KR102504056B1 - Ductile Cementitious Concrete Containing Modified Waterborne Acrylic Polymer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 종래의 취성 또는 강성 시멘트 콘크리트에 연성 성질을 부여한 연화 시멘트 콘크리트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비스페놀 A형 에폭시 레진을 액상 극성 고무(butadiene Rubber), 지방산 및 실란 성분 등으로 변성한 후, 이를 이온 교환수를 함유한 아크릴 공중합 유화 수지에 적하하여 제조한 수용성 변성 아크릴 수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트(Acrylic Ductile Cement Concrete; ADCC)에 관한 것이다.The present invention relates to softening cement concrete in which ductility is imparted to conventional brittle or rigid cement concrete, and more particularly, after modification of bisphenol A type epoxy resin with liquid polar rubber (butadiene rubber), fatty acids and silane components, It relates to softening cement concrete (Acrylic Ductile Cement Concrete; ADCC) containing a water-soluble modified acrylic resin prepared by dropping it into an acrylic copolymer emulsion resin containing ion-exchanged water.
대부분의 차도용 도로 포장은 유기성 아스팔트 콘크리트 포장 (아스콘)과 무기성 콘크리트 포장으로 이루어진다. 유기성 아스팔트 도로포장 재료 생산시 발생하는 공해, 강성 부족에 따른 조기 파손으로 폐아스콘 공해 물질의 발생, 빈번한 유지보수 필요 및 화석연료를 기반으로 하므로 환경적인 측면에서 지속가능성 결여 등의 문제점들을 가지고 있다. Most road pavements are composed of organic asphalt concrete pavement (ascon) and inorganic concrete pavement. It has problems such as pollution generated during the production of organic asphalt road paving materials, generation of waste asphalt pollutants due to early damage due to lack of rigidity, frequent maintenance, and lack of sustainability in terms of environment because it is based on fossil fuels.
무기성 시멘트 콘크리트 도로포장재의 경우, 우수한 강성 발현 효과로 장기 공용성능이 우수한 측면은 있으나, 온도 변화에 대한 유연성 또는 응력 완화 능력 부족으로 수축균열, 반사균열, 피로균열 및 블로우업(Blow-up) 발생으로 막대한 사후 유지보수 비용 문제점이 있다.In the case of inorganic cement concrete road paving materials, long-term common performance is excellent due to the effect of developing excellent stiffness, but shrinkage cracks, reflection cracks, fatigue cracks and blow-up due to lack of flexibility or stress relieving ability against temperature changes As a result, there is a problem of enormous post-maintenance costs.
시멘트 콘크리트는 기상조건과 자외선 등에 의해 표면 노후화, 중성화에 의한 내구성이 저하되는 특징이 있다. 노후화에 대한 내후성은 기상변화 및 자외선에 노출에 따른 저항성능을 말하며, 종래의 예에서 폴리머 시멘트 콘크리트 (Polymer Cement Concrete: PCC)의 내후성능이 일반적인 보통 시멘트 콘크리트 보다 우수하다는 것은 알려진 사실이다. Cement concrete is characterized by deterioration in durability due to surface aging and neutralization caused by weather conditions and ultraviolet rays. Weathering resistance to aging refers to resistance to weather changes and exposure to ultraviolet rays, and it is a known fact that the weather resistance of polymer cement concrete (PCC) in conventional examples is superior to general cement concrete.
시멘트 콘크리트의 중성화, 건조수축 균열, 블로우-업 (Blow-up) 등의 물리적 변화에 대한 대응능력 향상과 소성 및 취성 등의 물리적 성질에 소정의 응력 완화 성질을 부여하기 위한 기존의 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지를 이용한 폴리머 시멘트 콘크리트는 자외선 및 양생 온도 등의 영향을 받아 내구성 저하가 일부 나타나는 단점이 있으나, 긴급 보수용으로는 광범위하게 사용되고 있다.Existing thermoplastic or thermosetting polymers to improve the ability to respond to physical changes such as neutralization of cement concrete, drying shrinkage cracks, and blow-up, and to impart predetermined stress relaxation properties to physical properties such as plasticity and brittleness Polymer cement concrete using resin has some disadvantages of durability degradation due to the influence of ultraviolet rays and curing temperature, etc., but is widely used for emergency repairs.
한편, 차도용 도로포장은 8.2톤 트럭 축하중을 기준으로 두께 및 물리적 성능을 규정하여 도로포장용 재료로 활용을 하고 있다. 유기성 아스콘 도로포장의 경우 대부분 표층용으로 활용하며, 최소 인장 강도는 0.7 MPa 이상을 유지해야 표층용 도로포장재로서 기능을 할 수 있으나, 대부분 인장 강도 부족으로 설계수명을 만족하지 못하고 조기에 파손되는 단점이 있다.On the other hand, the road pavement for road use is used as a road pavement material by regulating the thickness and physical performance based on the axle load of an 8.2-ton truck. In the case of organic asphalt road pavement, it is mostly used for the surface layer, and the minimum tensile strength must be maintained at 0.7 MPa or more to function as a road pavement material for the surface layer. there is
강성 무기성 무근 시멘트 콘크리트를 도로 포장용 표층 슬래브로 사용하는 경우, 28일 재령 기준으로 휨강도 4.5 MPa 이상만을 배합기준으로 설정하고 있으나, 특수재료의 품질기준을 인용하는 경우, 일반적으로 28일 재령의 압축강도, 할렬인장강도(쪼갬인장강도) 등의 품질기준을 만족해야 한다.In the case of using rigid inorganic unreinforced cement concrete as a surface slab for road paving, only a flexural strength of 4.5 MPa or more is set as the mixing standard based on the age of 28 days, but when the quality standards of special materials are cited, the compression of the age of 28 days is generally Quality standards such as strength and splitting tensile strength (splitting tensile strength) must be satisfied.
도로포장 긴급 보수에 활용되는 재료의 경우, 폴리우레탄 기반 아스콘재의 경우, 열화 또는 산화된 기존 유기성 또는 무기성 도로 포장체와의 부착을 할 수 있는 화학적 기저가 없으므로 부착성능 매우 불량하여 조기에 기능을 상실하는 문제가 있고, 무기재료인 초속경 시멘트에 라텍스를 첨가한 종래 재료의 경우 대기온도에 따라 강도발현이 크게 차이가 나며, 라텍스의 첨가로 인해 혼합시 기포 발생이 많아 내부에 공극이 많이 존재하여, 향후 균열의 진전이나 공극으로의 우수 등의 침투로 인해 콘크리트의 조기손상 문제점이 있다.In the case of materials used for emergency repair of road pavement, polyurethane-based ascon material has very poor adhesion performance because it does not have a chemical base that can adhere to the existing organic or inorganic road pavement that has deteriorated or oxidized. In the case of conventional materials in which latex is added to ultra-fast cement, which is an inorganic material, the strength expression varies greatly depending on the air temperature, and due to the addition of latex, many bubbles are generated during mixing, so there are many voids inside. Therefore, there is a problem of early damage to concrete due to the propagation of cracks or penetration of rainwater into pores in the future.
기존에 개시된 기술의 경우, 유기성 아스콘의 경우, 아스팔트 바인더의 점착성에 의한 기계적 결합에 의한 부착강도가 발현되거나, 무기성 시멘트 콘크리트의 경우, 물, 골재, 시멘트의 포졸란 반응에 의해 수화물을 형성하여 강도를 발현하는 특성을 갖는다.In the case of the previously disclosed technology, in the case of organic ascon, adhesion strength is expressed by mechanical bonding due to the adhesiveness of the asphalt binder, or in the case of inorganic cement concrete, hydrates are formed by the pozzolanic reaction of water, aggregate, and cement to obtain strength. has the characteristic of expressing
종래 기술인 한국특허 제10-1796932호에 따르면 탄성성질 부여를 위해 라텍스를 시멘트와 물의 비인 잔골재율을 고정시킨 상태에서 라텍스의 혼입률을 실험변수로 정하여 시멘트 대비 5%, 10%, 15%, 20% 로 시험체를 제작하여 재령에 따른 압축강도, 휨강도, 할렬인장강도 등을 측정한 바, 압축강도의 경우 라텍스의 혼합으로 인한 개선이 두드러지지 않는 것으로 판단되었다. 또한, 휨강도는 모든 경우에 있어서 교통 개방의 기준이라 할 수 있는 4시간 교통 개방 설계 기준 강도 3.15 MPa 이상를 만족하였고, 할렬인장강도(쪼갬인장강도) 또한 설계기준 강도를 만족하는 특성을 나타낸 바가 있다. 그러나, 무기재인 시멘트 페이스트에 라텍스를 혼합한 시편에 대한 응력 완화 능력에 대한 특성은 개시하고 있지 않다.According to Korean Patent No. 10-1796932, which is a prior art, in order to impart elasticity, the mixing ratio of latex was set as an experimental variable while the ratio of latex to cement and water was fixed, and 5%, 10%, 15%, and 20% of cement were used. As a result of measuring the compressive strength, flexural strength, split tensile strength, etc. according to age, it was judged that the improvement due to the latex mixture was not remarkable in the case of compressive strength. In addition, in all cases, the flexural strength satisfied the 4-hour traffic opening design standard strength of 3.15 MPa or more, which can be referred to as the standard for traffic opening, and the split tensile strength (splitting tensile strength) also showed characteristics that satisfied the design standard strength. However, the characteristics of the stress relaxation ability of a specimen in which latex is mixed with cement paste, which is an inorganic material, are not disclosed.
또한, 일본 특허 제2000-0064725호에는 화학적으로 선결합된 케톤이 물을 만나 아민이 해리되어 경화가 일어나는 기저로 경화제를 사용하고 있고, 한국 특허 제2005-0133872호는 열경화성 폴리우레탄 및 이소시아네이트를 경화제로 사용하고 있다.In addition, Japanese Patent No. 2000-0064725 uses a curing agent as a base where chemically pre-bonded ketone meets water and amine dissociates to cause curing, and Korean Patent No. 2005-0133872 uses thermosetting polyurethane and isocyanate as a curing agent. is using
아울러, 한국 특허 제10-0922137호는 제조과정에서 이미 축중합이 완료된 아크릴 폴리머 에멀션을 첨가제로 사용하고, 한국 특허 제10-1045877호는 폴리스티렌이 주제로 사용하며, 한국 특허 제10-1160540호는 변성 과정이 없는 일반 에폭시 수지를 활용하고 있다. 또한, 미국 특허 제2014-0035353호에서는 고분 변성 에폭시에 화학적으로 연행하지는 않고 실란기를 활용하고 있다.In addition, Korean Patent No. 10-0922137 uses an acrylic polymer emulsion that has already been condensed in the manufacturing process as an additive, Korean Patent No. 10-1045877 uses polystyrene as a subject, and Korean Patent No. 10-1160540 uses A general epoxy resin that does not undergo any denaturation process is used. In addition, US Patent No. 2014-0035353 utilizes a silane group without being chemically entrained in the high-molecular-modified epoxy.
따라서, 별도의 경화제 없이 불포화 지방산을 연행하여 불포화 지방산에 다수 포함되어 있는 반응기로 에폭시 주제의 경화를 유도하는 기저 및 변성된 에폭시 수지를 아크릴 공중합 수지에 적하하여 제조한 일액형 수용성 변성 아크릴 수지를 활용하여 응력 완화능력을 부여한 연화 시멘트 콘크리트를 개시하고자 한다.Therefore, a one-component water-soluble modified acrylic resin prepared by dropping a base and a modified epoxy resin that induces curing of an epoxy main material into a reactive group containing a large number of unsaturated fatty acids by entraining unsaturated fatty acids without a separate curing agent into an acrylic copolymer resin is utilized. To disclose a softening cement concrete endowed with stress relieving ability.
