KR102516275B1 - 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법 - Google Patents
에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부; 반응성 희석제 10 내지 30중량부; 분산제 1 내지 5중량부; 침강방지제 1 내지 30중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 접착성, 장기 접착성, 기계적 성능, 내구성, 내충격성 및 강도 등을 향상시킨 접착제 조성물을 제공함으로써, 콘크리트 구조물의 보수보강을 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 접착성, 장기 접착성, 기계적 성능, 내구성, 내충격성 및 강도 등을 향상시킨 접착제 조성물을 제공함으로써, 콘크리트 구조물의 보수보강을 용이하게 할 수 있다.
Description
본 발명은 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 공법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 콘크리트 구조물 등의 내진 또는 균열부위, 손상부 등을 보강하기 위하여 직조된 하이브리드 복합섬유를 보강부에 부착할 경우 사용할 수 있는 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로 구조물은 시간이 지남에 따라 설계 및 시공 상의 하자, 사용 중의 구조변경, 환경변화에 따른 노후화 및 자연재해, 화재 등 각종 원인에 의해 내구성 및 내하력이 저하되며, 이러한 원인에 의해 구조적으로 영향을 받게 된 구조물들은 균열 등으로 인하여 붕괴로까지 이어질 수 있어 인명피해 등 대형 참사뿐만 아니라, 사회 기반인 주요시설 및 교통망이 장기간 마비되고 복구를 위해서는 막대한 공사비가 소요되어 사회적으로 큰 영향을 미친다.
한편, 구조적인 손상을 입은 구조물들은 안전성 확보를 위해 전면 또는 부분적인 보수/보강조치가 반드시 필요하며, 특히, 구조적인 손상을 유발하는 균열은 외부의 영향 다시 말해, 콘크리트 구조물과 이웃하는 토사에 빗물 등이 응축되어 있다가 구조물 표면으로 스며들면서 열화가 발생하게 되어 발생하는 것이 대부분이다.
특히, 콘크리트 구조물은 콘크리트의 건조와 수축, 온도변화, 누수, 진동 등 여러 요인에 의해 외부 또는 내부에 균열이 발생될 가능성이 매우 높으며, 차량이나 열차의 통행이 잦은 터널, 지하철의 차량 통로에는 진동 등의 여러 요인에 의해 균열이 빈번하게 발생된다.
이러한 콘크리트의 균열 부분은 외부의 수분 및 공기의 유입이 쉽게 이루어지므로 콘크리트의 풍화를 촉진하고, 철근의 부식을 초래하여 콘크리트 구조물의 수명 및 안전성에 치명적인 악영향을 미치게 된다.
한편, 이러한 구조물, 특정적으로 콘크리트 구조물을 보강하기 위한 방법으로 콘크리트 구조물의 균열 부위에 팩커(Packer) 및 보수보강제 등을 이용하여 보수/보강하는 것이 일반적이다.
이러한 균열을 보수하는 일례로서, 대한민국 특허 제1119232호에는 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법이 개시되어 있다.
한편, 최근 들어 우리나라에서도 지진이 발생하는 빈도가 높아지고 있어 더 이상 지진으로부터 안전지대라고 할 수 없다. 이러한 상황에서 대도시 등에 지진이 발생하게 된다면, 내진설계의 의무화가 도입되기 이전에 설계 및 시공된 콘크리트 구조물 및 기존 외벽 마감재뿐만 아니라 비내력 구조물들의 경우에는 상당한 피해가 예상된다.
따라서 콘크리트 구축물(기둥 등)이 지진 등의 돌발적인 외력과 노후화에 의해 붕괴됨에 따른 생명 및 재산피해를 방지하기 위하여, 구조물에 대한 내진시공이 필요한 실정이며, 이러한 내진보강공법은 브레이스 설치, 단면증설, 강판접착보강공법, 섬유쉬트 부착공법, 섬유판 보강공법 등의 내진공법과 댐퍼를 사용하는 제진공법과, 면진장치를 사용하는 면진공법으로 크게 나뉜다.
