KR102512161B1 - 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법 - Google Patents

자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2); 상기 조정된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법으로서;
상기 기능성 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 20 내지 50 중량부, 래들 슬래그 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부 및 석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 것이고;
상기 기능성 혼화제는 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 인산리튬 30 내지 50 중량부, 육세나이트 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 10 내지 30 중량부, 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자 1 내지 10 중량부, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체 1 내지 10 중량부, 피트모스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 피코황산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성이 우수하고, 빠른시간 내에 경화되어 시공이 용이하고, 친환경적이며, 강도성능을 지속적으로 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 장기간 유지함으로써, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 장기간 유지하고, 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112022046990578-pat00004

Description

자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법{Construction method for repairing concrete structure using quick-hardening cement mortar composition and surface protection coating agent for self-healing and crack-reducing type repairs}
본 발명은 기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성이 우수하고, 빠른시간 내에 경화되어 시공이 용이하고, 친환경적이며, 강도성능을 지속적으로 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 장기간 유지함으로써, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 장기간 유지하고, 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 시간이 경과 함에 따라, 대기 중의 이산화탄소와 산성비, 자동차 배기가스 중의 아황산 성분 등에 의하여, 화학적 부식이 일어날 수 있고, 이러한 화학적 부식은 시간이 지날수록 콘크리트를 열화시켜 균열이 발생하거나, 압축강도 및 인장강도를 저하시킬 수 있는 문제점이 있다. 또한, 상기 균열 부위를 통해 노출된 콘크리트는 염소이온 침투, 동결융해, 중성화 현상이 진행되어 철근부식과 함께 심한 경우에는 콘크리트 구조물이 붕괴될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 교량, 토목구조물 등의 지상 구조물뿐만 아니라, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물은 열화현상 및 균열이 더욱 발생하기 쉬운 환경에 노출되어 있어, 상기한 문제점은 더욱 악화될 수 있다.
따라서 콘크리트 구조물은 보수를 통한 지속적인 유지관리가 필요하며, 이러한 콘크리트 구조물의 보수시공은 콘크리트의 열화정도 및 한정된 교통통제 상황을 고려하여, 신속하고 긴급으로 진행되어야 하므로 콘크리트 구조물의 보수용 모르타르 조성물은 초속경성이 중요한 성능으로 요구되고 있는 실정이다. 그러나 콘크리트 구조물의 보수를 위하여 사용되는 종래의 보수 모르타르는 일반적으로 건조수축이 심하고 균열 발생도 빈번하였다. 또한, 보수 모르타르에 균열이 발생하면 보수 모르타르의 내구성 저하는 물론 복구대상인 콘크리트의 내구성 저하도 초래하며, 특히, 균열을 통해 수분이 침투되는데, 수분은 각종 유해성분의 이동수단이 되면서 동결융해의 원인이 되므로 내구성이 더욱 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
특히, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물은 시간경과에 따른 노후화, 유속에 의한 단면 세굴, 충격에 의한 균열, 체결부위의 신축 등으로 인해 누수가 발생되면 상기 콘크리트 구조물의 매설지역을 굴착하여 신설하거나 내부의 누수부위를 직접적으로 보수하고 있는 실정이다. 특히, 상기 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물은 수중에 잠겨있는 바닥을 보강하기 위해서 보수 모르타르의 초속경성, 수중 불분리성 및 고유동성 등의 물성이 추가로 요구되고 있는 실정이다.
또한, 상기 지하암거, 지하 공동구, 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 사용되는 모르타르는 물과의 접촉을 최소화하는 방식으로 사용되어 왔으나, 콘크리트 구조물에서는 타설 초기 물과 접촉하는 것을 막을 수 없고 물막이 방식에 한계가 있었기 때문에 타설 후 재료분리로 인한 품질의 저하 및 환경오염이 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1807104호 대한민국 등록특허 제10-1927403호 대한민국 등록특허 제10-1991469호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 우수한 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성을 제공하고, 빠른시간 내에 경화되며, 우수한 내구성을 구현함으로써, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 대한 열화현상 및 균열을 효과적으로 방지할 수 있는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2); 상기 조정된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법으로서;
상기 기능성 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 20 내지 50 중량부, 래들 슬래그 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부 및 석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 것이고;
상기 기능성 혼화제는 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 인산리튬 30 내지 50 중량부, 육세나이트 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 10 내지 30 중량부, 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자 1 내지 10 중량부, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체 1 내지 10 중량부, 피트모스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 피코황산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112022046990578-pat00001
상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체는 중량 평균 분자량이 2,000,000 내지 20,000,000 달톤인 것이고;
클로로트리플루오로에틸렌 70 내지 90 중량%, 비닐리덴 플루오라이드 5 내지 25 중량% 및 비닐 프로피오네이트는 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 피트모스 발효 추출물은 강산성인 피트모스에 알칼리물질을 투입하여 pH가 8 내지 9이 되도록 산성도를 조절하는 단계; 상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계; 및 액상추출기를 이용하여 상기 피트모스 발효물을 교반하고 원심분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것일 수 있다.
