KR102456103B1

KR102456103B1 - 콘크리트 구조물의 몰탈 조성물, 에폭시 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR102456103B1
Application number: KR1020220004451A
Authority: KR
Inventors: 김나영; 신성관
Original assignee: (주)은일; 신성관
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-10-19

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 몰탈 조성물, 에폭시 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콘크리트 구조물 보수 보강에 있어서, 종래 기술 대비 내산성, 내식성, 내화학성을 현저히 향상시킬 수 있는, 콘크리트 구조물의 몰탈 조성물, 에폭시 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

Description

콘크리트 구조물의 몰탈 조성물, 에폭시 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법 {Mortar composition of concrete structure, epoxy paint composition and construction method using the same}

일반적으로, 건축 구조물을 설립하기 위해 사용되는 콘크리트는 건축된지 일정 기간이 경과하게 되면 건축물이 노화되어 콘크리트가 건축물에서 점차 박리 및 탈락이 이루어져 건축물은 점차 붕괴하게 되는데, 이를 보수 및 보강하여 건축물의 수명을 연장하기 위해서는 통상적으로 유기계 몰탈을 이용한 보수공법을 적용하게 된다.

그 중에서도, 특히 지하수가 흐르는 곳에 설치되는 하수암거는 장기적으로 밀폐된 습한환경, 이산화탄소와 아황산가스 등 각종 가스의 발생, 미생물이 포함된 하수로 인한 화학적인 요소, 물과 부유물 등의 반복되는 마찰로 인해 콘크리트 표면의 손상이 일어난다. 특히 하수, 오수의 화학적인 반응으로 인한 콘크리트의 열화와 침식, 부식의 발생은 구조물의 붕괴위험을 초래할 수 있는 문제점이 발생할 우려가 크다.

이에 따라, 해당 기술분야에 있어서는 내산성, 내알칼리성, 내화학성, 방수성과 같은 물성을 향상시킴으로써, 각종 유해 화학가스로 인해 부식이 진행되는 구조물의 내구성과 수명을 증대시키기 위한 기술 개발이 요구된다.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2008-0025846(2008.03.20)호 "지하구조물의 내화학성 시공방법(METHOD FOR CONSTRUCTING OF CHEMICAL-RESISTANT UNDERGROUND STRUCTURE)"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 구조물 보수 보강에 있어서, 종래 기술 대비 내산성, 내식성, 내화학성을 현저히 향상시킬 수 있는, 콘크리트 구조물의 몰탈 조성물, 에폭시 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기 목적은, 콘크리트 구조물의 손상 부위의 표면에 대하여, 열화부 및 불순물을 제거하는 표면 처리 단계; 철근의 표면에 방청제를 도포하는 단계; 표면 처리된 콘크리트 표면 상에 접착제를 도포하는 단계; 접착제가 도포된 콘크리트 표면 상에 몰탈 조성물을 미장하여, 손상 부위의 단면을 복구하는 단계; 복구된 단면을 표면 마무리하여 양생한 후에 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층 상에 제1 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제1 에폭시층을 형성하는 단계; 상기 제1 에폭시층 상에 제2 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제2 에폭시층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 에폭시층 상에 보강용 그리드망 및 방수포를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계; 를 포함하고,

상기 몰탈 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여, 시멘트 성분을 40 내지 60 중량부로 포함하되, 상기 시멘트 성분은, 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g인 고로 슬래그 및 분말도 3,500 내지 4,500㎠/g 인 플라이 애시를 1 : 0.2 내지 0.6 중량비로 혼합한 혼합물을 포함하고,

조성물 100 중량부에 대하여, 골재 성분을 40 내지 55 중량부로 포함하되, 상기 골재 성분은, KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 굵은 골재 및 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 완전히 통과하는 미세 골재인 잔골재를 1~1.5 : 1~1.2의 중량비로 혼합한 것이고,

폴리머계 혼화제, 고무류, 섬유, 방청제 및 기타 첨가제로 구성된 첨가제를 더 포함하고,

상기 제1 에폭시도료 조성물 및 상기 제2 에폭시 도료 조성물은, 에폭시수지에 "방오기능"을 위한 슬립성, 습윤성 향상을 위해 제 1 기능성 성분으로 Silicone and siloxanes, low boiling point hydrogen treated naphtha, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, oct-1-ene을 중량비 2 내지 3 : 0.3 내지 0.4 : 0.1 내지 0.2 : 0.05 내지 0.07로 혼합하여 첨가함으로써, 슬립성을 높여서 미생물과 오염물질의 부착성을 낮추는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물의 단면 복구 시공 방법에 의해 달성될 수 있다.

상기 폴리머계 혼화제는, 폴리메타크릴산메틸이고, 상기 고무류는, 상기 몰탈 조성물의 "내화학성" 및 "방수성" 향상을 위하여, 스티렌 부타디엔 고무(styrene butadiene rubber, SBR), 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene rubber), 수용성 아스팔트계 고무 및 불소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)를 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.2 : 1 의 중량비로 혼합한 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 섬유는, PVA섬유(Polyvinyl alcohol) 및 나일론섬유(Nylon)을 1 : 1.5~2의 중량비로 혼합한 것이고, 상기 기타 첨가제는, 내산성 캡슐을 포함하고, 상기 내산성 캡슐은 수용성 필름 형성 중합체 및 젤란 검의 혼합물에 의해 형성된 것이고, 상기 수용성 필름 형성 중합체 100 중량부에 대하여, 상기 젤란 검은 8 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 몰탈 조성물 및 에폭시 도료 조성물을 제공함으로써, 기존에 사용되는 중성화염해방지도료보다 더욱 향상된 내산성, 내식성 및 내화학성을 발휘할 수 있다. 이에 따라, 상기 조성물들을 시공하여 콘크리트 구조물의 보호와 부식을 방지하고 붕괴 위험을 현저히 낮출 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 예컨대, 하수암거, 지하용수로, 하수관로, 농수로, 폐수조, 가축분뇨처리조 등의 건축물에서 발생되는 아황산가스, 이산화탄소 가스, 미생물의 근식으로 인해 외부의 콘크리트보다 더욱 부식과 열화가 빠르게 진행되는 구조물에 널리 사용될 수 있다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 단면 복구 시공 방법을 순서대로 나타낸 모식도이다.
도 7 및 도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라 실제 단면 복구 시공을 수행한 사진들이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 측면은, 콘크리트 구조물의 손상 부위의 표면에 대하여, 열화부 및 불순물을 제거하는 표면 처리 단계; 철근의 표면에 방청제를 도포하는 단계; 표면 처리된 콘크리트 표면 상에 접착제를 도포하는 단계; 접착제가 도포된 콘크리트 표면 상에 몰탈 조성물을 미장하여, 손상 부위의 단면을 복구하는 단계;