특히, 일본을 중심으로 연구되고 있는 내진보강공법은 초 연성재를 사용하여 연성을 보강하는 형태로 개발되고 있는 실정이다. 즉, 기존의 강성보강 위주의 내진보강공법에서 연성보강 개념의 내진보강공법으로 개발되어 실제 적용되고 있다.
이러한, 연성보강 개념의 내진보강공법은 연성능력이 매우 뛰어난 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 섬유벨트를 사용함으로써, 지진과 같은 횡력에 의해 기둥 형태의 구조물이 대항할 수 있도록 보강한다.
그러나 종래의 내진보강공법은 연성과 강성을 동시에 보강하지 못하는 구조이고, 강성을 더 보강하기 위해서는 섬유벨트의 두께를 더 두껍게 적용시켜야 하므로, 이를 실질적으로 적용하기에는 어려움이 있었고, 시공 단가가 상승하게 되는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대한민국등록특허공보 제10-1124529호에는 연성강화 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 내진보강공법이 개시되어 있다.
상기 연성강화 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 내진보강공법은 시공이 간편하고, 내력을 크게 증가시킬 수 있는 장점이 있으나, 콘크리트 구조물과 섬유패널을 접착제로 접착한 부위가 지진이 발생시 접착력이 약해져서 내진성능이 떨어지는 문제가 있다.
이에, 본 발명에 따른 발명자들은 섬유패널 등과 같은 복합섬유로 이루어진 직조물을 보수보강하고자 하는 단면에 용이하게 부착할 수 있도록 하고, 접착력이 지속적으로 유지될 수 있도록 하는 접착제를 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 섬유패널 등과 같은 직조된 하이브리드 복합섬유를 보수보강하고자 하는 단면에 용이하게 부착할 수 있도록 하는 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 공법을 제공하고자 한다.
본 발명은
비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부; 반응성 희석제 10 내지 30중량부; 분산제 1 내지 5중량부; 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와
지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
상기 표면처리단계가 종료된 후 복합섬유를 격자로 직조하여 제조한 하이브리드 복합섬유에
비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부, 반응성 희석제 10 내지 30중량부, 분산제 1 내지 5중량부, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 도포하여 상기 보수 또는 보강 대상표면에 부착하는 하이브리드 복합섬유 부착단계; 및
상기 하이브리드 복합섬유 부착단계가 종료된 후 양생시키는 양생단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수보강 공법을 제공한다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 접착성, 장기 접착성, 기계적 성능, 내구성, 내충격성 및 강도 등을 향상시킨 접착제 조성물을 제공함으로써, 콘크리트 구조물의 보수보강을 용이하게 할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부; 반응성 희석제 10 내지 30중량부; 분산제 1 내지 5중량부; 침강방지제 1 내지 30중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계; 상기 표면처리단계가 종료된 후 복합섬유를 격자로 직조하여 제조한 하이브리드 복합섬유에 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부, 반응성 희석제 10 내지 30중량부, 분산제 1 내지 5중량부, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 도포하여 상기 보수 또는 보강 대상표면에 부착하는 하이브리드 복합섬유 부착단계; 및 상기 하이브리드 복합섬유 부착단계가 종료된 후 양생시키는 양생단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수보강 공법을 제공한다.
본 발명에 따른 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물은 직조된 하이브리드 복합섬유를 보수보강하고자 하는 구조물, 예를 들면 콘크리트 구조물에 부착될 수 있도록 하는 접착제 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 상기 직조된 하이브리드 복합섬유는 적어도 두 개 이상의 섬유를 직조하여 하나의 복합섬유로 제조한 것이라면 어떠한 것이라도 무방하다.
여기서, 상기 복합섬유를 구성하는 섬유소재는 당업계의 통상적인 섬유, 예를 들면 현무암 섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄소섬유, 메탈섬유 등을 포함할 수 있으며, 추천하기로는 유리섬유와 아라미드 섬유 및/또는 바잘트 섬유를 직조하여 복합섬유를 구성하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 주제와 경화제를 포함한다.