상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계;는 상기 산성도가 조절된 피트모스 100 중량부에 대하여, 해면 파우더 10 내지 30 중량부를 함께 혼합하여 부숙시킴으로써 피트모스 발효물을 제조하는 것일 수 있다.
상기 해면 파우더는 침상 구조를 갖는 해면 파우더인 것이고;
상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 상기 해면 파우더를 10 내지 20배 중량의 20 내지 50 중량% 농도의 염산수용액에 투입하여 반응시키는 반응단계; 상기 반응단계 이후의 해면 파우더를 200 내지 300 메시의 필터로 거른 후, 상기 필터로 거른 후의 해면 파우더를 5 내지 10배 중량의 물에 투입하여 교반하는 제1 교반단계; 상기 제1 교반단계 이후의 해면 파우더를 올레일 알코올에 투입하여 교반하는 제2 교반단계; 및 상기 제2 교반단계 이후의 해면 파우더를 60 내지 100℃의 온도에서 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 건조단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 의하면, 기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성이 우수하고, 빠른시간 내에 경화되어 시공이 용이하며 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하고, 친환경적인 효과가 있다. 또한, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 대한 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 지속적으로 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 장기간 유지할 수 있어 공용기간이 증가될 뿐만 아니라, 추가적인 하자를 최소화하고, 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 콘크리트 구조물의 보수공법의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2); 상기 조정된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법으로서;
상기 기능성 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 20 내지 50 중량부, 래들 슬래그 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부 및 석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 것이고;
상기 기능성 혼화제는 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 인산리튬 30 내지 50 중량부, 육세나이트 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 10 내지 30 중량부, 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자 1 내지 10 중량부, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체 1 내지 10 중량부, 피트모스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 피코황산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공한다.
[화학식 1]
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이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 의하면, 기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성이 우수하고, 빠른시간 내에 경화되어 시공이 용이하며 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하고, 친환경적인 효과가 있다. 또한, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 대한 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 지속적으로 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 장기간 유지할 수 있어 공용기간이 증가될 뿐만 아니라, 추가적인 하자를 최소화하고, 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법은 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2); 상기 조정된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함한다.
도 1은 이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 콘크리트 구조물의 보수공법의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이다.
상기 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1)에서, 상기 열화부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 표면을 전처리하는 단계 전에 노출된 철근의 녹을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 치핑장치는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면, 그 종류를 특별히 제한하지 않는다. 다만, 상기 치핑장치의 비제한적인 예를들면, 그라인더, 평삭기, 숏블라스터 또는 핸드 워터젯 등을 사용할 수 있다.
상기 콘크리트 구조물의 보수공법이 콘크리트 구조물의 천정 및 벽체에 적용되는 경우, 즉, 습도가 낮은 환경에서 상기 표면을 전처리하는 단계(S2)는 상기 정리된 바탕면에 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리할 수 있고; 상기 콘크리트 구조물의 보수공법이 콘크리트 구조물의 바닥면에 적용되는 경우, 즉, 습도가 높은 고습윤의 환경에서 상기 표면을 전처리하는 단계(S2)는 상기 정리된 바탕면에 프라이머를 도포하여 표면을 전처리할 수 있다.
상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2)에서 상기 프라이머 및 바탕조정제는 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 물질을 도포하는 것을 의미한다. 이러한 상기 프라이머 및 바탕조정제는 각각 독립적으로 스티렌-부타디엔 라텍스(styrene-butadiene latex)(공중합체), 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 실란계 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 조정된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 및 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4);를 수행함으로써, 상기한 본 발명의 효과를 더욱 효과적으로 구현할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 포함하고; 본 발명의 일 구현예에 따른 표면보호 코팅제는 기능성 혼화제를 포함한다.