복구된 단면을 표면 마무리하여 양생한 후에 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층 상에 제1 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제1 에폭시층을 형성하는 단계; 상기 제1 에폭시층 상에 제2 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제2 에폭시층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 에폭시층 상에 보강용 그리드망 및 방수포를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계; 를 포함하고,

상기 몰탈 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여, 시멘트 성분을 40 내지 60 중량부로 포함하되, 상기 시멘트 성분은, 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g인 고로 슬래그 및 분말도 3,500 내지 4,500㎠/g 인 플라이 애시를 1 : 0.2 내지 0.6 중량비로 혼합한 혼합물을 포함하고, 조성물 100 중량부에 대하여, 골재 성분을 40 내지 55 중량부로 포함하되, 상기 골재 성분은, KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 굵은 골재 및 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 완전히 통과하는 미세 골재인 잔골재를 1~1.5 : 1~1.2의 중량비로 혼합한 것이고, 폴리머계 혼화제, 고무류, 섬유, 방청제 및 기타 첨가제로 구성된 첨가제를 더 포함하고,

상기 제1 에폭시도료 조성물 및 상기 제2 에폭시 도료 조성물은, 에폭시수지에 "방오기능"을 위한 슬립성, 습윤성 향상을 위해 제 1 기능성 성분으로 Silicone and siloxanes, low boiling point hydrogen treated naphtha, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, oct-1-ene을 중량비 2 내지 3 : 0.3 내지 0.4 : 0.1 내지 0.2 : 0.05 내지 0.07로 혼합하여 첨가함으로써, 슬립성을 높여서 미생물과 오염물질의 부착성을 낮추는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물의 단면 복구 시공 방법을 제공한다.

도 1 내지 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 단면 복구 시공 방법을 순서대로 나타낸 모식도이고, 도 7 내지 도 8은 상기 시공을 직접 수행한 사진들이다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 상기 콘크리트 구조물 단면 복구 시공 방법을 보다 구체적으로 서술하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 콘크리트 구조물의 표면 처리를 수행한다. 상기 콘크리트 구조물은, 하수암거, 지하용수로, 하수관로, 농수로, 폐수조, 가축분뇨처리조 등과 연결된 콘크리트 구조물일 수 있으며, 구체적으로, 상기 콘크리트 구조물의 적어도 일부 또는 일측의 표면 상의 손상(스크래치, 파손, 무너짐 등) 부위를 의미할 수 있다.

상기 표면 처리란, 상기 콘크리트 구조물의 열화 부위 또는 손상 부위에 존재하는 불순물과 열화 부위를 제거하고, 표면을 정리하는 것일 수 있다. 구체적인 방법으로는, 예컨대, 그라인더, 브레이커, 해머 등을 통해 표면을 정리한 후, 고압 프레셔 등을 이용하여 깨끗하게 세척할 수 있다. 필요한 경우, 시공 부위에 프라이머 등을 먼저 도포할 수도 있다.

보다 구체적으로, 콘크리트 구조물은 다공성이며 물리적인 쐐기 효과를 기대할 수 있으므로 코팅의 바탕으로서는 상당히 양호하지만, 추후 수행될, 콘크리트와 몰탈 조성물, 내산성 에폭시도료 조성물 등의 부착을 확실하게 하기 위하여 어느 정도의 정면처리가 필요하다. 이 중에는 코팅재가 부착되지 않는 물질이나 시공 후에 표면에서 볏겨져 도막의 결함이 되는 물질을 제거하는 것도 포함된다. 정면처리의 다른 목적은 표면의 결함 부분을 제거하여 연속 도막을 확실히 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

열화 부위의 요철은 평평하게 처리하고, 특히 지하구조물에 있어서, 화 학물질에 의해 손상된 표면은 정상적인 콘크리트가 나올 때까지 쪼아내고 표면에 있는 염류를 깨끗이 제거하여야 한다. 수용성 염류가 있으면 폴리우레탄 등 투수성이 큰 것으로 사전 코팅하며, 하수구와 같이 물에 잠기거나, 고습도의 조건 하에서는 부풀음이 발생하기 쉬우므로 필요하다면 제트수로 세정하여 염류를 충분히 제거하여야 한다.

도 2를 참조하면, 철근의 표면 상에 방청제를 도포한다.

상기 콘크리트 구조물 내부에는 다수 개의 철근들이 존재하며, 이러한 철근들 또한, 지하수에 존재하는 각종 오염물질, 예컨대, 산성비, 대기 오염 물질, 오수, 폐수 내의 오염물질로 인한 부식의 위험이 있다.

따라서, 상기 철근의 표면에 존재하는 녹을 제거하고, 산화 방지제 및 염해 방지제와 같은 방청제를 도포하여 피막을 형성할 수 있다. 이로써, 상기 철근의 표면의 산화 및 부식을 방지할 수 있고, 철근 면에도 부착력이 형성되어 콘크리트와의 접착성이 더욱 향상될 수 있다.

상기 방청제로는, 예를 들어, 순수 에폭시계 방청제 또는, 예컨대, 에폭시 수지와, 아연 오르토 인산염 복합체(Phosphate enhanced zinc ortho phosphate complex) 또는 포스포실리케이트 아연 인산염 복합체(Phosphosilicate zinc phosphate complex)로 이루어진 철근 방청제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 공지된 물질을 다양하게 사용할 수 있다.

도 3을 참조하면, 표면 처리된 콘크리트 표면 상에 접착제를 도포할 수 있다.

상기 접착제는 기존 콘크리트와 새로운 콘크리트의 접착성을 위해 도포되는 것으로써, 나아가, 열화된 콘크리트 구조물의 미세균열을 보완하여 유해물질의 침투를 차단하는 효과를 발휘한다.

상기 접착제로는, 구체 접착강화제, 예를 들어, 아크릴 공중합체로 이루어진 수용성 구체 접착강화제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 공지된 물질을 다양하게 사용할 수 있다.

도 4를 참조하면, 접착제가 도포된 콘크리트 표면 상에 몰탈 조성물을 미장하여, 손상 부위의 단면을 복구할 수 있다. 즉, 콘크리트 구조물의 손상 부위의 표면에 상기 몰탈 조성물을 충진하고, 충진된 몰탈 조성물을 양생하는 공정을 거쳐, 콘크리트 표면의 손상 부위를 복구하여 콘크리트 구조물의 수명을 연장시키는 효과를 발휘할 수 있다.

