KR102414465B1 - 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법 - Google Patents

항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상시키고, 콘크리트 철근 구조물 외벽에 발생하는 균열을 보수하기 위해 초속경, 고강도 및 고접착력을 갖는 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법에 관한 것이다.

Description

항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법 {Antibacterial functional elastic putty material composition and reinforced concrete repair and reinforcement method using same}
본 발명은 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상시키고, 콘크리트 철근 구조물 외벽에 발생하는 균열을 보수하기 위해 초속경, 고강도 및 고접착력을 갖는 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물의 균열은 재료적 균열과 구조적 균열로 나뉘며, 이는 재료원인, 시공원인, 사용환경에 따른 원인 및 외력에 따른 원인 등 다양한 원인에 기인한다. 콘크리트는 시간의 흐름에 의해 성능이나 기능의 저하와 표면에서 중성화현상(공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 콘크리트 중의 수산화칼슘이 탄산칼슘으로 변화하여 알칼리성을 잃어버리게 되는 현상)과 열화현상 ( Con’c 가 가지고 있던 강도, 내구성, 수밀성이 화학적, 물리적 요인에 의해 성능이 저하되는 현상) 등이 발생한다. 이로 인해 철근이 부식되어 팽창압력이 발생하고 이 팽창압력이 콘크리트의 응력을 넘어서면 균열이 발생하고 균열 부위로 수분과 이산화탄소 등이 침투하여 철근의 급속부식이 진행된다.
특히, 최근 지구온난화 등에 따른 온도 변화의 심화, 대기환경, 오염에 따른 물질의 영향, 주변 공사에 따른 진동 여파 등으로 콘크리트 구조물, 그중에서도 외벽에 균열이 생기는 경우가 빈번하다.
이러한 콘크리트 구조물의 균열을 방치하는 경우, 균열의 진행 및 확산으로 인해 구조물의 안전성이 저해될 수 있으므로 즉각적인 보수 및 보강이 요구되는데, 종래 콘크리트 구조물의 외벽은 수성페인트로 도색이 되어 있기 때문에 주로 에폭시, 우레탄 등의 용해력이 강한 용제가 포함되어 있는 균열 보수용 퍼티재를 사용해 왔다.
그러나, 종래의 균열보수용 퍼티 조성물은 균열 보수 이후에도 열화현상에 영향을 받아 내구성이 떨어지고, 완전한 방수효과를 발휘하지 못함으로써 콘크리트의 중성화를 유발시켜 내부 철근을 부식시키며, 균열보수 시공 이후 상부에 추가로 도포되는 수성페인트와의 부착성이 떨어져 작업부분에 이색이 나타나는 등의 문제점이 있다. 균열보수용 퍼티 조성물은 도포 후 경화까지 오랜 시간이 걸리는 바, 주로 아파트 등 구조물의 외벽에 발생하는 균열 보수를 위해 로프공 작업자들이 높은 곳에서 작업을 행하는 점을 고려할 때, 작업효율이 떨어지며, 보강 시트 부착 작업이 병행되는 경우 접착력이 떨어져 보강 시트의 부착이 어렵거나, 별도의 접착제를 추가해야하는 문제점이 있다.
게다가, 공동주택의 경우 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드 등의 사람에게 노출되면 유해한 물질이 구조물 외벽에 포함되어 있고, 다양한 균이 형성되어 있는 문제점도 있다.
이에 콘크리트 전체 프로세스에 대한 철저한 품질관리와 보수, 보강 등의 유지관리 필요하다. 해수 또는 해풍의 영향을 받는 지역은 실외 부재에 방수성 향상 제품 사용이 필요하며, 측벽 및 창틀 부위의 미세한 균열 부위에서도 누수로 인한 습기 유입시 곰팡이 등의 발생요인이 된다. 창틀 내, 외부의 노후화와 습기로 인한 곰팡이 등의 발생으로 기존 실리콘, 창틀 보수제 등이 훼손, 등으로 인해 세대 내 피해가 발생하고 있어 추가적인 보수가 필요함.