본 발명에 따른 접착제 조성물을 구성하는 주제는 에폭시 수지, 반응성 희석제, 분산제, 침강방지제, 및 소포제를 포함한다.
본 발명에 따른 주제에 포함된 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지(Bisphenol A type Epoxy resin)는 액상 에폭시 수지로 뛰어난 접착력, 내약품성, 내열성 등 경화물성이 우수하여 다양한 용도로 응용되는 범용 에폭시 수지로서, 반응수축이 매우작고 휘발이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 기계적 강도가 우수하며, 치수안정성, 강근성, 고온특성, 내마모성이 좋아 기계적 가공성이 높다.
본 발명에 따른 접착제 조성물, 특정적으로 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물을 구성하는 주제의 비스페놀 A형 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 주제를 구성하는 비스페놀 F형 에폭시 수지(Bisphenol F type Epoxy resin)는 비스페놀 A형 에폭시 수지의 분자 가운데 CH3 대신에 H가 있는 수지로서, 비스페놀 A형에 비해 저점도이며 가소성이 우수하며 고반응성이다.
바람직한 비스페놀 F형 에폭시 수지의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 20 내지 60중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 주제를 구성하는 반응성 희석제는 접착제 조성물에 가소성을 부여하거나 가시시간(Pot-life)을 조절하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 반응성 희석제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 1, 4-부타디올 디글리시딜 에스터(1,4-Butanediol diglycidyl ester), 에틸렌글리콜 디글리시딜 에스터(Ethyleneglycol diglycidyl ester), 1,6-헥사디올 디글리시딜 에스터(1.6-Hexanediol diglycidyl ester), 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에스터(Neopentyl glycol diglycidyl ester), 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 주제를 구성하는 분산제(Dispersant)는 접착제 조성물에 극성을 부여하여 조성물을 구성하는 구성성분의 부착력을 향상시키고, 화합물들을 균일하게 분산시키며, 내한성 등을 개선시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 유기산, 수분산 폴리우레탄 분산제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용하는 것이 좋다.
여기서, 상기 수분산 폴리우레탄 분산제는 접착제 조성물에 포함되어, 친환경적이면서도 부착성(G/L, GI, EGL 등), 방수성, 내스크래취성, 내수성, 내한성, 내식성 및/또는 내화학성 등을 증가시킨다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄 분산제는 프리고분자 수지, IPDI(isophorone diisocyante), MDI(methyl diisocyanate), polyol(polytetramethyleneglycol, polyhexamethylene adipate), DMPA(dimethylolpropionicacid), DMS(dimethylol sulfate) 또는 이들의 혼합물을 출발물질로 하여 NCO- 말단기를 갖는 프리고분자 수지를 제조한 뒤 촉매제, 예를 들면 DBTL 또는 DBTDL(dibutyltin dilaurate)와 중화제, 예를 들면 TEA(triethyl amine)와 사슬연장제 EDA(ethyl diamine)를 사용하여 제조할 수 있다.
바람직한 분산제의 사용량은 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 주제를 구성하는 침강방지제는 접착제 조성물에 포함된 고형물, 특정적으로 주제에 포함된 고형물이 침강하여 바닥에서 케이크(cake)상을 형성하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 침강방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 데구사(DEGUSSA)에서 제조되는 침강방지제를 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 침강방지제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 주제를 구성하는 소포제는 접착제 조성물, 특정적으로 주제의 연행공기 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 것이다.
바람직한 소포제의 사용량은 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부인 것을 추천한다.
바람직한 소포제로는 등유, 미네랄오일, 에탄올합성오일 등과 같은 광유계 소포제, 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제, 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 간은 지방산계 소포제, 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울에이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제, 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류,(폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제, 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제, 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제, 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제, 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제, 디메틸실리콘유, 실리콘 페이슷, 실리콘 에멀젼, 유기변성 폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산). 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 접착제 조성물에 포함된 경화제는 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물, 침강방지제, 및 소포제를 포함한다.