일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 굵은골재는 입경 5 ㎜를 초과하는 골재를 의미하고, 본 발명의 명세서에서 사용되는 잔골재라 함은 입경이 5㎜ 이하의 골재를 의미한다. 이러한 상기 잔골재는 본 발명의 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물에 10 내지 80 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 기능성 결합재는 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능을 제공하는 기능을 한다. 이로써, 내구성 저하 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 빠른시간 내에 경화되는 속경성 및 습윤경화성능을 제공하여, 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이하며, 친환경적인 효과가 있다.
이러한 상기 기능성 결합재는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물에 10 내지 80 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 기능성 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 20 내지 50 중량부, 래들 슬래그 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부 및 석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
먼저, 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않는다.
이하, 상기 기능성 결합재를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 무기질계 초속경성 재료로서 빠른 경화특성을 제공하여, 시멘트와 혼합할 때 수일 혹은 수 십일에 얻어지는 일반 포틀랜드 시멘트의 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 한다. 즉, 초기 강도 발현 및 수축 방지 효과를 매우 개선함으로써, 시공시간이 짧으면서도 시공의 용이성을 더욱 개선할 수 있고, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 뿐만 아니라 습윤 환경에서도 우수한 경화성능을 제공하는 기능을 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 20 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 래들 슬래그는 제강공정 중 발생하는 전로 또는 래들에서 발생되는 슬래그를 의미하고, 일반 시멘트와 유사한 성분을 가진 산업부산물로서, 시멘트와 유사하게 C-S-H gel을 형성하는 수화반응을 진행할 수 있다. 이로써, 안정적인 장기강도 발현과 수밀성을 향상시키고, 수화열을 낮추어 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능을 개선하며, 화학적 내구성을 향상시켜 우수한 중성화 저항성, 염해 및 동결융해 저항성을 제공하는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 래들 슬래그는 산화규소(SiO2) 18.2 내지 19.9 중량%, 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 10.1 내지 11.4 중량%, 산화철(Fe2O3) 7.1 내지 8.0 중량%, 산화칼슘(CaO) 42.0 내지 43.3 중량%, 산화 마그네슘(MgO) 0.8 내지 2.5 중량%, 삼산화황(SO3) 2.6 내지 4.5 중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.1 내지 1.0 중량%, 산화칼륨(K2O) 0.1 내지 0.8 중량%, 황(S) 0.5 내지 2.4 중량%, 철(Fe) 5.9 내지 6.9 중량% 및 인(P) 0.2 내지 1.3 중량%를 포함하는 것을 더욱 바람직하게 사용할 수 있으며, 분말도가 3,000 내지 7,500 ㎠/g인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 래들슬래그는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 래들슬래그의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 래들슬래그의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 고로슬래그는 잠재수경성 특성으로 장기강도 및 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 고로슬래그는 철강 산업 부산물로서 주성분이 CaO와 SiO2 등으로, 시멘트와 그 조성이 유사하면서도 CO2를 발생시키지 않아 친환경적인 장점이 있다. 보다 구체적으로 상기 고로슬래그는 용광로 제선과정 중에서 발생되는 것으로서, 슬래그 배출 시에 고온 용융 상태의 고로슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 사용할 수 있다. 또한, 상기 수재슬래그를 분말화하여, 분말도가 3,500 내지 7,500 ㎠/g인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 고로슬래그는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 고로슬래그의 함량이 너무 많은 경우에는 초기 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 석고는 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하는 기능을 한다.