상기 몰탈 조성물은, 내산성, 내화학성이 우수하면서도, 6가 크롬의 발생을 극소화하여 우수한 친환경성을 확보하고, 기존 제품보다 월등한 초기 및 후기 강도를 발현하여 내구성을 극대화할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 몰탈 조성물은, 시멘트 성분 및 골재 성분을 주 성분으로 포함할 수 있으며, 상기 몰탈 조성물 내 모든 성분(고형분)은 물을 함께 혼합되어 사용된다.

상기 물은 종류에 한정하지 않으나, 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 물을 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 물과 조성물 내 고형분의 함량비는 설계기준강도 및 배합강도와 같은 콘크리트의 강도와 내구성 등을 결정하는 수치로서, 상기 물은 상기 고형분 100 중량부 대비 15 내지 45 중량부, 예를 들어, 20 내지 40 중량부가 되도록 하는 것이 콘크리트의 건조수축, 재료 분리 등이 일어나지 않는 조건으로 바람직하다.

상기 시멘트 성분은, 고로 슬래그 및 플라이 애시의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 고로 슬래그는 선철 제조 공정의 부산물인 수재슬래그를 미분쇄한 것으로 시멘트의 장기 강도를 높여주고, 수밀성, 내해수성을 증대시키는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 고로 슬래그는 6가 크롬이 거의 검출되지 않아서 우수한 친환경성을 확보할 수 있다.

상기 고로 슬래그는 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g, 바람직하게는 4,000 내지 8,000㎠/g 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 고로 슬래그는 전체 100 중량% 중에서 2 내지 6 중량%의 무수황산(SO₃)을 포함하는 것이 좋으며, 바람직하게는 2 내지 3 중량% 첨가하는 것이 좋다. 상기 무수황산은 고로슬래그를 미분쇄할 때 첨가되는 것이며, 보조자극제의 역할을 수행하게 된다.

상기 플라이 애시는 포졸란 반응에 의하여 콘크리트의 장기 강도를 증진시키고 콘크리트 조직의 수밀성, 내구성, 내화학성을 강화시키는 역할을 하는 것으로, 화력발전소에서 석탄을 사용하고 남은 석탄재로서 완전히 연소되어 비중이 2.0 내지 2.4, 바람직하게는 2.1 내지 2.2 범위에 드는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 분말도는 3,500 내지 4,500㎠/g, 강열 감량은 5% 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 시멘트 성분은 상기 고로 슬래그 및 상기 플라이 애시의 혼합물 이외에 일반 시멘트를 더 포함할 수도 있다. 상기 일반 시멘트는, 당업계에서 모르타르 또는 콘크리트 등에 포함되는 것이라면 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 초조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 내황산염 포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트 및 초속경 시멘트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 시멘트 분말형태 뿐만 아니라 클링커 형태도 사용 가능하다. 다만, 시멘트 클링커를 사용하는 경우 전처리로 소성 및 분쇄과정을 거친 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 시멘트 성분은 상기 몰탈 조성물 100 중량부에 대하여, 40 내지 60 중량부, 구체적으로, 45 내지 55 중량부, 예를 들어, 49 내지 53 중량부로 포함될 수 있다. 상기 고로 슬래그는, 상기 시멘트 성분 100 중량부에 대하여, 40 내지 70 중량부, 구체적으로, 45 내지 65 중량부로 포함될 수 있다. 상기 고로 슬래그 및 상기 플라이 애시는 1 : 0.2 내지 0.6 중량비로 혼합될 수 있다.

상기 골재 성분이란, 굵은 골재 및/또는 잔 골재가 포함될 수 있는데, 상기 굵은 골재는 일반적으로 자갈(gravels)로도 불리며, 당업계에서 일반적으로 사용하는 것이라면 종류에 한정하지 않는다. 상기 굵은 골재는 부순 골재 또는 천연골재를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 것을 사용하는 것이 좋다.

상기 잔골재는 일반적으로 모래라고 통칭되는 것으로 미세골재, 거친골재 모두 사용이 가능하다. 상기 미세골재는 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 거의 완전하게 통과하는 물질이 좋으며, 실리카 모래 등을 사용하는 것이 좋다. 상기 거친 골재는 4번 채(ASTM C125, 4.75mm)에 주로 남아있는 물질, 예를 들어 실리카 모래, 석영, 대리석, 화강암, 석회석, 방해석, 장석, 충적사, 기타 모래 등 다른 내구성 골재 또는 이들의 혼합물이 좋다.

상기 골재 성분은, 상기 몰탈 조성물 100 중량부에 대하여, 40 내지 55 중량부, 구체적으로, 42 내지 50 중량부, 예를 들어, 43 내지 48 중량부로 포함될 수 있다. 상기 골재 성분 내 굵은 골재 및 잔 골재는 1~1.5 : 1~1.2의 중량비로 혼합됨이 바람직하다.

한편, 상기 몰탈 조성물은, 폴리머계 혼화제, 고무류, 섬유, 방청제, 기타 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각 첨가제들은, 상기 몰탈 조성물 100 중량부에 대하여, 1 내지 15 중량부, 예를 들어, 1 내지 10 중량부, 다른 예로, 1 내지 5 중량부의 범위 내로 포함될 수 있다.

상기 폴리머계 혼화제는 내산성을 더욱 향상시키기 위한 구성으로서, 바람직하게 내산성을 개선하기 위한 폴리메타크릴산메틸이 적용될 수 있다.

다만, 상기 폴리머계 혼화제를 사용하여 내산성을 향상시킴에 있어 내산성의 향상을 위해 폴리머계 혼화제를 과다로 배합하는 경우 작업성이 저하되는 문제가 있는 바, 본 발명에서는 내산성의 향상을 위해 수산화알루미늄이 더 첨가되도록 한다.