본 발명에 따른 경화제를 구성하는 지방산(Fatty acids), 톨유(tall-oil), 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물(Reaction produts with tetraethylenepentamine) 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물은 주제를 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 접착제 조성물, 특정적으로 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물을 구성하는 경화제의 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 외 나머지 성분들의 함량은 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 경화제를 구성하는 침강방지제는 접착제 조성물에 포함된 고형물, 특정적으로 경화제에 포함된 고형물이 침강하여 바닥에서 케이크(cake)상을 형성하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 침강방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 데구사(DEGUSSA)에서 제조되는 침강방지제를 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 침강방지제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 1 내지 3중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경화제를 구성하는 소포제는 접착제 조성물, 특정적으로 경화제의 연행공기 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 것이다.
바람직한 소포제의 사용량은 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부인 것을 추천한다.
바람직한 소포제로는 등유, 미네랄오일, 에탄올합성오일 등과 같은 광유계 소포제, 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제, 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 간은 지방산계 소포제, 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울에이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제, 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류,(폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제, 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제, 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제, 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제, 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제, 디메틸실리콘유, 실리콘 페이슷, 실리콘 에멀젼, 유기변성 폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산). 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 접착제 조성물의 주제와 경화제는 서로 혼합되어 사용하는 바, 이러한 경우 상기 접착제 조성물을 구성하는 주제와 경화제는 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖은 본 발명에 따른 접착제 조성물, 특정적으로 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물은 구조물, 특정적으로 콘크리트 구조물을 보수 및/또는 보강하기 위하여 복합섬유, 특정적으로 직조된 하이브리드 복합섬유를 보수 및/또는 보강면에 부착할 경우, 접착제로 사용된다.
본 발명에 따른 접착제 조성물, 특정적으로 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있는데, 이러한 부가물은 주제에 포함되어 사용될 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물, 특정적으로 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물은 조성물의 내식성, 내열성, 열전도성 등을 개선하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 질화알루미늄을 더 포함할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 균일한 분산성과 내구성 및 내후성을 부여하기 위하여 이산화규소를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이산화규소의 사용량이 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만으로 첨가되면 내구성을 유지하기 어렵고, 5중량부를 초과하면 수화반응성이 과대하여 물성을 저하시키므로 상기 범위로 한정되는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 방수성을 향상시키기 위하여 푸탈산 수지 니스(phthalic resin varnish)를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 강도, 침투력, 및/또는 발수성 등을 향상시키기 위하여 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 통기성을 확보하기 위하여 소디윰스테아레이트를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 기능을 얻을 수 없고, 3중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상을 나타내어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 초기강도 발현 및/또는 수축저감 효과를 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 규산칼슘을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 습윤강도 및 마모저항성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 진크암모늄클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내구성 및 열안정성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 트리아세틴을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 경화속도를 향상시킬 뿐만 아니라, 동결 온도를 낮추어 동결융해저항성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 질산나트륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 점도 및 재료분리 저항성을 개선하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 세피올라이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물이 세균, 곰팡이 박테리아 등에 의해 부패되는 것을 방지하고, 상온에서 공기 중에서 산소에 의해 산화되는 방지하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 벤조산(benzoic acid)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 방수성, 내열성, 내염성 및/또는 접착성 등을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 아세틸레이티드라놀란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물이 시공되는 시공대상면에 적용되어 내수성을 개선하기 위하여 케이산 소다를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 분산성을 향상시키고 조성물의 혼합 후에도 다시 엉김현상이 발생하지 않도록 하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 로진산 나트륨을 더 포함할 수 있다.