상기 석고는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 석고의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 석고의 함량이 너무 많은 경우에는 과팽창 또는 내수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 기능성 혼화제는 기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성을 향상시키고, 특히, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 대한 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하는 기능을 한다. 뿐만 아니라, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
이러한 상기 기능성 혼화제는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물에 1 내지 20 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능성 혼화제는 표면보호 코팅제로써 사용되어, 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물이 경화된 표면에 밀착 및 일체화됨으로써, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 기능성 혼화제는 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 인산리튬 30 내지 50 중량부, 육세나이트 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 10 내지 30 중량부, 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트 1 내지 10 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자 1 내지 10 중량부, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체 1 내지 10 중량부, 피트모스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 피코황산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
먼저, 상기 탄산바륨은 초속경성, 강도 및 내구성을 개선하고, 특히, 고유동성, 충전성, 내수성, 경도, 내마모성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성 및 불연 성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
이하, 상기 기능성 혼화제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 탄산바륨 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 인산리튬은 강도 및 내구성을 개선하고, 특히, 충전성, 내수성, 경도, 내마모성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성 및 불연 성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 인산리튬은 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 인산리튬의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 인산리튬의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 육세나이트는 강도 및 내구성을 개선하고, 특히, 재료분리 저항성, 충전성, 경도, 내마모성, 내후성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 육세나이트는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 육세나이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 육세나이트의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 스티렌-부타디엔 고무 라텍스는 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하는 기능을 한다. 특히, 우수한 재료분리 저항성, 고유동성, 방수성, 내수성의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 스티렌-부타디엔 고무 라텍스는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-부타디엔 고무 라텍스의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 스티렌-부타디엔 고무 라텍스의 함량이 너무 많은 경우에는 경도 및 마모성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트는 구체 콘크리트에 대한 우수한 침투력으로, 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하는 기능을 한다. 특히, 우수한 재료분리 저항성, 수중경화성능, 방수성, 내수성, 내후성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자는 구체 콘크리트에 대한 우수한 침투력으로, 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하는 기능을 한다. 특히, 우수한 재료분리 저항성, 수중경화성능, 방수성, 내수성, 내후성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체는 우수한 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하는 기능을 한다. 특히, 우수한 재료분리 저항성, 수중경화성능, 방수성, 내수성, 내후성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체는 중량 평균 분자량이 2,000,000 내지 20,000,000 달톤인 것이고; 클로로트리플루오로에틸렌 70 내지 90 중량%, 비닐리덴 플루오라이드 5 내지 25 중량% 및 비닐 프로피오네이트는 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 피트모스 발효 추출물은 장기강도 및 내구성을 개선하고, 특히, 재료분리 저항성, 충전성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 피트모스 발효 추출물은 강산성인 피트모스에 알칼리물질을 투입하여 pH가 8 내지 9가 되도록 산성도를 조절하는 단계; 상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계; 및 액상추출기를 이용하여 상기 피트모스 발효물을 교반하고 원심분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것일 수 있다.
이때, 상기 피트모스는 pH가 3.5 내지 4.0로서 강산성이므로, 피트모스에 pH 조절과 산화촉매 역할을 하는 알칼리물질인 탄산나트륨을 투입하여 pH가 8 내지 9이 되도록 산성도를 조절하고, 이를 10 내지 30일 동안 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조할 수 있다. 이후, 상기 피트모스 발효물을 4 내지 10배 중량의 물과 혼합하여, 내부 온도가 55 내지 80 ℃의 온도로 조절된 액상추출기에 넣어, 18 내지 30 시간 동안 교반한 후, 원심분리기로 분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계;는 상기 산성도가 조절된 피트모스 100 중량부에 대하여, 해면 파우더 10 내지 30 중량부를 함께 혼합하여 부숙시킴으로써 피트모스 발효물을 제조하는 것일 수 있다. 이로써, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 부착강도, 균열저항성, 재료분리저항성 및 수중경화성능이 매우 개선되는 효과가 있다.
이때, 상기 해면 파우더는 침상 구조를 갖는 해면 파우더인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 상기 해면 파우더를 10 내지 20배 중량의 20 내지 50 중량% 농도의 염산수용액에 투입하여 반응시키는 반응단계; 상기 반응단계 이후의 해면 파우더를 200 내지 300 메시의 필터로 거른 후, 상기 필터로 거른 후의 해면 파우더를 5 내지 10배 중량의 물에 투입하여 교반하는 제1 교반단계; 상기 제1 교반단계 이후의 해면 파우더를 올레일 알코올에 투입하여 교반하는 제2 교반단계; 및 상기 제2 교반단계 이후의 해면 파우더를 60 내지 100℃의 온도에서 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 건조단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것일 수 있다.
