KR102370241B1 - 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법 - Google Patents

속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 70 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 포함하며,
상기 속경 및 고내구성 결합재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 미분말 30 내지 50 중량부, 칼슘설포알루미네이트 15 내지 35 중량부, 클리놉틸로라이트 15 내지 35 중량부, 불화칼륨니켈코발트 10 내지 20 중량부, 폴리염화알루미늄 10 내지 20 중량부 및 산화 게르마늄 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이고;
상기 성능개선 혼화제는 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 아미노메틸폴리스티렌 수지 20 내지 40 중량부, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 20 내지 40 중량부, 글리시딜 메타크릴레이트 10 내지 30 중량부, 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 1 내지 10 중량부, 폴리아미도아민 1 내지 10 중량부 및 아미노레불리닉산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 매우 개선하고, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 고유동 및 고점성을 발휘하고, 고습윤 환경에서도 우수한 습윤경화성능을 나타낼 수 있으며, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 매우 우수하여, 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지하고 이들을 신속하고 긴급하게 보수, 복구 및 보강할 수 있는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법에 관한 것이다.

Description

속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법{HIGH DURABILITY AND RAPID CURING MORTAR COMPOSITION AND REPAIR AND REINFORCING METHOD OF CONCRETE STRUCTURE USING THE SAME}
본 발명은 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 매우 개선하고, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 고유동 및 고점성을 발휘하고, 고습윤 환경에서도 우수한 습윤경화성능을 나타낼 수 있으며, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 매우 우수하여, 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지하고 이들을 신속하고 긴급하게 보수, 복구 및 보강할 수 있는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법에 관한 것이다.
콘크리트의 균열은 염해, 열화와 같은 외적 환경 원인, 설계하중, 소성수축 또는 건조수축과 같은 재료 특성, 배합조건, 시공적인 요인 등의 여러 가지 요인에 의하여 많이 발생한다. 이와 같은 여러 가지 요인에 의해 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 되면 물이 콘크리트의 균열을 통해 침입하기 쉬워지고, 내부 철근부식 혹은 누수 등이 발생해 콘크리트 구조물의 내구성이 현저히 떨어지고, 미관이 악화될 뿐만 아니라, 심한 경우에는 콘크리트 구조물 자체의 하중을 견디지 못하고 붕괴될 수도 있다.
따라서, 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 대한 정기적인 점검과 유지관리가 필요한 상황이며, 보수, 복구 또는 보강이 필요한 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 대해서는 신속하고 긴급한 보수, 복구 및 보강이 진행될 수 있도록 속경성 보수모르타르 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
이러한 지상 및 지하 콘크리트 구조물의 보수를 위하여 사용되는 종래의 보수 모르타르는 일반적으로 건조수축이 심하고 균열 발생도 빈번하였다. 또한, 보수 모르타르에 균열이 발생하면 보수 모르타르의 내구성 저하는 물론 복구대상인 콘크리트의 내구성 저하도 초래하며, 특히, 균열을 통해 수분이 침투되는데, 수분은 각종 유해 성분의 이동수단이 되면서 동결융해의 원인이 되므로 내구성이 더욱 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 하수관거, 하수암거, 맨홀 및 관련 지하 콘크리트 구조물에 사용되는 모르타르 조성물을 콘크리트 포장도로, 터널이나 교량의 상판 등과 같은 지상 콘크리트 구조물의 보수에 사용하는 경우, 환경조건이 매우 상이하기 때문에 균열발생 및 내구성의 저하의 문제점을 해결하기에는 그 성능이 충분하지 못하였다. 또한, 이로 인하여 다시 표면이 박리되거나 균열이 발생하게 되면, 열화요인의 이동을 쉽게 하여 손상부가 더욱 신속히 확장되고 도로 위를 달리는 차량 하중에 의해 균열이 더욱 진행되어 열화의 진행을 촉진시키는 등 상기한 문제점은 더욱 심화되었다.
따라서 지상 및 지하 콘크리트 구조물의 효과적인 보수보강을 위하여, 균열을 최소화하고 균열발생을 억제하면서, 속경 및 고내구성을 갖는 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 특허등록 제10-1700133호 대한민국 특허등록 제10-1801616호 대한민국 특허등록 제10-1914474호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 보수 모르타르의 양생 속도를 향상시키고, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 개선하며, 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법을 제공하고자 하는 것이다.