또 따른 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 노화방지, 박리방지 및 균열 저항성 향상을 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 글루코노락톤(gluconolactone)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 분산성 및 유동성을 일정시간 유지할 수 있도록 하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 이타코닉 산을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 강도, 내마모성 및 내약품성 등을 개선하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 산화베릴륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 유동성을 높이면서 시공 후에는 강도를 증가시키고, 방수성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 규불화마그네슘을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 재료분리 저항성, 작업성 및 동결융해 내구성 등을 향상시키기 위하여 이미다졸린베타인을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내마모성, 내구성, 충전효과 및 증점효과 등을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 황산바륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내수성을 보강하고, 접착분리를 방지하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 아라고나이트(aragonite)를 더 포함할 수 있는데, 상기 아라고나이트는 사방정계의 탄산염 광물로서 잘게 분쇄가 가능하여 표면적을 증가시키기 쉬운 장점이 있어, 이를 접착제 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물이 시공되는 시공면의 알카리성을 회복시키고, 표면에 비활성막을 형성시킴으로써 부식을 방지하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 진크설페이트(zinc sulphate)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 신율과 강도를 개선하기 위하여 테트라 플루오로 에틸렌을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 신율 및 강도 개선의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경제적이지 못하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내화 및/또는 내열성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하프늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 흡수성, 투과성 및 보습성을 향상시키기 위하여 음이온 변성스타치의 일종인 스타치 포스페이트 에스테르를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 초기강도를 발현하고 균열저항성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리칼슘알루미네이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내식성, 내산성 및 내화성을 강화시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 지르코늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 접착력을 향상시키고 조성물이 시공되는 시공대상면의 공극을 충전하기 위하여 폴리메틸실세스키옥산(polymetylsilsesquioxane)을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 내화성 및 내마모성을 개선하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 마그네사이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 부착성을 향상시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 점도조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 자외선을 흡수하고 크랙의 발생을 방지하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하이드라진 페닐 트리아진을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 초기 접착력을 유지하기 위하여 톨루엔 및 검로진이 1:1의 중량비로 혼합된 톨루엔-검로진 혼합물을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 시공면의 균일성을 위하여 티오우레아를 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 시공면의 크랙을 방지하기 위하여 규회석을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물이 시공되는 시공면에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지함으로써 환경오염을 유발되는 것을 방지하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 내마모성 및 기계적 강도를 개선하기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 이황화텡스텐(WS2)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 성분들 간의 비중차에 따른 재료의 분리 현상을 방지하기 위하여 웰란 검(welan gum)을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 산성백토를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 점도 및/또는 보수성 개선을 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 조성물의 점성을 조절하고 건조성을 개선하기 위하여 황산나트륨을 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 건조성은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 저하되고, 그 함량이 1중량부 미만이면 점성이 낮아져 치밀한 내부조직 형성이 어려워져 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 내식성 및 내구성 개선시키기 위하여 주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 아질산 칼슘을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 접착제 조성물을 이용한 보수보강 공법을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 하기 보수보강 공법은 접착제 조성물의 일 실시양태로서 이에 한정되지 않고, 당업계의 통상적인 접착제 조성물을 이용한 보수보강 공법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 접착제 조성물을 이용한 보수보강 공법은 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
상기 표면처리단계가 종료된 후 복합섬유를 격자로 직조하여 제조한 하이브리드 복합섬유에
주제를 구성하는 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부, 반응성 희석제 10 내지 30중량부, 분산제 1 내지 5중량부, 침강방지제 1 내지 30중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 도포하여 상기 보수 또는 보강 대상표면에 부착하는 하이브리드 복합섬유 부착단계; 및
상기 하이브리드 복합섬유 부착단계가 종료된 후 양생시키는 양생단계를 포함한다.