상기 수산화알루미늄의 경우도 내산성의 향상을 위해 첨가되는 구성으로 내산성의 향상을 위해 상기 수산화알루미늄만을 과도하게 첨가하는 경우에도 경화가 빨라져 작업성이 저하되는 문제가 있다. 즉, 폴리머계 혼화제와 수산화알루미늄을 혼합하여 사용하는 것이 타당한 바, 바람직하게는 중량비로 4:6 내지 6:4로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 고무류는, 고무 성분으로 신율이 우수한 탄성과 크랙을 방지하는 역할을 하며, 또한, 우수한 내화학성과 방수 특성을 갖는 고무를 사용함으로써, 몰탈 조성물 내 열화방지 기능 및 내구성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 고무류는, 스티렌 부타디엔 고무(styrene butadiene rubber, SBR), 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene rubber), 수용성 아스팔트계 고무 및 불소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

일례로, 상기 고무류는, 상기 스티렌 부타디엔 고무(styrene butadiene rubber, SBR), 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene rubber), 수용성 아스팔트계 고무 및 불소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)의 혼합물을 포함할 수 있으며, 그 혼합비는 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.2 : 1 의 중량비인 것이 바람직하다. 상술한 혼합비는, 상기 고무류의 탄성 및 방수성에 의한 내구성과 내화학성이 최상의 시너지를 발휘하는 데 있어 바람직할 수 있다.

상기 섬유는, 몰탈 작업 시 휨 강도의 증가와 초기 양생시에 건조크랙을 저감시키는 효과를 발휘한다. 상기 섬유는, 예를 들어, 폴리프로필렌 섬유, PVA섬유(Polyvinyl alcohol), 나일론섬유(Nylon) 등이 사용 가능하며, 그 중에서도 나일론섬유(Nylon) 또는, PVA섬유(Polyvinyl alcohol) 및 나일론섬유(Nylon)의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

일례로, 상기 섬유로, PVA섬유(Polyvinyl alcohol) 및 나일론섬유(Nylon)의 혼합물을 사용할 경우, 1 : 1.5~2의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 방청제는, 아미노화합물, 유기인산염이 포함되도록 하는데 3개의 1차 알코올이 포함된 아미노화합물이 포함되어 포함하고, 물에 용해 시 알칼리 자유이온을 만드는 유기 인산염이 포함되도록 하여 방청성을 향상시키도록 한다. 예를 들어, 알루미늄 염은 페이스트의 공극을 치밀하게 하는 기능으로서 알루미늄 염의 첨가에 의해 밀실한 페이스트가 구현되어 내구성을 확보할 수 있도록 하는 것이며, 상기 알루미늄염은 염소이온의 응집작용에 의해 염소이온의 침투저항성을 향상시키고, 안정화시키는 효과를 통해 내염해성을 확보하는 작용을 한다.

또한, 탄산바륨은 페이스트에서 바륨수화물 형태로 존재하다가 외부에서 황산염에 의한 열화물질에 노출될 경우 침투되는 황산염을 황산바륨으로 고정화시켜 페이스트의 조직을 보호하는 기능을 수행하게 되는 것이다.

바람직하게 상기 방청제에는 아미노화합물 100 중량부에 대해 유기인산염 5 내지 15 중량부, 알루미늄염 5 내지 30 중량부, 탄산바륨 5 내지 30 중량부를 포함하도록 배합되는 것이 바람직하다.

상기 기타 첨가제는, 내산성 캡슐, 실리카 에어로겔, 점증제, 기포제, 속경성 팽창제 등을 포함할 수 있다.

상기 내산성 캡슐(볼)은, 수용성 필름 형성 중합체 및 젤란 검(gellan gum)의 혼합물을 포함하는 조성물을 캡슐(볼) 형태로 건조 및 가공된 것으로, 이를 몰탈 조성물 내 첨가제로 사용하여 내산성을 향상시키면서도, 친환경성을 확보할 수 있다. 이때, 상기 조성물에는 캡슐(볼) 형태로 제조하기 위하여 필요한 기타 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 캡슐(볼)의 제조 방법은 당해 분야에서 공지된 기술에 따른다.

상기 수용성 필름 형성 중합체는 셀룰로오스 유도체, 바람직하게 HPMC; 젤라틴, 풀루란(pullulan), PVA 및 전분 유도체, 바람직하게 히드록시프로필 전분으로 구성된 군으로부터 선택된다. 바람직한 실시양태에서, 필름 형성 중합체는 탄성 모듈 및 취성의 면에서 최적의 기계적 성능으로 필름을 형성하기 때문에 HPMC; 젤라틴, 풀루란, PVA 및 히드록시프로필 전분으로 구성된 군으로부터 선택된다. 특히 바람직한 실시양태에서, 필름 형성 중합체는 HPMC 및/또는 젤라틴을 포함한다.

상기 젤란 검은 발효에 의해 생산되는 세포외다당류(exopolysaccharide)로써, 상기 젤란 검의 첨가에 의해 고온에서도 재료분리에 대한 저항성을 향상시키도록 할 수 있다.

본 발명에서, 젤란 검은 하나 이상의 수용성 필름 형성 중합체의 약 100 중량부당, 상한 및 하한을 포함하여 약 8 내지 20 중량부, 더 바람직하게 약 10 내지 20 중량부, 더 바람직하게 약 15 내지 20 중량부의 비율로 사용된다.

본 발명의 다른 실시양태에서, 젤란 검은 하나 이상의 수용성 필름 형성 중합체의 약 100 중량부당 약 18.5 또는 20 중량부의 비율로 사용된다. 실험적 증거로, 더 적은 양의 젤란 검이 사용되면, 최종 캡슐은 pH 1.2에서의 붕해 시험 하에서 충분한 내산성을 가지지 않고, 더 높은 젤란 검의 함량은 수성 조성물의 과도한 점성 및 과도한 겔화성을 야기할 수도 있다.

상기 실리카 에어로겔은, 단열성, 내수성, 내화성을 제공할 수 있다. 상기 실리카 에어로겔은 기공율이 90% 이상이고, 비표면적이 600-800 m ² /g 정도인 나노다공성 구조를 가진 극저밀도의 첨단소재이며, 지구상에서 가장 가벼운 고체물질이며 단열성이 가장 우수한 물질이다. 상기 실리카 에어로겔은 초단열재, 극저유전체, 촉매, 전극소재, 방음재 등의 분야에 응용이 가능하며, 냉장고, 자동차, 항공기 등에 사용될 수 있는 매우 효율적인 초단열재이다.

상기 실리카 에어로겔은, 분말 형태, 입상 형태가 가능하나, 바람직하게는 분말 형태를 사용할 수 있으며, 나머지 성분과의 원활한 융화를 위하여, 액상의 혼합 바인더, 즉, 수용성 바인더인 CMC, carboxymethyl cellulose와 함께 물에 분산시켜서 사용할 수 있다.

