응을 통해 급속한 경화를 가능하게 하는 급속 보수를 위한 결합재로서 사용되는 것으로서, 몰탈 측 물과의 배합을 통한 시공시 작업효율을 높일 수 있는 수화반응율을 갖게 하면서 빠른 경화를 유도하며, 몰탈 측 강도를 확보 및 부착성을 갖게 하는 작용을 한다.
여기에서, 상기 산화마그네슘(MgO)은 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10)과 함께 결합재로 사용할 시, 작업가능시간을 확보하는 등 수화반응효율을 높이면서도 작업시간을 단축시킬 수 있도록 하기 위해 600~1000℃에서 소성 처리한 경소마그네시아(light burned magnesia)를 사용함이 바람직하다.
이때, 상기 경소마그네시아는 입자크기 10~20㎛이고, 분말도 7500~8500㎠/g인 것을 사용함이 바람직하다.
즉, 상기 산화마그네슘(MgO), 특히 경소마그네시아는 상술한 조성을 갖는 몰탈을 물과 혼합하여 사용시, 상기 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10)과의 수화반응을 통해 마그네시아 인산염 결합재로서 기능하여 몰탈 측 빠른 경화를 유도함과 더불어 강도를 확보 및 부착성을 갖게 하는 작용을 한다.
상기 항균성재료는 항균 탈취기능을 갖는 화산석분말, 굴패각분말, 황토분말 중에서 적어도 1종을 사용할 수 있고, 입자크기 30~100㎛로 사용할 수 있다.
상기 강도보강섬유는 탄화규소섬유 또는 폴리프로필렌섬유일 수 있으며, 콘크리트의 중성화를 방지할 수 있다.
여기에서, 상기 탄화규소섬유는 강도 확보와 내열성 및 부식방지 기능을 하며, 입자크기 50~80㎛의 직경, 밀도 2.62~3.2g/㎤, 모스경도 9~9.6의 것을 사용함이 바람직하다.
상기 탄화규소섬유는 탄화규소(SiC)가 갖는 물리화학적 특성에 의해 몰탈 측 압축강도와 휨강도 및 부착강도를 향상시킬 수 있고, 부식 저항성과 내침식성 및 온도변화에도 안정적인 특성으로 외부인자의 침투 저항 작용을 하므로 내구성을 향상시킬 수 있다.
여기에서, 상기 폴리프로필렌섬유는 강도 확보와 방청 방식 기능은 물론 몰탈 측 시공 후 팽창 및 탄성을 통해 미세 균열을 제어하는 기능을 하며, 입자크기 40~60㎛의 직경, 밀도 0.91~0.96g/㎤, 인장강도 520~580MPa의 것을 사용함이 바람직하다.
상기 바이오재료는 감태, 모자반, 톳, 미역 중에서 적어도 1종을 사용할 수 있으며, 몰탈 측 부착성을 높여줄 수 있다.
이때, 상기 바이오재료는 입자크기 40~60㎛, 밀도 0.80~0.90g/cm3, pH 6.0~6.8의 것을 사용함이 바람직하다.
여기에서, 상기 바이오재료는 볼밀을 사용하여 입자크기 40~60㎛가 되도록 분쇄 처리하되, 분쇄시 규사를 일정량 투입함으로써 분쇄효율을 높이면서 재료들이 재응집되는 현상을 방지하도록 한다.
여기에서, 상기 규사는 바이오재료의 총투입량 대비 3~5중량% 정도면 충분하다 할 수 있다.
여기에서, 상기 규사는 보통 몰탈의 잔골재로 사용되는 것으로서, 방청 방식 기능을 하므로 바이오재료와 분리하지 않고 함께 몰탈 재료로 사용하여도 무방하다.
여기에서, 상기 규사는 입자크기 0.2~0.6mm의 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 상술한 기본 구성에 더하여 폴리머 100중량부에 대하여 시멘트 5~20중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 시멘트는 초속경시멘트 또는 포틀랜드시멘트를 사용함이 바람직하다.
이와 같이, 시멘트를 첨가하는 경우에는 워커빌리티의 확보와 물과 혼합하여 몰탈을 사용시 슬럼프 조절이 가능하도록 하는 등 유동성을 확보하기 위해 고성능 감수제를 함께 사용하고, 이와 더불어 시멘트의 응결을 촉진하여 신속한 시공을 수행하도록 하기 위해 급결제를 함께 사용함이 바람직하다.
여기에서, 상기 초속경시멘트는 CaO 51.4%, SiO2 11.9%, Al2O3 12.9%, SO3 13.5%, Fe2O3 2.4%, MgO 1.7%, TiO2 0.6%, K2O 0.5% 등을 포함하는 성분이고, 밀도 2.90~2.95g/㎤의 것을 사용함이 바람직하다.