여기서, 상기 복합섬유, 특정적으로 직조된 하이브리드 복합섬유는 구조물, 예를 들면 보, 슬래브, 기둥, 벽체, 옥상, 바닥 등의 콘크리트 구조물의 보수 및/또는 보강 공법에 적용함으로써, 우수한 장기 내구성, 내진 및 강도 등을 증가시키도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
특히, 상기 하이브리드 복합섬유, 특정적으로 직조된 하이브리드 복합섬유는 전술한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 복합섬유, 특정적으로 하이브리드 복합섬유라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 하이브리드 복합섬유는 적어도 두 개 이상의 섬유, 예를 들면 현무암 섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 메탈섬유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 직조한 것을 사용하는 것이 좋지만, 추천하기로는 유리섬유와 아라미드 섬유 및/또는 바잘트 섬유를 혼합한 것을 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 유리섬유와 아라미드 섬유 및/또는 바잘트 섬유의 혼합물로 하이브리드 복합섬유를 구성하는 경우, 전체 하이브리드 복합섬유 100중량%를 기준으로 유리섬유 65 내지 70중량%와 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 또는 이들의 혼합물 30 내지 35중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 유리섬유는 활용이 다양화되면서 전세계 연평균 생산량도 약 300만톤에 달하고 있다.
또한, 상기 유리섬유 또한 다양한 종류가 있으나, 물량을 기준으로 보면 유리섬유(E glass)가 주요 제품이다.
일반 유리섬유와 현무암 섬유를 비교해 보면, 유리섬유는 다양한 성분으로 되어 있고, 밀도가 2.6 내지 2.7g/㎤ 정도로 낮지만, 현무암섬유는 고강도, 고내열성이며, 복합재료로 사용할 경우 그 기능이 우수하다.
특히, 상기 현무암섬유는 강도 보강시 요구되는 경제성(낮은 비용)으로 인해, 다양한 용도로 사용이 가능하다.
더욱이, 현무암 섬유는 적당한 강도(단위면적당 강도기준), 높은 내산화성, 전기 절연성, 용이한 가공성 및 원료 조달, 매우 저렴한 가격 등의 특징이 있다.
이러한 면에서 카본섬유의 우위성은 저밀도 및 고강도에 국한된다고 볼 수 있으며, 고가이며 공급이 부족한 카본섬유에 비해 현무암섬유가 갖는 장점이 있다.
또한, 상기 아라마이드 섬유는 실의 형태로 뽑아 직물을 만드는 데 사용하는 필라멘트 형태, 분말형태로 형성하여 제품을 만드는 데 사용하는 펄프형태, 실의 두께를 자유롭게 조정함은 물론 따른 성질의 실과 혼방하여 사용하기 위해 약한 분쇄가공을 한 스테플 형태가 있는데, 본 발명에서는 필요에 따라 이중 선택된 어느 하나의 형태로 적용될 수 있다.
한편, 상기 아라미드 섬유는 단일 형상을 갖는 것이며, 그 길이는 1 내지 100mm, 바람직하게는 3 내지 40mm이며, 단면의 직경 또는 두께는 1 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 40㎛이다. 상기 아라미드의 길이 및 직경 또는 두께는 목적하는 접착제 조성물의 품질, 내구 성능과 인장강도, 휨강도 및 인성 등에 따라 최적 범위로 조절할 수 있으며, 단일 형상을 유지하는 단일 길이 및 단일 직경으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아라미드에서 단일 형상이라 함은 길이 또는 직경 중 어느 하나라도 상이한 섬유가 혼합되지 않은 것을 의미하며, 접착제 조성물 내의 분산성 측면에서 단일 길이 및 단일 직경의 단일 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아라미드는 5mm의 게이지 길이(gauge length)로 측정한 강도가 8.5g/d 이상, 바람직하게는 9.5g/d이상이고, 5mm의 게이지 길이로 측정한 신도가 60 내지 135%, 바람직하게는 75 내지 115%가 될 수 있다.
본 발명에서 상기 아라미드의 강도 및 신도가 상기 범위를 벗어나면 접착제 조성물, 특정적으로 접착제 조성물의 균열저항 등을 개선하는 효과가 미약해질 수 있다.