본 발명은 일반 시멘트 또는 초속경 시멘트, 골재 및 기타 혼화제 혼합물에 변성 고분자 수지를 투입하여 물리적 성능 및 응력 완화 성능을 확보함을 목적으로 한다. 여기서 물리적 성능은 무기성 시멘트 콘크리트의 수화반응시 발생하는 다량의 수산화물(Hydroxyl Group)과의 수소결합을 유도하여 조기강도를 추가로 발현시키고, 이를 통해 콘크리트의 설계 소요 내구성능을 확보할 수 있다. 또한, 수용성 변성 아크릴 수지에 함유된 고무 성분의 역할로 강성 시멘트 콘크리트에 응력 완화능력을 부여하여 온도변화에 따른 건조 수축 팽창에 유연하게 대응 가능한 효과가 있다. An object of the present invention is to secure physical performance and stress relaxation performance by injecting a modified polymer resin into a mixture of general cement or ultra-fast cement, aggregate and other admixtures. Here, the physical performance induces hydrogen bonding with a large amount of hydroxide (Hydroxyl Group) generated during the hydration reaction of inorganic cement concrete to additionally express early strength, and through this, it is possible to secure the durability performance required for concrete design. In addition, the role of the rubber component contained in the water-soluble modified acrylic resin gives the rigid cement concrete a stress relieving ability, so that it can flexibly respond to the drying contraction and expansion due to temperature change.
또한, 수용성 변성 아크릴 수지의 투입량을 조절하여 일반 시멘트 또는 초속경 시멘트의 물-시멘트비를 줄여 불포화 발생물이 저감되므로 내부 기포 발생에 의한 균열 억제가 가능하며, 설계 강도기준을 만족하면서 소요의 응력 완화 능력이 부여된 연화 시멘트 콘크리트 재료를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, by adjusting the input amount of water-soluble modified acrylic resin to reduce the water-cement ratio of general cement or ultra-fast cement, unsaturation products are reduced, so it is possible to suppress cracks caused by internal air bubbles and relieve stress while satisfying design strength standards. Its purpose is to provide a softening cement concrete material endowed with the ability.
이와 같은 목적의 달성을 위한 본 발명에 따른 수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트는The softening cement concrete containing the water-soluble modified acrylic resin according to the present invention for achieving the above object is
제1제인 수용성 변성 에폭시 수지를 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지에 적하한 조성물;과, 시멘트 분체;와, 굵은 골재; 및 잔골재;를 포함하고,A composition in which a water-soluble modified epoxy resin as a first agent is added dropwise to a water-soluble modified acrylic resin as a second agent; and cement powder; and coarse aggregate; And fine aggregate; including,
상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지는The water-soluble modified epoxy resin as the first agent is
비스페놀 A형 또는 F 형 에폭시 수지와,A bisphenol A or F type epoxy resin;
카르복실 말단 부타디엔 공중합성체와,A carboxyl-terminated butadiene copolymer;
실란 커플링제와,A silane coupling agent;
불포화 지방산이 동시에 연행된 수용성 수지이며It is a water-soluble resin in which unsaturated fatty acids are simultaneously entrained.
상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지는The water-soluble modified acrylic resin as the second agent is
스타일렌과,with Stylen,
아크릴로니트릴과,with acrylonitrile,
유화제가 중합된 수용성 수지인 것을 특징으로 한다. It is characterized in that the emulsifier is a polymerized water-soluble resin.
그리고 상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지는,And the first agent, the water-soluble modified epoxy resin,
수용성 변성 에폭시 수지 100 중량부 기준으로Based on 100 parts by weight of water-soluble modified epoxy resin
상기 비스페놀 A형 또는 F형 에폭시 수지 25내지 70 중량부와,25 to 70 parts by weight of the bisphenol A-type or F-type epoxy resin;
상기 카르복실 말단 부타디엔 공중합성체 1 내지 5 중량부와,1 to 5 parts by weight of the carboxyl-terminated butadiene copolymer;
상기 실란 커플링제 1.0 내지 2.5 중량부와,1.0 to 2.5 parts by weight of the silane coupling agent;
상기 불포화 지방산 20 내지 60 중량부와,20 to 60 parts by weight of the unsaturated fatty acids;
이온교환수 60 내지 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하고, Characterized in that it comprises 60 to 80 parts by weight of ion-exchanged water,
상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지는The water-soluble modified acrylic resin as the second agent is
수용성 변성 아크릴 수지 100 중량부 기준으로Based on 100 parts by weight of water-soluble modified acrylic resin
상기 스타일렌 10 내지 30 중량부와,10 to 30 parts by weight of the styrene;
상기 아크릴로 니트릴1 내지 10 중량부와,1 to 10 parts by weight of the acrylonitrile;
상기 유화제는 0.5 내지 5 중량부와,The emulsifier is 0.5 to 5 parts by weight,
이온 교환수 60 내지 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하고, Characterized in that it comprises 60 to 80 parts by weight of ion-exchanged water,
상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지를 구성하는 성분들과, 상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지를 구성한 성분들은 교반기에서 혼합되고, 상기 교반기는 설치대 위에 설치되되, Components constituting the water-soluble modified epoxy resin as the first agent and components constituting the water-soluble modified acrylic resin as the second agent are mixed in a stirrer, and the stirrer is installed on a mounting table,
상기 설치대는 바닥에 놓이는 바닥판과, 상기 바닥판 위에 배치되며 그 위에 상기 교반기가 놓이는 완충판과, 상기 바닥판과 완충판 사이 곳곳에 개재되어서 완충판 위에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링과, 상기 완충판에 가해지는 충격이 완충판 전체에 균일하게 분산되도록 하는 충격분산수단을 포함하고, The mounting table has a bottom plate placed on the floor, a buffer plate disposed on the bottom plate and having the agitator placed thereon, a buffer spring interposed here and there between the bottom plate and the buffer plate to absorb shock applied to the buffer plate, and the buffer plate It includes an impact dispersing means for uniformly distributing the applied impact to the entire buffer plate,
상기 충격분산수단은 상기 바닥판에 회전 가능하게 구비되는 회전판과, 상기 회전판에 구비되고 상부에 경사면이 형성되는 복수의 제1경사블럭과, 상기 완충판에 구비되는 하부에 상기 경사면에 접촉되는 대응경사면이 형성되는 복수의 제2경사블럭과, 상기 제1경사블럭의 양측에 형성되는 활주레일과, 상기 제2경사블럭의 양측에 구비되고 상기 활주레일에 삽입되어 활주레일을 따라 이동하는 활주롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. The impact dispersing means includes a rotary plate rotatably provided on the bottom plate, a plurality of first inclined blocks provided on the rotary plate and having an inclined surface formed thereon, and a corresponding inclined surface provided on the buffer plate at a lower part contacting the inclined surface. A plurality of second slope blocks formed thereon, slide rails formed on both sides of the first slope block, and slide rollers provided on both sides of the second slope block and inserted into the slide rail to move along the slide rail It is characterized by including.
본 발명에 따른 변성 고분자 수지에 이해 응력 완화 물성이 추가로 부여된 시멘트 콘크리트는 콘크리트의 취성 파괴 성질을 완화하여, 내부 응력 소산이 가능하고, 건조수축 균열에 효과적으로 대처할 수 있고, 콘크리트 슬래브의 블로우-업 (Blow-up) 현상을 억제할 수 있으며, 기존 수화 및 포졸란 반응에 의한 결합력에 더해 무기질 콘크리트와 유기 고분자의 수소결합에 의한 부착강화로 콘크리트 혼합물의 내구성을 개선하는 효과가 있다.The cement concrete to which the modified polymer resin has additional stress relieving properties is alleviated the brittle fracture properties of the concrete, enables internal stress dissipation, effectively copes with drying shrinkage cracking, and can effectively cope with blow-drying cracks of concrete slabs. It can suppress the blow-up phenomenon, and it has the effect of improving the durability of the concrete mixture by strengthening the adhesion by hydrogen bonding between inorganic concrete and organic polymer in addition to the bonding force by the existing hydration and pozzolanic reaction.
또한, 본 발명에 따른 수용성 변성 아크릴 수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트는 긴급 보수재로 활용할 경우 기존 무기계 콘크리트와의 접착력이 좋아 도로 또는 교면 콘크리트 보수공법에 적합하며 또한, 일반 콘크리트에 비해 건조수축이 감소된다.In addition, when the softening cement concrete containing the water-soluble modified acrylic resin according to the present invention is used as an emergency repair material, it has good adhesion with existing inorganic concrete, so it is suitable for road or bridge concrete repair work, and drying shrinkage is reduced compared to general concrete. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고무, 불포화산 및 실란이 가교 처리된 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FTIR(Fourie Transform Infra-Red) 시험에 의한 변성 수지의 변성 전후의 화학적 특성을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일액형 수용성 변성 에폭시-아크릴 공중합성 수지 조성물을 함유한 무기질 시멘트 혼합물의 연성 특성 시험에 사용되는 DHR (Dynamic High Shear Rheometer) 시험기기 및 시편을 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편의 연성거동을 응력-변위 관계로 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편의 연성거동을 반복 응력-변위 관계로 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편에 실시한 4점-빔 피로시험 기기 사진.
도 7은 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편에 실시한 4점-빔 피로 수명 시험 결과 그래프.
도 8은 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편에 실시한 4점-빔 피로시험 결과 중 반복응력-변형율 결과 그래프.
도 9는 설치대 위에 설치된 교반기를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 설치대의 사시도.
도 11은 도10의 분해 사시도.
도12는 도10의 단면도. 1 is a water-soluble modified epoxy resin as a first agent in which rubber, unsaturated acid and silane are crosslinked according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the chemical properties before and after modification of a modified resin by a Fourie Transform Infra-Red (FTIR) test according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph showing a DHR (Dynamic High Shear Rheometer) test apparatus and specimen used for ductility test of an inorganic cement mixture containing a one-component water-soluble modified epoxy-acrylic copolymer resin composition according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the ductility behavior of cement concrete specimens according to comparative examples and embodiments of the present invention in stress-displacement relationship.
Figure 5 is a graph showing the ductile behavior of cement concrete specimens according to comparative examples and embodiments of the present invention in terms of cyclic stress-displacement relationship.
Figure 6 is a four-point-beam fatigue test apparatus photographed on cement concrete specimens according to comparative examples and embodiments of the present invention.
Figure 7 is a four-point-beam fatigue life test result graph performed on cement concrete specimens according to comparative examples and embodiments of the present invention.
8 is a cyclic stress-strain result graph among the four-point-beam fatigue test results performed on cement concrete specimens according to comparative examples and embodiments of the present invention.
9 is a view showing an agitator installed on a mounting table.
10 is a perspective view of a mount according to the present invention;
Fig. 11 is an exploded perspective view of Fig. 10;
Fig. 12 is a sectional view of Fig. 10;
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the softening cement concrete containing the water-soluble modified acrylic resin according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서, Prior to a more detailed description of the softening cement concrete containing the water-soluble modified acrylic resin according to the present invention,
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and various forms, the implementation examples (or embodiments) will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each drawing, the same reference numeral, in particular, the same number of tens and ones digits, or the same reference numerals having the same tens digit, ones digit, and alphabet indicate members having the same or similar functions, and unless otherwise specified, each of the drawings Members indicated by reference numerals may be understood as members conforming to these standards.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, the components in each drawing are expressed in exaggeratedly large (or thick) small (or thin) or simplified expressions in size or thickness in consideration of convenience of understanding, etc., but the scope of protection of the present invention is thereby limited. It shouldn't be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as ~comprising~ or ~consisting of are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
본 발명에 따른 수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트는 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지를 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지에 적하한 조성물과, 시멘트 분체와, 굵은 골재 및 잔골재를 포함하여 이루어진다. The softened cement concrete containing the water-soluble modified acrylic resin according to the present invention includes a composition in which a water-soluble modified epoxy resin as a first agent is added dropwise to a water-soluble modified acrylic resin as a second agent, cement powder, and coarse aggregate and fine aggregate.