따라서, 전술한 문제점을 보완하기 위해 본 발명가들은 높은 항균 효과를 나타내고, 방오 능력 및 고접착력을 갖는 탄성 퍼티의 개발이 시급하다 인식하여, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-2210564호 대한민국 등록특허공보 제10-2035319호
본 발명의 목적은 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상시키고, 콘크리트 철근 구조물 외벽에 발생하는 균열을 보수하기 위해 초속경, 고강도 및 고접착력을 갖는 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상시키고, 콘크리트 철근 구조물 외벽에 발생하는 균열을 보수하기 위해 초속경, 고강도 및 고접착력을 갖는 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물을 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법을 제공하는 것이다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄성 퍼티재 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 물(water); 아크릴 에멀젼(Acryl emulsion); 황철석(FeS2); 염기성 무기염; 탄산칼슘(Calcium carbonate); 아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더(Acrylic binder); 및 탄성보강재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 염기성 무기염은 차아염소산의 금속염, 염소산의 금속염, 아염소산의 금속염, 탄산의 금속염, 및 수산화나트륨(NaOH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 아크릴 바인더에서 상기 아크릴 단량체는 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate) 및 에틸 아크릴레이트(Ethyl acrylate)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 아크릴 바인더에서 상기 관능성 단량체는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 탄성보강재는 리튬실리케이트(lithium silicate, Li4SiO4), 이산화티타늄(Titanium dioxide), 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르(Hydroxyethyl cellulose ether) 및 벤조페논(Benzophenone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 항균 퍼티재 조성물은 2-부톡시에탄올(2-Butoxyethanol), 에틸렌 글라이콜 (Ethylene glycol), 암모니아(Ammonia), 전기석 및 염화제일철(FeCl3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법을 제공한다.
(A1) 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 내에 방청제 및 프라이머로 전처리하는 단계;
(A2) 상기 전처리된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 충진하는 단계; 및
(A3) 상기 탄성 퍼티재 조성물이 충진된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 도포하는 단계.
본 발명에 있어서, 상기 (A3) 단계는 1회 내지 3회 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 방청제는 크실렌(Xylene) 70 내지 80 중량%; 및 폴리올레핀 수지(Polyolefin Resin) 10 내지 20 중량%;로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 프라이머는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 및 아크릴 실리콘계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법에 언급된 모든 사항은 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.
본 발명의 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법은 아크릴 에멀젼과 아크릴 바인더를 함께 사용함으로써 접착력을 향상 시켜 보강 시트가 사용되는 균열 보수 작업 시, 별도의 접착제 사용 없이 초속경 및 고접착력을 나타내어 용이하게 작업이 가능하고, 작업단계를 단축하여 효율적인 작업이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법은 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상 시킬 수 있으며, 종래 기존 제품들에서 쓰이는 방부제 이소티아졸 등을 제외시킨 친환경 조성물을 이용한 탄성 퍼티재의 장점을 또한 가질 수 있다.
아울러, 본 발명의 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법은 탄성보강재가 첨가됨으로써 균열의 내구성이 증대되고 고강도의 균열 보수가 가능하다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 (a) 황철석을 포함하는 항균 탄성 퍼티재 조성물 1(실시예 1) 및 (b) 황철석을 포함하지 않는 비교 탄성 퍼티재 조성물 1(비교예 1)의 항균효과를 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따라 (a) 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 내에 방청제 및 프라이머로 전처리하고, (b) 상기 전처리된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 충진한 후, (c) 상기 탄성 퍼티재 조성물이 충진된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 도포하여 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법을 나타낸 이미지이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 기술하나, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.