상기 아라미드는 상대점도(RV)가 2.9 이상, 바람직하게는 3.2 이상이 될 수 있으며, 아라미드의 상대점도(RV)가 상기 범위 보다 낮으면 섬유자체의 강도 및 내마모 특성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 아라미드는 섬도가 1 내지 10 데니어, 바람직하게는 1.5 내지 5 데니어인 것을 사용할 수 있다.
특정 양태로서, 상기 아라미드 섬유는 분산제가 코팅된 형태를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분산제가 코팅된 아라미드(aramid)는 인장력, 내마모성, 내구성 등이 뛰어나다는 장점이 있어서 이를 접착제 조성물이 적용되면, 앞서와 같은 아라미드 고유의 특성을 접착제 조성물에 부여할 수 있으며, 또한, 아라미드는 낮은 열전도도 특성 때문에 단열성능을 향상시킬 수 있다.
다른 특정 양태로서, 상기 아라미드 섬유는 그 표면에 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 코팅액으로 코팅될 수 있으며, 이러한 코팅을 통해 분산성과 접착제 조성물과의 결합력이 크게 향상될 수 있다.
아라미드의 분산성과 결합력의 개선효과를 고려하면, 상기 코팅액의 코팅량은 아라미드 전체 중량 대비 0.5 내지 3중량%가 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 바잘트 섬유는 뛰어난 내약품성, 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 인장강도, 인장계수 등의 물리적 성질이 높고, 탄소섬유, 실리카 등과 같은 특수섬유보다 가격이 저렴하다.
바람직한 바잘트 섬유는 현무암으로부터 추출된 섬유로서, 당업계의 통상적인 바잘트 섬유라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 바잘트 섬유 100중량%를 기준으로 산소 35 내지 45중량%; 규소 20 내지 26중량%; 알루미늄 5 내지 15중량%; 철 5 내지 10중량%; 칼슘 2 내지 8중량%; 마그네슘 1 내지 3중량%; 나트륨0.5 내지 1.5중량%, 칼륨 0.5 내지 1.5중량%; 티타늄 0.1 내지 1중량% 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 바잘트 섬유를 사용하는 것이 좋다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
비스페놀 A형 에폭시 수지 100g, 비스페놀 F형 에폭시 수지 40g, 1, 4-부타디올 디글리시딜 에스터 20g, IPDI(isophorone diisocyante) 3g, 침강방지제[데구사(DEGUSSA)] 2g, 및 미네랄오일 2g을 혼합하여 주제를 제조한 뒤
톨유 100g, 침강방지제[데구사(DEGUSSA)] 2g, 및 미네랄오일 2g을 혼합하여 경화제를 제조하고,
상기 주제 150g 및 경화제 75g을 서로 혼합하여 접착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 질화알루미늄 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 이산화규소 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 푸탈산 수지 니스 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 소디윰스테아레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 규산칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 진크암모늄클로라이드 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 트리아세틴 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 질산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 세피올라이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 벤조산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 아세틸레이티드라놀란 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 케이산 소다 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 로진산 나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 글루코노락톤 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 이타코닉 산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 산화베릴륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 규불화마그네슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 테트라메틸렌 디이소시아네이트 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 이미다졸린베타인 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 황산바륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 아라고나이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 진크설페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 테트라 플루오로 에틸렌 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 하프늄 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 스타치 포스페이트 에스테르 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 트리칼슘알루미네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 지르코늄 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 폴리메틸실세스키옥산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 마그네사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 부틸글리시딜에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 하이드라진 페닐 트리아진 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 톨루엔 및 검로진이 1:1의 중량비로 혼합된 톨루엔-검로진 혼합물 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 티오우레아 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 규회석 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 디메틸 암모늄 클로라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 이황화텡스텐 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 웰란 검 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 산성백토 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 41]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 42]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 황산나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 43]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 아질산 칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 44]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 주제에 실시예 2 내지 실시예 43에 따라 부가된 부가물을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실 험]
가로세로 10cm 크기의 콘크리트면에 실시예들에 따라 제조된 접착제를 각각 도포한 뒤 68%의 유리섬유와 32%의 아라미드 섬유로 이루어진 직조된 하이브리드 복합섬유를 망사형으로 부착시켜 경화하였다.