열경화성 고분자의 일종인 에폭시 수지의 경우, 기타 다른 종류의 고분자와 비교하여 접착성, 내약품성, 내열성 및 역학적 성질이 우수하기 때문에 건축 및 토목분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나, 종래의 에폭시 수지는 주제와 경화제 이액형으로 주제와 경화제를 소정의 비율로 혼합해야 만 경화가 발현되는 특징이 있다. 따라서 부착, 건조, 경화 후 강도발현을 위해서 경화제의 사용이 불가피하므로 이를 혼합하여 사용하는데 대한 복잡성, 또한 우수한 성능을 발휘하기 위해서는 50% 이상의 불휘발분 성분을 요구하여 고가의 재료비 등이 단점으로 알려져 있다.Epoxy resin, which is a type of thermosetting polymer, is widely used in the construction and civil engineering fields because it has excellent adhesiveness, chemical resistance, heat resistance and mechanical properties compared to other types of polymers. However, the conventional epoxy resin is characterized in that the main agent and the hardener are cured only when the main agent and the hardener are mixed in a predetermined ratio in a two-component type. Therefore, since the use of a curing agent is inevitable to develop strength after attachment, drying, and curing, the complexity of mixing and using it, and the high cost of materials required for non-volatile components of 50% or more to exhibit excellent performance are known as disadvantages. .
본원 발명인 변성 고분자 수지 즉, 변성 친수성 에폭시 수지의 경우, 별도의 경화제 없이 불포화 지방산을 연행하여, 불포화 지방산에 다수 포함되어 있는 반응기, 즉, 카르복실 그룹(-COOH), 탄소 이중결합 (C=C)등이 공기중 산소 및 시멘트 수화시 다량으로 생성되는 수산기 이온(Hydroxyl) 그룹 등과의 반응으로 에폭시 주제의 경화를 유도하는 기저를 활용할 뿐만 아니라, 종래의 예에서 알려진 바와 같이 시멘트 수화에 의해 발생되는 알칼리인 수산화물 하이드록시기(Hydroxyl Radical, -OH)와 변성 에폭시 분자내의 에폭시기의 벤젠 고리 개환 수소 결합 반응으로 추가 경화 기저 발현이 되는 특징을 갖는다.In the case of the modified polymer resin of the present invention, that is, the modified hydrophilic epoxy resin, an unsaturated fatty acid is entrained without a separate curing agent, and a large number of reactive groups included in the unsaturated fatty acid, that is, a carboxyl group (-COOH), a carbon double bond (C=C ) not only utilizes a base that induces hardening of the epoxy subject by reacting with oxygen in the air and hydroxyl groups generated in large amounts during cement hydration, but also, as known in the prior art, It is characterized in that additional curing base is expressed by a ring-opening hydrogen bond reaction between an alkali hydroxide hydroxyl group (Hydroxyl Radical, -OH) and an epoxy group in a modified epoxy molecule.
■ 제1제인 일액형 수용성 변성 에폭시 수지의 화학적 조성 설명 ■ Description of the chemical composition of the first agent, one-component water-soluble modified epoxy resin
본 발명과 유사한 일액형 또는 이액형 비스페놀 A 형 무변성 에폭시 수지 만을 부착 재료로 사용하는 종래의 기술은 부착시의 경화에 필요한 가사시간을 적절하게 조절하기 어려우며, 저온에서의 균열에 대한 저항성 및 응력 완화 성능 등이 적절히 평가된 바 없다. 화학식 1은 현재까지 대부분 건축용으로 사용되고 있는 무변성 비스페놀 A 형 에폭시의 분자구조를 나타내고 있다. 전체적으로 다양한 특성을 가지고 있으나, 취성, 충격에 의한 파손 및 온도차에 따른 유연성 부족 문제 등이 종래기술의 가장 큰 문제점이라 할 수 있다. The conventional technology using only one-component or two-component bisphenol A type unmodified epoxy resin similar to the present invention as an attachment material is difficult to properly control the pot life required for curing at the time of attachment, and resistance to cracking at low temperatures and stress Mitigation performance and the like have not been adequately evaluated.
따라서, 화학식 1의 반응 연결부 (Reactants)에 에스테르화 과정으로 고무 성분 및 축중합 과정으로 아크릴 공중합성체를 연행하여 물리적 성질, 특히 탄성 성질을 부여할 필요가 있으며, 유·무기 반응 유도로 부착성능 향상을 위해 실란(Silane) 처리 등의 변성과정을 에폭시 주제에 접목할 필요가 있다. Therefore, it is necessary to impart physical properties, especially elastic properties, by entraining a rubber component in the esterification process and an acrylic copolymer in the condensation polymerization process to the reactants of
또한, 별도의 경화제를 사용하지 않고 대기중 또는 혼합물 내의 공기와 결합을 위해 분자 내에 탄소 이중 결합 및 카르복실 반응기를 동시에 가지고 있는 불포화 지방산을 도입하고, 물을 적하하여 무기계 콘크리트에 적합한 일액형 친수성 변성 에폭시 고분자 수지를 개발하는데 그 목적이 있다.In addition, without using a separate curing agent, an unsaturated fatty acid having a carbon double bond and a carboxyl reactive group in the molecule is introduced to bond with air in the atmosphere or in the mixture, and water is added dropwise to form a one-component hydrophilic modification suitable for inorganic concrete. The purpose is to develop an epoxy polymer resin.
본 발명에 따른 수경성 일액형 수지 조성물은, 아크릴 수지의 건조 성능과 에폭시 수지의 내수분성, 고접착성, 조결성 등의 특성을 이용하여 콘크리트 혼합물에 적용하기 위한 것으로, 콘크리트용 수지의 적용온도범위는 5~120℃이며, 수지의 고분자화(Polymerization) 과정은 비휘발성이고, 반응시 거품이 일어나지 않으며, 양생시 매우 낮은 수축(shrinkage) 특성을 갖는다.The hydraulic one-component resin composition according to the present invention is intended to be applied to a concrete mixture by using the drying performance of an acrylic resin and the moisture resistance, high adhesion, and granularity of an epoxy resin, and the application temperature range of the resin for concrete. is 5 to 120 ° C., the polymerization process of the resin is non-volatile, bubbles do not occur during reaction, and have very low shrinkage characteristics during curing.
본 발명에서는 유화 아크릴 수지와 함께 지방산, 고무성분, 실란(Silane)등으로 변성된 에폭시 수지를 사용하여 탄성 성질 강화와 부착 성능을 향상시키는 것과 동시에 대기 중의 산소를 이용하는 경화 방식으로 경화제가 필요 없는 친환경 수용성 변성 에폭시 및 아크릴 이를 혼입한 연화 시멘트 콘크리트에 관한 것이다. In the present invention, an epoxy resin modified with fatty acid, rubber component, silane, etc. is used together with an emulsified acrylic resin to enhance elasticity and adhesion performance, and at the same time, it is an eco-friendly curing method that does not require a curing agent using oxygen in the air. It relates to softening cement concrete incorporating water-soluble modified epoxy and acrylic.
상기 자연 건조를 위한 고무변성 및 실란 처리된 에폭시 수지는, 불휘발 성분으로 비스페놀 A 에폭시 수지, 카르복실 말단 고무, 및 실란 커플링제, 불포화 지방산등을 포함한다.The rubber-modified and silane-treated epoxy resin for natural drying includes a bisphenol A epoxy resin, a carboxyl terminal rubber, a silane coupling agent, and an unsaturated fatty acid as non-volatile components.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지는 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bisphenol A type epoxy resin may be a compound represented by
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, In
n은 0 내지 30의 정수이다.n is an integer from 0 to 30;
상기 비스페놀 A또는 F형 에폭시 수지는 상기 고무 및 실란 처리된 에폭시 수지 100중량%에 대하여 25 내지70 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 25 중량% 미만인 경우내약품성, 내용제성, 내식성 등이 저하될 수 있고, 70 중량% 초과인 경우 탄성, 부착성, 충격성 등이 저하될 수 있고 일액형 수지의 특성인 자연 건조가 지연될 수 있다.The bisphenol A or F-type epoxy resin is preferably included in an amount of 25 to 70% by weight based on 100% by weight of the rubber and silane-treated epoxy resin. If the content is less than 25% by weight, chemical resistance, solvent resistance, corrosion resistance, etc. may deteriorate, and if it exceeds 70% by weight, elasticity, adhesion, impact resistance, etc. may decrease, and natural drying, which is a characteristic of one-component resin, may be delayed. can
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 카르복실 말단 부타디엔 고무 공중합성체는 하기 화학식 2의 화합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carboxyl-terminated butadiene rubber copolymer may be a compound represented by
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서,In
R’는 C1-C10의 알킬기 또는 아릴기이고,R' is a C 1 -C 10 alkyl or aryl group;
p 및 q는 1 내지 20의 정수이며,p and q are integers from 1 to 20;
m은 1 내지 20의 정수이다.m is an integer from 1 to 20;
본 명세서에서 사용되는 C1-C10의 알킬기는 탄소수 1 내지 10개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-옥틸, n-데실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.As used herein, the C 1 -C 10 alkyl group refers to a straight-chain or branched monovalent hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, and n-butyl. , i-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-octyl, n-decyl, and the like, but are not limited thereto.
여기서 사용되는 아릴기는 아로메틱기와 헤테로아로메틱기 및 그들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 아로메틱기는 5 내지 15각형으로 이루어진 단순 또는 융합 고리형이며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 아로메틱기를 의미한다. 대표적인 아릴기의 예로는 페닐, 나프틸, 피리디닐(pyridinyl), 푸라닐(furanyl), 티오페닐(thioph ennnnnyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolei nyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 테트라히드로나프틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Aryl groups as used herein include both aromatic groups, heteroaromatic groups, and partially reduced derivatives thereof. The aromatic group is a simple or fused ring type consisting of 5 to 15 pentagons, and the heteroaromatic group refers to an aromatic group containing at least one oxygen, sulfur or nitrogen. Representative examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, pyridinyl, furanyl, thioph ennnnnyl, indolyl, quinolinyl, imidazolelinyl ), oxazolyl, thiazolyl, tetrahydronaphthyl, etc., but are not limited thereto.
상기 카르복실 말단 부타디엔 고무 공중합체는 상기 고무 변성 및 실란처리된 에폭시 수지 100중량%에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 1 중량% 미만인 경우 탄성, 부착성 및 충격성 등이 저하될 수 있고, 5 중량% 초과인 경우, 불포화 고무 성분 증가로 유화성능 저하, 거품발생 증대, 취성 증가, 부착성능 저하 등의 문제가 발생될 수 있다.The carboxyl-terminated butadiene rubber copolymer is preferably included in an amount of 1 to 5% by weight based on 100% by weight of the rubber-modified and silanized epoxy resin. If the content is less than 1% by weight, elasticity, adhesiveness, impact resistance, etc. may deteriorate, and if it exceeds 5% by weight, problems such as deterioration in emulsification performance, increase in foaming, increase in brittleness, and deterioration in adhesion performance due to the increase in unsaturated rubber components may occur. may occur.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 불포화산은 하기 화학식 3의 화합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the unsaturated acid may be a compound represented by Formula 3 below.
[화학식 3][Formula 3]
상기 화학식 3에서,In Formula 3,
n은 1 내지 10의 정수이다.n is an integer from 1 to 10;
본 발명에서 사용되는 지방산으로는 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산, 라우릭산, 대두유 지방산, 피마자유 지방산 및 이들의 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산 및 대두유 지방산을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용한다. 에폭시 수지에 도입된 불포화 지방산은 요오드가 110~180, 바람직하게는 110~150의 지방산을 사용한다. 지방산의 요오드가가 150 이상일 경우 도막에 산화로 인한 황변이 생길 우려가 있다.As the fatty acid used in the present invention, dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, lauric acid, soybean oil fatty acid, castor oil fatty acid, and derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more, but are not necessarily limited thereto. . Preferably, dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid and soybean oil fatty acids are used alone or in combination of two or more. As the unsaturated fatty acid introduced into the epoxy resin, a fatty acid having an iodine value of 110 to 180, preferably 110 to 150 is used. If the iodine value of the fatty acid is 150 or more, there is a risk of yellowing due to oxidation in the coating film.
