KR102438324B1 - A waterproofing construction method for bridge surfaces using nano ceramic metal powder with improved adhesion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 교량의 상판에 아스팔트로 교면 포장공사를 수행할 때 교면을 방수하기 위한 아스팔트계 재료 및 유리섬유 매쉬를 이용한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 콘크리트 교량상판과 아스팔트층 사이에 방수층을 형성시킴에 있어 불투수성을 가지고 접착력이 우수하고 수축 및 팽창으로 인한 장력을 흡수하고 아스팔트층에 작용하는 전단강도를 흡수할 수 있으며 교량상판으로부터 발생되는 과잉 수증기의 압력을 제거하여 아스팔트층의 균열을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 시공성이 우수하며 기포형성 및 반응 불량이 없으며 방수층의 포설 후 즉시 후속공적의 작업을 수행할 수 있게 하여 공사기간을 단축시킬 수 있는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 기술분야이다.The present invention relates to a bridge surface waterproofing construction method using an asphalt-based material for waterproofing the bridge surface when performing the bridge pavement construction with asphalt on the upper plate of the concrete bridge and the adhesion-reinforced surface-modified nano-ceramic metal powder using a glass fiber mesh. In detail, in forming a waterproofing layer between the concrete bridge top plate and the asphalt layer, it has impermeability, has excellent adhesion, absorbs tension due to contraction and expansion, and can absorb shear strength acting on the asphalt layer, and It can prevent cracks in the asphalt layer by removing the pressure of excess water vapor that is generated, and has excellent workability, no bubble formation and poor reaction. It is a technical field related to a waterproofing construction method for bridge surfaces using nano-ceramic metal powder with surface-modified adhesion enhancement.
또한, 본 발명은 교량상판과 방수층 사이에 형성되는 프라이머층에 자가치유조성물을 포함시켜 미세한 균열 및 미세한 스크레치성 파손에 대한 내성이 향상되고, 교량상판과 아스팔트 조성물에 의해 형성된 아스팔트층의 부착력을 강화시켜주며, 내후성, 내수성, 내마모성 및 내화학성이 우수한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 기술분야이다.In addition, the present invention includes a self-healing composition in the primer layer formed between the bridge top plate and the waterproofing layer to improve resistance to microcracks and micro-scratch damage, and strengthen the adhesion of the bridge top plate and the asphalt layer formed by the asphalt composition It is a technical field related to a waterproofing construction method for bridge surfaces using surface-modified nano-ceramic metal powder with adhesion-enhancement excellent in weather resistance, water resistance, abrasion resistance and chemical resistance.
일반적으로, 콘크리트 교량 또는 구조물의 교면은 공용 연수가 증가할수록 빗물이나 제설재의 침투량이 많아지고 교면에 가해지는 하중이 누적되므로 재료 간 결합력이 저하되고 온도변화에 따른 물의 체적변화 등으로 균열이 발생하기 쉽다.In general, as the common age of bridges of concrete bridges or structures increases, the amount of penetration of rainwater or snow removal materials increases and the load applied to the bridges accumulates, so the bonding strength between materials decreases and cracks occur due to changes in the volume of water due to temperature changes. easy.
콘크리트 교량 또는 구조물의 교면은 공용 연수가 증가할수록 빗물이나 제설재의 침투량이 많아지고 교면에 가해지는 하중이 누적되므로 재료 간 결합력이 저하되고 온도변화에 따른 물의 체적변화 등으로 균열이 발생하기 쉽다.For bridge surfaces of concrete bridges or structures, as the number of years of use increases, the amount of rainwater or snow removal material infiltration increases, and the load applied to the bridge surface accumulates.
따라서 빗물이나 제설재 등이 침투되어 콘크리트 구조물의 강도 및 수명이 저하되는 것을 방지하기 위하여 콘크리트 교량 또는 구조물의 교면에 방수제를 도포하고 있다. 이러한 콘크리트 구조물의 교면에 방수제를 도포함으로써, 포장층으로부터 침투되는 물과 염화물에 의한 바닥판 콘크리트의 열화 및 철근 부식을 방지할 수 있다.Therefore, a waterproofing agent is applied to a concrete bridge or bridge surface of a structure in order to prevent rainwater or snow removal materials from penetrating and reducing the strength and lifespan of the concrete structure. By applying a waterproofing agent to the bridge surface of such a concrete structure, it is possible to prevent deterioration of the concrete floor plate and corrosion of rebar due to water and chloride penetrating from the pavement layer.
교면 방수제는 건축 및 기타분야에 적용되는 방수재와 달리 주행차량에 의한 반복하중, 진동, 충격, 전단 등의 역학적 작용과 온도변화에 의한 수축 및 팽창 등이 복잡하게 작용하는 교면에 사용되므로 교면 방수제층은 손상되기 쉽고, 이로 인해 손상된 교면 방수제층을 보수하거나 보강하는 데는 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 공사 중 차로를 부분 통제함으로써 교통지체를 유발하는 문제점이 있다.Unlike waterproofing materials applied to construction and other fields, bridge surface waterproofing agents are used for bridges where mechanical actions such as repeated loads, vibrations, shocks, and shearing by driving vehicles and contraction and expansion due to temperature changes are complicated. is easy to damage, and it takes a lot of money to repair or reinforce the waterproofing layer on the damaged bridge, and there is a problem in that it causes traffic delays by partially controlling the lanes during construction.
이러한 교면 방수제는 아스팔트, 합성고무, 합성수지, 섬유, 광물질 및 휘발성 용제 등의 원재료를 2가지 이상 혼합하여 사용하고, 일반적으로 교면 방수층으로 사용하는 것은 침투계, 시트계, 도막계, 포장계로 구분할 수 있다.These bridge surface waterproofing agents use a mixture of two or more raw materials such as asphalt, synthetic rubber, synthetic resin, fibers, minerals and volatile solvents, and those used as waterproofing layers for bridge surfaces can be divided into penetration, sheet, coating, and pavement systems. have.
침투계 방수제는 콘크리트 교면 바닥판 표면의 미세 공극을 따라 방수제가 침투하여 1차적인 수막을 형성하면서 콘크리트 내의 규소(Si)성분과 계속적인 화학작용으로 결합, 확산되어 거의 균일한 깊이로 수막을 형성하여 수분, 염분에 의한 피해로부터 콘크리트를 보호하는 역할을 한다. 과거에는 주로 사용되었으나, 도막계, 시트계, 포장계 방수제에 비해 방수성능이 떨어져 현재는 거의 적용되지 않고 있다.Penetration-based waterproofing agent penetrates along the micropores on the surface of the concrete bridge surface to form a primary water film, while it is combined and diffused with the silicon (Si) component in concrete through continuous chemical action to form a water film with an almost uniform depth. It serves to protect concrete from damage caused by moisture and salt. It was mainly used in the past, but it is hardly applied now because of its poor waterproofing performance compared to coating-based, sheet-based, and packaging-based waterproofing agents.
시트계 방수제는 우수한 방수효과와 포장층과의 접착력이 좋다는 장점이 있고, 시공하중에 의한 파손을 방지하기 위하여 표면을 유리섬유로 처리하며, 바닥판 표면상태에 상관없이 적용할 수 있다. 그러나 보수작업이 힘들고 교량 바닥판과의 부착력이 부족하다는 단점이 있다. 하지만 최근에 강도와 부착력 증진을 위해 시트계에 유리섬유를 보강한 새로운 공법들에 의해서 시트계 방수제의 단점이 보완되었다.The sheet-based waterproofing agent has the advantage of excellent waterproofing effect and good adhesion to the pavement layer. However, there are disadvantages in that repair work is difficult and the adhesion to the bridge deck is insufficient. However, the shortcomings of sheet-based waterproofing agents have recently been supplemented by new methods of reinforcing glass fibers in the sheet system to improve strength and adhesion.
포장계 방수제는 일반적으로 구스 아스팔트가 주로 사용되며, 영국 및 유럽에서는 매스틱 아스팔트를 사용하기도 하고, 강재 바닥판에 주로 적용되며, 바닥판의 조인트 부분에 대한 효과적인 방수를 얻을 수 있는 장점이 있다.As a pavement waterproofing agent, goose asphalt is generally used, and mastic asphalt is sometimes used in England and Europe, and is mainly applied to steel floor boards, and has the advantage of obtaining effective waterproofing for the joint part of the floor board.
도막계 방수제는 보수공사시에 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있으며, 교량 바닥판과의 접착력이 우수하기 때문에 방수효과가 뛰어나다. 그러나 포장층과의 접착력이 부족하다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도막계 방수제는 방수층 위에 규사를 살포함으로써 아스팔트 층과의 부착강도를 증진시키고 있으며 합성고무 도막계와 아스팔트 도막계 그리고 에폭시 수지 도막계로 분류할 수 있다. 이 중에서 에폭시 수지 도막계 방수제는 콘크리트에 대한 접착성이 우수하지만 아스팔트 포장과의 접착성을 확보하기 위하여 수지의 가사시간 내에 아스팔트 혼합물을 포설하여 주어야 하는 문제점이 있다.The coating-based waterproofing agent has the advantage that it can be easily applied during repair work, and has excellent waterproofing effect because of its excellent adhesion to the bridge deck. However, there is a disadvantage in that the adhesive strength with the packaging layer is insufficient. To solve this problem, the coating-based waterproofing agent improves the adhesion strength with the asphalt layer by spraying silica sand on the waterproofing layer, and it can be classified into a synthetic rubber coating system, an asphalt coating system, and an epoxy resin coating system. Among them, the epoxy resin coating-based waterproofing agent has excellent adhesion to concrete, but there is a problem in that the asphalt mixture must be installed within the pot life of the resin in order to secure adhesion to the asphalt pavement.
한편, 콘크리트 교면에 적용되는 방수공법으로는, 침투식 방수공법, 시트식 방수공법 및 도막식 방수공법이 있다. 침투식 방수공법은 적용하기에 매우 간편하고 경제적인 이유로 폭넓게 사용되어 왔으나 고강도 콘크리트 교면에는 방수제가 충분히 침투되지 않아 방수성능을 기대할 수 없는 단점이 있으며, 시트식 방수공법은 저온특성이 떨어져 우리나라와 같이 사계절이 있는 나라의 경우 콘크리트 교면의 방수성능 향상에 큰 효과를 나타내지 못하는 문제점이 있다.On the other hand, as a waterproofing method applied to a concrete bridge, there are a penetration type waterproofing method, a sheet type waterproofing method, and a coating type waterproofing method. The penetration-type waterproofing method has been widely used for economic reasons and is very simple to apply, but the waterproofing agent does not penetrate sufficiently into the high-strength concrete bridge surface, so waterproofing performance cannot be expected. In the case of a country with four seasons, there is a problem that it does not show a great effect in improving the waterproofing performance of concrete bridges.
따라서 최근에는 합성수지재료를 도포해서 방수도막을 형성시켜 시공하는 도막식방수공법이 선호되고 있다.Therefore, in recent years, a coating-type waterproofing method in which a synthetic resin material is applied to form a waterproofing film for construction is preferred.
도막식 방수공법을 적용한 예를 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-0367524호에는, 교량 등의 표면에 에폭시 프라이머 층을 도포하고 그 위에 속건성 고분자 수지층과 지건성 고분자 수지층 및 세석골재층을 형성하는 교면 방수공법이 개시되어 있다.Looking at an example of applying the coating-type waterproofing method, in Korean Patent Registration No. 10-0367524, an epoxy primer layer is applied to the surface of a bridge, etc. A bridge waterproofing method is disclosed.