이때, 상기 해면은 육방 해면류(hexactinellid sponge)일 수 있으며, 바람직하게는, Venus Flower Basket일 수 있다. 또한, 상기 분쇄된 해면 파우더의 평균입경은 20 내지 200 μm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 교반단계 이후의 해면 파우더를 소수성 용매인 올레일 알코올에 투입하여 교반하는 제2 교반단계는 상기 해면 파우더를 2 내지 5 배 중량의 소수성 용매인 올레일 알코올에 투입하여 교반함으로써 수행되는 것이 바람직하다.
상기 피트모스 발효 추출물은 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 피트모스 발효 추출물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 피트모스 발효 추출물의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 피코황산나트륨은 장기강도 및 내구성을 개선하고, 특히, 내후성, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성의 고내구성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 피코황산나트륨은 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 피코황산나트륨의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 피코황산나트륨의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 기능성 혼화제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 첨가제로서, 소포제, 공기연행제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 소포제는 공기량을 저하시키고, 콘크리트 내의 갇힌 공기(Entrapped Air) 및 공극을 제거하여 강도 및 내구성을 더욱 개선시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 고려하여, 상기 소포제는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 2 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소포제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 예컨대, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제, 알콜계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있고, 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 또한, 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있고, 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 또한, 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있으며, 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
상기 공기연행제는 조성물의 분산성을 개선하여 작업성을 개선시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 고려하여, 상기 공기연행제는 상기 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 2 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기연행제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 예컨대, 폴리칼본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 등이 있다. 보다 바람직한 상기 공기연행제는 폴리칼본산계 공기연행제를 사용하는 것이 좋다.
한편, 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 80 중량% 및 기능성 결합재 10 내지 80 중량%를 강제식 또는 진공 믹서로 소정 시간(예컨대, 1 내지 5분) 동안 프리 믹싱한 후, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 더 첨가하여 강제식 믹서 또는 연속식 믹서로 소정 시간(예컨대, 1 내지 5분) 동안 믹싱하여 제조될 수 있다.
상기 조정된 바탕면에, 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3);는 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 1 내지 3회 타설하여 수행될 수 있다.
이때, 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 함량이 상기한 범위 내에서 조절됨으로써, 원하는 시공두께에 따라서 용이하게 점도를 조절할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 상기 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 1 내지 2회의 타설로 목적하는 시공두께를 충분히 만족할 수 있는 바, 시공시간을 매우 단축할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법에 의하면, 기중을 비롯한 수중에서도 재료분리 저항성, 고유동성 및 충전성이 우수하고, 빠른시간 내에 경화되어 시공이 용이하며 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하고, 친환경적인 효과가 있다. 또한, 지하구조물(지하암거, 지하 공동구 등), 전력구 등과 같이 고습윤이고, 열악한 환경에 건설된 콘크리트 구조물에 대한 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도, 압축강도 등의 강도성능을 지속적으로 증진시키고, 우수한 균열억제성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 내후성, 표면 경도, 중성화 저항성, 동결융해, 염해에 대한 내성, 항균, 탈취 및 불연 성능의 고내구성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 효과를 장기간 유지할 수 있어 공용기간이 증가될 뿐만 아니라, 추가적인 하자를 최소화하고, 콘크리트 구조물의 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<제조예 1>
피트모스 발효 추출물의 제조
강산성인 피트모스에 탄산나트륨을 투입하여 pH가 8.5가 되도록 산성도를 조절하였다. 상기 산성도가 조절된 피트모스를 28일 동안 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하였다. 이후, 상기 피트모스 발효물을 5배 중량의 물과 혼합하여, 내부 온도가 80 ℃의 온도로 조절된 액상추출기에 넣어, 24시간 동안 교반한 후, 원심분리기로 분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조하였다.
<제조예 2>
피트모스 발효 추출물의 제조
강산성인 피트모스에 탄산나트륨을 투입하여 pH가 8.5가 되도록 산성도를 조절하였다. 상기 산성도가 조절된 피트모스 100 중량부를, 해면 파우더 28 중량부와 함께 혼합하여, 28일 동안 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하였다. 이후, 상기 피트모스 발효물을 5배 중량의 물과 혼합하여, 내부 온도가 80 ℃의 온도로 조절된 액상추출기에 넣어, 24시간 동안 교반한 후, 원심분리기로 분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조하였다.
이때, 상기 해면 파우더는 해면(육방 해면류(hexactinellid sponge), Venus Flower Basket)을 평균입경은 75 μm가 되도록 분쇄하여 준비되는 것을 사용하였다.