상기 불포화 지방산은 상기 에폭시 수지 100중량%에 대하여 20 내지 60중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 20 중량% 미만인 경우, 경화 반응 저하로, 유연성, 건조성 등이 저하될 수 있고, 60중량% 초과인 경우, 불포화 성분 과다로, 취성이 증대되거나, 산가가 너무 높아 건조시간이 크게 지연되거나, 무기물 혼합물내에서 미세 공극량이 증가로 강도저하, 내약품성, 내용제성, 내식성 등이 저하될 수 있다.The unsaturated fatty acid is preferably included in an amount of 20 to 60% by weight based on 100% by weight of the epoxy resin. If the content is less than 20% by weight, flexibility, drying properties, etc. may be reduced due to a decrease in the curing reaction, and if it is greater than 60% by weight, brittleness is increased due to excessive unsaturated components, or the drying time is greatly delayed due to an excessively high acid value. Or, the decrease in strength, chemical resistance, solvent resistance, corrosion resistance, etc. may decrease due to the increase in the amount of fine pores in the inorganic mixture.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 화학식 1의 비스페놀 A 또는 F형 에폭시 수지의 에폭시기는 상기 화학식 2, 화학식 3의 고무 및 지방산 등과 반응하여 인성 및 탄성이 향상된 자연건조가 가능한 에폭시 수지를 형성하며, 에폭시 수지는 예를 들면 하기 화학식 4의 화합물로 나타낼 수 있다.In one embodiment of the present invention, the epoxy group of the bisphenol A or F-type epoxy resin of
화학식 4와 같이 같이 에폭시 블록은 독자의 공간(domain)을 유지하면서 아크릴 및 폴리부타디엔 블록은 탄성체 영역을 구성한다. 지방산의 경우 탄소 이중결합과 카르복실 반응기와 공기중 또는 조성물 내의 산소와 반응하여 경화되는 기저를 담당한다. 이와 같은 고분자는 외력에 따라 독자의 공간을 유지하면서 늘어나거나 탄성회복 등의 물리적 성질을 분자내에서 유지하는 역할을 수행한다. As shown in
분자내에서의 공간은 주성분인 에폭시 상에 의해 갇혀 있으므로, 이와 같은 변성 에폭시는 특수한 분자구조로 분절형 공중합성체 (Grafrt Copolymer)에 힘을 가하면 그 에너지는 일부를 탄성체 고무상인 폴리부타디엔 및 아크릴이 담당하게 되는 특성이 있다. 따라서 폴리부타디엔 및 아크릴 공중합성체는 변성 전 에폭시가 갖지 못한 고무 탄성을 부여하여, 결과적으로 개질된 조성물에 탄성회복 특성을 부여하게 된다.Since the space in the molecule is confined by the epoxy phase, which is the main component, when force is applied to the segmented copolymer (Grafrt Copolymer) in this modified epoxy with a special molecular structure, a portion of the energy is taken by the elastic rubber phase, polybutadiene and acryl. There are characteristics that make it happen. Therefore, the polybutadiene and acrylic copolymer imparts rubber elasticity that epoxy does not have before modification, and consequently imparts elasticity recovery characteristics to the modified composition.
[화학식 4][Formula 4]
상기 자연건조형 경화형 에폭시 수지의 경우, 에폭시 수지 자체의 우수한 기계적 물성(부착강도, 산화 안정성, 화학적 안정성 등)을 유지할 뿐만 아니라, 취성 물성의 에폭시 수지에 1 내지 5중량%의 카르복실 말단 부타디엔 공중합체를 가교시킴으로써 고무성질을 가지는 에폭시 수지로 개질하여 경화 단계를 수행한 후 탄성이 우수할 뿐만 아니라 저온에서 더욱 유연한 물성을 나타낼 수 있다.In the case of the natural drying type curable epoxy resin, it not only maintains excellent mechanical properties (adhesive strength, oxidative stability, chemical stability, etc.) of the epoxy resin itself, but also contains 1 to 5% by weight of carboxyl-terminated butadiene air in the epoxy resin having brittle properties. By cross-linking the composite, it is modified into an epoxy resin having rubber properties, and after performing a curing step, it has excellent elasticity and exhibits more flexible physical properties at low temperatures.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 실란 커플링제는 유기질 재료와 반응하는 반응기(-Y)와 무기질 재료와 반응하는 알콕시기(-OR)를 포함하고 있으며, 하기 화학식 5의 화합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the silane coupling agent includes a reactive group (-Y) that reacts with an organic material and an alkoxy group (-OR) that reacts with an inorganic material, and may be a compound represented by Formula 5 below.
[화학식 5][Formula 5]
상기 화학식 5에서, In Formula 5,
R은 수소 또는 C1-C4의 알킬기이고,R is hydrogen or a C 1 -C 4 alkyl group;
Y는 에폭시기, 아미노 또는 C2-C4의 알케닐기, 바람직하게는 에폭시기, 아미노 또는 비닐이다.Y is an epoxy group, amino or C 2 -C 4 alkenyl group, preferably an epoxy group, amino or vinyl.
본 명세서에서, C1-C4의 알킬기는 탄소수 1 내지 4개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, C 1 -C 4 alkyl group means a straight-chain or branched hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl , t-butyl, and the like, but are not limited thereto.
본 명세서에서 사용되는 C2-C4의 알케닐기는 하나 이상의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 탄소수 2 내지 4개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 불포화 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 비닐(vinyl), 프로펜일, 부텐일 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.As used herein, the C 2 -C 4 alkenyl group refers to a straight-chain or branched unsaturated hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms and having at least one carbon-carbon double bond, such as vinyl and propenyl. , butenyl, etc. are included, but are not limited thereto.
상기 C1-C10의 알킬기, 아릴기, C1-C4의 알킬기 및 C2-C4의 알케닐기는 한 개 또는 그 이상의 수소가 C1-C5의 알킬기, C2-C6의 알케닐기, C2-C6의 알키닐기, C3-C10의 시클로알킬기, C3-C10의 헤테로시클로알킬기, C3-C10의 헤테로시클로알킬옥시, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알콕시기, C1-C5의 티오알콕시기, 아릴기, 아실기, 히드록시, 티오(thio), 할로겐, 아미노, 알콕시카보닐, 카복시, 카바모일, 시아노, 니트로 등으로 치환될 수 있다.The C 1 -C 10 alkyl group, aryl group, C 1 -C 4 alkyl group and C 2 -C 4 alkenyl group have one or more hydrogens in the C 1 -C 5 alkyl group, C 2 -C 6 Alkenyl group, C 2 -C 6 alkynyl group, C3-C10 cycloalkyl group, C 3 -C 10 heterocycloalkyl group, C 3 -C 10 heterocycloalkyloxy, C 1 -C 5 haloalkyl group, C 1 -C 5 alkoxy group, C 1 -C 5 thioalkoxy group, aryl group, acyl group, hydroxy, thio, halogen, amino, alkoxycarbonyl, carboxy, carbamoyl, cyano, nitro, etc. can be replaced with
상기 실란 커플링제는 상기 이온교환수 적하 변성 에폭시 전체 수지 100중량부에 대하여 1.0 내지 2.5중량부로 포함되는 것이 가능하다. 함량이 1.0 중량부 미만인 경우, 유·무기반응 저하로, 부착성, 내열성 등이 저하될 수 있고, 2.5 중량부 초과인 경우, 불포화 성분이 과다하거나, 과반응으로 유연성 등이 저하될 수 있다.The silane coupling agent may be included in an amount of 1.0 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total resin of the ion exchange water drop-modified epoxy resin. If the content is less than 1.0 parts by weight, organic/inorganic reaction may be reduced, adhesion, heat resistance, etc. may be reduced, and if it is more than 2.5 parts by weight, unsaturated components may be excessive or flexibility may be deteriorated due to overreaction.
상기 실란 커플링제는 화합물 내에 유기질 재료와 반응하는 반응기(-Y)와 무기질 재료와 반응하는 알콕시기(-OR)를 모두 포함하고 있으며, 수분과 가수분해 반응을 하여 실라놀(Silanol) 그룹을 만들고, 하기 반응식 1에 도시된 바와 같이 실라놀 그룹에 존재하는 히드록시기(-OH)와 유기 또는 무기재료인 부착대상물 표면의 히드록시기 간의 수소 결합 또는 화학적 결합으로 인해 부착대상물 표면에서의 부착강도를 발현한다.The silane coupling agent contains both a reactive group (-Y) that reacts with organic materials and an alkoxy group (-OR) that reacts with inorganic materials in the compound, and reacts with moisture to form a silanol group. , As shown in the following
상기 도로 포장체 표면이 유기물인 경우, 변성 에폭시 수지와 유기재료와의 우수한 상용성으로 유기재료에 있는 레진 또는 오일 성분의 유기 화합물과의 반응을 통한 부착 성능을 강화해 주는 특징이 있다. 따라서, 상기 실란 커플링제는 무기질 재료와 결합하여 유기/무기 결합을 형성하고, 유기질 재료와 결합하여 유기/유기 결합을 형성함으로써 부착성이 강화될 수 있다.When the surface of the road pavement is made of an organic material, it has excellent compatibility between the modified epoxy resin and the organic material, thereby enhancing adhesion performance through a reaction between the organic compound of the resin or oil component in the organic material. Accordingly, the silane coupling agent may combine with an inorganic material to form an organic/inorganic bond, and bond with an organic material to form an organic/organic bond, thereby enhancing adhesion.
[반응식 1] [Scheme 1]
반응식 1 말단의 실란 반응기는 부착 대상 표면의 유기분자 또는 무기분자의 수산기와 수소결합을 발현하여 부착강도가 발현된다The silane reactive group at the end of
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고무, 불포화 지방산 및 실란이 가교 처리된 에폭시 수지는 예를 들면 하기 화학식 6의 화합물로 나타낼 수 있다. In one embodiment of the present invention, the epoxy resin in which the rubber, unsaturated fatty acid, and silane are crosslinked may be represented by, for example, a compound represented by Formula 6 below.
[화학식 6][Formula 6]
상기 화학식 6에서, In Formula 6,
R, R1,R2,R3,R4,R5는 수소 또는 C1-C4의 알킬기이고, n은 0 내지 30의 정수이다.R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are hydrogen or C 1 -C 4 alkyl groups, and n is an integer from 0 to 30.
상기 화학식 6과 같이 1차 변성된 에폭시 수지를 이온 교환수에 적하하여 1차 조성물을 제조한 후, 하기와 같이 합성한 수용성 유화 아크릴수지에 상기 1차 조성물을 적하하여 최종 1액형 수용성 변성 아크릴 수지 조성물을 수득하였다.As shown in Chemical Formula 6, the first composition is prepared by dropping the first modified epoxy resin into ion-exchanged water, and then the first composition is added dropwise to the water-soluble emulsion acrylic resin synthesized as follows to obtain the final one-component water-soluble modified acrylic resin. A composition was obtained.
■ 제2제인 수용성 유화 아크릴 수지의 화학적 조성 설명 ■ Description of the chemical composition of the second agent, water-soluble emulsified acrylic resin
본 발명의 일 실시형태에서, 수용성 유화 아크릴 수지 합성에 사용하는 아크릴산은 하기 화학식 7의 화합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the acrylic acid used in the synthesis of the water-soluble emulsified acrylic resin may be a compound represented by the following formula (7).
[화학식 7][Formula 7]
아크릴로 니트릴 및 메틸 메타크릴레이트 공중합성체, n은 1 내지 20의 정수이다.Acrylonitrile and methyl methacrylate copolymer, n is an integer from 1 to 20.
본 발명에서 사용되는 아크릴모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 스타일렌, 프마린산, 메틸메타아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트 및 이들의 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 아크릴산 및 이소부틸아크릴레이트를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용한다.As the acrylic monomer used in the present invention, acrylic acid, methacrylic acid, styrene, pmarinic acid, methyl methacrylate, isobutyl acrylate, and derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more, but are not necessarily limited thereto. no. Preferably, acrylic acid and isobutyl acrylate are used alone or in combination of two or more.
상기 스타일렌은 유화 아크릴수지 100중량%에 대하여 10 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 10 중량% 미만인 경우 강도 및 건조성능 등이 저하될 수 있고, 30 중량% 초과인 경우 인장강도의 저하로 균열등이 발생할 수 있다The styrene is preferably included in an amount of 10 to 30% by weight based on 100% by weight of the emulsified acrylic resin. If the content is less than 10% by weight, strength and drying performance may deteriorate, and if it exceeds 30% by weight, cracks may occur due to a decrease in tensile strength.