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 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 70 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 포함하며,
상기 속경 및 고내구성 결합재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 미분말 30 내지 50 중량부, 칼슘설포알루미네이트 15 내지 35 중량부, 클리놉틸로라이트 15 내지 35 중량부, 불화칼륨니켈코발트 10 내지 20 중량부, 폴리염화알루미늄 10 내지 20 중량부 및 산화 게르마늄 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이고;
상기 성능개선 혼화제는 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 아미노메틸폴리스티렌 수지 20 내지 40 중량부, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 20 내지 40 중량부, 글리시딜 메타크릴레이트 10 내지 30 중량부, 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 1 내지 10 중량부, 폴리아미도아민 1 내지 10 중량부 및 아미노레불리닉산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 제공한다.
상기 불화칼륨니켈코발트는 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 것이고;
상기 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트는 니켈전구체 1 내지 5 몰비율 및 불화암모늄 10 내지 50 몰비율을 용매에 용해시킨 후, 순차적으로 불화칼륨 5 내지 20 몰비율 및 코발트전구체 1 몰비율을 용해시켜 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액을 100 내지 200 ℃의 온도에서 15 내지 30 시간 동안 열처리하는 단계; 및 상기 열처리가 완료된 혼합용액에서 침전물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것일 수 있다.
상기 폴리염화알루미늄은 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄 및 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄을 1: 1 내지 3 중량비율로 혼합한 것이고;
상기 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 2 내지 5 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 반응시켜 제조되는 것이고;
상기 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 1 내지 2 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 1차 반응시켜 중간체를 제조한 이후, 상기 제조된 중간체에 가성소다를 첨가하여 50 내지 100 ℃에서 2차 반응시켜 염기도가 50 내지 85%가 되도록 조절하여 제조되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법을 제공한다.
상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계는 상기 정리된 바탕면에 1차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 1차 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 보강시트를 부착하는 단계; 및 상기 보강시트가 부착된 표면에, 2차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법에 의하면, 보수 모르타르의 양생 속도를 향상시키는 속경성을 구현하여, 콘크리트 구조물을 신속하고 긴급하게 보수, 복구 및 보강할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장기강도는 물론 우수한 초기강도와 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 매우 개선하고, 콘크리트 구조물과의 부착성능이 우수하여, 콘크리트 구조물의 표면을 강화하고 조직을 치밀하게 하여 내부 콘크리트의 수밀성을 높여 균열을 최소화하고 균열발생을 억제함으로써 콘크리트 표면에서의 성능개선을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 고유동 및 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 고습윤 환경에서도 우수한 습윤경화성능을 나타낼 수 있으며, 뿐만 아니라, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 매우 우수하여 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써 지상 및 지하 콘크리트 구조물의 효과적인 보수보강에 매우 적합하게 적용될 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 명세서에서 사용되는 "콘크리트 구조물"이라 함은 하수관거, 하수암거, 맨홀 및 관련 지하 콘크리트 구조물 뿐만 아니라, 콘크리트 포장도로, 터널이나 교량의 상판, 측구 콘크리트, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 신축이음부, 교량 하부, 옹벽, 날개벽, 교각, 토목구조물 등과 같은 지상 콘크리트 구조물을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명의 일 구현예는 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 70 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 포함하며,
상기 속경 및 고내구성 결합재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 미분말 30 내지 50 중량부, 칼슘설포알루미네이트 15 내지 35 중량부, 클리놉틸로라이트 15 내지 35 중량부, 불화칼륨니켈코발트 10 내지 20 중량부, 폴리염화알루미늄 10 내지 20 중량부 및 산화 게르마늄 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이고;
상기 성능개선 혼화제는 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 아미노메틸폴리스티렌 수지 20 내지 40 중량부, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 20 내지 40 중량부, 글리시딜 메타크릴레이트 10 내지 30 중량부, 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 1 내지 10 중량부, 폴리아미도아민 1 내지 10 중량부 및 아미노레불리닉산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 제공한다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법에 의하면, 보수 모르타르의 양생 속도를 향상시키는 속경성을 구현하여, 콘크리트 구조물을 신속하고 긴급하게 보수, 복구 및 보강할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장기강도는 물론 우수한 초기강도와 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 매우 개선하고, 콘크리트 구조물과의 부착성능이 우수하여, 콘크리트 구조물의 표면을 강화하고 조직을 치밀하게 하여 내부 콘크리트의 수밀성을 높여 균열을 최소화하고 균열발생을 억제함으로써 콘크리트 표면에서의 성능개선을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 고유동 및 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 고습윤 환경에서도 우수한 습윤경화성능을 나타낼 수 있으며, 뿐만 아니라, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 매우 우수하여 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써 지상 및 지하 콘크리트 구조물의 효과적인 보수보강에 매우 적합하게 적용될 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 70 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 포함한다.