항균 기능성 탄성 퍼티
본 발명은 물(water); 아크릴 에멀젼(Acryl emulsion); 황철석(FeS2); 염기성 무기염; 탄산칼슘(Calcium carbonate); 아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더(Acrylic binder); 및 탄성보강재;를 포함하는 탄성 퍼티재 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 물 10 내지 30 중량%; 아크릴 에멀젼 15 내지 30 중량%; 황화철 1 내지 10 중량%; 염기성 무기염 1 내지 10 중량%; 탄산칼슘 30 내지 55 중량%; 아크릴 바인더 5 내지 15 중량%; 및 탄성보강재 1 내지 10 중량%;를 포함하는 탄성 퍼티재 조성물을 제공한다.
상기 아크릴 에멀젼은 본 발명에 따른 탄성 퍼티재 조성물에 우수한 접착력 및 탄성을 부여하며, 내구성의 물성을 갖도록 하는 탄성 퍼티재 조성물의 주재로서 적용되는 구성이다. 특히, 상기 아크릴 에멀젼과 상기 아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더와 혼합되어 탄성 퍼티재의 탄성을 부가하고 접착력을 증대시키며, 뛰어난 내구성을 가지도록 할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 에멀젼은 콘크리트 구조물 등의 균열 분위에 습기의 침투를 막아 균열 부위가 확장되는 것을 억제하고, 재균열의 위험성을 감소시키며, 내부침투를 통한 철근의 부식을 방지할 수 있다.
상기 황철석은 다이아몬드와 같은 결정구조를 갖는 등축정계(cubic crystal system)에 속하는 광물로, 본 발명에 적용된 상기 황철석은 비중이 4.8 내지 5.3이며, 모스 굳기는 5.8 내지 6.8인 등축정계 광물일 수 있다.
상기 황철석은 250 내지 2000 매쉬(mesh) 입경을 갖는 분말(powder) 형태일 수 있다.
상기 황철석은 물 또는 산소와 반응하여 H2O2를 생성하고, 상기 생성된 H2O2와 함께 하기의 Fenton reaction을 통해 콘크리트 등의 구조물 표면에 도포되어 자유 라디칼을 생성함으로써, 상기 자유 라디칼의 높은 반응성으로 우수한 항균 효과를 나타낼 수 있는 친환경 구성일 수 있다.
[황철석 항균 효과의 주요 메커니즘 - Fenton reaction]
Figure 112021093089893-pat00001
상기 염기성 무기염은 차아염소산의 금속염, 염소산의 금속염, 아염소산의 금속염, 탄산의 금속염, 및 수산화나트륨(NaOH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 염기성 무기염에 사용되는 금속은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있으며, 상기 알칼리 금속으로서 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐 등이 바람직하며, 상기 알칼리 토금속으로써 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 등이 바람직하고, 상기 알칼리 금속과 알칼리 토금속의 혼합물도 바람직하다.
상기 염기성 무기염은 차아염소산나트륨(NaClO), 염소산칼륨(KClO3), 염소산나트륨(NaClO3), 아염소산나트륨(NaClO2), 탄산나트륨(Na2Co3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 수산화나트륨(NaOH)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 차아염소산나트륨, 염소산칼륨, 염소산나트륨, 아염소산나트륨, 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 염기성 무기염은 염소 기체를 발생시켜 본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물의 방오 능력을 향상시키고, 이로 인해 구조물의 표면에 박테리아 또는 미생물 등의 번식을 억제할 수 있다.