하지만, 상기 공개특허에 개시된 교면 방수공법에 적용된 고분자 수지층은 5초 이내에 경화되는 속건성이어서 아스팔트 콘크리트와 아스팔트 및 에폭시 프라이머 층이 상호 융합되기도 전에 각 층이 분리되거나 크랙이 발생하는 바, 충분한 방수효과를 기대할 수 없다. 또한, 프라이머층 위에 속건성 및 지건성 고분자 수지 층과 세석 골재층 등 다양한 처리층을 형성해야하는데, 이와 같이 다중층을 적층하지 않으면 각 층의 접착력이 약해져서 밀리게 되어 층분리 현상이 발생하게 되는바, 실제로 시공을 할 수 없거나 시공을 하더라도 방수효과가 떨어지는 문제점이 있다.However, since the polymer resin layer applied to the bridge waterproofing method disclosed in the above publication is quick-drying and hardens within 5 seconds, each layer is separated or cracked even before the asphalt concrete, asphalt and epoxy primer layers are mutually fused. cannot be expected In addition, various treatment layers such as a quick-drying and slow-drying polymer resin layer and a fine stone aggregate layer should be formed on the primer layer. , there is a problem in that it cannot be actually constructed or the waterproof effect is lowered even if the construction is done.
이러한 다중층의 문제점을 보완하기 위하여 대한민국 공개특허 제10-2002-76214호에서는 교량 등의 표면에 폴리우레탄수지 프라이머층을 도포한 후 그 위에 속건성 고분자 수지층을 형성하고, 그위에 과량의 이소시아네이트를 첨가한 폴리우레탄 제조 혼합물을 도포한 후 아스팔트 접착제층과 아스팔트 콘크리트층을 차례로 적층하는 처리방법을 개시하고 있다.In order to compensate for this multi-layer problem, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-76214, a polyurethane resin primer layer is applied on the surface of a bridge, etc., and a quick-drying polymer resin layer is formed thereon, and an excess of isocyanate is applied thereon. Disclosed is a treatment method in which an asphalt adhesive layer and an asphalt concrete layer are sequentially laminated after applying the added polyurethane production mixture.
그러나 이 방법은 폴리우레탄 제조 혼합물층에 존재하는 과량의 이소시아네이트가 주위의 습기와 반응하여 오히려 결합력이 약해지는 단점이 있으며, 이러한 문제점을 방지하기 위해 현장에서 작업시 매우 주의를 요하는 까다로운 작업공정을 필요로 하게 되는 또 다른 문제점이 발생한다.However, this method has the disadvantage that the excessive amount of isocyanate present in the polyurethane manufacturing mixture layer reacts with the surrounding moisture and the bonding strength is rather weak. Another problem arises that requires
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 콘크리트로 이루어진 교량상판의 공극을 막아주고 내수성을 부여하여 부착력을 강화시켜주며, 특히 폴리하이드록시아미노에테르의 뛰어난 접착성에 의해 박리에 대한 강한 내성 및 교량상판의 수축과 팽창에 따른 내구성을 갖도록 향상된 인장강도를 갖도록 하는 한편, 외부충격을 완화시킴과 동시에 방수방식기능을 갖도록 하고, 제설제에 의해 유발되는 침식을 견디고 내후성, 내수성, 내마모성 및 내화학성이 우수한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.The present invention is a technology devised to solve the problems according to the above-mentioned prior art, and it blocks voids in the bridge top plate made of concrete and strengthens the adhesion by providing water resistance. It has improved tensile strength so that it has strong resistance to corrosion and durability according to the contraction and expansion of the bridge deck, while alleviating external shocks and having a waterproof anticorrosive function. , It is the main object to provide a waterproofing construction method using the surface-modified nano-ceramic metal powder with excellent adhesion and abrasion resistance and chemical resistance.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 양생이 완료된 신설 콘크리트 교량상판(10) 또는 폴리머 콘크리트 및 리넥스(Linax)로 처리된 노후 콘크리트 교량상판(10)을 방수처리하는 시공방법에 있어서, 교량상판(10)의 먼지나 기름, 레이턴스등의 이물질을 제거하여 바탕면을 처리하는 시공면 처리단계(S10);와 상기 교량상판(10)의 표면에 프라이머(20)를 도포하는 접착증강 처리단계(S20);와 상기 프라이머(20)의 상부에 유리섬유 매쉬(30)를 포설하는 제1방수 처리단계(S30);와 상기 유리섬유 매쉬(30)가 포설된 상기 프라이머(20)의 상부에 아스팔트 조성물(40)을 가열하여 포설하는 제2방수 처리단계(S40);와 상기 아스팔트 조성물(40)의 상부에 가넷 또는 규사를 포함하는 구체강화제(50)를 포설하는 시공면 강화처리단계(S50); 및 아스팔트 혼합물(60)을 포설하는 포장단계(S60);를 포함하여 구성되고, 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트, 시클로아리패틱계 에폭시수지, 폴리하이드록시아미노에테르, 반응성희석제, 접착활성제, 필러, 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말, 4-하이드록시페닐아민, 점도조절용 알코올을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법을 제시한다.The present invention is a construction method for waterproofing a new concrete
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 페닐트리메톡시실란, 4-하이드록시페닐아민, 소포제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 열가소성 폴리우레탄계 수지, 비닐기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(A), 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(B), 금속계 촉매를 포함하여 구성되는 자가치유조성물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지 50~70중량부;와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5~15중량부;와 페닐트리메톡시실란 10~40중량부;와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부;와 소포제 0.1~0.3중량부; 및 자가치유조성물 4~8중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 자가치유조성물은 열가소성 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여, 미세 캡슐(A) 1~20중량부;와 미세 캡슐(B) 1~20중량부; 및 금속계 촉매 0.0001~0.5중량부;를 포함하여 구성되고, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 함량비 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)는 0.5~2인 것을 특징으로 하며, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 평균입경은 0.01~100㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the self-healing composition of the present invention, with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane-based resin, microcapsules (A) 1 to 20 parts by weight; and microcapsules (B) 1 to 20 parts by weight; and 0.0001 to 0.5 parts by weight of a metal-based catalyst, and the content ratio of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is that the microcapsules (A)/microcapsules (B) are 0.5-2 And, the average particle diameter of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is characterized in that 0.01 ~ 100㎛.
또한, 본 발명의 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트 100중량부에 대하여, 시클로알리패틱계 에폭시수지 10~30중량부;와 폴리하이드록시아미노에테르 5~10중량부;와 반응성희석제 3~12.5중량부;와 접착활성제 0.1~0.5중량부;와 필러 1.5~3중량부;와 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말 20~60중량부;와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부; 및 점도조절용 알코올 1~5중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 시클로알리패틱계 에폭시수지는 헥사하이드로프탈릭산 디클리시딜에스테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트, 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아민 중 어느 하나를 포함하여 구성되고, 상기 필러는 운모, 활석, 탄산칼슘, 목분 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cycloaliphatic epoxy resin of the present invention is hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate, 4-glycidyloxy-N , It is composed of any one of N-diglycidyl amine, and the filler is characterized in that it is composed of any one or more of mica, talc, calcium carbonate, and wood flour.
또한, 본 발명의 상기 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말은 온도계와 교반기가 장착된 반응기에 스테아르산 10~30중량부를 아세톤이나 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 중 어느 하나의 극성용매 40~80중량부에 용해시킨 다음, 3-(트리에톡시실리) 프로필이소시아네이트나 3(트리메톡시실리) 프로필이소시아네이트인 2관능성반응성실란 5~20중량부와 틴(II) 2-에틸헥사노네이트로 된 축합촉매 0.0.1~0.1중량부를 첨가하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~2시간 동안 반응시키고, 20~40㎛ 크기의 산화아연이나, 탈크, 점토, 지당, 탄산칼슘 중 어느 하나로 된 세라믹메탈 10~100중량부를 투입하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~4시간 동안 반응시킨 다음 여과 및 건조하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the surface-modified nano-ceramic metal powder of the present invention is dissolved in 10 to 30 parts by weight of stearic acid in 40 to 80 parts by weight of a polar solvent of acetone, ethyl acetate, or methyl ethyl ketone in a reactor equipped with a thermometer and a stirrer. Then, 3-(triethoxysily) propyl isocyanate or 3 (trimethoxysilly) propyl isocyanate, 5-20 parts by weight of difunctional reactive silane and tin (II) 2-ethylhexanonate condensation catalyst 0.0. Add 1 to 0.1 parts by weight and react at 30 to 60° C. at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 2 hours, and 20 to 40 μm in size of zinc oxide, talc, clay, lipid sugar, and calcium carbonate. 10 to 100 parts by weight is added and reacted at 30 to 60° C. at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 4 hours, followed by filtration and drying.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법은 표면 개질한 세라믹메탈을 사용하여 내수성 및 내식성을 향상시킨 경화성 수지로 치밀한 도막을 형성하기 때문에 콘크리트로 이루어진 교량상판에 도포하여 고압투수 및 화학환경에 높은 방수성 및 방식성을 부여할 수 있다.The bridge surface waterproofing construction method using the surface-modified nano-ceramic metal powder according to the present invention presented as described above uses the surface-modified ceramic metal to form a dense coating film with a curable resin with improved water and corrosion resistance, so a bridge made of concrete It can be applied to the top plate to give high water permeability and high water resistance and corrosion resistance to chemical environments.
또한, 본 발명은 프라이머층에 의한 1차 방수방식효과와 상기 프라이머층에 포함된 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 이후 아스팔트 조성물에 포함된 폴리하이드록시아미노에테르와의 강한 접착에 의한 박리에 대한 강한 내성과 우수한 인장강도를 얻을 수 있음은 물론 상기 프라이머층에 포함된 변성 폴리우레아의 탄성력과 함께 콘크리트층의 수축과 팽창에 의한 파단을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 상기 프라이머층에 포함된 자가치유조성물에 의해 진동 및 외충격에 의한 미세한 균열 및 미세한 스크레치성 파손에 대한 내성이 향상되어 강한 내구성을 얻을 수 있다.In addition, the present invention provides a primary waterproofing anticorrosive effect by the primer layer, strong resistance to peeling due to strong adhesion between polyethylene terephthalate contained in the primer layer and polyhydroxyamino ether contained in the asphalt composition, and excellent tensile strength. In addition to obtaining strength, it can withstand fracture due to contraction and expansion of the concrete layer together with the elastic force of the modified polyurea contained in the primer layer, as well as vibration and external shock due to the self-healing composition included in the primer layer. Strong durability can be obtained by improving resistance to microcracks and microscopic scratch damage.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법을 나타낸 단면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법을 나타낸 단면도.1 is a flow chart showing a waterproofing construction method using a nano-ceramic metal powder surface-modified adhesion reinforcement according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional perspective view showing a bridge surface waterproofing construction method using the adhesion-reinforced surface-modified nano-ceramic metal powder according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a bridge waterproofing construction method using a nano-ceramic metal powder having an adhesion-enhancing surface modification according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 콘크리트 교량의 상판에 아스팔트로 교면 포장공사를 수행할 때 교면을 방수하기 위한 구스 아스팔트계 재료 및 유리섬유 매쉬를 이용한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 콘크리트 교량상판(10)과 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성된 아스팔트층 사이에 방수층을 형성시킴에 있어 불투수성을 가지고 접착력이 우수하고 수축 및 팽창으로 인한 장력을 흡수하고 아스팔트 조성물(40)과 아스팔트 혼합물(60)에 의해 형성된 아스팔트층에 작용하는 전단강도를 흡수할 수 있으며 교량상판(10)으로부터 발생되는 과잉 수증기의 압력을 제거하여 아스팔트층의 균열을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 시공성이 우수하며 기포형성 및 반응 불량이 없으며 방수층의 포설 후 즉시 후속공적의 작업을 수행할 수 있게 하여 공사기간을 단축시킬 수 있는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 기술이다.The present invention relates to a waterproofing construction method for a bridge using an adhesive-reinforced surface-modified nano-ceramic metal powder using a goose asphalt-based material and a glass fiber mesh for waterproofing a bridge when performing a bridge paving construction with asphalt on the upper plate of a concrete bridge. More specifically, in forming a waterproofing layer between the concrete
또한, 본 발명은 교량상판(10)과 방수층 사이에 형성되는 프라이머층에 자가치유조성물을 포함시켜 미세한 균열 및 미세한 스크레치성 파손에 대한 내성이 향상되고, 외부충격을 완화시키며 방수방식기능을 갖도록 하며, 교량상판(10)과 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성된 아스팔트층의 부착력을 강화시켜주는 한편, 제설제 등에 의한 침식을 견디고 내후성, 내수성 내마모성 및 내화학성이 우수한 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법에 관한 기술이다.In addition, the present invention includes a self-healing composition in the primer layer formed between the bridge
상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 양생이 완료된 신설 콘크리트 교량상판(10) 또는 폴리머 콘크리트 및 리넥스(Linax)로 처리된 노후 콘크리트 교량상판(10)을 방수처리하는 시공방법에 있어서, 교량상판(10)의 먼지나 기름, 레이턴스등의 이물질을 제거하여 바탕면을 처리하는 시공면 처리단계(S10);와 상기 교량상판(10)의 표면에 프라이머(20)를 도포하는 접착증강 처리단계(S20);와 상기 프라이머(20)의 상부에 유리섬유 매쉬(30)를 포설하는 제1방수 처리단계(S30);와 상기 유리섬유 매쉬(30)가 포설된이상기 프라이머(20)의 상부에 아스팔트 조성물(40)을 가열하여 포설하는 제2방수 처리단계(S40);와 상기 아스팔트 조성물(40)의 상부에 가넷 또는 규사를 포함하는 구체강화제(50)를 포설하는 시공면 강화처리단계(S50); 및 아스팔트 혼합물(60)을 포설하는 포장단계(S60);를 포함하여 구성되고, 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트, 시클로아리패틱계 에폭시수지, 폴리하이드록시아미노에테르, 반응성희석제, 접착활성제, 필러, 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말, 4-하이드록시페닐아민, 점도조절용 알코올을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The configuration for achieving the present invention as described above is a construction method for waterproofing a new concrete
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 페닐트리메톡시실란, 4-하이드록시페닐아민, 소포제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 열가소성 폴리우레탄계 수지, 비닐기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(A), 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(B), 금속계 촉매를 포함하여 구성되는 자가치유조성물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 프라이머(20)는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지 50~70중량부;와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5~15중량부;와 페닐트리메톡시실란 10~40중량부;와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부;와 소포제 0.1~0.3중량부; 및 자가치유조성물 4~8중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 자가치유조성물은 열가소성 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여, 미세 캡슐(A) 1~20중량부;와 미세 캡슐(B) 1~20중량부; 및 금속계 촉매 0.0001~0.5중량부;를 포함하여 구성되고, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 함량비 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)는 0.5~2인 것을 특징으로 하며, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 평균입경은 0.01~100㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the self-healing composition of the present invention, with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane-based resin, microcapsules (A) 1 to 20 parts by weight; and microcapsules (B) 1 to 20 parts by weight; and 0.0001 to 0.5 parts by weight of a metal-based catalyst, and the content ratio of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is that the microcapsules (A)/microcapsules (B) are 0.5-2 And, the average particle diameter of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is characterized in that 0.01 ~ 100㎛.