일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 본 발명의 명세서에서 "잔골재"라 함은 평균 입경이 5 mm 이하인 것을 의미한다.
상기 잔골재는 본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물에 20 내지 70 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 속경 및 고내구성 결합재는 속경성, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성, 불연성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다. 이러한 상기 속경 및 고내구성 결합재는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물에 5 내지 50 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경 및 고내구성 결합재는 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 미분말 30 내지 50 중량부, 칼슘설포알루미네이트 15 내지 35 중량부, 클리놉틸로라이트 15 내지 35 중량부, 불화칼륨니켈코발트 10 내지 20 중량부, 폴리염화알루미늄 10 내지 20 중량부 및 산화 게르마늄 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 미립도 포틀랜드 시멘트는 KS규격에 맞는 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 미립도 포틀랜드 시멘트는 분말도가 4,000 내지 8,000 cm2/g인 것을 사용하여, 우수한 초기강도발현 및 작업성을 제공할 수 있고, 균열발생을 매우 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다. 특히, 습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 경화성능을 제공하여, 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이하고, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 연속타설 시공 및 수질 오염 방지 등 시공성 및 친환경성이 우수한 효과가 있다. 이로써, 콘크리트 구조물의 표면을 강화하고 조직을 치밀하게 하여 내부 콘크리트의 수밀성을 높여 콘크리트 표면에서의 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 상기 속경 및 고내구성 결합재를 구성하는 다른 성분들의 함량은 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 고로슬래그 미분말은 잠재 수경성 특성을 가져, 장기 강도 발현 및 내구성을 증진시키는 기능을 한다.
이러한 고로슬래그 미분말은 철강 산업 부산물로서 주성분이 CaO와 SiO2 등으로, 시멘트와 그 조성이 유사하면서도 친환경적인 장점이 있다. 보다 구체적으로 상기 고로슬래그 미분말은 용광로 제선과정 중에서 발생되는 것으로서, 슬래그 배출시에 고온 용융 상태의 고로슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 분말화하여, 분말도가 4,500 내지 8,000 ㎠/g인 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 고로슬래그 미분말은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그 미분말의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 고로슬래그 미분말의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 초기 강도 발현 및 수축 방지 효과를 매우 개선함으로써, 습윤 환경에서도 기존 콘크리트 구조물에 대한 우수한 경화성능을 제공하여, 시공시간이 짧으면서도 시공의 용이성을 더욱 개선할 수 있고, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지하는 기능을 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 15 내지 35 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 클리놉틸로라이트는 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능을 매우 개선하고, 수축 방지 효과를 개선하여 균열 및 팽창파괴현상을 방지할 수 있고, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 기능을 한다.
상기 클리놉틸로라이트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 15 내지 35 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 클리놉틸로라이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 클리놉틸로라이트의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연되거나, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 불화칼륨니켈코발트는 우수한 강도 특성 뿐만 아니라, 수축 방지 효과를 개선하여 균열 및 팽창파괴현상을 방지할 수 있고, 내수성, 방수성, 내화학성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 기능을 한다.
이러한 상기 불화칼륨니켈코발트는 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 것을 사용함으로써, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 우수한 수축저감 효과 및 균열방지 효과를 매우 향상시키는 효과가 있다.