상기 염기성 무기염은 필요에 따라 물을 포함하는 수용액 형태로 제조되어 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 염기성 무기염을 증류수와 혼합하여 적용할 수 있고, 상기 염기성 무기염이 용해된 증류수는 전기석 및 염화제일철(FeCl3)을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 전기석은 항균 효과를 갖는 암석으로, 구조물에 번식하는 박테리아 또는 미생물의 번식을 억제함으로써, 상기 염기성 무기염과 상호작용에 의해 방오 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 전기석은 NaMg3Cr6Si6O18(BO3)3(OH), NaMg3Al6Si6O18(BO3)3(OH), Na(Li1.5,Al1.5)Al6Si6O18(BO3)3(OH), CaFe2+ 3(MgAl5)Si6O18(BO3)3(OH), (Fe2+ 2Al)Al6Si6O18(BO3)3(OH), Ca(Li2Al)Al2Si6O18(BO3)3(OH)3, (Mg2Al)Al6Si6O18(BO3)3(OH), NaAl3Al6Si6O18(BO3)3O3, NaFe3+ 3(Fe3+ 4Mg2)Si6O18(BO3)3(OH)3, (LiAl2)Al6Si6O18(BO3)3(OH), NaFe2+ 3Al6Si6O18(BO3)3(OH), CaMg3(MgAl5)Si6O18(BO3)3(OH)3 및 NaMg3V6Si6O18(BO3)3(OH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 탄산칼슘은 무기질 충전제로 적용될 수 있으며, 상기 탄산칼슘은 100 내지 300 메쉬(mesh) 입자를 갖는 분말 형태를 사용할 수 있다. 상기 탄산칼슘이 300 메쉬를 초과할 경우, 상기 항균 탄성 퍼티재 조성물의 구성과 혼합되기 어려움이 발생할 수 있다.
상기 아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더에서 상기 아크릴 단량체는 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate) 및 에틸 아크릴레이트(Ethyl acrylate)일 수 있고, 상기 아크릴 바인더에서 상기 관능성 단량체는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile)일 수 있다.
본 발명에 적용된 용어 “공중합(copolymerization)”이란, 2종 혹은 그 이상의 단량체를 혼합, 중합하여 공중합체를 합성하는 반응으로, 단일 중합체의 장점을 살리고 단점을 보완할 수 있다.
상기 탄성보강재는 리튬실리케이트(lithium silicate, Li4SiO4), 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르(Hydroxyethyl cellulose ether) 및 벤조페논(Benzophenone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 리튬실리케이트 pH 11 내지 12일 수 있으며, Li2O : SiO2 = 2.0 내지 2.2 : 19.5 내지 20.5 중량비를 갖는 수용액일 수 있다.
상기 리튬실리케이트는 내수성이 우수하여 부식을 방지하고, 콘크리트 구조물의 표면을 강화시킬 수 있다.
상기 하이드록시에틸 셀룰로스 에터르는 하기 [화학식 1]의 구조식을 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021093089893-pat00002
상기 [화학식 1]에서 R은 H 또는
Figure 112021093089893-pat00003
일 수 있고,
상기 n 또는 x는 1 내지 1,000,000 일 수 있다.
상기 하이드록시에틸 셀룰로스 에터르는 내염성 및 pH 안정성이 뛰어나, 본 발명에 따른 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물의 점성을 높일 수 있어 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 벤조페논은 상기 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물의 변색을 방지하고 자외선을 흡수하는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 상기 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물은 2-부톡시에탄올(2-Butoxyethanol), 에틸렌 글라이콜 (Ethylene glycol), 암모니아(Ammonia), 전기석 및 염화제일철(FeCl3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가물을 추가적으로 포함할 수 있다.
특히, 상기 전기석은 우수한 항균 효과를 갖는 암석으로, 구조물에 번식하는 박테리아 또는 미생물의 번식을 억제함으로써, 상기 염기성 무기염과 상호작용에 의해 방오 성능을 향상 시킬 수 있다.
상기 첨가물은 상기 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물 총 중량% 대비 1 내지 10 중량%로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 항균 기능성 탄성 퍼티재 조성물은 안료를 추가적으로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 안료는 이산화티타늄, 탈크 및 산화제2철로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 안료는 상기 항균 탄성 퍼티재 조성물의 부식을 지연시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 항균 탄성 퍼티재 조성물은 첨가제 성분을 임의로 도입할 수 있다. 첨가제의 성분의 예로는 습기 제거제, 및 흐름방지제(anti-sagging agents), 분출방지제(anti-flooding agent), 요변제 및 고형화방지제, 안정화제, 건조제, 도막강도조절제 및 포말방지제로서 도막 조성물에 통상 사용되는 첨가제들이 있다.