상기 아크릴로니트릴은 유화 아크릴수지 100중량%에 대하여 1내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 1 중량% 미만인 경우 인장강도 등이 저하될 수 있고, 10 중량% 초과인 경우 콘크리트 표면에 황변 현상을 가져올 수 있다The acrylonitrile is preferably included in an amount of 1 to 10% by weight based on 100% by weight of the emulsified acrylic resin. If the content is less than 1% by weight, tensile strength, etc. may be lowered, and if it is more than 10% by weight, yellowing may occur on the concrete surface.
상기 유화제로는 비이온계 유화제 및 음이온계 유화제를 하나 이상 함유할 수 있으며 상기 유화제로는 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 소듐도데실설페이트를 포함할 수 있다. 유화제는 아크릴수지 100중량%에 대하여 0.5내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 수용화가 어려울 수 있으며, 5 중량% 초과인 경우 내수성 등의 저하를 가져올 수 있다.The emulsifier may contain one or more of a nonionic emulsifier and an anionic emulsifier, and the emulsifier may include polyoxyethylene stearyl ether and sodium dodecyl sulfate. The emulsifier is preferably included in an amount of 0.5 to 5% by weight based on 100% by weight of the acrylic resin. If the content is less than 0.5% by weight, it may be difficult to dissolve water, and if it is more than 5% by weight, water resistance may be deteriorated.
상기 수용성 유화 아크릴 수지는 수용성 아크릴-에폭시 수지 100중량%에 대하여 70 내지 90중량% 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 70 중량% 미만인 경우 흐름성(슬럼프)의 저하를 가져올 수 있으며, 90 중량% 초과인 경우 연성의 저하로 휨강도 등의 저하를 가져올 수 있다The water-soluble emulsified acrylic resin is preferably included in an amount of 70 to 90% by weight based on 100% by weight of the water-soluble acrylic-epoxy resin. If the content is less than 70% by weight, flowability (slump) may be reduced, and if it is greater than 90% by weight, ductility may be reduced and flexural strength may be reduced.
이하 본 발명을 상기한 제1제인 변성 에폭시 수지의 제조과정은 하기한 수지 부문 실시예 1-1 이며,1차 변성 에폭시 수지를 적하하기 위한 수용성 유화 아크릴 수지 실시 예를 1-2로 명기하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the modified epoxy resin, which is the first agent of the present invention, is the resin section Example 1-1, and the water-soluble emulsified acrylic resin for dropping the first modified epoxy resin is specified and described as Example 1-2. do.
[수지부문 실시예1-1: 제1제 수용성 변성 에폭시 합성][Resin section Example 1-1: First agent water-soluble modified epoxy synthesis]
온도계, 응축기, 교반기가 장착된 4구 둥근 플라스크(1L)에 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량 475g/eq, 제품명 : KER-3001, 금호피앤비화학) 1000g과 부타디엔 러버 70g, 대두유지방산 850g을 넣은 후, 200 ~ 210 ℃까지 천천히 승온 시켰다. 교반은 200rpm으로 200 ~ 210℃의 온도를 유지하면서 축합 반응을 수행하였으며가될때반응을종료하여고무지방산변성에폭시수지를제조하였다. 제조된 변성 에폭시 수지의 산가는 8 mgKOH/g이며, 에폭시기 함유량은 50mmol/kg이었다1000g of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 475g/eq, product name: KER-3001, Kumho P&B Chemicals), 70g of butadiene rubber, and 850g of soybean oil fatty acid were added to a four-neck round flask (1L) equipped with a thermometer, condenser, and stirrer. After that, the temperature was slowly raised to 200 ~ 210 ℃. The condensation reaction was performed while maintaining the temperature of 200 to 210 ° C. at 200 rpm with agitation, and the reaction was terminated when the temperature reached 200 rpm to prepare a rubber fatty acid-modified epoxy resin. The acid value of the prepared modified epoxy resin was 8 mgKOH/g, and the epoxy group content was 50 mmol/kg.
상기 고무 지방산 변성 에폭시 수지를 포함하고 있는 플라스크의 온도를 120℃로 냉각시킨 후, 실란 커플링제 5g을 적하, 반응시켜 실란 커플링제 도입 고무 및 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하였다. 제조된 실란 도입 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량은 50,000g/eq이며, 점도 18,500cps이었다.After cooling the temperature of the flask containing the rubber fatty acid-modified epoxy resin to 120 ° C., 5 g of a silane coupling agent was added dropwise and reacted to prepare a silane coupling agent-introduced rubber and a fatty acid-modified epoxy resin. The epoxy equivalent of the prepared silane introduction-modified epoxy resin was 50,000 g/eq, and the viscosity was 18,500 cps.
다음으로 70℃로 냉각된 상기 변성 에폭시 수지에 트리에탄올 아민 110g과 이온교환수을 적하하여 에멀젼화 하였으며, 점도는 6,100 cps(25℃), 불휘발분 40.9 중량%(전체 중량%중 휘발 성분을 제외한 변성 에폭시 수지의 중량%)을 갖는1액형 지방산 변성 수용성 변성 에폭시 수지를 수득했다.Next, 110 g of triethanolamine and ion-exchanged water were added dropwise to the modified epoxy resin cooled to 70 ° C to emulsify. A one-component fatty acid-modified water-soluble modified epoxy resin having a weight percent of the resin) was obtained.
[수지부문 실시예1-2: 제2제 수용성 유화 아크릴 수지 합성][Resin Section Example 1-2: Second Agent Water-soluble Emulsified Acrylic Resin Synthesis]
온도계, 응축기, 교반기가 장착된 4구 둥근 플라스크(1L)에 포타슘퍼설페이트 수용액180g, 이온교환수 100g, 소디윰도데실설페이트 12g,를 투입한후 70℃까지 승온한 후 스타일렌 120g, 아크릴산 15g, 아크릴로니트릴 20g, 아크릴산부틸에스테르 110g을 혼합한 90℃에서 5시간 동안 균일하게 투입한다180g of potassium persulfate aqueous solution, 100g of ion-exchanged water, and 12g of sodium dodecylsulfate were added to a 4-necked round flask (1L) equipped with a thermometer, condenser, and stirrer, and the temperature was raised to 70℃, followed by 120g of styrene, 15g of acrylic acid, A mixture of 20 g of acrylonitrile and 110 g of butyl acrylate ester is uniformly added at 90 ° C for 5 hours
적하가 완료되면 6시간동안 유지반응 후 중합개시제인 포타슘퍼설페이트 수용액1g을 투입하고 1시간 반응시킨 후 60℃로 냉각하고 트리에탄올아민 또는 암모니아로 중화를 실시한다. 이때 유화 아크릴 수지의 고형분은 50%, 점도는 100cps, pH는 9.1이다When the dropwise addition is completed, after maintaining the reaction for 6 hours, 1 g of potassium persulfate aqueous solution as a polymerization initiator is added, reacted for 1 hour, cooled to 60 ° C, and neutralized with triethanolamine or ammonia. At this time, the solid content of the emulsified acrylic resin is 50%, the viscosity is 100cps, and the pH is 9.1.
60℃로 냉각되면 상기한 수지분분 실시예1-1를 에서 제조된 수용성 변성 에폭시 수지 80g을 투입한후 1시간 교반 후 40℃로 냉각한다. When cooled to 60 ° C., 80 g of the water-soluble modified epoxy resin prepared in Example 1-1 was added to the resin powder, stirred for 1 hour, and then cooled to 40 ° C.
이때 최종 수지의 점도는 50cps(25℃), 불휘발분은 47.5%이다At this time, the viscosity of the final resin is 50 cps (25 ℃), and the non-volatile content is 47.5%.
종래의 폴리머 시멘트 콘크리트(Waterborne Polymer Cement Concrete: WPCC)의 물성은 물-시멘트 비, 골재-시멘트 비, 폴리머-시멘트 비에 의해서 성질이 변화하지만, WPCC의 주된 강도 특성은 폴리머-시멘트 비에 의해서 지배된다.The physical properties of conventional waterborne polymer cement concrete (WPCC) vary depending on the water-cement ratio, aggregate-cement ratio, and polymer-cement ratio, but the main strength characteristics of WPCC are governed by the polymer-cement ratio. do.
본원 발명에서 폴리머-시멘트 비는 시멘트에 대한 물이 적하된 액상 폴리머 중 불휘발분(고형분)의 중량비로 나타낸다. 이때 폴리머(불휘발분)-시멘트비는 5 ~ 40중량부 내외로 조절이 가능하며, 물이 적하된 액상 폴리머의 불포화된 변성 고분자량을 최소화 하기위해서는 10 ~ 50중량부 범위의 불휘발분 비율로 합성을 실시하는 것이 바람직하다.In the present invention, the polymer-cement ratio is expressed as the weight ratio of the non-volatile matter (solid content) in the liquid polymer to which water is added dropwise to cement. At this time, the polymer (non-volatile content)-cement ratio can be adjusted within 5 to 40 parts by weight. It is desirable to carry out
상기한 범위내에서 인장 및 휨강도, 압축강도, 중성화 저항성, 접착성, 수밀성 (방수성능), 내약품성, 내마모성, 내충격성 등이 향상되는 최적의 폴리머(불휘발분)-시멘트비를 결정해야 한다. The optimal polymer (non-volatile content)-cement ratio that improves tensile and flexural strength, compressive strength, neutralization resistance, adhesion, watertightness (waterproof performance), chemical resistance, abrasion resistance, and impact resistance within the above range must be determined.
이때, 물-시멘트비(Water/Cement) 계산시 상기 적하된 물의 양을 물비에 더해서 적절한 W/C를 결정 해야하며, 통상적으로 WPCC의 슬럼프 및 플로우 확보를 위해 30 내지 50%의 W/C를 유지하는 것이 바람직하지만, 소요강도 확보를 위해 가능하면 작게 하는 것이 바람직하다. At this time, when calculating the water-cement ratio (Water / Cement), it is necessary to determine the appropriate W / C by adding the amount of the loaded water to the water ratio, and usually maintain 30 to 50% of W / C to secure the slump and flow of WPCC It is desirable to do this, but it is desirable to make it as small as possible in order to secure the required strength.
WPCC의 양생조건에 따라 크게 달라지지만, 가장 높은 강도는 초기에 수중 또는 습윤 양생을 실시하고, 공기 건조 양생을 통하여 얻어 낼 수 있다. 수중 양생으로 시멘트 수화반응 및 고분자의 경화 반응을 촉진하며, 이후 건조에 의해서 고분자의 망상구조가 충분하게 형성되어 효과를 발현한다.Although it varies greatly depending on the curing conditions of WPCC, the highest strength can be obtained by initially performing underwater or wet curing and then air-drying curing. Curing in water promotes the hydration reaction of cement and the hardening reaction of polymer, and after drying, the network structure of polymer is sufficiently formed to express the effect.
이 경우, 물이 적하되었고, W/C를 40%이상을 유지하는 경우, 굳이 수중 또는 습윤 양생을 삭제해도 기건 양생으로 소요의 강도가 발현될 수 있으므로, 본 원 발명의 경우, 초기 물-시멘트비를 40%이상으로 높게 유지하여 외부적으로 습윤상태 유지를 위한 수분 공급 조치 없이 가사 시간을 최소 15분 이상 유지한 이후 기건 양생, 즉, 공기중 노출 양생으로 실시하는 것을 특징으로 한다. In this case, when water is dropped and W/C is maintained at 40% or more, even if water or wet curing is omitted, the required strength can be expressed by dry curing, so in the case of the present invention, the initial water-cement ratio It is characterized in that air-curing, that is, air exposure curing, is carried out after maintaining pot life for at least 15 minutes without externally supplying water to maintain a wet state by maintaining it at a high level of 40% or more.