또한, 본 발명의 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트 100중량부에 대하여, 시클로알리패틱계 에폭시수지 10~30중량부;와 폴리하이드록시아미노에테르 5~10중량부;와 반응성희석제 3~12.5중량부;와 접착활성제 0.1~0.5중량부;와 필러 1.5~3중량부;와 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말 20~60중량부;와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부; 및 점도조절용 알코올 1~5중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 시클로알리패틱계 에폭시수지는 헥사하이드로프탈릭산 디클리시딜에스테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트, 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아민 중 어느 하나를 포함하여 구성되고, 상기 필러는 운모, 활석, 탄산칼슘, 목분 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cycloaliphatic epoxy resin of the present invention is hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate, 4-glycidyloxy-N , It is composed of any one of N-diglycidyl amine, and the filler is characterized in that it is composed of any one or more of mica, talc, calcium carbonate, and wood flour.
또한, 본 발명의 상기 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말은 온도계와 교반기가 장착된 반응기에 스테아르산 10~30중량부를 아세톤이나 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 중 어느 하나의 극성용매 40~80중량부에 용해시킨 다음, 3-(트리에톡시실리) 프로필이소시아네이트나 3(트리메톡시실리) 프로필이소시아네이트인 2관능성반응성실란 5~20중량부와 틴(II) 2-에틸헥사노네이트로 된 축합촉매 0.0.1~0.1중량부를 첨가하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~2시간 동안 반응시키고, 20~40㎛ 크기의 산화아연이나, 탈크, 점토, 지당, 탄산칼슘 중 어느 하나로 된 세라믹메탈 10~100중량부를 투입하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~4시간 동안 반응시킨 다음 여과 및 건조하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the surface-modified nano-ceramic metal powder of the present invention is dissolved in 10 to 30 parts by weight of stearic acid in 40 to 80 parts by weight of a polar solvent of acetone, ethyl acetate, or methyl ethyl ketone in a reactor equipped with a thermometer and a stirrer. Then, 3-(triethoxysily) propyl isocyanate or 3 (trimethoxysilly) propyl isocyanate, 5-20 parts by weight of difunctional reactive silane and tin (II) 2-ethylhexanonate condensation catalyst 0.0. Add 1 to 0.1 parts by weight and react at 30 to 60° C. at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 2 hours, and 20 to 40 μm in size of zinc oxide, talc, clay, lipid sugar, and calcium carbonate. 10 to 100 parts by weight is added and reacted at 30 to 60° C. at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 4 hours, followed by filtration and drying.
이하, 본 발명의 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the method for waterproofing a bridge using the adhesion-reinforced surface-modified nano-ceramic metal powder of the present invention will be described.
먼저, 본 발명의 시공면 처리단계(S10)는 교량상판(10)의 먼지나 기름, 레이턴스등의 이물질을 제거하여 바탕면을 처리하는 것으로서, 양생이 완료된 신설 콘크리트 교량상판(10) 또는 리넥스(Linax)로 처리된 노후 콘크리트 교량상판(10)의 이물질을 제거하여 평탄하게 함으로써, 하기의 접착증강 처리단계(S20)에서 도포되는 프라이머(20)가 교량상판(10) 표면에 긴밀하고 안정적으로 고착될 수 있도록 이물질 또는 기 도포된 도료를 제거하고 표면을 평탄하게 다듬어 바탕조저하며, 표면에 균열이 있거나 파손된 부분이 있으면 V커팅 연마함으로써, 하기의 접착증강 처리단계(S20)에서 난연퍼티를 충진하여 골메움층(미도시)을 형성할 수 있도록 교량상판(10)의 표면을 정리하는 것이다.First, the construction surface treatment step (S10) of the present invention is to treat the base surface by removing foreign substances such as dust, oil, and latency of the
아울러, 본 발명의 시공면 처리단계(S10)는 교량상판(10)으로 누수되는 일정크기 이상의 크랙부위에 V커팅 연마 후 실링제 등의 충진제를 주입하여 마감할 수 있고, 노후화된 면과 들뜬 부위는 이음매 및 굴곡이 없도록 기존 바닥과 동일하게 평탄하도록 마감할 수 있다. 그러나 상기 실링제 등의 충진제는 이후에 설명될 프라이머(20)가 교량상판(10)에 충분히 침투될 수 있도록 크랙이 비교적 크게 발생되어 있는 경우에 주입되는 것이 바람직하다.In addition, the construction surface treatment step (S10) of the present invention can be finished by injecting a filler such as a sealing agent after V-cutting and polishing to the crack area of a certain size or more leaking to the
다음으로, 본 발명의 접착증강 처리단계(S20)는 교량상판(10)의 표면에 프라이머(20)를 도포하여 프라이머층을 형성하는 것으로서, 롤러나 붓 등을 이용하여 0.3kg/㎡의 양으로 고르게 도포하고, 이후에 설명될 변성 폴리우레아가 포함되는 경우 스프레이를 이용하여 도포하는 것이 바람직하며, 이후에 자세히 설명될 아스팔트 조성물(40)과의 밀접한 결합을 형성한다.Next, the adhesion reinforcement treatment step (S20) of the present invention is to form a primer layer by coating the
구체적으로, 상기 프라이머(20)는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 페닐트리메톡시실란, 4-하이드록시페닐아민, 소포제를 포함하여 구성되고, 보다 상세하게는 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지 50~70중량부와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5~15중량부와 페닐트리메톡시실란 10~40중량부와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부 및 소포제 0.1~0.3중량부를 포함하여 구성된다.Specifically, the
아울러, 본 발명의 접착증강 처리단계(S20)는 상기와 같은 프라이머(20)를 도포하여 프라이머층을 형성한 후 약 60분 이상의 시간이 경과되도록 하는 것이 바람직하며, 이후에 자세히 설명될 유리섬유 매쉬(30)는 상기 프라이머(20)가 경화되기 전 즉, 약 60분이 경과되기 전에 포설되어 상기 프라이머(20)에 접착되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the adhesion reinforcement treatment step (S20) of the present invention, it is preferable to allow about 60 minutes or more to elapse after forming the primer layer by applying the
즉, 상기 프라이머(20)는 교량상판(10)에 형성된 균열의 간극을 메워 바탕면을 더욱더 평탄하게 할 뿐만 아니라 이후에 자세히 설명될 아스팔트 조성물(40)과의 부착력 및 박리에 대한 내성이 향상되도록 하고, 내구성, 내수성을 갖도록 하는 효과를 실현케 한다.That is, the
환경호르몬을 함유한 에스테르 변성 비스페놀 A형 에폭시수지와 달리 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지는 환경 친화적인 에폭시조성물이고, 에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지의 함량이 50중량부 미만이면 전체적인 물성이 저하되어 투수성과 접착성이 낮으며, 70중량부를 초과하면 저점성의 특성상 도포 후 경화가 더딘 문제가 있어 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.Unlike ester-modified bisphenol A-type epoxy resin containing environmental hormones, ester-modified bisphenol F-type epoxy resin is an environmentally friendly epoxy composition. Performance and adhesiveness are low, and when it exceeds 70 parts by weight, there is a problem of slow curing after application due to the characteristic of low viscosity.
상기 페닐트리메톡시실란(Phenyltrimethoxy silane)은 프라이머(20)와 교량상판(10)에 대한 접착력을 강화시키고 들뜸현상을 방지하는 역할을 하며, 상기 4-하이드록시페닐아민(4-hydroxyphenylamine)는 경화제 역할을 하고, 효율적인 효과를 얻기 위해 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.The phenyltrimethoxy silane serves to strengthen the adhesion to the
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)는 이후에 자세히 설명될 아스팔트 조성물(40)에 포함되는 폴리하이드록시아미노에테르(polyhydroxy aminoether, PHAE)에 의해 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성된 아스팔트층이 상기 프라이머(20)와 강한 부착력 및 박리에 대한 강한 내성을 갖도록 한다.The polyethylene terephthalate (PET) is an asphalt layer formed by the
상기 소포제는 액상의 표면장력을 감소시켜 액상의 안정성을 유지시켜주는 역할을 하고 주재와 경화재를 교반하였을 때 기포가 발생하는 것을 억제한다. 이때 소포제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 유효 효과가 미미하며 0.3 중량부를 초과를 하더라도 소포의 효과는 크게 달라지지 않으므로 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.The antifoaming agent serves to maintain the stability of the liquid phase by reducing the surface tension of the liquid phase, and suppresses the occurrence of bubbles when the main material and the hardening material are stirred. At this time, if the content of the antifoaming agent is less than 0.1 parts by weight, the effective effect is insignificant, and even if it exceeds 0.3 parts by weight, the effect of the antifoaming agent is not significantly changed.