그 다음 부착지점의 부착성, 방수성, 유해성 용출, 건조수축률 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
| 방수성능 (%) | 부착성 | 유해성 용출 | 건조수축률(ｕ) | |
| 실시예 1 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 2 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 3 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 4 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 5 | 98 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 6 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 7 | 99 | 좋음 | 불검출 | 177 |
| 실시예 8 | 99 | 좋음 | 불검출 | 173 |
| 실시예 9 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 10 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 11 | 98 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 12 | 99 | 좋음 | 불검출 | 178 |
| 실시예 13 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 14 | 98 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 15 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 16 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 17 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 18 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 19 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 20 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 21 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 22 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 23 | 99 | 좋음 | 불검출 | 177 |
| 실시예 24 | 98 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 25 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 26 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 27 | 98 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 28 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 29 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 30 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 31 | 98 | 좋음 | 불검출 | 177 |
| 실시예 32 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 33 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 34 | 98 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 35 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 36 | 99 | 좋음 | 불검출 | 177 |
| 실시예 37 | 98 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 38 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 39 | 99 | 좋음 | 불검출 | 174 |
| 실시예 40 | 99 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 41 | 98 | 좋음 | 불검출 | 176 |
| 실시예 42 | 99 | 좋음 | 불검출 | 175 |
| 실시예 43 | 99 | 좋음 | 불검출 | 178 |
| 실시예 44 | 98 | 좋음 | 불검출 | 177 |
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예들에 따라 제조된 접착제 조성물의 방수성, 부착성 및 건조수축률이 좋고, 유해성분이 용출되지 않는 것으로 나타났다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 따른 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)
- 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부; 반응성 희석제 10 내지 30중량부; 분산제 1 내지 5중량부; 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와
지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부; 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하되,
주제에는 질화알루미늄을 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
주제에는 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
주제에는 소디윰스테아레이트를 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
주제에는 글루코노락톤을 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
주제에는 산화베릴륨을 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
주제에는 아라고나이트를 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
주제에는 하프늄를 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
주제에는 스타치 포스페이트 에스테르를 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며,
주제에는 하이드라진 페닐 트리아진을 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 접착제 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 구조물의 보수 또는 보강 대상표면을 깨끗하게 표면처리 하는 표면처리단계;
상기 표면처리단계가 종료된 후 복합섬유를 격자로 직조하여 제조한 하이브리드 복합섬유에 비스페놀 A형 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 내지 60중량부, 반응성 희석제 10 내지 30중량부, 분산제 1 내지 5중량부, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 주제와 지방산, 톨유, 테트라에틸렌펜타민과의 반응 생성물 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 100중량부 기준으로, 침강방지제 1 내지 3중량부, 및 소포제 1 내지 3중량부를 포함하는 경화제가 1: 0.4 내지 0.6의 중량비율로 혼합된 것을 포함하는 접착제 조성물을 도포하여 상기 보수 또는 보강 대상표면에 부착하는 하이브리드 복합섬유 부착단계; 및
상기 하이브리드 복합섬유 부착단계가 종료된 후 양생시키는 양생단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수보강 공법.
- 제4항에 있어서,
상기 직조하여 제조한 하이브리드 복합섬유는 하이브리드 복합섬유 100중량%를 기준으로 유리섬유 65 내지 70중량%와 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 또는 이들의 혼합물 30 내지 35중량%을 포함하는 콘크리트 구조물의 보수보강 공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220118206A KR102516275B1 (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220118206A KR102516275B1 (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법 |
Publications (1)
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| KR102516275B1 true KR102516275B1 (ko) | 2023-03-30 |
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| KR1020220118206A KR102516275B1 (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법 |
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2022
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