보다 구체적으로 상기 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트는 니켈전구체 1 내지 5 몰비율 및 불화암모늄 10 내지 50 몰비율을 용매에 용해시킨 후, 순차적으로 불화칼륨 5 내지 20 몰비율 및 코발트전구체 1 몰비율을 용해시켜 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액을 100 내지 200 ℃의 온도에서 15 내지 30 시간 동안 열처리하는 단계; 및 상기 열처리가 완료된 혼합용액에서 침전물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되어; 평균입경이 200 내지 600 nm인 것이고, KNi1-xCoxF3-δ(0 < x < 1, 0.1 < δ < 0.5)의 조성을 갖는 것을 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 니켈전구체는 질산니켈(nickel nitrate), 초산니켈(nickel acetate), 염화니켈(nickel chloride), 황산니켈(nickel sulfate), 이들의 수화물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있고; 상기 코발트전구체는 질산코발트(cobalt nitrate), 염화코발트(cobalt chloride), 초산코발트(cobalt acetate), 황산코발트(cobalt sulfate), 이들의 수화물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 용매는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 헥실렌 글리콜, 1,2 헥사데칸디올(1,2-hexadecanediol) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 글리콜류 용매; 또는 메틸 글리콜, 부틸 글리콜, 부틸 트리글리콜, 부틸 폴리글리콜, 헥실 글리콜, 헥실 디글리콜, 에틸헥실 글리콜, 에틸헥실 디글리콜, 아릴 글리콜, 페닐 글리콜, 페닐 디글리콜, 벤질 글리콜, 메틸 프로필렌 글리콜, 메틸 프로필렌 디글리콜, 메틸 프로필렌 트리글리콜, 프로필 프로필렌 글리콜, 프로필프로필렌 디글리콜, 부틸 프로필렌 글리콜, 부틸 프로필렌 디글리콜, 페닐 프로필렌 글리콜, 메틸 프로필렌 글리콜 아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 글리콜에테르류 용매를 사용할 수 있다.
상기 불화칼륨니켈코발트는 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 불화칼륨니켈코발트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 불화칼륨니켈코발트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리염화알루미늄은 우수한 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능 및 항균효과 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
이러한 상기 폴리염화알루미늄은 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄 및 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄을 1: 1 내지 3 중량비율로 혼합한 것을 사용하여, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 2 내지 5 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 반응시켜 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있고; 상기 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 1 내지 2 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 1차 반응시켜 중간체를 제조한 이후, 상기 제조된 중간체에 가성소다를 첨가하여 50 내지 100 ℃에서 2차 반응시켜 염기도가 50 내지 85%가 되도록 조절하여 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 폴리염화알루미늄은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리염화알루미늄의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리염화알루미늄의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 산화 게르마늄은 장기강도 개선효과에 탁월하며, 우수한 강도, 균열억제성능 및 수축 저항성능 및 항균효과와 함께, 동결융해 및 염해에 대한 내성, 불연성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 산화 게르마늄은 상기 미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화 게르마늄의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 산화 게르마늄의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성, 불연성 등의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다. 이러한 성능개선 혼화제는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물에 0.01 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 성능개선 혼화제는 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 아미노메틸폴리스티렌 수지 20 내지 40 중량부, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 20 내지 40 중량부, 글리시딜 메타크릴레이트 10 내지 30 중량부, 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 1 내지 10 중량부, 폴리아미도아민 1 내지 10 중량부 및 아미노레불리닉산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체는 우수한 부착력, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 내후성 등의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다.
이하, 상기 성능개선 혼화제를 구성하는 다른 성분들의 함량은 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 아미노메틸폴리스티렌 수지는 부착력, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 내화학성과 함께, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다.
상기 아미노메틸폴리스티렌 수지는 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 20 내지 40 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아미노메틸폴리스티렌 수지의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 저하될 수 있는 문제점이 있고, 상기 아미노메틸폴리스티렌 수지의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체는 유동성, 균열억제성능, 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체는 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 20 내지 40 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 저하될 수 있는 문제점이 있고, 상기 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 글리시딜 메타크릴레이트는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 개선할 수 있는 기능을 한다.
상기 글리시딜 메타크릴레이트는 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 글리시딜 메타크릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 저하될 수 있는 문제점이 있고, 상기 글리시딜 메타크릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화가 지연되거나, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란은 부착력, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 자기치유성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성, 내수성, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란은 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 저하될 수 있는 문제점이 있고, 상기 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리아미도아민은 부착력, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능 뿐만 아니라, 습윤경화성능, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 성능, 방수성 등의 내구성을 개선하고, 경화시간을 단축할 수 있는 기능을 한다.
보다 구체적으로 상기 폴리아미도아민은 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산, 니트릴로트리아세트산, N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라아세테이트, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 카르복실산 화합물; 세바코일 클로라이드; 및 디에틸렌트리아민 (DETA), 트리에틸렌테트라민 (TETA), 테트라에틸렌펜타민 (TEPA), 디프로필렌트리아민 (DPTA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 아민 화합물을 0.5 내지 0.9: 0.2 내지 0.6: 1 중량비율로 반응시켜서 형성되는 것을 사용하여, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 폴리아미도아민은 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아미도아민의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리아미도아민의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 아미노레불리닉산은 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 균열억제성능, 내수성, 내화학성, 동결융해 및 염해에 대한 내성 등의 개선할 수 있는 기능을 한다.