상기 변성 고분자를 이온 교환수에 적하하여 최종 액상 수용성 아크릴 수지를 개시하는데 있어서, 도로포장용 시멘트 콘크리트용 혼화제로 사용하는 경우, 시방서에 규정된 물-시멘트비를 준용하되, 도로포장용 시멘트 콘크리트 혼합물 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부의 수용성 변성 아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다.When the modified polymer is added dropwise to ion-exchanged water to initiate the final liquid water-soluble acrylic resin, when used as an admixture for cement concrete for road paving, the water-cement ratio prescribed in the specification is applied mutatis mutandis, but 100 parts by weight of the cement concrete mixture for road paving It is preferable to include 5 to 25 parts by weight of a water-soluble modified acrylic resin with respect to.
긴급보수용 초속경 시멘트 콘크리트용 혼화제로 사용하는 경우, 시방서에 규정된 물-시멘트비를 준용하되, 초속경 시멘트 콘크리트 혼합물 100 중량부를 기준으로 5 내지 30 중량부의 수용성 변성 아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다. When used as an admixture for super-fast-setting cement concrete for emergency repair, the water-cement ratio prescribed in the specification is applied, but it is preferable to include 5 to 30 parts by weight of water-soluble modified acrylic resin based on 100 parts by weight of super-fast-setting cement concrete mixture. .
여기서 초속경 시멘트(regulated set cement)란 응결, 경화시간을 임의로 바꿀 수 있는 시멘트를 말하며, 일명 제트시멘트(jet cement)라고도 불린다. 강도발현이 매우 빠르기 때문에 물을 가한 후 2 ~ 3시간에 압축강도가 약 100 ~ 200kg/cm2에 달하므로 거푸집을 빨리 제거할 수 있으며, 재령 1일에 400kg/cm2이후에도 장기에 걸쳐 종래의 조강, 초조강 시멘트와 같이 안정된 강도증진을 나타내므로 긴급을 요하는 공사, 동기공사, 시멘트 2차 제품, shotcrete, 그라우트용으로 사용될 수 있다. 또한, 초속경 시멘트는 첫째, 응결시간이 짧고 경화시 발열이 크다. 둘째, 2 ~ 3 시간에 큰 강도를 발휘한다. 셋째, 알루미나시멘트와 같은 전이현상이 없다. 넷째, 포틀랜드시멘트와 혼합하여 사용하지 않도록 주의할 필요가 있다. 또한, 초속경 시멘트는 보통 포틀랜드시멘트에 존재하지 않는 수화활성도가 높고 안정한 수화물을 생성시키는 3CaO·3Al2O3·CaSO4을 다량 함유하고 있어 수화반응시 매우 빠른 속도로 침상 결정의 3차원 망목구조를 형성하는 고황산염의 칼슘 설포알루미네이트(Calcium sulfoaluminate) 수화물을 생성시켜 수시간 내에 높은 강도를 발현하게 되는 특징이 있다. 또한 1일 이후에도 이 수화물이 지속적으로 생성되며 보통 시멘트에 존재하는 C3S및 C2S의 수화반응에 의해 생성된 겔 상의 C-S-H 수화물에 의해 경화체의 조직이 더욱 치밀해지고 강도발현이 지속적으로 증진되는 특성을 가진다.Here, regulated set cement refers to cement whose setting and hardening time can be arbitrarily changed, and is also called jet cement. Since the strength development is very fast, the compressive strength reaches about 100 ~ 200kg/
상기 1 액형 수용성 변성 아크릴 수지는 적하된 최종 조성물 총 100 중량부 기준으로, 도로포장용 시멘트 콘크리트 및 긴급보수용 초속경 시멘트 콘크리트 경우 10 내지 40 중량부의 불휘발분이 포함된 수지가 바람직하다.The one-component water-soluble modified acrylic resin is preferably a resin containing 10 to 40 parts by weight of non-volatile matter in the case of cement concrete for road paving and ultra-fast cement concrete for emergency repair, based on the total weight of 100 parts by weight of the final composition loaded.
시멘트 콘크리트 혼합물 100 중량부에 대하여 액상 수용성 변성 아크릴 수지를 함량이 5중량% 미만인 경우, 기타 조성물과 혼합 후 건조성능이 크게 저하될 수 있고 작업 성능, 강도가 저하될 수 있다, 30 중량%를 초과하는 경우, 가교도가 높아져 깨짐 현상이 발생할 수 있고 불포화된 수지 비율이 많아 콘크리트의 수화반응 방해로 강도 발현 효과가 저하될 수 있다.If the content of the liquid water-soluble modified acrylic resin is less than 5% by weight based on 100 parts by weight of the cement concrete mixture, drying performance may be greatly reduced after mixing with other compositions, and work performance and strength may be reduced. Exceeding 30% by weight In this case, the degree of crosslinking may increase, resulting in cracking, and the high ratio of unsaturated resin may hinder the hydration reaction of concrete, which may reduce the effect of developing strength.
이하 본 발명을 표 1의 실시 예와 함께 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 범위가 실시 예에 의해 제한되지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with examples in Table 1. However, the scope of the present invention is not limited by the examples.
■ 실내 혼합물 시험결과 (FTIR, DHR, 및 강도시험) ■ Indoor mixture test results (FTIR, DHR, and strength test)
[FTIR-변성전후의 화학변화 시험][FTIR-chemical change test before and after denaturation]
본 발명의 변성 수지의 변성 정도는 FTIR(Fourie Transform Infra-Red) 시험으로 도 2와 같이 검증하였다.The degree of modification of the modified resin of the present invention was verified as shown in FIG. 2 through a Fourie Transform Infra-Red (FTIR) test.
상기 시험결과와 같이 변성 전후의 성분특성이 매우 다름을 알 수 있으며, 특히 맨 상기 그래프인 실시예의 경우, Wavenumber 450~550 cm-1에서의 지방산 변성에 의해 높은 피크, 1639 cm-1에서의 강한 탄소 이중결합 피크, 3338 cm-1부근에서의 고무 및 아크릴 중합에 의한 강한 피크를 확인할 수 있다.As shown in the above test results, it can be seen that the component characteristics before and after modification are very different. In particular, in the case of the graph shown above, a high peak due to fatty acid modification at Wavenumber 450 ~ 550 cm -1 and a strong peak at 1639 cm -1 A strong peak due to polymerization of rubber and acrylic near the carbon double bond peak, 3338 cm -1 can be confirmed.
[연성거동 특성-동적유변학시험: Dynamic Shear Rheometer 시험][Ductile behavior characteristics-dynamic rheology test: Dynamic Shear Rheometer test]
본 발명인 변성 고분자 즉, 일액형 수용성 변성 에폭시-아크릴 공중합성 수지를 함유한 무기질 시멘트 혼합물의 연성 특성을 시험하였다.The ductility of the inorganic cement mixture containing the modified polymer of the present invention, that is, the one-component water-soluble modified epoxy-acrylic copolymer resin, was tested.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변성 고분자 즉, 일액형 수용성 변성 에폭시-아크릴 공중합성 수지를 함유한 무기질 시멘트 혼합물의 연성 특성 시험에 사용되는 DHR (Dynamic High Shear Rheometer) 시험기기 및 시편를 나타낸 사진이다. 도 4에서 보는 바와 같은 DHR (Dynamic High Shear Rheometer) 시험으로 검증하였다.Figure 3 is a photograph showing a DHR (Dynamic High Shear Rheometer) test apparatus and specimen used for the ductility test of the inorganic cement mixture containing the modified polymer, that is, the one-component water-soluble modified epoxy-acrylic copolymer resin, according to an embodiment of the present invention. am. It was verified by the DHR (Dynamic High Shear Rheometer) test as shown in FIG. 4 .
도 4는 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편의 연성거동을 응력-변위 관계로 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 비교예 및 실시예들에 따른 시멘트 콘크리트 시편의 연성거동을 반복 응력-변위 관계로 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing the ductility behavior of cement concrete specimens according to Comparative Examples and Examples of the present invention in terms of stress-displacement relationship, and FIG. 5 is a graph showing the ductility behavior of cement concrete specimens according to Comparative Examples and Examples of the present invention It is a graph showing cyclic stress-displacement relationship.
도 4를 참조하면, 그래프는 최대하중을 나타낼 때의 응력-변위 관계를 나타낸 것으로 비교예-무첨가 시편의 기울기가 비교예 10% SB 라텍스 및 실시예 보다 큰 것으로 보아 연성이 낮고 취성이 높음을 알 수 있었다. Referring to FIG. 4, the graph shows the stress-displacement relationship when the maximum load is displayed, and the slope of the comparative example-additive-free specimen is greater than that of the comparative 10% SB latex and the examples, indicating that the ductility is low and the brittleness is high. could
또한, 도 5를 참조하면, 비교예-무첨가의 경우 하중-변위 곡선내의 면적이 매우 작아 약 880회의 응력-변위 주기동안 응력완화가 거의 일어나지 않는다고 볼 수 있으며, 반면, 종래의 SB 라텍스 비교예의 경우, 라텍스 고무 수지의 역할로 약간의 응력 완화가 발생하고 있으나, 본 원발명인 이온 교환수가 적하된 수용성 아크릴 수지를 함유한 실시예 (시멘트 중량 대비 최적 함량 10중량%)의 경우, 최대하중은 500,000Pa을 유지하면서 응력-변형율 곡선내의 면적이 상대적으로 매우 커져 응력 완화 거동을 상대적으로 크게 보임을 알 수 있다. In addition, referring to FIG. 5, in the case of Comparative Example-no additive, the area in the load-displacement curve is very small, and it can be seen that stress relaxation hardly occurs during about 880 stress-displacement cycles. On the other hand, in the case of the conventional SB latex comparative example , Although some stress relief occurs due to the role of the latex rubber resin, in the case of the present invention containing a water-soluble acrylic resin with ion exchange water dropped (optimal content 10% by weight relative to the weight of cement), the maximum load is 500,000Pa It can be seen that the area in the stress-strain curve is relatively large while maintaining the stress relaxation behavior.
즉, 연화 시멘트 콘크리트의 연성 효과 검증을 위한 도 4 및 도 5와 같은 레올로지(Dynamic High Shear Rhoelogy Test) 시험결과, 비교예-무첨가 시편의 경우, 변형에너지의 소산이 없는 탄성체 거동을 하는 반면, 실시예는 동일한 500,000 Pa의 최대 하중을 유지하면서도, 시편에 발생하는 인장 변형은 무보강 시편이 0.015%일 때 0.15%까지 약 10배 정도 연신되는 효과 및 반복하중-변위 곡선의 내부 면적이 상대적으로 커져서 응력 완화능력 효과가 최대로 발현되었다.That is, as a result of the dynamic high shear rheology test as shown in FIGS. 4 and 5 for verifying the ductility effect of softened cement concrete, in the case of the comparative example-no additives, the elastic body behavior without dissipation of strain energy, In the example, while maintaining the same maximum load of 500,000 Pa, the tensile strain generated in the specimen is elongated by about 10 times to 0.15% when the unreinforced specimen is 0.015%, and the internal area of the cyclic load-displacement curve is relatively and the effect of stress relaxation ability was expressed to the maximum.
[강도시험][strength test]
본 발명인 일액형 수용성 변성 에폭시-아크릴 공중합성 수지를 함유한 무기질 시멘트 혼합물의 물리적 특성은 하기 표 2와 같은 비교예 및 실시예를 조합으로 휨강도, 압축강도, 및 부착강도 시험을 수행하였다. 강도 시험 대상 시편은 시멘트 콘크리트를 대상으로 실시하였으며, 비교예의 경우, 일반 시멘트 혼합물, 종래 Styrene-Butadiene (SB) 라텍스 고분자 및 본원 발명 수용성 변성 아크릴 수지를 혼입한 연화 시멘트 콘크리트 혼합물 시편을 대상으로 하였으며, 실시예의 경우, 본 발명인 수용성 아크릴 수지의 중량부를 달리하여 실시하였다.The physical properties of the inorganic cement mixture containing the one-component water-soluble modified epoxy-acrylic copolymer resin of the present invention were tested for flexural strength, compressive strength, and adhesion strength by combining Comparative Examples and Examples shown in Table 2 below. The test specimen for strength test was conducted on cement concrete, and in the case of the comparative example, a softened cement concrete mixture specimen incorporating a general cement mixture, a conventional Styrene-Butadiene (SB) latex polymer, and a water-soluble modified acrylic resin of the present invention was used as the target, In the case of Examples, the weight part of the water-soluble acrylic resin of the present invention was varied.