상기 몰탈 조성물을 충진(미장)하는 방법으로는, 여러 가지 토출장비를 활용할 수 있고, 면적이 작은 경우에는 사람이 직접 수행할 수 있다. 미장을 구체적인 방법에 대하여는 크게 제한되지는 않으며, 당해 분야에서 널리 공지된 기술을 따를 수 있다.

충진된 몰탈 조성물을 양생 시 일정 기간 양생에 의해 콘크리트 구조물을 보수 및 보강할 수 있다. 이때, 필요 시 보강된 부위에 코팅제 등 여러가지 마감재 등을 더 도포할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 몰탈 미장 및 양생 후에 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성할 수 있다.

상기 복구된 콘크리트 구조물의 단면에 프라이머를 도포하 것으로, 에폭시 주제와 경화제의 배합비를 2:1 내지 3:1의 중량비로 혼합한 습식 에폭시 프라이머를 사용할 수 있다. 상기 주제 100 중량부는, 비스페놀 에이형 에폭시 수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시 수지 50 내지 70 중량부와, 노블락 에폭시수지 15 내지 30 중량부와, 반응성 희석제 10 내지 20 중량부와, 침투성 부여제 3 내지 4 중량부를 포함하여 이루어진다.

상기 경화제 100 중량부는, 변성 지방족 아민 30 내지 40 중량부와, 변성 방향족 아민 60 내지 70 중량부를 포함하여 이루어진다. 따라서, 프라이머는 복구된 콘크리트 구조물의 단면에 접착성 및 내화학성을 갖춘 방수층을 형성하기 위해 에폭시 주제 및 경화제의 배합비를 2:1 내지 3:1의 중량비로 유지하는 것이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 프라이머층 상에 제1 에폭시 도료 조성물을 도포하여 적층제, 즉, 제1 에폭시층을 형성할 수 있다.

상기 제1 에폭시 도료 조성물은, 노블락 변성 에폭시 도료로 이루어진 것으로, 우수한 내산성을 발휘하는 제1 에폭시층을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 에폭시 도료 조성물은 내화학성, 내산성, 내알칼리성이 우수한 내산성 에폭시도료를 사용하여 화학적인 요소를 차단하고 제품의 중성화염해방지 기능을 극대화시킨다.

또한, 제1 에폭시 도료 조성물은 도막 표면의 슬립성을 부여하고 식물에서 추출한 목초액을 첨가하여 표면에 붙게 되어 콘크리트 구조물 표면으로 침투하는 미생물의 근식과 오염물질을 차단하므로 방오기능이 증대시킬 수 있다.

제1 내산성 에폭시 도료 조성물의 "방오기능"을 위한 슬립성, 습윤성 향상을 위해 제 1 기능성 성분으로 Silicone and siloxanes, low boiling point hydrogen treated naphtha, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, oct-1-ene을 중량비 2 내지 3 : 0.3 내지 0.4 : 0.1 내지 0.2 : 0.05 내지 0.07로 혼합하여 첨가함으로써, 슬 립성을 높여서 미생물과 오염물질의 부착성을 낮출 수 있다.

또한, 제1 에폭시도료 조성물의 "방수기능"을 위한 제2 기능성 성분으로 Polyether modified dimethylpolysiloxane, Polyalkylene glycol alkylene ether acetate을 2 내지 3 : 1 내지 1.2 중량비로 첨가함으로써, 슬립성을 높여서 미생물과 오염물질의 부착성을 낮춤, 분화구 현상을 방지할 수 있다.

또한, 제1 에폭시도료 조성물의 "하이드록시 기능성을 가진 무용제형 첨가제(유용성, UV경화형 도료 및 인쇄잉크용 실리콘 표면용 첨가제)"인 제 3 기능성 성분으로 Polyether modified, hydroxy-fuctional polydimethylsiloxane을 3 내지 4 : 0.5 내지 1의 중량비로 첨가함으로써, 소재 습윤성 향상, 분화구 현상 방지, 표면슬립성 증가시킬 수 있다.

또한, 제1 에폭시도료 조성물의 제 4 기능성 성분으로 목초액(식물성 목초액)을 첨가함으로써, 미생물 근식방지, 탈취효과, 항곰팡이 효과를 제공할 수 있다.

여기서 제 1 기능성 성분, 제 2 기능성 성분, 제 3 기능성 성분, 제 4 기능성 성분은 각각 3 내지 4 : 1.7 내지 2.5 : 1.6 내지 2.3 : 1.2 내지 1.5 중량비로 후술하는 제 1 에폭시도료 조성물의 전체 100 중량부를 기준으로 2.5 내지 3.5 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

제 1 에폭시도료 조성물은, 내산성 에폭시도료 수지로, 비스페놀 F 계열의 Formaldehyde; oligomeric reaction products with 1-chloro-2,3-epoxypropane and phenol; 또는 이들의 혼합물을 사용하며, 이것의 대체 로 Formaldehyde polymer with (chloromethyl)oxirane and phenol; (Butoxymethyl)oxirane; 또는 이들의 혼합 물을 사용하거나, Formaldehyde polymer with (chloromethyl)oxirane and phenol; 2,2-Bis(4'- glycidyloxyphenyl)propane; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 함량은 20 내지 30 중량부일 수 있다.

또한, 제 1 에폭시도료 조성물은 내산성 에폭시도료 수지로, 페놀 노블락 계열의 Formaldehyde; oligomeric reaction products with 1-chloro-2,3-epoxypropane and phenol; 또는 이들의 혼합물을 사용하며, 이것의 대체로 Formaldehyde polymer with (chloromethyl)oxirane and phenol을 사용하거나, Phenol polymer with formaldehyde; glycidyl ether; 또는 이들의 혼합물 사용할 수 있으며, 함량은 20 내지 30 중량부일 수 있다.

점도조절제는 프로필렌 글리콜 모노메칠 에테르; 물 ; 아세트산, PM-Isomer; 을 중량비 1 내지 2 : 1.1 내지 1.2 : 0.5 내지 0.6로 혼합하여 사용하며, 아세트산, PM-Isomer 간의 중량비는 0.9 내지 1.2 : 1.1 내지 1.3로 사용하되, 이것의 대체로 벤질알콜을 사용할 수 있으며, 함량은 3 내지 8 중량부일 수 있다.