아울러, 상기 프라이머(20)는 변성폴리우레아를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 변성폴리우레아가 프라이머(20)에 포함되는 경우 빠른 경화 특성에 의해 약 15~30분 이상의 시간이 경과된 후 아스팔트 조성물(40)을 상부에 도포될 수 있도록 할 수 있으며, 유리섬유 매쉬(30)는 약 15~30분 이상의 시간이 경과되기 전에 포설됨은 자명할 것이다.In addition, the
즉, 상기 프라이머(20)는 변성폴리우레아 10~15중량부를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 변성폴리우레아는 이소시아네이트 프리폴리머와 폴리에테르아민이 연쇄적 반응하여 생성하고, 겔타임 10~20(초)로서 우수한 시공성을 갖도록 하며, 프라이머(20)에 의해 형성된 프라이머층의 내구성, 탄성력과 부착강도 등의 성능을 증진시킨다. 이러한 상기 변성폴리우레아는 10중량부 미만인 경우에는 원활한 탄성 및 부착강도 효과를 기대할 수 없고, 15중량부를 초과하는 경우 성능개선효과는 동일하나 재료비 추가로인해 경제적이지 못하므로 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.That is, the
이때, 상기 프라이머(20)는 상기 변성폴리우레아가 더 포함하여 구성되는 경우 스프레이를 이용하여 도포하는 것이 바람직하다.In this case, the
또한, 상기 프라이머(20)는 제올라이트 1~5중량부를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 제올라이트는 다공성물질로 흡수 및 흡착력을 가짐으로써, 재료간의 부착성을 향상시키는 것으로서, 1중량부 미만인 경우에는 부착성 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 부착성 효과는 동일하나 재료비 추가로 경제적이지 못하므로 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the
아울러, 상기 프라이머(20)는 자가치유조성물을 포함하여 구성되는데, 상기 자가치유조성물은 교량상판(10)에 균열발생에 따른 프라이머층의 균열 또는 스크레치 발생시 및 지속적인 외부충격으로 인한 균열 또는 스크레치 발생시 프라이머층이 자가치유되도록 하여 상기 프라이머층의 내구성을 향상시킨다.In addition, the
상기 자가치유조성물은 열가소성 폴리우레탄계 수지, 비닐기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(A), 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(B), 금속계 촉매를 포함하여 구성되고, 보다 상세하게는 열가소성 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여, 미세 캡슐(A) 1~20중량부와 미세 캡슐(B) 1~20중량부 및 금속계 촉매 0.0001~0.5중량부를 포함하여 구성되고, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 함량비 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)는 0.5~2이며, 상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 평균입경은 0.01~100㎛인 것을 특징으로 한다.The self-healing composition is composed of a thermoplastic polyurethane-based resin, a microcapsule having a silicone compound containing a vinyl group as a core (A), a microcapsule having a silicone compound containing a hydride group as a core (B), and a metal catalyst. Specifically, with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin, the microcapsules (A) 1 to 20 parts by weight and the microcapsules (B) 1 to 20 parts by weight and 0.0001 to 0.5 parts by weight of the metal catalyst are included, and the microcapsules (A) and the content ratio of the microcapsules (B) microcapsules (A)/microcapsules (B) are 0.5-2, and the average particle diameter of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is 0.01-100 It is characterized in that it is μm.
상기 열가소성 폴리우레탄계 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로 예를 들어, 에테르계 열가소성 폴리우레탄, 에스테르계 열가소성 폴리우레탄, 카보네이트계 열가소성 폴리우레탄 등이 있다. 바람직하게는 이후에 자세히 설명될 아스팔트 혼합물(60)에 의해 형성되는 아스팔트층과 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성되는 아스팔트층이 파손되어 프라이머층이 노출되는 경우 장시간 햇빛에 노출된다는 측면에서 내광성이 우수한 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등 지방족 이소시아네이트류, 폴리올 및 사슬연장제와의 반응으로 얻어지는 지방족 폴리우레탄계 수지의 사용이 바람직하며 구체적인 예로서는 Bayer Material Science사 Desmopan W DP 89085A, DP 89043D, DP 89051D, DP 89056D 등을 들 수 있다.The thermoplastic polyurethane-based resin is commonly used in the art, for example, ether-based thermoplastic polyurethane, ester-based thermoplastic polyurethane, carbonate-based thermoplastic polyurethane, and the like. Preferably, the asphalt layer formed by the
상기 폴리올은 열가소성 폴리우레탄계 수지 제조를 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로, 하이드록시기를 가지고 이소시아네이트와 반응하여 폴리우레탄으로 되는 화합물을 뜻하며, 사용 가능한 폴리올로 예를 들면, 통상의 에테르계 폴리올, 에스테르계 폴리올, 카보네이트계 폴리올 등이 있다.The polyol is commonly used in the art for producing a thermoplastic polyurethane-based resin, and refers to a compound that has a hydroxyl group and reacts with an isocyanate to form a polyurethane. polyols, carbonate polyols, and the like.
상기 사슬연장제는 중합 내지 분자간 결합을 강하게 하기 위해 사용되는 반응성 단분자로서 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜 등 디올, 글리세린, 트리메틸올프로판 등 트리올, 펜타에리스리톨 등 테트라올, 폴리옥시프로필렌디아민, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 부틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,4-시클로헥실디아민, 테트라메틸프로필렌디아민, 테트라메틸헥사메틸렌디아민, m-페닐렌디아민, 톨루엔디아민 등 디아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아미노알콜 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다.The chain extender is a reactive monomolecule used to strengthen polymerization or intermolecular bonds, for example, diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, glycerin, Triol such as trimethylolpropane, tetraol such as pentaerythritol, polyoxypropylenediamine, ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, 1,4-cyclohexyldiamine, tetramethylpropylenediamine, tetramethylhexamethylenediamine , m-phenylenediamine, diamine such as toluenediamine, diethanolamine, amino alcohol such as triethanolamine, etc., may be used in any one or two or more.
또한 상기 폴리우레탄계 수지는 제조 시 경화촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 경화촉매로 예를 들면 트리에틸렌디아민, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,8-디아자비시클로-5,4,0-운데센-7, 디메틸아미노에탄올, 테트라메틸에틸렌디아민, 디메틸벤질아민, 테트라메틸헥사메틸렌디아민, 비스(2-디메틸아미노에틸)에테르, N,N'-디메틸 아미노프로필아민, N,N'-디메틸아미노프로판올, N,N'-디메틸에탄올아민 및 1-이소부틸-2-메틸이미다졸, N-메틸-N'-히드록시에틸피페라진, N,N'-디메틸아미노에톡시에탄올, N,N,N'-트리메틸아미노에틸에탄올아민 등 3차아민, 트리알킬포스핀, 디알킬벤젠포스핀 등 3차 포스핀, 마그네슘, 아연, 카드늄, 납, 티탄, 크롬, 망간, 철, 코발트 등 금속과 아세틸아세톤, 벤조일아세톤, 에틸아세토아세테이트, 살리실알데하이드, 시클로펜탄온-2-카르복실레이트, 에세틸아세톤이민 등 리간드와의 킬레이트화합물인 금속 킬레이트화합물, Ti(OR)4, Sn(OR)4, Sn(OR)2, Al(OR)3 (여기서 R은 알킬기 또는 알릴기)등과 같은 금속 알콜레이트 또는 금속 페놀레이트, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 라울산칼륨, 옥틸산칼륨, 락트산칼륨, 아세트산주석, 디옥틸산주석, 디부틸틴디라우레이트, 나프탈산코발트 등 금속 유기산염 등을 들 수 있다. 또한 상기 경화촉매는 단독으로 또는 서로 병용하여 사용될 수 있다. 경화촉매의 양은 성분 경화시간이 10 내지 30초, 좋기로는 15초 내지 25초의 범위가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.In addition, the polyurethane-based resin may further include a curing catalyst during manufacture. As the curing catalyst, for example, triethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, 1,8-diazabicyclo-5,4,0-undecene-7, dimethylaminoethanol, tetramethylethylenediamine, dimethylbenzylamine, Tetramethylhexamethylenediamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, N,N'-dimethyl aminopropylamine, N,N'-dimethylaminopropanol, N,N'-dimethylethanolamine and 1-isobutyl-2 -Methylimidazole, N-methyl-N'-hydroxyethylpiperazine, N,N'-dimethylaminoethoxyethanol, N,N,N'-trimethylaminoethylethanolamine, etc. tertiary amines, trialkylphos tertiary phosphine, such as phosphine, dialkylbenzene phosphine, magnesium, zinc, cadnium, lead, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, etc. and acetylacetone, benzoylacetone, ethylacetoacetate, salicylaldehyde, cyclopentanone Metal chelate compounds that are chelate compounds with ligands such as -2-carboxylate and ethylacetonimine, Ti(OR)4, Sn(OR)4, Sn(OR)2, Al(OR)3 (where R is an alkyl group) or allyl group), such as metal alcoholates or metal phenolates, sodium acetate, potassium acetate, potassium laurate, potassium octylate, potassium lactate, tin acetate, tin dioctylate, dibutyltin dilaurate, cobalt naphthalate, etc. acid and the like. In addition, the curing catalyst may be used alone or in combination with each other. The amount of the curing catalyst is preferably adjusted so that the curing time of the component is in the range of 10 to 30 seconds, preferably 15 to 25 seconds.
상기 미세 캡슐(A)는 비닐기 함유 실리콘 화합물이 내부 코어로 포함하는 것을 의미한다. 이때 상기 비닐기 함유 실리콘 화합물로 예를 들면, 비닐 말단 폴리디메틸실록산, 비닐 말단 폴리디에틸실록산, 비닐 말단 폴리디페닐실록산, 비닐 말단 디에틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐 말단 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐 말단 트리플루오로프로필메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 트리메틸실록시 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 실란올 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐메틸실록산 단독중합체, 비닐메틸실록산-옥틸메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐메틸실록산-페닐메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐메톡시실록산 단독중합체, 비닐에톡시실록산 단독중합체, 비닐에톡시실록산-프로필에톡시실록산 공중합체등을 들 수 있으며 이중에서 가격면을 고려하면 비닐 말단 폴리디메틸실록산, 비닐 말단 폴리디페닐실록산, 비닐 말단 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 미세 캡슐(A)에는 상기 비닐기 함유 실리콘 화합물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.The microcapsule (A) means that the vinyl group-containing silicone compound is included as an inner core. In this case, the vinyl-terminated silicone compound is, for example, vinyl-terminated polydimethylsiloxane, vinyl-terminated polydiethylsiloxane, vinyl-terminated polydiphenylsiloxane, vinyl-terminated diethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, vinyl-terminated diphenylsiloxane-dimethyl Siloxane copolymer, vinyl terminated trifluoropropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy terminated vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, silanol terminated vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, vinyl terminated vinylmethylsiloxane-dimethyl Siloxane copolymer, vinylmethylsiloxane homopolymer, vinylmethylsiloxane-octylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, vinylmethylsiloxane-phenylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, vinylmethoxysiloxane homopolymer, vinylethoxysiloxane homopolymer, Vinylethoxysiloxane-propylethoxysiloxane copolymer, etc., among which, considering the price, vinyl-terminated polydimethylsiloxane, vinyl-terminated polydiphenylsiloxane, vinyl-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, etc. are used. it is preferable In addition, the microcapsule (A) may include any one or two or more of the vinyl group-containing silicone compound.
상기 미세 캡슐(B)는 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물이 내부 코어로 포함하는 것을 의미한다. 상기 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물로 예를 들면, 하이드라이드 말단 폴리디메틸실록산, 하이드라이드 말단 폴리디에틸실록산, 하이드라이드 말단 폴리디페닐실록산, 하이드라이드 말단 폴리페닐메틸실록산, 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 공중합체, 하이드라이드 말단 메틸히드로실록산-디메틸실록산 공중합체, 트리메틸실록시 말단 폴리메틸하이드로실록산, 트리에틸실록시 말단 폴리에틸하이드로실록산, 하이드라이드 말단 폴리페닐-(디메틸하이드로실록시)실란, 하이드라이드 말단 메틸히드로실록산-페닐메틸실록산 공중합체, 메틸하이드로실록산-옥틸메틸실록산 공중합체 등을 들 수 있으며 이중에서 가격면을 고려하면 하이드라이드 말단 폴리디메틸실록산, 하이드라이드 말단 폴리디페닐실록산 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 미세 캡슐(B)에는 상기 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.The microcapsule (B) means that the hydride group-containing silicone compound is included as an inner core. As the hydride group-containing silicone compound, for example, hydride-terminated polydimethylsiloxane, hydride-terminated polydiethylsiloxane, hydride-terminated polydiphenylsiloxane, hydride-terminated polyphenylmethylsiloxane, and trimethylsiloxy-terminated methylhydrosiloxane -Dimethylsiloxane copolymer, hydride-terminated methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy-terminated polymethylhydrosiloxane, triethylsiloxy-terminated polyethylhydrosiloxane, hydride-terminated polyphenyl-(dimethylhydrosiloxy)silane , hydride-terminated methylhydrosiloxane-phenylmethylsiloxane copolymer, methylhydrosiloxane-octylmethylsiloxane copolymer, and the like. It is preferable to use In addition, the microcapsule (B) may include any one or two or more of the hydride group-containing silicone compound.