상기 고성능 감수제로는 폴리카르본산계 분말을 사용하되, 폴리머 100중량부에 대하여 0.1~3중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 고성능 감수제는 밀도 0.5~1.06g/㎤, pH 5.5~7.5의 것을 사용함이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 폴리머 100중량부에 대하여 항균성 첨가제 5~20중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 항균성 첨가제는 몰탈 측 항균성을 보강하기 위한 것으로서, 마조람추출액, 대황추출액, 타임하이드로졸, 소나무껍질추출액, 포도씨추출액, 아로니아추출액 중에서 적어도 1종을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 폴리머 100중량부에 대하여 항균성 보조제 1~5중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 항균성 보조제는 항균성을 증대시키기 위한 것으로서, 편백나무톱밥 55중량%, 미강 40중량%, 에센셜오일 5중량%로 배합될 수 있다.
이와 같은 상기 항균성 보조제는 하기와 같은 공정으로 제조함이 바람직하다.
미강을 기름에 볶은 후 상온에서 24시간 동안 건조하여 전처리된 미강으로 제조 및 분쇄하여 분말화하고, 상기 편백나무톱밥과 에센셜오일을 혼합하여 12시간 동안 30℃에서 유지시킨 후 상기 전처리된 미강분말을 첨가하여 혼합한 상태에 상온(20~25℃)에서 12시간 유지시켜 1차혼합물을 제조하고, 상기 1차혼합물을 함수율 18wt% 내지 22wt%가 되도록 물을 첨가하면서 교반하여 2차혼합물을 제조하고, 상기 2차혼합물을 상온(20~25℃)에서 30시간 동안 숙성시켜 제조할 수 있다.
여기에서, 상기 항균성 보조제는 편백나무톱밥과 에션셜오일에서 발생되는 천연성분의 피톤치드를 통해 항균효과 및 탈취효과를 제공할 수 있고, 이를 통해 콘크리트구조물 상에 곰팡이 또는 세균 등이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 장기간 사용에도 균열 발생을 방지할 수 있다.
본 발명에서는 상술한 구성을 갖는 다양한 실시예들에 있어 이들을 기본 구성에 추가하거나 또는 다수의 실시예들을 서로 병합하는 형태로 사용할 수 있는 등 수정 또는 변형이 가능하다.
한편, 이하에서는 본 발명에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈에 대해 더욱 구체적인 실시예를 기재하여 설명하기로 한다.
하기에서 기재하는 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 기재하는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
(실시예 1)
폴리머 100중량부에 대하여 경소마그네시아 10중량부, 인산나트륨(Na5P3O10) 30중량부, 황토분말 20중량부, 탄화규소섬유 50중량부, 감태 10중량부로 배합한 상태에 물을 투입하여 몰탈을 완성하였으며, 이를 시험용 몰드에 투입하여 성형하였다. 성형이 끝난 시편은 상온에서 24시간 경과 후 탈형한 상태에 자연 양생하였다.
(실시예 2)
상기한 실시예 1에 초속경시멘트 10중량부와 폴리카르본산계 분말 1중량부를 추가하여 배합하였다.
(실시예 3)
상기한 실시예 1에 마조람추출액 10중량부를 추가하여 배합하였다.
(실시예 4)
상기한 실시예 1에 편백나무톱밥 55중량%, 미강 40중량%, 에센셜오일 5중량%로 배합된 항균성 보조제를 추가하여 배합하였다.
이때, 상기한 실시예 1 내지 4에 대해 [KS F-4042:2012] 시험방법으로 물성을 측정하되 재령 7일까지만 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
시험항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
휨강도
(N/㎟)		 1일 15.4 16.1 15.4 15.9
3일 20.2 22.9 20.2 22.4
7일 29.8 32.1 29.8 31.7
압축강도
(N/㎟)		 1일 45.1 46.2 45.1 46.3
3일 69.6 70.4 69.5 70.3
7일 87.4 89.7 86.8 90.6
부착강도
(N/㎟)		 표준조건 3.2 2.9 3.3 3.5
온냉반복 후 2.8 2.7 2.9 3.1
내알칼리성(N/㎟) 65.3 64.1 65.2 65.8
중성화 저항성(mm) 2.8 2.6 2.8 2.9
투수량(g) 2.1 2.2 2.1 1.8
물흡수계수(kg/㎡h0.5) 0.21 0.23 0.21 0.20
습기투과저항성(m) 1.7 1.8 1.7 1.6
상기 표 1에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에 있어서는 휨강도와 압축강도 및 부착강도가 우수하여 초고강도 구현이 가능함을 나타내고 있고, 흡수율이 우수하여 초속경 구현이 가능함을 나타내고 있다.