상기 아미노레불리닉산은 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아미노레불리닉산의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아미노레불리닉산의 함량이 너무 많은 경우에는 경화가 지연되거나, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 유동성, 작업성 및 항균효과를 더욱 향상시키기 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 마크루린 0.1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112022014941445-pat00001
또한, 상기 성능개선 혼화제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 첨가제로서, 소포제, 공기연행제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 소포제는 공기량을 저하시키고, 콘크리트 내의 갇힌 공기(Entrapped Air) 및 공극을 제거하여 강도 및 내구성을 더욱 개선시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 고려하여, 상기 소포제는 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 3 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소포제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 예컨대, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제, 알콜계 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 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
상기 공기연행제는 조성물의 분산성을 개선하여 작업성을 개선시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 고려하여, 상기 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 3 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기연행제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 예컨대, 폴리칼본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 등이 있다. 보다 바람직한 상기 공기연행제는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량% 및 잔골재 20 내지 70 중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 더 혼합하여 소정시간(예컨대, 1 내지 10분) 동안 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법을 제공한다.
이때, 상기 열화부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근의 녹을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 일반적으로 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하는 것은 파쇄기, 평삭기, 그라인더, 숏블라스터 또는 워터젯을 이용하여 절삭 및 블라스팅함으로써 수행될 수 있다.
상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계;는 상기 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물이 콘크리트 구조물의 시공대상면에 부착되기 용이하게 하는 작업을 의미하는 것으로 사용될 수 있다.
이때, 상기 프라이머 및 블루밍 재료로는 스티렌-부타디엔 라텍스(styrene-butadiene latex)(공중합체), 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴 에멀젼, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 에폭시 에멀젼, 실란계 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 콘크리트 구조물에 보수보강되어야 하는 두께가 두텁거나, 내진보강 또는 진동거동에 대한 대응이 필요한 경우, 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계는 상기 정리된 바탕면에 1차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 1차 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 보강시트를 부착하는 단계; 및 상기 보강시트가 부착된 표면에, 2차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 보강시트는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 예를들면, 유리섬유계, 유리섬유+나일론 혼합계, 유리섬유+탄소섬유 혼합계, 나일론+탄소섬유 혼합계, 아리미드 혼합섬유계, 아라미드+탄소섬유 혼합계 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 표면보호 및 강화 코팅제는 중성화 방지 등 보수보강된 시공면의 표면을 보호 및 강화하기 위하여 사용되는 것으로서, 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 실리카-실란계 화합물(축중합 혼합물) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법에 의하면, 보수 모르타르의 양생 속도를 향상시키는 속경성을 구현하여, 콘크리트 구조물을 신속하고 긴급하게 보수, 복구 및 보강할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장기강도는 물론 우수한 초기강도와 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성을 매우 개선하고, 콘크리트 구조물과의 부착성능이 우수하여, 콘크리트 구조물의 표면을 강화하고 조직을 치밀하게 하여 내부 콘크리트의 수밀성을 높여 균열을 최소화하고 균열발생을 억제함으로써 콘크리트 표면에서의 성능개선을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성 및 항균효과와 함께, 고유동 및 고점성을 발휘하여, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있고, 고습윤 환경에서도 우수한 습윤경화성능을 나타낼 수 있으며, 뿐만 아니라, 내후성, 표면 경도, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 매우 우수하여 지상 및 지하 콘크리트 구조물에 동시에 적용되어 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써 지상 및 지하 콘크리트 구조물의 효과적인 보수보강에 매우 적합하게 적용될 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>
페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트의 제조
질산니켈 6수화물 4 몰비율을 먼저 에틸렌글리콜에 용해시키고, 1시간 동안 교반하였다. 이후, 불화칼륨 2수화물 15 몰비율 및 질산코발트 4수화물 1 몰비율을 용해시키고, 약 10분 동안 교반하여, 혼합용액을 제조하였다. 이어서, 상기 혼합용액을 Teflon-lining된 스테인레스스틸 고압반응기(autoclave)로 옮기고 180 ℃의 온도에서 20 시간 동안 열처리하였다. 이후, 상기 열처리가 완료된 혼합용액을 실온으로 냉각시키고, 침전물을 원심분리 여과에 의해 모으고, 에탄올로 수회 세척한 후, 60 ℃에서 12 시간 동안 건조시켰다.