본 발명의 항균 탄성 퍼티재 조성물 및 이의 제조방법은 황철석(FeS2) 및 염기성을 갖는 무기염을 포함하여 항균 능력을 현저히 향상 시킬 수 있다.
철근 콘크리트 보수 및 보강 방법
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법을 제공한다.
(A1) 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 내에 방청제 및 프라이머로 전처리하는 단계;
(A2) 상기 전처리된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 충진하는 단계; 및
(A3) 상기 탄성 퍼티재 조성물이 충진된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 도포하는 단계.
상기 탄성 퍼티재 조성물은 앞서 언급한 바와 같다.
상기 방청제는 크실렌(Xylene) 70 내지 80 중량%; 및 폴리올레핀 수지(Polyolefin Resin) 10 내지 20 중량%;로 구성될 수 있다.
또한, 상기 프라이머는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 및 아크릴 실리콘계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 (A3) 단계는 1회 내지 3회 반복 수행될 수 있으며, 가장 바람직하게는 2회 반복 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 (A3) 단계에서 상기 탄성 퍼티재 조성물이 충진된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 0.3 내지 0.5 mm 두께로 제1 도포하고, 상기 제1 도포된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 0.3 내지 0.5 mm 두께로 제2 도포;할 수 있다. 상기 탄성 퍼티재 조성물을 반복 도포함으로써 방수 및 항균 성능을 향상시키고, 철근 콘크리드 구조물의 두께를 확보하여 구조물의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하세 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예 1. 항균 탄성 퍼티재 조성물 1 제조
물 18 중량%; 아크릴 에멀젼 22 중량%; 황철석(FeS2) 7 중량%; 염기성 무기염(차아염소산나트륨, NaClO) 5 중량%; 150 메쉬(mesh) 입자를 갖는 탄산칼슘 37 중량%; 아크릴 바인더 8 중량%; 및 탄성보강재(리튬실리케이트(Li4SiO4) : 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르 : 벤조페논의 1:1:1 몰비 혼합물) 3 중량%;를 혼합하여 본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물 1을 제조하였다.
실시예 2. 항균 탄성 퍼티재 조성물 2 제조
물 18 중량%; 아크릴 에멀젼 22 중량%; 황철석(FeS2) 7 중량%; 염기성 무기염(차아염소산나트륨 + 전기석(NaMg3Cr6Si6O18(BO3)3(OH))) 5 중량%; 탄산칼슘 37 중량%; 아크릴 바인더 8 중량%; 및 탄성보강재(리튬실리케이트(Li4SiO4) : 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르 : 벤조페논의 1:1:1 몰비 혼합물) 3 중량%;를 혼합하여 본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물 2를 제조하였다.
실시예 3. 항균 탄성 퍼티재 조성물 3 제조
물 18 중량%; 아크릴 에멀젼 22 중량%; 황철석(FeS2) 7 중량%; 염기성 무기염(염소산나트륨, NaClO3) 5 중량%; 150 메쉬(mesh) 입자를 갖는 탄산칼슘 37 중량%; 아크릴 바인더 8 중량%; 및 탄성보강재(리튬실리케이트(Li4SiO4) : 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르 : 벤조페논의 1:1:1 몰비 혼합물) 3 중량%;를 혼합하여 본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물 3을 제조하였다.
비교예 1. 비교 탄성 퍼티재 조성물 1 제조
물 18 중량%; 아크릴 에멀젼 29 중량%; 염기성 무기염(차아염소산나트륨, NaClO) 5 중량%; 150 메쉬(mesh) 입자를 갖는 탄산칼슘 37 중량%; 아크릴 바인더 8 중량%; 및 탄성보강재(리튬실리케이트(Li4SiO4) : 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르 : 벤조페논의 1:1:1 몰비 혼합물) 3 중량%;를 혼합하여 비교 항균 탄성 퍼티재 조성물 1을 제조하였다.