또한, 상기한 실시예 1 내지 4에 대해 항균성능을 테스트하였으며, 그 결과를 표 2 및 표 3에 나타내었다.
항균성능 테스트는 최소생육억제 농도(MIC)시험을 실시하였으며, 최소생육억제농도(MIC)의 측정은 KS F 4403 부속서 2「유황 산화 세균에 대한 무기 방균제의 최소 생육 억제 농 도(MIC)측정법」에 준하여 실시하였다. 유황산화세균의 특성에 맞춰 시험균액을 제조하여 농도별로 첨가한 각각의 시험구를 준비하여 밀봉한 후 고압증기 살균을 실시하였다. 실시예에 따른 시료를 준비하고 배양균 희석액 1mL를 접종하여 전체량을 100mL로 맞추었다. 접종된 시료를 온도 30℃, 150rpm으로 조절된 회전 배양기에 넣고 4주간 배양한 후 배지색의 변색 여부를 확인하여 항균제의 항균성능을 측정하였다. 하기 표 3에서 청색은 시험균이 증식하지 않음을 의미하고, 황색은 시험균이 증식함을 의미한다.
시험항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
최소생육억제농도(ppm) 37 41 29 23
상기 표 2에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에 있어서는 최소생육억제 농도(MIC)의 기준치인 50ppm 이하를 나타내고 있으며, 항균성능을 발휘함을 확인할 수 있다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
0일 청색 청색 청색 청색
2일 청색 청색 청색 청색
1주 청색 청색 청색 청색
4주 청색 청색 청색 청색
상기 표 3에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에 있어서는 실시예 1 내지 실시예 4에서 모두 4주 동안 청색을 유지하고 있음을 나타내고 있으며, 항균성능을 발휘함을 확인할 수 있다.
한편, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용한 친환경 보수 보강공법을 설명하면 다음과 같다.
콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 보수 보강용 표면에 충진 또는 도포하기 위해 균열 및 단면 복구 등을 위한 구조물의 시공 표면을 깨끗하게 정리한다.
이때에는 고압 공기나 물을 이용한 세척 또는 이물질을 제거할 수 있으며, 공지의 아주 다양한 방법이 적용될 수 있다.
그리고, 이렇게 균열 및 단면 복구 등을 위한 구조물의 시공 표면을 깨끗하게 정리한 다음에는 균열 및 단면 복구 등을 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 충진 또는 도포한다.
이때, 상기 균열 및 단면복구와 표면처리용 친환경 몰탈은 앞서 상세하게 설명한 바와 같이, 폴리머 100중량부에 대하여 산화마그네슘(MgO) 1~20중량부, 인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10) 5~30중량부, 항균성재료 1~30중량부, 강도보강섬유 20~60중량부, 바이오재료 5~20중량부를 포함하는 기본 구성을 포함한다 할 수 있다.
여기에서, 콘크리트의 균열 및 단면복구와 표면처리용 친환경 몰탈은 앞서 설명한 상세한 기술내용을 준용하는 것으로 한다.
또한, 상기 균열 및 단면 복구 등을 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면 복구와 표면처리용 몰탈을 충진 또는 도포하는 단계 이전에는, 깨끗하게 정리된 표면에 프라이머를 도포하는 전처리를 수행할 수 있다.
더불어, 상기 균열 및 단면 복구 등을 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면복구와 표면처리용 몰탈을 충진 또는 도포하는 단계 이후에는, 마감도료로 도장하여 마감도막층을 형성할 수 있다.
즉, 이와 같은 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용한 친환경 보수 보강공법을 통해서는 신속한 시공을 가능하게 하면서도 강도를 향상시킬 수 있고 항균이나 방청 방식 등 친환경성을 구현할 수 있으며, 항균과 방청 방식 및 팽창으로 균열방지효과를 높임은 물론 기존 도막과의 밀착성을 갖게 하는 등 우수한 품질로 시공할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.