이로써, KNi0.8Co0.2F2.8의 조성을 갖는 응집된 분말형태의 갖는 불화칼륨니켈코발트를 제조하였다.
<제조예 2>
중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트의 제조
질산니켈 6수화물 4 몰비율 및 불화암모늄 40 몰비율을 먼저 에틸렌글리콜에 용해시키고, 1시간 동안 교반하였다. 이후, 불화칼륨 2수화물 15 몰비율 및 질산코발트 4수화물 1 몰비율을 용해시키고, 약 10분 동안 교반하여, 혼합용액을 제조하였다. 이어서, 상기 혼합용액을 Teflon-lining된 스테인레스스틸 고압반응기(autoclave)로 옮기고 180 ℃의 온도에서 20 시간 동안 열처리하였다. 이후, 상기 열처리가 완료된 혼합용액을 실온으로 냉각시키고, 침전물을 원심분리 여과에 의해 모으고, 에탄올로 수회 세척한 후, 60 ℃에서 12 시간 동안 건조시켰다.
이로써, 평균입경이 약 471 nm이고, KNi0.8Co0.2F2.8의 조성을 갖는 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트를 제조하였다.
<제조예 3>
저염기도 폴리염화알루미늄의 제조
수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl 35% 농도)을 1: 4.1 중량비율로 혼합한 후, 교반하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 약 120 ℃에서 약 2 시간 동안 반응시킨 후 냉각하여 염기도 약 3%인 폴리염화알루미늄을 얻었다(염기도 측정: KSM 1510).
<제조예 4>
고염기도 폴리염화알루미늄의 제조
수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl 35% 농도)을 1: 1.8 중량비율로 혼합한 후, 교반하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 약 140 ℃에서 약 5 시간 동안 반응시켜 반응시킨 후, 온도를 약 80 ℃로 냉각하였다. 이어서, 여기에 0.7 중량비율에 해당되는 양의 가성소다를 첨가하여 약 50 ℃에서 8 시간 동안 2차 반응시킨 후 냉각하여 염기도 약 72%인 폴리염화알루미늄을 얻었다(염기도 측정: KSM 1510).
<실시예 및 비교예>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 잔골재 및 속경 및 고내구성 결합재를 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여, 건배합 조건으로 3분 동안 프리믹싱한 후, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 성능개선 혼화제 및 물을 더욱 첨가하여 2분 동안 믹싱하여 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
구분(중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
잔골재 49 49 49 55 49
속경 및 고내구성 결합재 36 36 36 38 36
(중량부) 미립도 포틀랜드 시멘트(1) 100 100 100 100 100
고로슬래그 미분말(2) 42 42 42 42 42
칼슘설포알루미네이트 23 23 23 23 23
클리놉틸로라이트 19 19 19 - 19
불화칼륨니켈코발트 11
[제조예1]		 11
[제조예2]		 11
[제조예2]		 - -
저염기도 폴리염화알루미늄
[제조예3]		 12 - 3 - -
고염기도 폴리염화알루미늄
[제조예4] 		- 12 9 - -
산화 게르마늄 7 7 7 - 7
물 3 3 3 7 3
성능개선 혼화제 12 12 12 - 12
(중량부) 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 100 100 - 100
아미노메틸폴리스티렌 수지 33 33 33 - -
스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 29 29 29 - -
글리시딜 메타크릴레이트 18 18 18 - 18
3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 7 7 7 - -
폴리아미도아민(3) 8 8 8 - -
아미노레불리닉산 5 5 5 - -
마크루린[화학식 1] - - 2 - -
실리콘계 소포제 0.5 0.5 0.5 - 0.5
폴리칼본산계 공기연행제 0.5 0.5 0.5 - 0.5
(1) 미립도 포틀랜드 시멘트의 분말도: 4,830 cm2/g
(2) 고로슬래그 미분말: 용광로 제선과정 중에서 슬래그 배출시에 고온 용융 상태의 고로 슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재 슬래그를 분말화하여, 분말도가 5,170 ㎠/g인 것을 사용함.
(3) 폴리아미도아민: 니트릴로트리아세트산; 세바코일 클로라이드; 및 디에틸렌트리아민(DETA)을 0.8: 0.3: 1 중량비율로 반응시켜서 형성되는 것을 사용함.