<제조예 3>
피트모스 발효 추출물의 제조
상기 제조예 2의 해면 파우더를 대신하여, 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 피트모스 발효 추출물을 제조하였다.
이때, 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 다음과 같은 방법으로 준비되었다. 먼저, 해면(육방 해면류(hexactinellid sponge), Venus Flower Basket)을 평균입경은 75 μm가 되도록 분쇄하여 해면 파우더를 제조한 후; 상기 분쇄된 해면 파우더를 20배 중량의 25중량% 농도의 염산수용액에 투입하여 반응시킨 이후; 250 메시의 필터로 거른 후, 5배 중량의 물에 투입하여 교반하였다. 이후, 상기 해면 파우더를 3배 중량의 소수성 용매인 올레일 알코올에 투입하여 교반한 후, 80℃의 온도에서 건조시킴으로써, 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 준비하였다.
<실시예 및 비교예>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 잔골재 및 기능성 결합재를 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여, 3분 동안 프리믹싱한 후, 기능성 혼화제 및 물을 더욱 첨가하여 2분 동안 믹싱함으로써, 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
구분(중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
잔골재 40 40 40 40 40
기능성 결합재 38 38 38 45 38
(중량부) 조강 포틀랜드 시멘트
(분말도: 4,630 ㎠/g)		 100 100 100 100 100
칼슘설포알루미네이트 45 45 45 45 45
래들 슬래그 (1)
(분말도: 4,720 ㎠/g) 		20 20 20 - -
고로슬래그 (2)
(분말도: 4,230 ㎠/g)		 20 20 20 20 20
석고 25 25 25 - 25
물 7 7 7 15 7
기능성 혼화제 15 15 15 - 15
(중량부) 탄산바륨 100 100 100 - 100
인산리튬 48 48 48 - -
육세나이트 22 22 22 - -
스티렌-부타디엔
고무 라텍스 		25 25 25 - 25
4-메틸-2-프로필헥실
메타크릴레이트		 7 7 7 - -
실란 고분자[화학식 1] 4 4 4 - -
클로로트리플루오로에틸렌-
비닐리덴 플루오라이드-
비닐 프로피오네이트
삼원 공중합체 (3) 		8 8 8 - -
피트모스 발효 추출물 5
[제조예1]		 5
[제조예2]		 5
[제조예3]		 - -
피코황산나트륨 3 3 3 - -
실리콘계 소포제 0.5 0.5 0.5 - 1.5
폴리칼본산계 공기연행제 0.5 0.5 0.5 - 1.5
(1) 래들 슬래그: 산화규소(SiO2) 19.8 중량%, 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 10.9 중량%, 산화철(Fe2O3) 7.7 중량%, 산화칼슘(CaO) 43.1 중량%, 산화 마그네슘(MgO) 1.5 중량%, 삼산화황(SO3) 3.2 중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.8 중량%, 산화칼륨(K2O) 0.3 중량%, 황(S) 1.4 중량%, 철(Fe) 6.2 중량% 및 인(P) 1.0 중량%를 포함하는 것을 사용함.

(2) 고로슬래그: 용광로 제선과정 중, 배출되는 고온 용융 상태의 고로슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 분말화하여 제조된 것을 사용함.

(3) 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체: 클로로트리플루오로에틸렌 79.8 중량%, 비닐리덴 플루오라이드 17.5 중량% 및 비닐 프로피오네이트는 2.7 중량%를 포함하는 것을 사용함.