상기 미세 캡슐(A) 또는 (B)는 벽재(shell)로 멜라민-포르말린 수지, 우레아-포르말린 수지, 폴리우레탄 수지 및 실리카, 티타니아, 지르코니아, 알루미나, 산화아연 나노입자를 포함하는 무기질 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 물질을 포함하여 이루어질 수 있으며 이중에서 내열성 및 캡슐화의 용이성을 동시에 고려하면 멜라민-포르말린 수지, 우레아-포르말린 수지가 바람직하다.The microcapsules (A) or (B) are melamine-formalin resins, urea-formalin resins, polyurethane resins and silica, titania, zirconia, alumina, zinc oxide nanoparticles, etc. It may include one or more materials, and among them, in consideration of heat resistance and ease of encapsulation, melamine-formalin resins and urea-formalin resins are preferable.
가령 본 발명에 의한 멜라민-포르말린 수지 또는 우레아-포르말린 수지를 벽재로 한 미세 캡슐은 공지의 인 시튜법(in situ)을 활용하여 제조될 수 있으며 상세히 설명하면 다음과 같다.For example, the microcapsules made of melamine-formalin resin or urea-formalin resin according to the present invention as a wall material can be manufactured using a well-known in situ method, which will be described in detail as follows.
먼저 첫 단계로 유화제 수용액을 제조한다. 유화제는 캡슐의 점도, 입도 분포 개선을 위하여 매우 유용하다. 본 발명에서의 유화제로서는 소듐도데실설페이트 등의 알칼리 금속 황산염, 옥타데카노익산의 알칼리 금속염 등의 지방산의 알칼리 금속염, 소듐도데실에테르설페이트 등의 소듐도데실에테르설페이트 등 음이온성 유화제, 고급지방족 탄화수소의 관능기로서 아민할로겐화물, 알킬 제사암모늄염, 또는 알킬피리디늄염 등이 결합되어 있는 양이온성 유화제, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 글리세릴 모노스테아레이트 등 비이온성 유화제 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 유화제 수용액은 유화기(Homomixer)에 유화제와 증류수 등의 통상적인 물을 넣고 온도 20℃ 내지 40℃에서 교반하여 얻어질 수 있으며 통상 1 내지 15 중량%의 농도로 제조하는 것이 바람직하다. 유화제 양이 1 중량% 미만이면 유화가 불안정하며 원하는 입도의 유화를 만들기 힘들고, 15 중량%를 초과하면 경제적인 문제와 함께 제조되는 캡슐 슬러리의 점도가 높아지므로 사용이 곤란해질 수 있다.First, an aqueous emulsifier solution is prepared as a first step. The emulsifier is very useful for improving the viscosity and particle size distribution of capsules. Examples of the emulsifier in the present invention include alkali metal sulfates such as sodium dodecyl sulfate, alkali metal salts of fatty acids such as alkali metal salts of octadecanoic acid, sodium dodecyl ether sulfate such as sodium dodecyl ether sulfate, anionic emulsifiers such as higher aliphatic hydrocarbons Cationic emulsifier, polyethylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyoxyethylene sorbitan monostearate, Nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene sorbitan tristearate and polyoxyethylene glyceryl monostearate may be used alone or in combination of two or more. The emulsifier aqueous solution can be obtained by putting an emulsifier and conventional water such as distilled water in an emulsifier (Homomixer) and stirring at a temperature of 20° C. to 40° C., and is preferably prepared at a concentration of 1 to 15% by weight. If the amount of the emulsifier is less than 1% by weight, the emulsification is unstable and it is difficult to make an emulsion of a desired particle size, and if it exceeds 15% by weight, the viscosity of the capsule slurry produced with economic problems increases, so it may be difficult to use.
두 번째 단계로서는 상기 유화기에서 제조된 유화제 수용액에 캡슐의 내부물질이 될 비닐기 함유 실리콘 화합물 또는 하이드라이드기 함유 실리콘계 화합물을 적정량 첨가한 후 온도 20℃ 내지 40℃ 사이에서 유화기 회전속도 4,000 내지 10,000 rpm의 속도로 20 내지 60분 동안 고속 교반하여 미세 크기의 유화 혼합물을 제조한다.In the second step, an appropriate amount of a silicone compound containing a vinyl group or a silicone compound containing a hydride group, which will be the internal material of the capsule, is added to the emulsifier aqueous solution prepared in the emulsifier, and then the emulsifier rotation speed is 4,000 to 40°C at a temperature of 20°C to 40°C A fine-sized emulsion mixture is prepared by high-speed stirring at a speed of 10,000 rpm for 20 to 60 minutes.
세 번째 단계로서는 별도의 반응기에 물을 넣고 멜라민과 포르말린 또는 우레아와 포르말린을 투입하고 온도 50℃ 내지 70℃ 사이에서 20 내지 60분 동안 반응시켜 멜라민-포르말린 또는 우레아-포르말린 예비중합체를 제조한다.As a third step, water is put into a separate reactor, melamine and formalin or urea and formalin are added, and reacted at a temperature of 50° C. to 70° C. for 20 to 60 minutes to prepare a melamine-formalin or urea-formalin prepolymer.
네 번째 단계로서는 상기 유화기에 담겨진 유화 혼합물에 상기 멜라민-포르말린 또는 우레아-포르말린 예비중합체를 투입하고 온도 50℃ 내지 70℃ 사이에서 유화기 회전속도 200 내지 1,000rpm의 속도로 1시간 내지 2시간 동안 교반하면서 중합반응을 더욱 진행시킨 후 미세 캡슐 슬러리를 얻는다.As a fourth step, the melamine-formalin or urea-formalin prepolymer is added to the emulsified mixture contained in the emulsifier and stirred at a temperature of 50° C. to 70° C. at a rotation speed of 200 to 1,000 rpm for 1 hour to 2 hours. After further advancing the polymerization reaction, a microcapsule slurry is obtained.
다섯 번째 단계로서는 얻어진 미세 캡슐 슬러리를 스프레이 드라이어와 같은 건조기를 통해 건조하여 미세 캡슐을 얻는다.As a fifth step, the obtained microcapsule slurry is dried through a dryer such as a spray dryer to obtain microcapsules.
본 발명에 있어서, 상기 미세 캡슐의 크기는 평균입경 001 내지 100㎛ 범위, 좋기로는 01 내지 10㎛ 범위가 바람직하다. 평균입경 001㎛ 미만일 경우 미세 캡슐의 벽재두께가 비례적으로 극히 얇아지지 않기 때문에 결국 미세 캡슐 중량당 자기치유물질 함량이 적어 궁극적으로 자기치유 효과가 떨어질 우려가 있고 평균입경 100㎛를 초과할 경우 프라이머(20)의 표면거칠기가 커져 접촉 감성이 떨어질 우려가 있다.In the present invention, the size of the microcapsules is preferably in the range of 001 to 100㎛ average particle diameter, preferably 01 to 10㎛ range. If the average particle diameter is less than 001㎛, since the wall material thickness of the microcapsules is not proportionally extremely thin, the content of self-healing substances per microcapsule weight is small, so there is a risk that the self-healing effect may ultimately decrease. The surface roughness of (20) increases, and there is a risk that the contact sensitivity may be deteriorated.
상기 금속계 촉매는 프라이머층에 스크래치가 생길 경우, 상온에서 캡슐 내의 자기치유성 화합물이 신속하게 반응하여 스크래치를 효과적으로 제거되도록 반응을 촉진하는 역할을 수행한다. 상기 금속계 촉매로 예를 들면, 금, 니켈, 파라듐, 티타늄, 로듐, 루테늄, 백금계 착체, 니켈계 착체, 파라튬계 착체, 티타늄계 착체, 로듐계 착체, 루테늄계 착체 등을 들 수 있으며 이중에서 반응성 측면에서 백금, 백금계 착체 등이 바람직하다.The metal-based catalyst serves to promote the reaction so that when scratches occur on the primer layer, the self-healing compound in the capsule reacts quickly at room temperature to effectively remove the scratches. Examples of the metal-based catalyst include gold, nickel, palladium, titanium, rhodium, ruthenium, platinum-based complex, nickel-based complex, paratium-based complex, titanium-based complex, rhodium-based complex, ruthenium-based complex, and the like. In terms of reactivity, platinum, platinum-based complexes, and the like are preferable.
본 발명에 의한 폴리우레탄계 수지조성물은 상기 열가소성 폴리우레탄계 수지 100 중량부에 대하여, 미세 캡슐(A) 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부, 미세 캡슐(B) 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 20 중량부, 금속계 촉매 0.0001 내지 0.5 중량부, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 미세 캡슐(A)와 미세 캡슐(B)의 함량비인 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)이 0.5 내지 2.0 중량비, 바람직하게는 0.7 내지 1.5중량비를 만족하는 것이 스크래치 자기치유성 발현에 좋다.The polyurethane-based resin composition according to the present invention is based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane-based resin, 1 to 20 parts by weight of the microcapsule (A), preferably 3 to 15 parts by weight, and 1 to 20 parts by weight of the microcapsule (B). , preferably 3 to 20 parts by weight, 0.0001 to 0.5 parts by weight of the metal-based catalyst, preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, wherein the content ratio of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is a microcapsule (A) ) / microcapsules (B) 0.5 to 2.0 weight ratio, preferably 0.7 to 1.5 weight ratio that satisfies the self-healing ability of the scratch is good.
상기 미세 캡슐(A) 또는 미세 캡슐(B)의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 원하는 스크래치 자기치유성 확보가 어렵고 20 중량부를 초과할 경우 기계적 물성이 열악해질 우려가 있다. 또한 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)이 0.5 미만이거나 2.0을 초과할 경우, 자기치유반응 효율이 떨어질 우려가 있다.When the content of the microcapsules (A) or microcapsules (B) is less than 1 part by weight, it is difficult to secure the desired scratch self-healing properties, and when it exceeds 20 parts by weight, there is a fear that mechanical properties may deteriorate. In addition, when the microcapsule (A) / microcapsule (B) is less than 0.5 or exceeds 2.0, there is a fear that the self-healing reaction efficiency is reduced.
또한 금속계 촉매의 첨가량이 0.0001 중량부 미만일 경우 자기치유 반응속도가 너무 낮아질 우려가 있고 0.5 중량부를 초과할 경우 고가인 관계로 경제성이 손상될 우려가 있다.In addition, if the amount of the metal-based catalyst added is less than 0.0001 parts by weight, there is a fear that the self-healing reaction rate is too low, and if it exceeds 0.5 parts by weight, there is a fear that economic feasibility may be impaired due to the high price.