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예>
아래의 실험들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS L 5220에 규정한 방법에 따라 플로우 시험(비타격 시의 흐름성)을 수행하였다. 이때, 재료분리는 모르타르 슬러리를 손으로 저어 보아 판단하였으며, 수중 제작 공시체는 수면아래 10 cm 몰드를 설치한 후 자유 낙하하여 제작하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
플로우(㎜) 185 187 191 95 172
재료분리 없음 없음 없음 발생 없음
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 비타격 시의 흐름성이 매우 높은 것을 확인할 수 있었는 바, 본 발명의 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 유동성이 우수함을 알 수 있었다.
또한, 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하였으나, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하지 않아 수중불분리성이 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기에서 설명한 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 의한 휨강도, 압축강도 및 접착강도 시험을 수행하여, 그 결과를 각각 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
휨강도
(MPa)		 수중 8.5 8.8 9.1 2.1 6.4
기중 9.0 9.2 9.5 2.3 6.8
압축강도
(MPa)		 수중 55.3 56.8 57.3 40.5 46.1
기중 55.7 57.5 57.9 41.4 47.3
접착강도
(MPa)		 수중 1.5 1.8 2.0 0.9 1.2
기중 1.6 1.9 2.1 1.0 1.3
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 휨강도, 압축강도 및 접착강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
길이변화율(%) 0.02 0.02 0.01 0.24 0.11
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 길이변화율이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 규정한 방법에 따라 투수량을 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 5에 나타내었다. 투수량이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
투수량(g) 0.1 0.1 0.1 3.5 0.5
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 투수량이 낮은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 염화물 이온 침투 저항성시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
염화물 이온 침투 저항성
(coulombs)		 345 312 298 941 679
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 염화물 이온 침투 저항성이 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 중성화 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
중성화 저항성 (mm) 0.1 0.1 0.1 3.1 0.7
상기 표 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준한 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성 시험의 측정결과를 아래의 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
중량변화율
(%)		 염산 -0.2 -0.2 -0.2 -1.5 -0.6
황산 0.3 0.2 0.1 0.9 0.8
수산화나트륨 0.4 0.2 0.2 0.8 0.5
상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 9에 나타내었다. 동결융해는 콘크리트에 모세관 내에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 하기 표 9는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
내구성 지수 94 97 98 61 82
상기 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물의 내알칼리성 시험을 KS F 4042 (콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 준하여 포화 수산화 칼슘 용액(50±2)℃에서 28일 동안 담근 후 상온으로 냉각시켜 압축강도를 측정한 측정결과를 아래의 표 10에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
압축강도
(MPa)		 53.4 55.1 55.9 24.2 33.6
상기 표10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 압축강도가 높게 나타나 내알칼리성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 10>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 습기투과 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
습기 투과 저항성 (Sd, m) 0.4 0.4 0.2 2.3 1.5
상기 표 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 습기투과 깊이가 적게 나타나 습기투과 저항성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 11>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 물흡수계수 시험을 수행하였고, KFIA-FI-1004에 의하여 암모니아 가스검지관에 따른 탈취성 시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
물흡수계수 (kg/m2ㆍh0.5) 0.03 0.03 0.02 0.71 0.22
탈취성 (탈취율, %) 92 95 96 68 85
상기 표 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 물흡수계수가 적게 나타나 내수성이 우수한 것을 확인할 수 있었고, 또한, 탈취성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 12>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 국립환경과학원고시 제2018-66호에 의한 먹는 물 수질 공정시험 및 실내공기질공정시험기준 환경부고시 제2018-64호(소형챔버법)에 의한 대기오염물질 방출량 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
총대장균군(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
대장균(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 검출 불검출
중온일반세균(CFU/mL) 불검출 불검출 불검출 검출 불검출
여시니아(-/2L) 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
톨루엔 방출량(mg/m2ㆍh) 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
포름알데히드 방출량
(mg/m2ㆍh)		 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
상기 표 13에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1에서 제조한 비교용 모르타르 조성물은 물과 접촉시 대장균, 일반세균이 검출된 것과 비교하여, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 물과 접촉시 대장균, 일반세균 및 여시니아와 같은 식중독균이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물은 모두 톨루엔 및 포름알데히드와 같은 대기오염물질이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 13>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 사용균주 Escherichia coli ATCC 8739, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 및 Salmonella typhimurium NCTC 12023에 의해 얻어진 항균시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 14에 나타내었다.