시멘트 콘크리트 시편의 경우 단위 재료량 중 시멘트, 잔골재 및 굵은 골재량은 고정하고, 물 및 수지 함량을 가산하여 시편을 제작하였다. 여기서, 잔골재란 표준체에 규정된 10mm체를 전부 통과하고 4.76mm체를 거의 다 통과하며 0.074mm체에 거의 남는 골재를 말하며 일반적으로 입경 5mm이하의 것을 말한다. 한편, 국토해양부 건축공사 표준시방서에서는 10mm체를 전부 통과하고 5mm체를 중량비로 85%이상 통과하는 골재로 정의하고 있지만 이것은 현장에서 잔골재가 완전하게 체가름 되지 못하고 간혹 5mm이상의 것도 포함되는 경우가 많기 때문에 15%정도의 여유분을 설정한 것이다. 또한, 굵은골재란 입경 5mm이상의 골재를 말하지만, 상기의 시방서에는 중량비로 5mm체에 85%이상 남는 것을 말한다.In the case of cement concrete specimens, the cement, fine aggregate, and coarse aggregate amounts were fixed, and the water and resin contents were added to prepare the specimens. Here, the fine aggregate refers to the aggregate that passes all of the 10mm sieve specified in the standard sieve, passes almost all of the 4.76mm sieve, and mostly remains in the 0.074mm sieve, and generally refers to those with a particle size of 5mm or less. On the other hand, the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs standard construction specifications define aggregates that pass through all 10mm sieves and pass 85% or more of 5mm sieves by weight. For this reason, a margin of about 15% was set. Coarse aggregate refers to aggregate with a particle size of 5 mm or more, but in the above specification, it refers to what remains in a 5 mm sieve by weight by 85% or more.
실시예 각각의 수용성 아크릴 수지 함량은 시멘트 중량 대비 10중량%, 20 중량% 및 30중량%의 조성으로 시험을 실시하였다. 여기서, 비교예 내지 실시예 각각에 포함된 시멘트는 일반 시멘트에 한정되는 것은 아니며, 초속경 시멘트 등을 포함할 수 있다.The water-soluble acrylic resin content of each of Examples was tested with a composition of 10% by weight, 20% by weight and 30% by weight based on the weight of cement. Here, the cement included in each of Comparative Examples to Examples is not limited to general cement, and may include super-fast-hardening cement and the like.
한편, 표 2의 비교예 및 실시예 각각의 성분 함량 및 콘크리트 시험결과, 실시예 평균의 경우, 2015년 한국 도로공사 표준시방서에서 정의하고 있는 휨강도 3.15 MPa이상, 압축강도 21 MPa이상, 부착강도 1.4 MPa이상, 슬럼프값(㎜) 10 ~ 60 및 공기량(%) 5.5±1.5 기준을 모두 통과하였으며, 비교예 평균값 들과 대비하였을 때 최대 휨강도, 최대 압축강도 및 최대 부착강도 각각이 발현되었다.On the other hand, in the case of the component content and concrete test results of each of the comparative examples and examples in Table 2, and the average of the examples, the bending strength defined in the 2015 Korea Expressway Corporation standard specification is 3.15 MPa or more, the compressive strength is 21 MPa or more, and the adhesive strength is 1.4 MPa or more, slump value (mm) 10 ~ 60, and air amount (%) 5.5 ± 1.5 standards were all passed, and when compared with the average values of comparative examples, maximum flexural strength, maximum compressive strength, and maximum adhesive strength were respectively expressed.
즉, 비교예 및 실시예의 콘크리트 시험결과, 일반 시편 비교예-무첨가와 대비하였을 때 실시예들은 최대 36%의 휨 강도 증대, 최대 300%의 부착강도 증대효과를 나타냈다. 이는 시멘트 콘크리트의 비표면적이 커서 고분자의 수소결합 반응면이 넓어져 강도가 증대되는 것으로 볼 수 있다.That is, the concrete test results of the comparative examples and examples, when compared with the general specimen comparative example-no additives, the examples showed an effect of increasing the bending strength by up to 36% and increasing the bonding strength by up to 300%. This can be seen as the fact that the specific surface area of cement concrete is large, so the hydrogen bonding reaction surface of the polymer is widened and the strength is increased.
바람직하게, 실시예의 범위에서 시멘트 콘크리트 혼합물 100 중량부를 기준으로 상기 수용성 변성 아크릴 수지 5 ~ 30중량부, 시멘트 분체 10 ~ 25중량부, 굵은 골재 30 ~ 40중량부 및 잔골재 30 ~ 45중량부를 포함할 수 있다.Preferably, in the scope of the embodiment, based on 100 parts by weight of the cement concrete mixture, 5 to 30 parts by weight of the water-soluble modified acrylic resin, 10 to 25 parts by weight of cement powder, 30 to 40 parts by weight of coarse aggregate and 30 to 45 parts by weight of fine aggregate are included. can
물이 적하된 수용성 변성 아크릴 고분자 수지 함량이 5중량부 미만인 경우, 기타 조성물과 혼합 후 건조성능이 크게 저하될 수 있고 부착강도가 저하될 수 있다. 또한, 30 중량부를 초과하는 경우, 가교도가 높아져 깨짐 현상이 발생할 수 있고, 불포화된 수지 비율이 많아 콘크리트의 수화반응 방해로 압축강도 발현 효과가 저하될 수 있다.When the water-soluble modified acrylic polymer resin content is less than 5 parts by weight, the drying performance after mixing with other compositions may be greatly reduced and the adhesive strength may be reduced. In addition, if it exceeds 30 parts by weight, the degree of crosslinking may increase and cracking may occur, and the effect of developing compressive strength may be reduced due to the hydration reaction of concrete having a large proportion of unsaturated resin.
시멘트 분체 10 중량부 미만일 경우, 시멘트 콘크리트 수화반응에 의한 알칼리-골재 강도발현에 참여하는 시멘트량 부족으로 휨강도 및 압축강도가 낮아 질 수 있고, 25 중량부 초과일 경우, 과도한 알칼리-골재 반응에 의한 가사시간 확보가 불가능하여 혼합물의 흐름성이 과도하게 작아져 작업성이 매우 어려워질 수 있다. If the amount of cement powder is less than 10 parts by weight, the flexural strength and compressive strength may be lowered due to the insufficient amount of cement participating in the development of alkali-aggregate strength by the hydration reaction of cement concrete. Since it is impossible to secure pot life, the flowability of the mixture becomes excessively small, and workability may become very difficult.
잔골재 및 굵은 골재가 30 중량부 미만일 경우, 골재간 맞물림 응력이 저하될 우려가 있고, 잔골재 및 굵은 골재가 45 중량부 초과일 경우, 공기량이 상대적으로 너무 커져, 휨강도 및 압축강도 발현효과가 크게 저하될 수 있다.If the amount of fine aggregate and coarse aggregate is less than 30 parts by weight, interlocking stress between aggregates may decrease, and if the amount of fine aggregate and coarse aggregate exceeds 45 parts by weight, the amount of air is relatively too large, and the effect of developing flexural strength and compressive strength is greatly reduced. It can be.
따라서, 실시예들은 압축강도는 일반 비교예 1, 기존 라텍스 비교예 2 및 종래 변성 에폭시 비교예 3에 대비해 동등한 수준을 유지하면서, 휨강도 및 부착강도 발현효과가 우수해 시멘트 콘크리트의 취성을 저감시켜주는 연성효과를 발현하는 효과가 있다.Therefore, the examples maintain the same level of compressive strength compared to general comparative example 1, conventional latex comparative example 2, and conventional modified epoxy comparative example 3, and have excellent flexural strength and adhesive strength development effect, thereby reducing the brittleness of cement concrete. It has the effect of expressing the ductility effect.
또한, 실시예를 기존 SB 라텍스 비교예와 대비하였을 때 동등한 수준의 평균 부착강도 및 압축강도 증진효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 모든 실시예의 경우, 고형분 함량이 20% 내외 인데 반해, 종래 SB 라텍스 비교예의 경우 라텍스 고형분이 45%이상으로 경제성을 고려했을 때 실시예의 현장 적용성이 크다고 볼 수 있다.In addition, when the examples were compared with the conventional SB latex comparative examples, it was found that there was an equivalent level of average adhesion strength and compressive strength enhancement effect, which indicates that in the case of all examples, the solid content was around 20%, whereas the conventional SB latex In the case of the comparative example, when the latex solid content is 45% or more, considering the economic feasibility, it can be seen that the field applicability of the example is great.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.The above embodiments are only exemplary, and various modifications and other equivalent embodiments may be made therefrom by those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the invention described in the claims.
[장기 피로 시험][Long-term fatigue test]
본 발명인 일액형 수용성 변성 에폭시-아크릴 공중합성 수지를 함유한 무기질 시멘트 혼합물의 장기 피로 성능을 검증하기 위하여 도 6과 같은 4-점 휨 반복 피로시험기기를 이용하여 반목하중 피로시험을 비교예 및 실시예를 대상으로 실시하였다. In order to verify the long-term fatigue performance of the inorganic cement mixture containing the one-component water-soluble modified epoxy-acrylic copolymer resin of the present invention, a comparative example and implementation of a half-neck load fatigue test using a 4-point flexural fatigue test apparatus as shown in FIG. It was conducted for example.
도 7에 먼저 썹시 30 ℃ 조건에서 반복하중재하 4PB 시험결과, 비교예 시편의 경우, 강성이 큰 반면 27,000회 사이클에서 부재에 균열이 생겨 피로수명이 종료되었으나, 실시예의 경우, 강성은 작게 유지가 되며 약 2배의 하중 재하 횟수인 53,000 사이클 동안 균열없이 피로수명이 연장 되었다. In FIG. 7, the results of the 4PB test under repeated loading at 30 ° C., in the case of the specimen of the comparative example, while the stiffness was high, cracks occurred in the member at 27,000 cycles, and the fatigue life was terminated. However, in the case of the example, the stiffness was kept small The fatigue life was extended without cracking for 53,000 cycles, which is about twice the number of loading times.
이는 상기한 바와 같이 고분자 수지의 첨가에 다른 연성이 강화되어, 강성은 작은 반면에 부재에 가해지는 반복하중에 의한 응력의 소산 또는 완화로 피로수명이 크게 향상될 수 있음을 보여준다. This shows that, as described above, other ductility is enhanced by the addition of the polymer resin, and the fatigue life can be greatly improved by dissipation or relief of stress caused by repeated loads applied to the member, while the stiffness is small.
도 7의 썹시 10 ℃ 조건에서 반복하중재하 4PB 시험결과의 경우, 온도가 상대 적으로 낮아 졌을 경우, 피로수명 연장 효과는 더욱 극명하게 나타나는 결과를 나타내었다. In the case of the 4PB test results under repeated loading at 10 ° C. condition of FIG. 7, when the temperature is relatively low, the effect of extending the fatigue life is more evident.
썹시 10 ℃ 조건에서 반복하중재하 시험결과, 온도가 상대적으로 낮아 강성은 높은 온도에 비해 크게 유지되는 반면, 비교예 시편의 경우, 강성이 큰 반면 약 3,000회 사이클에서 부재에 균열이 생겨 피로수명이 종료되었으며, 실시예의 경우, 약 650,000 하중재하 횟수 동안, 부재에 균열 발생 없이 초기강성이 잘 유지되었다. As a result of the cyclic loading test under the condition of 10 ℃, the temperature is relatively low, and the stiffness is maintained high compared to the high temperature. In the case of the specimen of the comparative example, while the stiffness is high, cracks occur in the member at about 3,000 cycles, and the fatigue life In the case of the example, the initial stiffness was well maintained without cracking in the member for about 650,000 loading times.