다음으로, 본 발명의 제1방수 처리단계(S30)는 상기 프라이머(20)가 경화되기 전에 상기 프라이머(20)의 상부에 유리섬유 매쉬(30)를 포설하는 것으로서, 6×9㎜의 필라멘트와 스테이플 화이머로 짠 유리섬유 매쉬(30)를 0.08㎏의 중량으로 포설하여 시공한다.Next, the first waterproofing treatment step (S30) of the present invention is to install the
상기 유리섬유 매쉬(30)는 이후에 자세히 설명될 도막 방수제인 아스팔트 조성물(40)가 침투되어 프라이머(20)에 용접되는 것처럼 접착력을 가지며 결합되고 상기 아스팔트 조성물(40)의 유속 특성으로 인하여 자체가 포화되지는 않는다. 이에 따라 상기 유리섬유 매쉬(30)는 교량상판(10)에서 발생된느 과잉의 수증기 압력을 제거하는 덕트 역할을 하게된다.The
다음으로, 본 발명의 제2방수 처리단계(S40)는 상기 유리섬유 매쉬(30)가 포설된 상기 프라이머(20)의 상부에 아스팔트 조성물(40)을 가열하여 포설함으로써, 아스팔트층을 형성하는 것으로서, 200~220℃의 온도로 가열하여 5~7㎏/㎡의 양으로 포설시켜 아스팔트층을 형성한다.Next, the second waterproofing treatment step (S40) of the present invention is to form an asphalt layer by heating and laying the
구체적으로, 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트, 시클로아리패틱계 에폭시수지, 폴리하이드록시아미노에테르, 반응성희석제, 접착활성제, 필러, 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말, 4-하이드록시페닐아민, 점도조절용 알코올을 포함하여 구성된다.Specifically, the
보다 상세하게 설명하면, 상기 아스팔트 조성물(40)은 아스팔트 100중량부에 대하여, 시클로알리패틱계 에폭시수지 10~30중량부와 폴리하이드록시아미노에테르 5~10중량부와 반응성희석제 3~12.5중량부와 접착활성제 0.1~0.5중량부와 필러 1.5~3중량부와 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말 20~60중량부와 4-하이드록시페닐아민 10~20중량부 및 점도조절용 알코올 1~5중량부를 포함하여 구성된다.More specifically, the
부가하여 설명하면, 종래의 도로포장에 주로 사용되던 가열아스팔트 혼합물은 동절기인 영하의 기온에서 시공하는 한냉지 시공공법으로는 포설할 수 없으며, 또한 하절기나 온도 및 하중의 변화가 발생하는 경우에는 굴곡현상(rutting 현상), 종단면의 요철(凹凸), 코루게이션 현상 및 레벨링 현상 등이 반복적으로 일어나 도로의 균열, 포트 홀(port hole), 골재의 박리 및 이탈 등을 일으켜 도로의 수명을 저하시키므로 이를 해결하기 위해 불투수성, 내구성, 내마모성, 내충격성, 가요성, 미끄럼 저항성 및 접착성 등이 매우 우수한 구스아스팔트 혼합물이 개발되었다.In addition, the heated asphalt mixture, which was mainly used for conventional road pavement, cannot be installed by the cold field construction method, which is constructed at sub-zero temperatures, which is the winter season. The phenomenon (rutting phenomenon), irregularities of the longitudinal section (凹凸), corrugation phenomenon, and leveling phenomenon occur repeatedly, causing cracks in the road, port holes, peeling of aggregates, etc., thereby reducing the lifespan of the road. To solve the problem, a goose asphalt mixture with excellent impermeability, durability, abrasion resistance, impact resistance, flexibility, slip resistance and adhesion was developed.
아스팔트 꿀레(Asphalt coule)라고도 불리는 구스아스팔트 혼합물은 특수 아스팔트 포장재로, 프랑스에서 개발되었으며 독일과 일본에서는 구스아스팔트, 영국과 미국에서는 아스팔트 매스틱 또는 매스틱 아스팔트 등으로 지칭된다.Goose asphalt mixture, also called asphalt coule, is a special asphalt paving material, developed in France and referred to as goose asphalt in Germany and Japan, and asphalt mastic or mastic asphalt in the United Kingdom and the United States.
구스아스팔트 혼합물은 상기된 것처럼 종래의 가열아스팔트 혼합물에 비해 다양한 장점을 가지고 있는데, 시공에 있어서도 다짐이 불필요하여 인력미장공법 이나 전문피니셔에 의해 포설된다.As mentioned above, the goose asphalt mixture has various advantages compared to the conventional heated asphalt mixture, but compaction is unnecessary even in construction, so it is installed by manpower plastering method or a professional finisher.
이와 같은 구스아스팔트 혼합물을 시공하기 위한 종래의 방법을 기술하면 다음과 같다. 구스 아스팔트 혼합물은 적절한 비율로 배합된 혼합액, 골재, 모래, 석분 등을 고온(170℃∼250℃)에서 기계식 강제혼합방법을 이용하여 생산하는데, 이때 혼합액의 중량은 혼합물 전체중량의 15∼34% 정도를 차지하고, 모래 및 골재, 석분 등은 혼합물 전체중량의 85∼66%를 차지한다.A conventional method for constructing such a goose-asphalt mixture is described as follows. Goose asphalt mixture is produced by using the mechanical forced mixing method at high temperature (170℃~250℃) of mixed solution, aggregate, sand, stone dust, etc. mixed in an appropriate ratio, and the weight of the mixed solution is 15~34% of the total weight of the mixture occupies 85-66% of the total weight of the mixture, such as sand, aggregate, and stone dust.
구스아스팔트 혼합물에 섞이는 혼합액은 기존의 가열아스팔트 용액과는 달리 온도나 하중변화에 의해 일어나는 단점들을 모두 극복할 수 있는 높은 결합력과 내구성 및 방수성을 갖는다.The mixed solution mixed with the asphalt mixture has high bonding strength, durability and waterproofness that can overcome all the disadvantages caused by temperature or load change, unlike the existing heated asphalt solution.
특히, 많은 양의 혼합액을 넣어 고온에서 가열혼합하면, 그 혼합물은 화산에서 분출된 용암이 흘러내리는 것처럼 유동성이 매우 뛰어나며 자연 냉각됨에 따라 다짐공정을 수행하지 않아도 포장층을 일체화시킬 수 있다.In particular, when a large amount of mixed solution is heated and mixed at a high temperature, the mixture has excellent fluidity like lava ejected from a volcano flows down, and as it cools naturally, the pavement layer can be integrated without performing a compaction process.
상기와 같은 구스아스팔트 혼합물을 현장에서 직접 생산하여 시공하려는 경우에는 혼합액, 골재, 모래, 석분 등의 재료와 강제식 가열혼합기, 혼합액 정량공급장치, 골재 및 모래, 석분 등을 가열하는 가열기, 이를 정량공급하는 공급장치, 혼합액 가열장치, 연료공급장치, 전기 및 동력공급장치, 이들 전체를 통괄조정하는 품질관리장치, 기타 장비 및 공구, 잡자재 등이 필요하다.In the case of direct production and construction of the asphalt mixture as described above on site, a heater for heating materials such as mixed solution, aggregate, sand, and stone powder, a forced heating mixer, a quantitative supply device for mixed solution, a heater for heating aggregate, sand, stone powder, etc. Supply equipment, mixing liquid heating equipment, fuel supply equipment, electricity and power supply equipment, quality control equipment that controls all of them, other equipment, tools, miscellaneous materials, etc. are required.
즉, 본 발명에서 사용되는 아스팔트는 종래의 구스아스팔트 혼합물 또는 일반적으로 사용되는 아스팔트 혼합물을 다양하게 조절하여 사용가능함은 자명할 것이다.That is, it will be apparent that the asphalt used in the present invention can be used by variously adjusting the conventional goose asphalt mixture or the commonly used asphalt mixture.
상기 시클로알리패틱계 에폭시 수지는 헥사히드로프탈릭산 디글리시딜에스테르(diglycidyl ester of hexahydrophthalic acid)나 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트(3,4-epoxycyclohexylmethyl 3, 4-epoxy cyclohexane carboxylate), 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아민(4-glycidyloxy-N,N-diglycidyl aniline) 중 어느 하나로 구성되고, 상기 프라이머층(20)과의 우수한 부착력을 위해 상기와 같은 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.The cycloaliphatic epoxy resin is hexahydrophthalic acid diglycidyl ester (diglycidyl ester of hexahydrophthalic acid) or 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate (3,4-epoxycyclohexylmethyl 3 , 4-epoxy cyclohexane carboxylate), and 4-glycidyloxy-N,N-diglycidyl amine (4-glycidyloxy-N,N-diglycidyl aniline), and For excellent adhesion, it is preferably included in the same amount as above.
상기 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말은 온도계와 교반기가 장착된 반응기에 스테아르산(stearic acid) 10~30중량부를 아세톤(acetone) 이나 에틸아세테이트(ethyl acetate), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)중 어느 하나인 극성용매 40~80중량부에 용해시킨 다음 3-(트리에톡시실리) 프로필이소시아네이트[3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate]나 3-(트리메톡시실리) 프로필이소시아네이트[3-(trimethoxysilyl) propyl isocyanate]인 2관능성반응성실란 5~20중량부와 틴(II) 2-에틸헥사노네이트인 축합촉매를 0.01~0.1중량부를 첨가하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~2시간 동안 반응시킨다.The surface-modified nano-ceramic metal powder contains 10 to 30 parts by weight of stearic acid in a reactor equipped with a thermometer and a stirrer, either acetone, ethyl acetate, or methyl ethyl ketone. After dissolving in 40 to 80 parts by weight of one polar solvent, 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate [3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate] or 3-(trimethoxysilyl) propyl isocyanate [3-(trimethoxysilyl) propyl isocyanate] ] phosphorus difunctional reactive silane 5 to 20 parts by weight and tin (II) 2-ethylhexanonate by adding 0.01 to 0.1 parts by weight of a condensation catalyst at 30 to 60 ° C. at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 2 hours react
이와 같이 반응시킨 상기 반응물에 20~40nm 크기의 산화아연(ZnO)이나, 탈크(Talc), 점토(Clay), 지당(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나로 된 세라믹메탈 10~100중량부를 투입하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~4시간 동안 반응시킨 다음 여과, 건조하여 형성한다.To the reactant reacted in this way, 10 to 100 parts by weight of a ceramic metal made of any one of zinc oxide (ZnO) having a size of 20 to 40 nm, talc, clay, lipid (TiO2), and calcium carbonate (CaCO3) It is added and reacted for 1 to 4 hours at a speed of 100 to 200 rpm at 30 to 60° C., followed by filtration and drying.
아울러, 상기 아스팔트 조성물(40)은 시클로알리패틱계 에폭시수지에 표면개질된 20~40nm 크기의 산화아연이나, 탈크, 점토, 지당, 탄산칼슘 중 어느 하나를 혼합하여 얻어지는 경화형 수지에 4-하이드록시페닐아민(4-hydroxyphenyl amine)과 같은 아민류의 경화제로 혼합 경화하면 치밀한 도막을 형성하기 때문에 고압투수 및 화학환경에 높은 방수성 및 방식성을 부여한다.In addition, the
이때, 상기 4-하이드록시페닐아민은 무수 헥사히드로프탈산(hexahydrophthalic anhydride), 무수 메틸헥사히드로프탈산(methylhexahydrophthalic anhydride)중 어느 하나로 대체되어 사용될 수 있다.In this case, the 4-hydroxyphenylamine may be replaced with any one of hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride.
아울러, 상기 폴리하이드록시아미노에테르는 에폭시화합물과 아미노화합물로 생성된 수지다. 이 수지의 뛰어난 접착성은 분자 중심체인에서 내려가는 수산기가 분자 중심에 있는 다른 부분과 층간 극성 작용을 가지기 때문이다. 이 수지를 내연강판에 180℃에서 접착시킨 경우 라인업 강도는 약 3500psi로 이는 열경화성의 2액형 에폭시수지의 강도 1500-5000psi 범위에 들어간다. PHAE는 극성기를 가지는 PET 같은 수지와 녹는점보다 꽤 낮은 온도에서 잘 접착한다. PHAE를 220℃에서 PET에 적층시킨 필름 경계면의 파괴에너지(Gic)는 45-60J/㎡에 있다.In addition, the polyhydroxyamino ether is a resin produced from an epoxy compound and an amino compound. The excellent adhesion of this resin is because the hydroxyl group descending from the molecular core has a polar action between the layers with other parts in the molecular center. When this resin is adhered to the flame-retardant steel sheet at 180°C, the lineup strength is about 3500 psi, which falls within the range of 1500-5000 psi of the strength of thermosetting two-component epoxy resins. PHAE adheres well to resins such as PET with polar groups at temperatures well below the melting point. The breaking energy (Gic) of the film interface where PHAE was laminated on PET at 220°C was 45-60 J/m2.