구분(CFU/film) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
Escherichia coli
ATCC 8739		 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 1.2×105
(45.5%)		 1.4×104
(93.6%)
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 초기농도 2.0×105 2.0×105 2.0×105 2.0×105 2.0×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 8.1×104
(59.5%)		 2.4×104
(88.0%)
Salmonella typhimurium NCTC 12023 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 1.0×105
(54.5%)		 0.2×105
(90.9%)
상기 표 14에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 세균 감소율이 월등이 높았는 바, 항균효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 14>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 자기치유성을 평가하기 위하여, 모르타르 공시체를 50×50×50㎜로 각각 제작하여 양생한 후 최대 압축 하중의 85%의 압축 하중으로 미리 하중을 준 후 기건 양생 28일, 56일 및 84일 후의 압축강도 회복률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
압축강도 회복률 (%) 28일 20.4 20.9 21.6 9.7 16.5
56일 38.3 38.7 39.5 15.8 33.8
84일 44.8 45.3 45.8 20.5 37.2
상기 표 15에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 균열 후 압축강도 회복률이 높게 나타나 자기 치유성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 15>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 국토교통부 고시 2020-263호(건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준)에 의한 대기오염물질 불연 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 16에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
질량감소율(%) 8.95 8.69 8.42 20.43 15.36
최고온도 및
최종 평형온도의 차(K)		 0.9 0.6 0.5 3.7 1.8
가스유해성시험(분:초) 16:34 16:51 17:19 10:28 14:18
상기 표 16에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 질량감소율(%), 최고온도 및 최종 평형온도의 차(K)가 적었고, 생쥐의 평균행동 정지시간이 연장된 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 우수한 불연성능을 갖는 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 (5)

  1. 속경 및 고내구성 결합재 5 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 70 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 15 중량% 및 물 0.1 내지 20 중량%를 포함하며,
    상기 속경 및 고내구성 결합재는
    미립도 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 미분말 30 내지 50 중량부, 칼슘설포알루미네이트 15 내지 35 중량부, 클리놉틸로라이트 15 내지 35 중량부, 불화칼륨니켈코발트 10 내지 20 중량부, 폴리염화알루미늄 10 내지 20 중량부 및 산화 게르마늄 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 성능개선 혼화제는
    메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 아미노메틸폴리스티렌 수지 20 내지 40 중량부, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체 20 내지 40 중량부, 글리시딜 메타크릴레이트 10 내지 30 중량부, 3-글리시드옥시프로필렌메틸디메틸실란 1 내지 10 중량부, 폴리아미도아민 1 내지 10 중량부 및 아미노레불리닉산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불화칼륨니켈코발트는 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 것이고;
    상기 중공 구형 형태의 페로브스카이트 결정을 갖는 불화칼륨니켈코발트는 니켈전구체 1 내지 5 몰비율 및 불화암모늄 10 내지 50 몰비율을 용매에 용해시킨 후, 순차적으로 불화칼륨 5 내지 20 몰비율 및 코발트전구체 1 몰비율을 용해시켜 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액을 100 내지 200 ℃의 온도에서 15 내지 30 시간 동안 열처리하는 단계; 및 상기 열처리가 완료된 혼합용액에서 침전물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리염화알루미늄은 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄 및 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄을 1: 1 내지 3 중량비율로 혼합한 것이고;
    상기 염기도가 0.1 내지 30%의 저염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 2 내지 5 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 반응시켜 제조되는 것이고;
    상기 염기도가 50 내지 85%의 고염기도 폴리염화알루미늄은 수산화알루미늄과 염산을 1: 1 내지 2 중량비율로 혼합한 후, 120 내지 150 ℃에서 1차 반응시켜 중간체를 제조한 이후, 상기 제조된 중간체에 가성소다를 첨가하여 50 내지 100 ℃에서 2차 반응시켜 염기도가 50 내지 85%가 되도록 조절하여 제조되는 것을 특징으로 하는 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 속경 및 고내구성 보수 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법으로서,
    콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 상기 속경 및 고내구성 보수모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계; 상기 마무리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계는
    상기 정리된 바탕면에 1차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계; 상기 1차 프라이머 또는 블루밍 처리된 표면에, 보강시트를 부착하는 단계; 및 상기 보강시트가 부착된 표면에, 2차 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법.
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