Claims (10)

  1. 폴리머 100중량부에 대하여,
    산화마그네슘(MgO) 1~20중량부,
    인산칼륨(KH2PO4) 또는 인산나트륨(Na5P3O10) 5~30중량부,
    화산석분말, 굴패각분말, 황토분말 중에서 적어도 1종의 항균성재료 1~30중량부,
    탄화규소섬유 또는 폴리프로필렌섬유 20~60중량부,
    감태, 모자반, 톳, 미역 중에서 적어도 1종의 바이오재료 5~20중량부를 포함하며,
    상기 폴리머는 SBR(Styrene Butadiene Ruber) 또는 실리콘의 합성폴리머나 폴리우레아 에폭시 복합수지의 초속경폴리머 또는 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하되, 상기 합성폴리머와 초속경폴리머를 모두 사용하는 경우, 합성폴리머 : 초속경폴리머 = 1~2 : 0.5~1.5의 중량비로 배합하며,
    상기 항균성재료는 입자크기 30~100㎛이며,
    상기 바이오재료는 볼밀을 사용하여 입자크기 40~60㎛가 되도록 분쇄 처리하되, 분쇄시 규사를 투입하여 분쇄효율을 높이면서 재응집 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  2. 제 1항에 있어서,
    항균성을 보강하기 위해 마조람추출액, 대황추출액, 타임하이드로졸, 소나무껍질추출액, 포도씨추출액, 아로니아추출액 중에서 적어도 1종의 항균성 첨가제 5~20중량부를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  3. 제 1항에 있어서,
    초속경시멘트 또는 포틀랜드시멘트 5~20중량부,
    고성능 감수제로서 폴리카르본산계 분말 0.1~3중량부를 더 첨가하며,
    상기 초속경 시멘트는,
    CaO 51.4%, SiO2 11.9%, Al2O3 12.9%, SO3 13.5%, Fe2O3 2.4%, MgO 1.7%, TiO2 0.6%, K2O 0.5%를 포함하는 성분이고, 밀도 2.90~2.95g/㎤이며,
    상기 고성능 감수제는,
    밀도 0.5~1.06g/㎤, pH 5.5~7.5인 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 산화마그네슘은,
    수화반응율을 높여 작업시간을 단축시킬 수 있도록 하기 위해 600~1000℃에서 소성 처리한 경소마그네시아(light burned magnesia)이며,
    상기 경소마그네시아는 입자크기 10~20㎛이고 분말도 7500~8500㎠/g인 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 합성폴리머는,
    SBR(Styrene Butadiene Ruber)의 경우, 스티렌 60~70중량%와 부타디엔 30~40중량으로 이루어지되,
    밀도 1.00~1.12g/㎤, pH 8~8.2, 점도 20~30cps(25℃에서), 표면텐션 25℃에서 30~40dynes/cm이며;
    상기 초속경폴리머는,
    점도 14~15cps(25℃에서)이고, 경화제와 1 : 1의 중량비로 배합되는 2액형이며;
    상기 바이오재료는,
    입자크기 40~60㎛, 밀도 0.80~0.90g/cm3, pH 6.0~6.8인 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  8. 제 1항에 있어서,
    편백나무톱밥 55중량%, 미강 40중량%, 에센셜오일 5중량%로 배합된 항균성 보조제를 더 첨가하되,
    상기 항균성 보조제는 폴리머 100중량부에 대하여 1~5중량부를 더 첨가하며;
    상기 항균성 보조제는,
    미강을 기름에 볶은 후 상온에서 24시간 동안 건조하여 전처리된 미강으로 제조 및 분쇄하여 분말화하고,
    상기 편백나무톱밥과 에센셜오일을 혼합하여 12시간 동안 30℃에서 유지시킨 후 상기 전처리된 미강분말을 첨가하여 혼합한 상태에 상온(20~25℃)에서 12시간 유지시켜 1차혼합물을 제조하고,
    상기 1차혼합물을 함수율 18wt% 내지 22wt%가 되도록 물을 첨가하면서 교반하여 2차혼합물을 제조하고,
    상기 2차혼합물을 상온(20~25℃)에서 30시간 동안 숙성시켜 제조한 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈.
  9. 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용하여 구조물의 표면을 보수 보강하기 위한 친환경 보수 보강공법에 있어서,
    균열 및 단면 복구를 위한 구조물의 시공 표면을 깨끗하게 정리하는 단계;
    균열 및 단면 복구를 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면 복구와 표면처리용 몰탈을 충진 또는 도포하는 단계; 를 포함하며,
    상기 균열 및 단면 복구와 표면처리용 몰탈은,
    청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 5, 청구항 7, 청구항 8 중 어느 한 항에 의한 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈인 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용한 친환경 보수 보강공법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 균열 및 단면 복구를 위한 구조물의 시공 표면으로 균열 및 단면 복구와 표면처리용 몰탈을 충진 또는 도포하는 단계 이후에, 마감도료로 도장하여 마감도막층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열 및 단면 복구와 표면처리용 친환경 몰탈을 이용한 친환경 보수 보강공법.
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