안료는 함량이 3 내지 8 중량부일 수 있다. 분산제는 뷰틸셀로솔브 계열로 BUTYL GLYCOL ETHER을 사용할 수 있으며, 이것의 대체로 High molecular weight block copolymer with pigment affinic groups; 2-methoxy-1-methylethyl acetate; Dipropylene glycol monomethyl ether; n-butyl acetate; 또는 이들의 혼합물을 사용하거나 Copolymer with acidic groups Phosphoric acid; Fatty acids, tall-oil, reaction products with 2-[(2-aminoethyl)amino]ethanol; 또는 이 들의 혼합물을 사용하거나, Copolymer with acidic groups; Phosphoric acid; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 함량은 0.2 내지 1.5 중량부일 수 있다.

소포제는 제 1 에폭시도료 조성물 도포시 발생되는 기포를 억제함으로써 제 1 에폭시도료 조성물의 콘크리트 층과의 밀착력을 높여주는 역할을 하는 것으로서, Solution of foam destroying polysiloxanes; 2,6-dimethylheptan-4-one;di-isobutyl ketone; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이것의 대체로 Non aqueous emulsion of fluorine modified polysiloxanes; Silicon dioxide; 을 사용하거나 Fluorine modified polysiloxane; Cyclohexanone; 을 사용하거나 Butadiene copolymer; Solvent naphtha(Low boiling point naphtha unspecified); 2-methoxy-1-methylethyl acetate; 2,6-di-tert-butyl-4-cresol; 을 사용할 수 있으며, 함량은 0.6 내지 1 중량부일 수 있다.

탈포제는 제 1 내산성 에폭시도료 조성물 도포시 기포 발생을 방지 및 제거하고, 제조 공정을 개선시키는 역할을 하는 것으로서, foam destroying polymers, silicone free; Solvent naphtha(petroleum), light arom.(Low boiling point naphtha unspecified); 2-methoxy-1-methylethyl acetate; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있 으며, 이것의 대체로 foam destroying polymers, silicone free; Solvent naphtha; 2-methoxy-1-methylethyl acetate; 2,6-di-tert-butyl-4-cresol; 또는 이들의 혼합물을 사용하거나, Fluorine modified polysiloxane; Cyclohexanone; 또는 이들의 혼합물을 사용하거나 Polyether modified methylalkyl polysiloxane copolymer; Low boiling point hydrogen treated naphtha; Oct-1-ene; 2-methoxy-1-methylethyl acetate; 또는 이들의 혼 합물을 사용할 수 있으며, 함량은 0.1 내지 0.7 중량부일 수 있다.

레벨링제는 제 1 에폭시도료 조성물을 구성하는 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 레벨링함으로써, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것으로, Combination of high boiling aromatics, ketones, esters and a polydimethylsiloxane; Solvent naphtha; Diisobutyl ketone; Butyl glycolate; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 함량은 5 내지 7 중량부일 수 있다.

첨가제는 산화알루미늄; 하이드록시 알루미늄; 또는 이들의 혼합물을 방청,내식기능으로 사용할 수 있으며, 함량은 30 내지 50 중량부일 수 있다. 실리콘 디옥사이드를 침강방지 기능으로 함량을 0.3 내지 0.5 중량부를 포함시킬 수 있으며, 벤조트리아졸을 황 변방지 기능으로 함량을 0.3 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다. 추가로, Modified urea N-methyl-2-pyrrolidone를 0.3 내지 0.5 중량부의 함량을 포함할 수 있다.

한편, 제 1 에폭시도료 조성물에 추가로 CNT 나노 복합제, 열전도성 접착제, 경화제를 포함할 수 있으며, 제 1 내산성 에폭시도료 조성물의 내산성 에폭시도료 수지 100 중량부를 기준으로 15 내지 17 중량부를 포함하며, CNT 나노 복합제, 열전도성 접착제, 경화제 간의 중량비는 15 내지 16 : 2 내지 3 : 11 내지 13으로 형성되는 것이 바람직하는 것이 후술하는 열확산과 열전달, 열 방산 효과를 통해 외부로의 방출 효율을 극대화 시킬 수 있다.

CNT 나노 복합제는 기계적 특성, 전도도 특성, 전기 전도도, 열 방산, 고강도, 경량화, 내마모성, 전자파 제거 등의 특성을 가지며, CNT 나노 복합제는 CNT 나노 튜브(Carbon Nanotube) 외에 PCM 캡슐 파우더, 유기금속 폴리 머(Polymer), 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용해 복합플라스틱 레진을 형성한 상태로 제공됨으로써, 부착력 향 상 뿐만 아니라, 콘크리트 면의 잠열에 대한 PCM 캡슐 파우더에 의한 열확산과 열전달, 그리고 CNT 나노 복합재 의 열 방산 효과를 통해 외부로의 방출 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, CNT 나노 복합제는 CNT 나노튜브 100 중량부를 기준으로 PCM 캡슐 파우더, 유기금속 폴리머(Polymer), 폴리 프로필렌 수지를 12 내지 13 중량부, 5 내지 8 중량부, 6 내지 9 중량부, 23 내지 25 중량부에 해당하는 조성 물을 이용해 복합플라스틱 레진을 형성한 상태로 제공됨으로써, 제 1 에폭시도료 조성물을 형성 시 콘크리트면의 잠열에 대한 PCM 캡슐 파우더에 의한 열 확산과 열 전달, 그리고 CNT 나노튜브의 열 방산 효과를 통해 외부로의 방출 효율을 향상시킬 수 있다.

열 전도성 접착제는 금속 나노 와이어를 추가 함유한 접착성 및 열 전도성이 우수한 열 전도성 접착제로, 열 전도성 접착제로서 전도성 필러로써 나노 크기의 미세한 금속 나노 와이어를 소량 함유하여, 기존의 열 전도성 접착제가 나타내지 못한 현저히 높은 열전도성을 나타내며 동시에 우수한 접착성 및 방열특성을 가지는 열전도성 접착제를 제공함으로써, 보강재 형성면의 상부면과 하부면에 열안정화를 통해 부착 성능을 향상시킬 수 있다.

경화제는 지방족 아민 수지, 방향족 아민 수지, 경화촉진제, 비반응성 희석제를 중량비 2.1 내지 2.2 : 1.4 내지 1.5 : 1.5 내지 2.1 : 2.5 내지 3.2 중량부로 이루어짐으로써, 제 1 에폭시도료 조성물에 대한 경화를 수행할 수 있다.