도 8의 응력 완화거동의 경우에서도, 비교예 시편의 경우, 내부 발생 응력이 상대적으로 크며, 초기 1,000 사이클 까지는 초기 강성이 잘 유지 되고 있으나, 미세균열 발생 이후 급격한 강성 변화로 조기 파손 양상을 나타내고 있으며, 실시예 시편의 경우, 40,000 반복하중 동안 응력이 완화 되면서 균열 발생 없이 초기 강성이 잘 유지되고 있다. Even in the case of the stress relaxation behavior of FIG. 8, in the case of the specimen of the comparative example, the internally generated stress is relatively large, and the initial stiffness is well maintained until the initial 1,000 cycles. , In the case of the example specimen, the initial stiffness is well maintained without cracking while the stress is relieved during 40,000 cyclic loads.
상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지는 비스페놀 A형 또는 F형 에폭시 수지, 카르복실 말단 부타디엔 공중합성체, 실란 커플링제, 불포화 지방산 및 이온교환수를 혼합하여 제조하고, The first agent, the water-soluble modified epoxy resin, is prepared by mixing a bisphenol A or F-type epoxy resin, a carboxyl-terminated butadiene copolymer, a silane coupling agent, an unsaturated fatty acid, and ion-exchanged water;
상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지는 스타일렌 모너머, 아크릴로 니트릴, 유화제 및 이온 교환수를 혼합하여 제조한다. The water-soluble modified acrylic resin as the second agent is prepared by mixing a styrene monomer, acrylonitrile, an emulsifier, and ion-exchanged water.
도9를 참조하면, 이러한 상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지를 구성하는 성분들과, 상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지를 구성한 성분들은 교반기(1)에서 혼합된다. Referring to FIG. 9 , the components constituting the water-soluble modified epoxy resin as the first agent and the components constituting the water-soluble modified acrylic resin as the second agent are mixed in a
상기 교반기(1)에서 성분들의 혼합 효율을 높이고, 혼합 과정에서 진동과 소음의 발생을 줄이기 위해서, 상기 교반기(1)는 설치대(100)위에 설치된다. In order to increase mixing efficiency of components in the
상기 설치대(100)는 상기 교반기(1)의 구동시에 발생되는 충격을 흡수하고, 가해지는 충격을 분산시켜서 완충효율을 높이는 충격분산수단이 구비된다.The installation table 100 is provided with a shock dissipation means for absorbing the shock generated when the
이하에서는 도10 내지 도12를 참조하여, 상기 설치대(100)에 대하여 설명한다. 참고로, 도면에서는 이러한 충격분산수단을 구비한 설치대의 구성과 구조 그리고 작동 매커니즘의 파악이 용이하도록 구성요소들을 다소 과장되게(실제 치수와 다르게) 도시하고 있다. Hereinafter, the
상기 설치대(100)는 바닥에 놓이는 바닥판(110)과, 상기 바닥판(110) 위에 배치되며 그 위에 교반기(1)가 놓이는 완충판(120)과, 상기 바닥판(110)과 완충판(120) 사이 곳곳에 개재되어서 완충판(120) 위에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링(130)을 포함하여 이루어진다. The mounting table 100 includes a
상기 완충판(120) 위에 설치된 교반기(1)의 구동시에 발생되는 충격은 일반적으로 특정 부위에 집중된다. 즉, 교반기(1)의 구동에 따른 충격은 완충판(120) 전체에 균일하게 분산되는 경우 보다는 완충판(120)의 특정 부위에 집중되는 경우가 많다. 완충판(120)에 가해지는 충격이 특정 부위에 집중되면 완충판(120)은 충격에 의해 기울어지게 되고, 완충판(120)이 기울어지면 충격흡수 효율이 저하되고, 기울어진 완충판(120)이 원위치로 복원되는 과정에서 반대방향으로 기울어지는 현상이 반복되는 요동이 발생되고, 교반기(1)는 기울어지는 완충판(120) 위에서 밀려 이동되면서 충격흡수 효율을 더 저하시키고 완충판(120)의 기울어짐을 더 심해지도록 한다. An impact generated during driving of the
본 발명은 완충판(120)의 특정 부위에 충격이 가해지는 경우에도 완충판(120)은 기울어짐 없이 전체가 상하방향으로만 이동되도록 하는 충격분산수단을 도입하여서, 완충판(120)에 가해지는 충격이 완충판(120) 전체에 균일하게 분산되면서 위와 같은 문제를 해결한다. In the present invention, even when an impact is applied to a specific part of the
상기 충격분산수단은 상기 바닥판(110)에 회전 가능하게 구비되는 회전판(140)과, 상기 회전판(140)에 구비되고 상부에 경사면(151)이 형성되는 복수의 제1경사블럭(150)과, 상기 완충판(120)에 구비되는 하부에 상기 경사면(151)에 접촉되는 대응경사면(161)이 형성되는 복수의 제2경사블럭(160)과, 상기 제1경사블럭(150)의 양측에 형성되는 활주레일(153)과, 상기 제2경사블럭(160)의 양측에 구비되고 상기 활주레일(153)에 삽입되어 활주레일(153)을 따라 이동하는 활주롤러(163)를 포함하여 이루어진다. The impact dispersing means includes a
상기 회전판(140)의 하부면 중심에는 상기 바닥판(110)의 중앙에 구비되는 회전축(111)에 회전 가능하게 결합되는 베어링이 구비되고, 상기 바닥판(110)의 상부면에는 상기 회전판(140)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 회전볼이나 회전롤러가 다수 구비되는 것이 바람직할 수 있다. A bearing rotatably coupled to the
상기 바닥판(110)과 완충판(120)의 모퉁이에는 완충판(120)의 승하강을 가이드하는 가이드공(113)과 가이드핀(123)이 구비되고, 상기 회전판(140)에는 스프링(130) 관통하는 라운드진 형태의 광통공(141)이 형성된다. Guide holes 113 and guide
상기 완충판(120)의 특정 부위에 충격이 가해지면서 그 부위가 눌리면, 충격 부위에 가까운 제2경사블럭(160)이 하강하면서 제2경사블럭(160)의 대응경사면(161)이 제1경사블럭(150)의 경사면(151)을 타고 이동하면서 제1경사블럭(150)을 밀고, 그에 따라 회전판(140)은 회전을 하게 된다. 회전판(140)이 회전하게 되면 모든 제2경사블럭(160)에 구비된 활주롤러(163)는 구속되어 있는 활주레일(153)을 따라 이동하면서 자신의 제2경사블럭(160)을 아래로 당겨서 완충판(120)을 하강시킨다. When an impact is applied to a specific part of the
이처럼 상기 충격분산수단은 충격이 완충판(120)의 어느 한 부위에 가해지는 경우에 제2경사블럭(160)들 모두가 동시에 아래도 잡아당겨지도록 함으로써, 완충판(120)은 기울어짐 없이 하부방향으로 이동되도록 하고, 원위치로 복원될 때에도 기울어짐 없이 상부방향으로 이동되도록 한다. As such, the shock dispersing means allows all of the second
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention, softening cement concrete containing a water-soluble modified acrylic resin having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is capable of various modifications and changes by those skilled in the art, and such modifications and changes should be construed as falling within the protection scope of the present invention.
1 :교반기 100 : 설치대
110 : 바닥판 120 : 완충판
130 : 완충스프링 140 : 회전판
150 : 제1사블럭 153 : 활주레일
160 : 제2경사블럭 163 : 활주롤러1: Agitator 100: Mounting stand
110: bottom plate 120: buffer plate
130: buffer spring 140: rotating plate
150: first company block 153: slide rail
160: second inclined block 163: sliding roller
Claims (4)
상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지는
비스페놀 A형 또는 F 형 에폭시 수지와,
카르복실 말단 부타디엔 공중합성체와,
실란 커플링제와,
불포화 지방산이 동시에 연행된 수용성 수지로서,
수용성 변성 에폭시 수지 100 중량부 기준으로
상기 비스페놀 A형 또는 F형 에폭시 수지 25내지 70 중량부와,
상기 카르복실 말단 부타디엔 공중합성체 1 내지 5 중량부와,
상기 실란 커플링제 1.0 내지 2.5 중량부와,
상기 불포화 지방산 20 내지 60 중량부와,
이온교환수 60 내지 80 중량부를 포함하고,
상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지는
스타일렌과,
아크릴로니트릴과,
유화제가 중합된 수용성 수지인 것을 특징으로 하는
수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트.A composition in which a water-soluble modified epoxy resin as a first agent is added dropwise to a water-soluble modified acrylic resin as a second agent; and cement powder; and coarse aggregate; And fine aggregate; including,
The water-soluble modified epoxy resin as the first agent is
A bisphenol A or F type epoxy resin;
A carboxyl-terminated butadiene copolymer;
A silane coupling agent;
As a water-soluble resin in which unsaturated fatty acids are simultaneously entrained,
Based on 100 parts by weight of water-soluble modified epoxy resin
25 to 70 parts by weight of the bisphenol A-type or F-type epoxy resin;
1 to 5 parts by weight of the carboxyl-terminated butadiene copolymer;
1.0 to 2.5 parts by weight of the silane coupling agent;
20 to 60 parts by weight of the unsaturated fatty acids;
60 to 80 parts by weight of ion-exchanged water;
The water-soluble modified acrylic resin as the second agent is
with Stylen,
with acrylonitrile,
Characterized in that the emulsifier is a polymerized water-soluble resin
Soft cement concrete containing water-soluble modified acrylic resin.
상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지는
수용성 변성 아크릴 수지 100 중량부 기준으로
상기 스타일렌 10 내지 30 중량부와,
상기 아크릴로 니트릴 1 내지 10 중량부와,
상기 유화제는 0.5 내지 5 중량부와,
이온 교환수 60 내지 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는
수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트.According to claim 1,
The water-soluble modified acrylic resin as the second agent is
Based on 100 parts by weight of water-soluble modified acrylic resin
10 to 30 parts by weight of the styrene;
1 to 10 parts by weight of the acrylonitrile;
The emulsifier is 0.5 to 5 parts by weight,
Characterized in that it comprises 60 to 80 parts by weight of ion-exchanged water
Soft cement concrete containing water-soluble modified acrylic resin.
상기 제1제인 수용성 변성 에폭시 수지를 구성하는 성분들과, 상기 제2제인 수용성 변성 아크릴 수지를 구성한 성분들은 교반기에서 혼합되고, 상기 교반기는 설치대 위에 설치되되,
상기 설치대는 바닥에 놓이는 바닥판과, 상기 바닥판 위에 배치되며 그 위에 상기 교반기가 놓이는 완충판과, 상기 바닥판과 완충판 사이 곳곳에 개재되어서 완충판 위에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링과, 상기 완충판에 가해지는 충격이 완충판 전체에 균일하게 분산되도록 하는 충격분산수단을 포함하고,
상기 충격분산수단은 상기 바닥판에 회전 가능하게 구비되는 회전판과, 상기 회전판에 구비되고 상부에 경사면이 형성되는 복수의 제1경사블럭과, 상기 완충판에 구비되는 하부에 상기 경사면에 접촉되는 대응경사면이 형성되는 복수의 제2경사블럭과, 상기 제1경사블럭의 양측에 형성되는 활주레일과, 상기 제2경사블럭의 양측에 구비되고 상기 활주레일에 삽입되어 활주레일을 따라 이동하는 활주롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는
수용성 변성 아크릴수지를 함유한 연화 시멘트 콘크리트.According to claim 1 or 3,
Components constituting the water-soluble modified epoxy resin as the first agent and components constituting the water-soluble modified acrylic resin as the second agent are mixed in a stirrer, and the stirrer is installed on a mounting table,
The mounting table has a bottom plate placed on the floor, a buffer plate disposed on the bottom plate and having the agitator placed thereon, a buffer spring interposed here and there between the bottom plate and the buffer plate to absorb shock applied to the buffer plate, and the buffer plate It includes an impact dispersing means for uniformly distributing the applied impact to the entire buffer plate,
The impact dispersing means includes a rotary plate rotatably provided on the bottom plate, a plurality of first inclined blocks provided on the rotary plate and having an inclined surface formed thereon, and a corresponding inclined surface provided on the buffer plate at a lower part contacting the inclined surface. A plurality of second slope blocks formed thereon, slide rails formed on both sides of the first slope block, and slide rollers provided on both sides of the second slope block and inserted into the slide rail to move along the slide rail characterized in that it contains
Soft cement concrete containing water-soluble modified acrylic resin.
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