<시험예>
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물과 상기 실시예 1 내지 3에서 사용된 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
이때, 상기 실험을 위한 시험체는 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 사용하여 모르타르 공시체를 50×50×50㎜로 각각 제작하여 양생한 후, 상기 각각의 모르타르 공시체의 표면에 표면보호 코팅제(상기 실시예 1 내지 3에서 사용된 기능성 혼화제 및 비교예 1 및 2에서 사용된 기능성 혼화제를 사용, 단, 비교예 1은 별도의 코팅을 수행하지 않음.)를 1회 도포한 후, 양생함으로써 제작되었다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS L 5220에 규정한 방법에 따라 플로우 시험(비타격 시의 흐름성)을 수행하였다. 이때, 재료분리는 모르타르 슬러리를 손으로 저어 보아 판단하였으며, 수중 제작 공시체는 수면아래 10 cm 몰드를 설치한 후 자유 낙하하여 제작하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
플로우(㎜) 132 133 132 56 61
재료분리 없음 없음 없음 발생 발생
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 비타격시의 흐름성이 매우 높은 것을 확인할 수 있었는 바, 본 발명의 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 유동성이 우수함을 알 수 있었다. 또한, 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하였으나, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물은 재료분리가 발생하지 않아 수중불분리성이 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 2>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 의한 휨강도, 압축강도 및 접착강도 시험을 수행하여, 그 결과를 각각 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
휨강도
(MPa)		 수중 8.2 8.3 8.6 1.2 1.6
기중 8.5 8.6 9.1 1.3 2.3
압축강도
(MPa)		 수중 42.5 43.4 47.3 21.7 28.3
기중 45.1 47.6 50.7 23.4 31.8
접착강도
(MPa)		 수중 2.0 2.2 2.6 0.5 0.9
기중 2.4 2.7 3.2 0.8 1.3
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 휨강도, 압축강도 및 접착강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
길이변화율(%) 0.08 0.08 0.03 3.2 2.5
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 길이변화율이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 규정한 방법에 따라 투수량을 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 5에 나타내었다. 투수량이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
투수량(g) 0.15 0.08 0.05 2.7 1.8
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 투수량이 낮은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 염화물 이온 침투 저항성시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
염화물 이온 침투 저항성
(coulombs)		 658 612 553 1885 1528
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 염화물 이온 침투 저항성이 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 중성화 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
중성화 저항성 (mm) 0.05 0.04 0.01 8.6 7.8
상기 표 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 7>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준한 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성 시험의 측정결과를 아래의 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
중량변화율
(%)		 염산 -0.09 -0.07 -0.02 -2.5 -2.3
황산 0.15 0.11 0.09 2.8 2.1
수산화나트륨 0.26 0.23 0.15 1.7 1.4
상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 9에 나타내었다. 동결융해는 콘크리트에 모세관 내에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 하기 표 9는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
내구성 지수 92 93 96 45 49
상기 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 내알칼리성 시험을 KS F 4042 (콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 준하여 포화 수산화 칼슘 용액(50±2)℃에서 28일 동안 담근 후 상온으로 냉각시켜 압축강도를 측정한 측정결과를 아래의 표 10에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
압축강도
(MPa)		 41.6 42.8 45.2 19.3 25.7
상기 표10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 압축강도가 높게 나타나 내알칼리성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 10>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 습기투과 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
습기 투과 저항성 (Sd, m) 0.5 0.4 0.2 2.5 2.2
상기 표 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 습기투과 깊이가 적게 나타나 습기투과 저항성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 11>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 물흡수계수 시험을 수행하였고, KFIA-FI-1004에 의하여 암모니아 가스검지관에 따른 탈취성 시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
물흡수계수 (kg/m2ㆍh0.5) 0.03 0.03 0.02 1.2 0.8
탈취성 (탈취율, %) 95 98 99 41 43
상기 표 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 물흡수 계수가 적게 나타나 내수성이 우수한 것을 확인할 수 있었고, 또한, 탈취성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 12>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 국립환경과학원고시 제2018-66호에 의한 먹는 물 수질 공정시험 및 실내공기질공정시험기준 환경부고시 제2018-64호(소형챔버법)에 의한 대기오염물질 방출량 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
총대장균군(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 검출 검출
대장균(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 검출 검출
중온일반세균(CFU/mL) 불검출 불검출 불검출 검출 검출
여시니아(-/2L) 불검출 불검출 불검출 검출 불검출
톨루엔 방출량(mg/m2ㆍh) 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
포름알데히드 방출량
(mg/m2ㆍh)		 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
상기 표 13에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1 및 2에 따른 시험체에서는 물과 접촉시 대장균, 일반세균, 여시니아가 검출된 것과 비교하여, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 시험체는 물과 접촉시 대장균, 일반세균 및 여시니아와 같은 식중독균이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제를 이용한 시험체와 비교예 1 및 2에 따른 시험체는 모두 톨루엔 및 포름알데히드와 같은 대기오염물질이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 13>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 사용균주 Escherichia coli ATCC 8739, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 및 Salmonella typhimurium NCTC 12023에 의해 얻어진 항균시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 14에 나타내었다.