이와 대조적으로 고배리어성 나일론수지는 PET와의 적층 필름에서 Gic는 10 J/㎡ 이하다. Gic절대치 차는 크지 않으나 각종 배리어층을 이용해 통풍 성형한 다층 PET 낙하실험에서 PHAE를 배리어층으로 사용한 경우와 EVOH나 나일론수지를 배리어층으로 이용한 경우를 비교하면 3-4배 가까이 층간 박리에 대해 내성이 있는 것을 알 수 있다. PET 융점(275℃) 이상의 고온에서 PHAE를 접착하면 폴리에스테르와 PHAE 경계 영역은 용융해 그 결과 Gic치가 크게 상승해 540 J/㎡ 정도가 된다.In contrast, the high-barrier nylon resin has a Gic of 10 J/m2 or less in a laminated film with PET. Although the difference in absolute Gic is not large, in a multi-layer PET drop experiment formed by ventilation molding using various barrier layers, when PHAE is used as a barrier layer and when EVOH or nylon resin is used as a barrier layer, the resistance to delamination is 3-4 times higher. it can be seen that there is When PHAE is bonded at a high temperature above PET melting point (275℃), the boundary region between polyester and PHAE is melted.
이와 같은 고온 접착 메카니즘은 PHAE 일급 수산기와 용융된 PET중심체인 중의 에스테르기가 에스테르 교환반응을 일으켜 PET와 PHAE 사이에 공유결합이 생성된 것으로 생각된다. PHAE의 뛰어난 접착성은 이 수지의 필러로 혼입된 무기물 등의 입자와의 사이에서 관찰 가능하다. 기존 열가소성수지 매질과 필러로서 접착강도가 그다지 크지 않아 필러가 들어 있는 수지의 기계적 강도 특히 인장응력은 필러 혼입량 증가에 따라 감소된다.It is thought that such a high-temperature adhesion mechanism causes a transesterification reaction between the PHAE primary hydroxyl group and the ester group in the molten PET core chain, thereby creating a covalent bond between PET and PHAE. The excellent adhesion of PHAE can be observed between particles of inorganic substances or the like incorporated as fillers of this resin. As the adhesive strength of the existing thermoplastic resin medium and filler is not so great, the mechanical strength of the resin containing the filler, especially the tensile stress, decreases as the filler content increases.
이에 대해 PHAE에 운모, 활석 탄산칼슘, 목분, 그래뉼상 등의 필러를 넣은 경우 기계적 강도는 필러양 증가에 따라 향상된다. 구체적인 예를 보면 압축 성형한 PHAE 40mil 두께 판은 필러가 없는 경우 파괴응력이 6300psi를 보이나, 이 수지에 지름 125㎛ 미만인 단단한 나무 가루를 수지 중량의 30%로 균일하게 분산시킨 후 용융 성형해 만든 40mil 두께의 판 파괴응력은 11000psi로 크게 증가한다. 이 필러 첨가 PHAE 성형판 인장계수는 필러가 없는 경우 415000psi에 비해 813000psi로 된다. PHAE에 운모, 활석을 필러로 수지 중량의 20%를 균일하게 혼입한 경우 인장 강도는 13000psi나 된다.On the other hand, when fillers such as mica, talc calcium carbonate, wood flour, or granules are added to PHAE, the mechanical strength is improved as the amount of filler increases. As a specific example, a compression molded PHAE 40mil thick plate exhibits a breaking stress of 6300psi without fillers. The plate breaking stress of the thickness is greatly increased to 11000 psi. The tensile modulus of this filler-added PHAE molded plate is 813000 psi compared to 415000 psi without filler. When 20% of the resin weight is uniformly mixed with mica and talc as fillers in PHAE, the tensile strength is 13000 psi.
즉, 상기 폴리하이드록시아미노에테르는 아스팔트 조성물(40)에 5~10중량부가 포함되어 앞서 설명된 프라이머층(20)에 포함된 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 강한 결합으로 박리에 대한 내성이 우수한 효과를 실현케 하고, 상기 필러는 운모, 활석, 탄산칼슘, 목분 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성됨으로써, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 폴리하이드록시아미노에테르의 인장강도를 높여 높은 내구성을 갖도록 하는 효과를 실현케 한다.That is, the polyhydroxyamino ether contains 5 to 10 parts by weight in the
상기 반응성희석제와 접착활성제는 종래에 사용되는 어떠한 것을 사용하여도 무방하고, 상기와 같은 중량비로 포함되어 아스팔트 조성물의 물성 및 반응성을 향상시키는 것이 바람직하다.The reactive diluent and the adhesion activator may be any conventionally used, and it is preferable that they are included in the same weight ratio as above to improve the physical properties and reactivity of the asphalt composition.
다음으로, 본 발명의 시공면 강화처리단계(S50)는 상기 아스팔트 조성물(40)의 상부에 가넷 또는 규사를 포함하는 구체강화제(50)를 포설하여 구체강화층을 형성하는 것으로서, 이후에 자세히 설명될 아스팔트 혼합물(60)과의 접착력을 증대시키기 위하여 3~5㎜의 가넷 또는 규사를 아스팔트 조성물(40)의 포설 후 상기 아스팔트 조성물(40)이 경화되기 전에 2㎏/㎡의 양으로 살포한다.Next, the construction surface strengthening treatment step (S50) of the present invention is to form a sphere reinforcement layer by laying a
이때, 상기 구체강화제(50)는 가넷 또는 규사 중 어느 하나 이상의 혼합물로 이루어질 수 있고, 가넷 또는 규사 중 어느 하나 이상의 혼합물로만 이루어지는 경우 포설장치를 통해 고루 포설되는 것이 바람직하다.At this time, the
구체적으로, 상기 구체강화제(50)는 골재로의 경도가 높고 300 내지 600㎛의 경질 가넷 또는 규사 50 중량%와, 백색 포틀랜드시멘트 40 중량% 및 알루미나 시멘트 10 중량%를 포함하여 구성되는 분체와, 폴리아크릴레이트 공중합체 에멀젼 29.5 내지 34.5 중량%와, 정수된 이온수 64.5 내지 69.5 중량%와, 경화제 0.2 내지 0.3 중량%와, 소포제 0.2 내지 0.3 중량%와, 방부제 0.1 내지 0.2 중량%와 살균제 0.3 내지 0.5 중량% 및 향료 0.1 중량%를 포함하여 구성되는 혼화제를 포함하여 구성되되, 상기 분체와 혼화제를 1:1의 비율로 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Specifically, the
이때, 상기 구체강화제(50)가 가넷 또는 규사 중 어느 하나 이상의 혼합물로만 이루어지지 않고 상기와 같은 분체와 혼화제로 구성되는 경우 스프레이를 이용하여 분사하여 고루 도포되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, when the
부가하여 설명하면, 상기 구체강화제(50)에 의해 형성되는 구체강화층은 앞서 설명된 바와 같이, 가넷 또는 규사 골재에 의해 표면이 불규칙하게 형성됨에 따라 후술될 아스팔트 혼합물(60)과의 부착강도를 향상시키는 효과를 실현케 한다.In addition, the concrete reinforcement layer formed by the
상기 분체의 가넷 또는 규사는 경도, 강도 및 부착력을 향상시키고, 내마모성과 내구성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로서, 50 중량 % 미만인 경우에는 부착력, 내마모성 향상 효과를 얻기 어렵고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 가넷 또는 규사에 의해 구체강화제(50)의 물성이 오히려 저하될 수 있기 때문에 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.Garnet or silica sand of the powder is added to improve hardness, strength and adhesion, and to impart abrasion resistance and durability. Since the physical properties of the
상기 분체의 백색 포틀랜드시멘트와 알루미나 시멘트는 각각 40 중량%, 10 중량%의 조성비로 포함되는 것이 바람직한데, 상기와 같은 조성비를 초과하는 경우에는 고온에서 응결시간이 빨라져 구체강화제(50)의 시공성이 저하되고, 상기와 같은 조성비 미만인 경우에는 경화 초기강도를 증가시키는 역할이 저조하게 되어 구체강화제(50)의 물성이 저하될 수 있기 때문이다.The powdery white Portland cement and alumina cement are preferably included in a composition ratio of 40% by weight and 10% by weight, respectively. This is because, when the composition ratio is less than the above, the role of increasing the initial strength of curing is poor, and the physical properties of the
부가하여, 상기 분체에 포함된 백색 포틀랜트시멘트는 수경성이고 보통 포틀랜드시멘트보다 입자가 미세하여 밀도가 높고 초기 강도가 높아 내구성을 향상시키는 효과를 발휘하며, 색상이 순백색으로 착색이 용이하여 우수한 미장성의 효과를 실현케 하는 한편, 가넷 또는 규사가 보다 안정적이고 견고하게 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성된 아스팔트층의 상부에 돌출되도록 하는 효과를 실현케 한다.In addition, the white Portland cement contained in the powder is hydraulic and has finer particles than ordinary Portland cement, so it has a high density and high initial strength, thereby exhibiting the effect of improving durability. While realizing the effect, the effect of allowing the garnet or silica sand to protrude on top of the asphalt layer formed by the
상기 혼화제의 폴리아크릴레이트 공중합체 에멀젼은 구체강화제(50)의 접착기능과 압축 및 휨강도를 증대시키는 것으로서, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직한데, 29.5 중량% 초과하여 포함되는 경우에는 방수성능은 향상되나 압축강도와 휨강도가 저하되며, 34.5 중량%를 미만으로 포함되는 경우에는 압축강도 및 휨강도가 저하되는 동시에 이후에 자세히 설명될 아스팔트 혼합물(60)과의 접착력이 크게 저하되므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.The polyacrylate copolymer emulsion of the admixture is to increase the adhesion function and compression and flexural strength of the
상기 혼화제의 경화제는 수지와 물의 분산기능으로 사용되는 것으로서, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직한데, 0.2 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 아크릴수지와 물의 분산효과가 낮아지고, 0.3 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 압축강도와 휨강도와 같은 물성이 저하되므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.The curing agent of the admixture is used for the dispersing function of the resin and water, and is preferably included in the composition ratio as described above. When it is included, it is preferable to include in the composition ratio as described above because physical properties such as compressive strength and flexural strength are reduced.