상기 제1 에폭시층 상에는 제2 에폭시 도료 조성물을 도포하여 제2 에폭시층(적층제)를 적층하여 형성할 수 있다. 여기서 상기 제 1 에폭시도료 조성물에 사용된 동일한 제 1 기능성 성분, 제 2 기능성 성분, 제 3 기능성 성분, 제 4 기능성 성분을 각각 3.5 내지 4.2 : 1.5 내지 1.8 : 1.5 내지 1.8 : 0.8 내지 0.9 중량비로 제 2 에폭시도료 조성물의 전체 100 중량부를 기준으로 1.8 내지 1.9 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 제2 에폭시도료 조성물은 제1 에폭시도료 조성물과 동일한 수지를 사용하며, 상기 제2 에폭시 도료 조성물의 나머지 조성물은 제1 에폭시도료 조성물과 동일한 성분과 함량의 점도조절제, 안료, 분산제, 소포제, 탈포제, 레벨링제, 첨가제, 실리콘 디옥사이드, 벤조트리아졸, Modified urea N-methyl-2- pyrrolidone를 포함할 수 있으며, 추가로 "코울타르", "첨가제", "경화제"를 함유할 수 있다.

상기 코울타르, 첨가제, 경화제 각각에 대해서 제 2 에폭시도료 조성물 100 중량부를 기준으로 13 내지 15, 2 내지 3, 11 내지 12 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 후술하는 접착성, 경도, 방수층 내크랙성, 내알칼리성을 극대화시킬 수 있다.

즉, 상술한 조성비를 통해 내산성 에폭시도료 수지와 코울타르가 이상적으로 배합되어 있어서 방수성, 내충격성, 내수성, 접착성이 우수하므로 내구 수명을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 내염해성이 우수하여 겨울철 제빙제에 의 한 염수성이 우수하여 방수층이 산화나 노화현상이 없어 수명이 길다.

첨가제로는 "섬유", "고무재", "탄성향상제", "나노화이바", "모링가액"을 참가할 수 있으며, 첨가제 전체 100 중량부 상에서 섬유, 고무재, 탄성향상제, 나노화이바, 모링가액은 12 내지 13 : 5 내지 7 : 2 내지 5 : 3 내 지 5 : 1 내지 2 중량비로 이루어지는 경우, 내산성 에폭시도료 수지, 코울타르, 첨가제 전체의 혼합비 상에서 접착성, 경도, 방수층 내크랙성, 내알칼리성을 극대화시킬 수 있느 조성비가 실험적으로 확인되었다.

먼저, "섬유"는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상의 소재를 보강하여 콘크리트 교면방수재에 의해 형성된 방수막으로 작용하는 제 2 에폭시도료 조성물로 이루어진 제 2 에폭시층의 처짐, 방수막 크랙 등의 발생을 방지하고 내열성과 내한성에 우수하도록 할 수 있다.

여기서 섬유는 미세한 그물조직으로 밀실한 조직을 형성하여 콘크리트 교면방수재의 크랙을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있다. "고무재"는 신율을 증진시킴으로써, 교면방수 후 아스팔트를 타설 후 차량 이동 시 교면의 출렁임으로 제 2 에폭시도료 조성물로 이루어진 제 2 에폭시층과, 제 1 에폭시도료 조성물로 이루어진 제 1 에폭시층으로 형성된 내산성 에폭시층이 파단될 수 있으므로 신율은 매우 중요하므로 추가될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 내산성 에폭시층을 위해 제 2 에폭시도료 조성물에는 코울타르가 들어가므로 고무성분이 들어간 수지를 첨가하면 신율이 극대화될 수 있으며, 방수성에 우수한 내산성 에폭시를 사용하고 타르 로 신율을 증진시키는데, 신율은 잦은 소규모 지진 등 때문에 매우 중요하므로 추가 물질로 고무성분을 추가함으로써 신율을 더욱 증대시키는 것이다.

본 발명에서 추가되는 고무재는 '아크릴로니트릴 부타디엔 고무(아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 고무) [acrylonitrile-butadiene rubber] = NBR'일 수 있다. 다음으로, "탄성향상제"는 콘크리트 교면방수재 조성물의 탄성 및 내구성을 향상시키기 위해 첨가되며, Silica nanoparticles, Copolymers, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, 1-mehoxy-2-propanol; Surface-treated silica nanoparticles, Copolymers, HDDA(hexamethylene diacrylate), 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol; Silica nanoparticles, Copoylmers, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, 1-mehoxy-2-propanol; 으로 이루어지는 것 중 하나의 군에 해당하는 것이 첨가될 수 있다.

"나노화이바"는 내산성 에폭시도료층을 형성을 위해 제 2 에폭시도료 조성물을 도포 시 미세하게 거친 공극을 형성시켜 해당 내산성 에폭시도료층 형성 후 추가층을 도포할 때 접착력을 우수하도록 하기 위해 셀룰로오스 나노화이바가 추가될 수 있다. 또한, 나노화이바가 참가된 본 발명에 따른 내산성 에폭시도료인 제 2 에폭시도료 조성물은 셀룰로오스계 나노화이바 첨가물이 함유되어 제 1 에폭시도료 조성물 및 상부 추가층과의 강한 부착력을 발휘하고 계절로 인한 극명한 온도차이의 환경에서 더욱 흔히 발생하는 도막의 균열을 방지하고 동결융해 저항성을 향상시킨다. 셀룰로오스 나노화이바는 미세하게 거친 표면의 형상으로 인해 기존 제 1 에폭시층 및 상부 추가층을 위한 조성물(예, 아스팔트 조성물 등) 간에 고리 형식의 입자를 형성하여 높은 부착력을 발휘하며 기온의 급격한 변화에도 높은 신장율을 유지하므로 크랙현상을 방지한다.

한편, 셀룰로오스 나노화이바의 콘크리트 구조물의 주제 조성물 상에서 뭉침이 발생함을 방지하기 위해 추가되 는 경화제는 아민 타입의 첨가제를 함유하여 주제와 경화제 교반 시 셀룰로오스의 분해를 돕도록 하는 것이 바 람직하다. 즉, 제 2 에폭시도료 조성물과 함께 사용되는 경화제는 주제 조성물 입자끼리의 결속을 증대시킴 경화 후 내구성, 내크랙성 향상을 위해 아민타입인 지방족 아민계 경화제, 그 밖의 치환족 아민계 경화제, 방향족 아 민계 경화제, 산무수물 경화제, 아미다졸계 경화제를 하나 이상 혼합하여 이루어지나, 본 발명에서 경화제는 알칼리 및 산에 강한 폴리아민을 포함하는 폴리아마이드 변성 폴리아민을 주경화제로 하여 사용하도록 한다.