구분(CFU/film) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
Escherichia coli
ATCC 8739		 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 2.1×105
(4.5%)		 1.9×105
(13.6%)
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 초기농도 2.0×105 2.0×105 2.0×105 2.0×105 2.0×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 1.5×105
(25%)		 9.8×104
(51%)
Salmonella typhimurium NCTC 12023 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 1.9×105
(13.6%)		 1.5×105
(31.8%)
상기 표 14에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 세균 감소율이 월등이 높았는 바, 항균효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 14>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 최대 압축 하중의 85%의 압축 하중으로 미리 하중을 준 후 기건 양생 28일, 56일 및 84일 후의 압축강도 회복률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
압축강도 회복률 (%) 28일 32.1 33.5 36.7 5.6 6.1
56일 48.3 49.3 51.6 8.9 10.5
84일 62.8 64.2 65.8 12.8 13.7
상기 표 15에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 균열 후 압축강도 회복률이 높게 나타나 자기 치유성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 15>
상기 준비된 각각의 시험체에 대하여, 국토교통부 고시 2020-263호(건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준)에 의한 대기오염물질 불연 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 16에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
질량감소율(%) 1.59 1.56 1.32 17.64 17.04
최고온도 및
최종 평형온도의 차(K)		 0.2 0.2 0.2 5.6 3.1
가스유해성시험(분:초) 21:41 21:53 22:09 5:27 15:39
상기 표 16에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 질량감소율(%), 최고온도 및 최종 평형온도의 차(K)가 적었고, 생쥐의 평균행동 정지시간이 연장된 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 표면보호 코팅제는 비교예 1 및 2와 비교하여, 우수한 불연성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 프라이머 또는 바탕조정제를 도포하여 표면을 전처리하는 단계(S2); 상기 정리된 바탕면에, 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 결합재 10 내지 80 중량%, 기능성 혼화제 1 내지 20 중량% 및 물 5 내지 35 중량%를 함유하는 자기치유 및 균열저감형 초속경 시멘트 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S3); 상기 마무리된 표면에 기능성 혼화제를 함유하는 표면보호 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법으로서;
    상기 기능성 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 20 내지 50 중량부, 래들 슬래그 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부 및 석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 기능성 혼화제는 탄산바륨 100 중량부에 대하여, 인산리튬 30 내지 50 중량부, 육세나이트 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 10 내지 30 중량부, 4-메틸-2-프로필헥실 (메타)아크릴레이트 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 고분자 1 내지 10 중량부, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체 1 내지 10 중량부, 피트모스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 피코황산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
    [화학식 1]
    Figure 112023013993048-pat00003

  2. 제1항에 있어서,
    상기 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드-비닐 프로피오네이트 삼원 공중합체는 중량 평균 분자량이 2,000,000 내지 20,000,000 달톤인 것이고;
    클로로트리플루오로에틸렌 70 내지 90 중량%, 비닐리덴 플루오라이드 5 내지 25 중량% 및 비닐 프로피오네이트는 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피트모스 발효 추출물은
    강산성인 피트모스에 알칼리물질을 투입하여 pH가 8 내지 9이 되도록 산성도를 조절하는 단계; 상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계; 및 액상추출기를 이용하여 상기 피트모스 발효물을 교반하고 원심분리하여 피트모스 발효 추출물을 제조하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산성도가 조절된 피트모스를 부숙시켜 피트모스 발효물을 제조하는 단계;는
    상기 산성도가 조절된 피트모스 100 중량부에 대하여, 해면 파우더 10 내지 30 중량부를 함께 혼합하여 부숙시킴으로써 피트모스 발효물을 제조하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 해면 파우더는 침상 구조를 갖는 해면 파우더인 것이고;
    상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 상기 해면 파우더 1 중량부를, 20 내지 50 중량% 농도의 염산수용액 10 내지 20 중량부에 투입하여 반응시키는 반응단계; 상기 반응단계 이후의 해면 파우더를 200 내지 300 메시의 필터로 거른 후, 상기 필터로 거른 후의 해면 파우더를 5 내지 10배 중량의 물에 투입하여 교반하는 제1 교반단계; 상기 제1 교반단계 이후의 해면 파우더를 올레일 알코올에 투입하여 교반하는 제2 교반단계; 및 상기 제2 교반단계 이후의 해면 파우더를 60 내지 100℃의 온도에서 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 건조단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수공법.
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