상기 혼화제의 소포제는 구체강화제(50)의 결합기능이 높아지도록 기포를 억제하는 것으로서, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직한데, 0.2 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 혼합시 기포가 많이 발생되어 물성이 저하되고, 0.3 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 아크릴수지와 골재의 완전결합에 영향을 미치게되어 물성이 저하되므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.The antifoaming agent of the admixture suppresses air bubbles so that the binding function of the
상기 혼화제의 방부제와 살균제는 구체강화제(50)의 변질을 방지하는 것으로서, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직한데, 방부제가 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 방부제역할이 저조하여 재료의 장기관보관이 불가능하고, 방부제가 0.2 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 혼합시 물성저하의 원인이 되며, 살균제가 0.3 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 시공된 구체강화층에 곰팡이 등이 발생되고, 살균제가 0.5 주량%를 촤과하여 포함되는 경우에는 혼합시 물성저하의 원인이되므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.The preservative and the fungicide of the admixture are to prevent the deterioration of the
상기 구체강화제(50)는 상기와 같이 조성되는 분체와 혼화제를 1:1로 혼합하여 사용하는 2등 성분형 가넷 또는 규사 혼입 수성아크릴 폴리머이며, 수성 알칼리성으로 아스팔트 조성물(40)에 의해 형성된 아스팔트층의 공극을 메워줌으로써, 물의 침입을 차단하여 중성화의 진행을 억제하는 성상을 이뤄 열화된 부분에 침투하여 경화 접착하므로 구스아스팔트층을 강화함과 동시에 높은 방수기능과 중성화 방지 및 방청기능에 탁월한 효과를 실현케 한다.The
마지막으로, 본 발명의 포장단계(S60)는 상기 구체강화제(50)에 의해 형성된 구체강화층에 아스팔트 혼합물(60)을 포설하여 아스팔트층을 형성하는 것으로서, 앞서 설명된 구체강화제(50)에 의해 형성된 구체강화층의 상부에 돌출된 가넷 또는 규사에 의해 부착력이 강화되어 보다 안정적으로 형성된다.Finally, the paving step (S60) of the present invention is to form an asphalt layer by laying the
이때, 상기 아스팔트층을 형성하는 아스팔트 혼합물(60)은 종래의 어떠한 종류의 아스팔트를 사용하여도 무방하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.At this time, since the
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, and is not limited to the above embodiment, and a person skilled in the art through the above embodiment does not deviate from the gist of the present invention It can be implemented with various changes in
10 : 교량상판
20 : 프라이머
30 : 유리섬유 매쉬
40 : 아스팔트 조성물
50 : 구체강화제
60 : 아스팔트 혼합물10: bridge deck
20: Primer
30: glass fiber mesh
40: asphalt composition
50: sphere strengthening agent
60: asphalt mixture
Claims (10)
교량상판(10)의 먼지나 기름, 레이턴스등의 이물질을 제거하여 바탕면을 처리하는 시공면 처리단계(S10);와
상기 교량상판(10)의 표면에 프라이머(20)를 도포하는 접착증강 처리단계(S20);와
상기 프라이머(20)의 상부에 유리섬유 매쉬(30)를 포설하는 제1방수 처리단계(S30);와
상기 유리섬유 매쉬(30)가 포설된 상기 프라이머(20)의 상부에 아스팔트 조성물(40)을 가열하여 포설하는 제2방수 처리단계(S40);와
상기 아스팔트 조성물(40)의 상부에 가넷 또는 규사를 포함하는 구체강화제(50)를 포설하는 시공면 강화처리단계(S50); 및
아스팔트 혼합물(60)을 포설하는 포장단계(S60);를 포함하여 구성되고,
상기 아스팔트 조성물(40)은
아스팔트, 시클로아리패틱계 에폭시수지, 폴리하이드록시아미노에테르, 반응성희석제, 접착활성제, 필러, 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말, 4-하이드록시페닐아민, 점도조절용 알코올을 포함하여 구성되고,
상기 프라이머(20)는
에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 페닐트리메톡시실란, 4-하이드록시페닐아민, 소포제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 프라이머(20)는
열가소성 폴리우레탄계 수지, 비닐기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(A), 하이드라이드기 함유 실리콘 화합물을 코어로 한 미세 캡슐(B), 금속계 촉매를 포함하여 구성되는 자가치유조성물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
In the construction method of waterproofing the new concrete bridge top plate 10 that has been cured or the old concrete bridge top plate 10 treated with polymer concrete and Linax,
A construction surface treatment step (S10) of treating the base surface by removing foreign substances such as dust, oil, and latency of the bridge top plate 10; and
An adhesion reinforcement treatment step (S20) of applying a primer 20 to the surface of the bridge top plate 10; and
A first waterproofing treatment step (S30) of laying the glass fiber mesh 30 on the top of the primer 20 (S30); and
A second waterproofing treatment step (S40) of heating and installing the asphalt composition 40 on the upper portion of the primer 20 on which the glass fiber mesh 30 is installed (S40); and
A construction surface reinforcement treatment step (S50) of installing a concrete reinforcement 50 containing garnet or silica sand on the asphalt composition 40; and
A pavement step (S60) of laying the asphalt mixture (60); is configured to include,
The asphalt composition 40 is
Asphalt, cycloaliphatic epoxy resin, polyhydroxyamino ether, reactive diluent, adhesion activator, filler, surface-modified nano-ceramic metal powder, 4-hydroxyphenylamine, and alcohol for viscosity control,
The primer 20 is
It is characterized in that it is composed of ester-modified bisphenol F-type epoxy resin, polyethylene terephthalate, phenyltrimethoxysilane, 4-hydroxyphenylamine, and an antifoaming agent,
The primer 20 is
Thermoplastic polyurethane-based resin, microcapsule containing a vinyl group-containing silicone compound as a core (A), microcapsule containing a hydride group-containing silicone compound as a core (B), and a self-healing composition comprising a metal catalyst A method for waterproofing a bridge using an adhesion-enhancing surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that
상기 프라이머(20)는
에스테르 변성 비스페놀 F형 에폭시수지 50~70중량부;와
폴리에틸렌 테레프탈레이트 5~15중량부;와
페닐트리메톡시실란 10~40중량부;와
4-하이드록시페닐아민 10~20중량부;와
소포제 0.1~0.3중량부; 및
자가치유조성물 4~8중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
4. The method of claim 3,
The primer 20 is
50 to 70 parts by weight of ester-modified bisphenol F-type epoxy resin; and
5 to 15 parts by weight of polyethylene terephthalate; and
10 to 40 parts by weight of phenyltrimethoxysilane; and
10- 20 parts by weight of 4-hydroxyphenylamine; and
0.1 to 0.3 parts by weight of an antifoam; and
Self-healing composition 4-8 parts by weight; Bridge surface waterproofing construction method using surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that it comprises.
상기 자가치유조성물은
열가소성 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여,
미세 캡슐(A) 1~20중량부;와
미세 캡슐(B) 1~20중량부; 및
금속계 촉매 0.0001~0.5중량부;를 포함하여 구성되고,
상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 함량비 미세 캡슐(A)/미세 캡슐(B)는 0.5~2인 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
5. The method of claim 4,
The self-healing composition is
With respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane-based resin,
1 to 20 parts by weight of microcapsules (A); and
1 to 20 parts by weight of microcapsules (B); and
0.0001 to 0.5 parts by weight of a metal-based catalyst; and
The content ratio of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is 0.5 to 2 for the microcapsules (A)/microcapsules (B). .
상기 미세 캡슐(A)와 상기 미세 캡슐(B)의 평균입경은 0.01~100㎛인 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
6. The method of claim 5,
An average particle diameter of the microcapsules (A) and the microcapsules (B) is 0.01 to 100 μm.
교량상판(10)의 먼지나 기름, 레이턴스등의 이물질을 제거하여 바탕면을 처리하는 시공면 처리단계(S10);와
상기 교량상판(10)의 표면에 프라이머(20)를 도포하는 접착증강 처리단계(S20);와
상기 프라이머(20)의 상부에 유리섬유 매쉬(30)를 포설하는 제1방수 처리단계(S30);와
상기 유리섬유 매쉬(30)가 포설된 상기 프라이머(20)의 상부에 아스팔트 조성물(40)을 가열하여 포설하는 제2방수 처리단계(S40);와
상기 아스팔트 조성물(40)의 상부에 가넷 또는 규사를 포함하는 구체강화제(50)를 포설하는 시공면 강화처리단계(S50); 및
아스팔트 혼합물(60)을 포설하는 포장단계(S60);를 포함하여 구성되고,
상기 아스팔트 조성물(40)은
아스팔트, 시클로아리패틱계 에폭시수지, 폴리하이드록시아미노에테르, 반응성희석제, 접착활성제, 필러, 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말, 4-하이드록시페닐아민, 점도조절용 알코올을 포함하여 구성되고,
상기 아스팔트 조성물(40)은
아스팔트 100중량부에 대하여,
시클로알리패틱계 에폭시수지 10~30중량부;와
폴리하이드록시아미노에테르 5~10중량부;와
반응성희석제 3~12.5중량부;와
접착활성제 0.1~0.5중량부;와
필러 1.5~3중량부;와
표면개질된 나노 세라믹메탈 분말 20~60중량부;와
4-하이드록시페닐아민 10~20중량부; 및
점도조절용 알코올 1~5중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
In the construction method of waterproofing the new concrete bridge top plate 10 that has been cured or the old concrete bridge top plate 10 treated with polymer concrete and Linax,
A construction surface treatment step (S10) of treating the base surface by removing foreign substances such as dust, oil, and latency of the bridge top plate 10; and
An adhesion reinforcement treatment step (S20) of applying a primer 20 to the surface of the bridge top plate 10; and
A first waterproofing treatment step (S30) of laying the glass fiber mesh 30 on the top of the primer 20 (S30); and
A second waterproofing treatment step (S40) of heating and installing the asphalt composition 40 on the upper portion of the primer 20 on which the glass fiber mesh 30 is installed (S40); and
A construction surface reinforcement treatment step (S50) of installing a concrete reinforcement 50 containing garnet or silica sand on the asphalt composition 40; and
A pavement step (S60) of laying the asphalt mixture (60); is configured to include,
The asphalt composition 40 is
Asphalt, cycloaliphatic epoxy resin, polyhydroxyamino ether, reactive diluent, adhesion activator, filler, surface-modified nano-ceramic metal powder, 4-hydroxyphenylamine, and alcohol for viscosity control,
The asphalt composition 40 is
With respect to 100 parts by weight of asphalt,
10 to 30 parts by weight of cycloaliphatic epoxy resin; and
5 to 10 parts by weight of polyhydroxyaminoether; and
3 to 12.5 parts by weight of a reactive diluent; and
0.1 to 0.5 parts by weight of an adhesive activator; and
1.5 to 3 parts by weight of filler; and
20-60 parts by weight of surface-modified nano-ceramic metal powder; and
10- 20 parts by weight of 4-hydroxyphenylamine; and
1 to 5 parts by weight of alcohol for viscosity control; A bridge surface waterproofing construction method using an adhesion-enhancing surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that it comprises.
상기 시클로알리패틱계 에폭시수지는
헥사하이드로프탈릭산 디클리시딜에스테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트, 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아민 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
8. The method of claim 7,
The cycloaliphatic epoxy resin is
Contains any one of hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate, and 4-glycidyloxy-N,N-diglycidyl amine A bridge waterproofing construction method using an adhesion-enhancing surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that it is composed of
상기 필러는
운모, 활석, 탄산칼슘, 목분 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
9. The method of claim 8,
The filter is
A bridge surface waterproofing construction method using an adhesion-enhancing surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that it comprises at least one of mica, talc, calcium carbonate, and wood flour.
상기 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말은
온도계와 교반기가 장착된 반응기에 스테아르산 10~30중량부를 아세톤이나 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 중 어느 하나의 극성용매 40~80중량부에 용해시킨 다음, 3-(트리에톡시실리) 프로필이소시아네이트나 3(트리메톡시실리) 프로필이소시아네이트인 2관능성반응성실란 5~20중량부와 틴(II) 2-에틸헥사노네이트로 된 축합촉매 0.0.1~0.1중량부를 첨가하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~2시간 동안 반응시키고, 20~40㎛ 크기의 산화아연이나, 탈크, 점토, 지당, 탄산칼슘 중 어느 하나로 된 세라믹메탈 10~100중량부를 투입하여 30~60℃에서 100~200rpm의 속도로 1~4시간 동안 반응시킨 다음 여과 및 건조하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 접착증강 표면개질된 나노 세라믹메탈 분말를 이용한 교면방수 시공방법.
10. The method of claim 9,
The surface-modified nano-ceramic metal powder is
In a reactor equipped with a thermometer and a stirrer, 10-30 parts by weight of stearic acid is dissolved in 40-80 parts by weight of any polar solvent of acetone, ethyl acetate, or methyl ethyl ketone, and then 3-(triethoxysily) propyl isocyanate or 3 (trimethoxysilyl) propyl isocyanate, 5-20 parts by weight of a difunctional reactive silane and tin (II) 2-ethylhexanonate by adding 0.01 to 0.1 parts by weight of a condensation catalyst, 100 ~ at 30 ~ 60 ℃ React at a speed of 200 rpm for 1 to 2 hours, add 10 to 100 parts by weight of a ceramic metal made of any one of zinc oxide with a size of 20 to 40 μm, talc, clay, fat sugar, and calcium carbonate, and then at 30 to 60 ° C. A bridge surface waterproofing construction method using an adhesion-enhancing surface-modified nano-ceramic metal powder, characterized in that it is reacted at a speed of 200 rpm for 1 to 4 hours, then filtered and dried.
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- 2021-03-11 KR KR1020210031759A patent/KR102438324B1/en active IP Right Grant
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