실험예 1. 항균 효과
본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물의 항균효과를 확인하기 위해, 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 퍼티재 조성물을 시편에 도포한 후 항균 효과를 확인하였으며, 이를 도 1에 나타내었다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 항균 탄선 퍼티재 조성물 1(실시예 1)은 변색도 나타나지 않았으며, 곰팡이와 같은 균의 활성도 확인되지 않았다. 반면, 비교 퍼티재 조성물 1(비교예 1)의 경우 노랗게 변색됨과 동시에 곰팡이 균이 형성됨을 확인할 수 있다.
상기 결과로부터 본 발명에 따라 황철석을 포함하는 항균 탄성 퍼티재 조성물은 우수한 항균 효과를 갖는 것을 확인할 수 있다.
실시예 2. 철근 콘크리트 보수 및 보강 확인
본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물의 철근 콘크리트 균열에 대한 보수 및 보강 효과를 확인하기 위해, (a) 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위의 녹물 및 구도막을 제거하고 방청제(크실렌(Xylene) 75 중량%; 및 폴리올레핀 수지(Polyolefin Resin) 15% 중량%;) 및 프라이머(아크릴 실리콘계 수지)로 전처리하고, (b) 상기 전처리된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 상에 고강도 몰탈 및 상기 탄성 퍼티재 조성물(실시예 1)을 충진한 후, (c) 상기 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물(실시예 1)을 0.4 mm의 두께로 2회 도포하였다.
본 발명에 따른 항균 탄성 퍼티재 조성물을 이용하여 철근 콘크리트 균열에 대한 보수 및 보강 시, 방수 및 항균 효과를 갖는 것을 확인하였다.
이상 설명으로부터, 본 발명에 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

Claims (9)

  1. 물(water);
    아크릴 에멀젼(Acryl emulsion);
    황철석(FeS2);
    염기성 무기염;
    탄산칼슘(Calcium carbonate);
    아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더(Acrylic binder); 및
    탄성보강재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 무기염은 차아염소산의 금속염, 염소산의 금속염, 아염소산의 금속염, 탄산의 금속염, 및 수산화나트륨(NaOH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴 바인더에서
    상기 아크릴 단량체는 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate) 및 에틸 아크릴레이트(Ethyl acrylate)이고,
    상기 관능성 단량체는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile)인 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성보강재는 리튬실리케이트(lithium silicate, Li4SiO4), 하이드록시에틸 셀룰로스 에테르(Hydroxyethyl cellulose ether) 및 벤조페논(Benzophenone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 퍼티재 조성물은 2-부톡시에탄올(2-Butoxyethanol), 에틸렌 글라이콜 (Ethylene glycol), 암모니아(Ammonia), 전기석 및 염화제일철(FeCl3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 퍼티재 조성물.
  6. (A1) 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 내에 방청제 및 프라이머로 전처리하는 단계;
    (A2) 상기 전처리된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균열 부위 상에 탄성 퍼티재 조성물을 충진하는 단계; 및
    (A3) 상기 탄성 퍼티재 조성물이 충진된 철근 콘크리트 구조물의 외벽 균일 부위 상에 상기 탄성 퍼티재 조성물을 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 탄성 퍼티재 조성물은
    물(water);
    아크릴 에멀젼(Acryl emulsion);
    황철석(FeS2);
    염기성 무기염;
    탄산칼슘(Calcium carbonate);
    아크릴 단량체 및 관능성 단량체가 공중합된 아크릴 바인더(Acrylic binder); 및
    탄성보강재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (A3) 단계는 1회 내지 3회 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 방청제는 크실렌(Xylene) 70 내지 80 중량%; 및 폴리올레핀 수지(Polyolefin Resin) 10 내지 20 중량%;로 구성된 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프라이머는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 및 아크릴 실리콘계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 보수 및 보강 방법.
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