"모링가액"은 콘크리트 교면방수재 주제 조성물과 경화제의 혼합에 있어서 항균, 항곰팡이, 미생물의 근식방지를 위해 사용되는 것이 바람직하다. 모링가액은 모링가씨의 섬유층을 잘게 분쇄한 분말을 증류수와 1 : 2 내지 3의 중량비로 희석하여 사용하고, 모링가씨 분말은 모링가씨를 별도로 분쇄하여 섬유층을 사용하되, 모링가씨 섬유층은 1.5 내지 2.6 데니어 (denier)의 것을 활용하는 것이 바람직하다.

이후, 제 2 에폭시층 상부에는, 보강용 그리드망 및 방수포를 포함하는 섬유층을 시공할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 에폭시층 상부에 도포된 제 2 에폭시층에 의해 염화물 이온 침투 저항성을 향상시키며, 그 상부의 보강용 그리드망 및 방수포는 뒤에 시공되는 추가 조성물의 균열이 발생하여도 제 2 에폭시층을 보호해 줄 수 있는 완충역할을 제공하는 구조 뿐만 아니라, 제 1 에폭시층 및 제2 에폭시층이 완전히 경화되기 전에 투입됨으로써, 콘크리트 층의 상부에 형성된 각 층 의 일체성을 통해 하절기(우기,장마철)/동절기(결빙,제빙) 포트홀 발생 등 아스팔트 층 손상이 적도록 하는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에서 그리드망은 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상의 소재를 기반으로 형성되며, 롤러 장치를 이용하여 자동 포설할 수 있다. 그리고, 방수포는 부직포 등을 사용할 수 있으며, 방수포는 부직포 필름에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 필름에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 허니콤브 형상 구조의 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이와 같은 구조를 형성함으로써, 유연성을 제공하고, 복수의 방수포 필름을 적층하고 그리드망을 안착시키는 구조를 제공할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 그리드망은 모두 재생 폴리프로필렌에 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트 (Basalt) 섬유 중 적어도 하나과 난연제를 첨가한 재생 폴리프로필렌 수지를 활용할 수 있다. 보다 구체적으로, 폐합성수지인 재생 폴리에틸렌에 상술한 섬유 중 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트 (Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상을 첨가 혼합하여 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic)인 폴리에틸렌 수지를 수득하게 되는데, 섬유 강화 폴리에틸렌 수지는 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 녹슬지 않고 가공성이 우수하다는 장점이 있다. 여기서 폴리에틸렌 기반 원료는 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 에틸렌비닐초산 코폴리머(EVA) 10 내지 20 중 량부, 폴리우레탄 5 내지 10 중량부로 구성되는 수지조성물에 섬유를 50 내지 65 중량부를 첨가 혼합된 100 중 량부에 무기질 필러 20 내지 24 중량부, 난연제를 5 내지 7 중량부를 첨가 혼합하여, 폴리에틸렌만을 사용한 수 지에 의해 인장강도, 굴곡강도, 하중변형온도, 아이죠드 충격강도에서 향상된 성능을 나타낼 뿐만 아니라, 조성 재료 자체가 저렴하여 제조하는 원가를 낮출 수 있다.

무기질 필러는 그리드망의 원가절감 및 물리적 강도를 높이기 위하여 사용되는 것으로, 그 종류로는 탄산칼슘 (중탄, 경탄), 탈크, 마이카, 클레이, 침상형 무기질 분말(wallastonite, pangel 이상 상품명) 등을 이용할 수 있다. 본 발명에서 그리드망은 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상의 소재를 기반으로 형성되며, 롤러 장치를 이용하여 자동 포설할 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사 용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용 된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사 상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

콘크리트 구조물의 손상 부위의 표면에 대하여, 열화부 및 불순물을 제거하는 표면 처리 단계;
철근의 표면에 방청제를 도포하는 단계;
표면 처리된 콘크리트 표면 상에 접착제를 도포하는 단계;
접착제가 도포된 콘크리트 표면 상에 몰탈 조성물을 미장하여, 손상 부위의 단면을 복구하는 단계;
복구된 단면을 표면 마무리하여 양생한 후에 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; 및
상기 프라이머층 상에 제1 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제1 에폭시층을 형성하는 단계;
상기 제1 에폭시층 상에 제2 에폭시 도료 조성물을 코팅하여 제2 에폭시층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 에폭시층 상에 보강용 그리드망 및 방수포를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
상기 몰탈 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여, 시멘트 성분을 40 내지 60 중량부로 포함하되, 상기 시멘트 성분은, 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g인 고로 슬래그 및 분말도 3,500 내지 4,500㎠/g 인 플라이 애시를 1 : 0.2 내지 0.6 중량비로 혼합한 혼합물을 포함하고,
조성물 100 중량부에 대하여, 골재 성분을 40 내지 55 중량부로 포함하되, 상기 골재 성분은, KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 굵은 골재 및 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 완전히 통과하는 미세 골재인 잔골재를 1~1.5 : 1~1.2의 중량비로 혼합한 것이고,
폴리머계 혼화제, 고무류, 섬유, 방청제 및 기타 첨가제로 구성된 첨가제를 더 포함하고,
상기 제1 에폭시도료 조성물 및 상기 제2 에폭시 도료 조성물은, 에폭시수지에 "방오기능"을 위한 슬립성, 습윤성 향상을 위해 제 1 기능성 성분으로 Silicone and siloxanes, low boiling point hydrogen treated naphtha, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, oct-1-ene을 중량비 2 내지 3 : 0.3 내지 0.4 : 0.1 내지 0.2 : 0.05 내지 0.07로 혼합하여 첨가함으로써, 슬립성을 높여서 미생물과 오염물질의 부착성을 낮추고,
상기 폴리머계 혼화제는, 폴리메타크릴산메틸이고,
상기 고무류는, 상기 몰탈 조성물의 "내화학성" 및 "방수성" 향상을 위하여, 스티렌 부타디엔 고무(styrene butadiene rubber, SBR), 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene rubber), 수용성 아스팔트계 고무 및 불소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)를 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.2 : 1 의 중량비로 혼합한 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 섬유는, PVA섬유(Polyvinyl alcohol) 및 나일론섬유(Nylon)을 1 : 1.5~2의 중량비로 혼합한 것이고,
상기 기타 첨가제는, 내산성 캡슐을 포함하고, 상기 내산성 캡슐은 수용성 필름 형성 중합체 및 젤란 검의 혼합물에 의해 형성된 것이고, 상기 수용성 필름 형성 중합체 100 중량부에 대하여, 상기 젤란 검은 8 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물의 단면 복구 시공 방법.
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