KR102582451B1 - 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법 - Google Patents

수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 5 내지 25 중량%를 포함하고;
상기 기능성 무기 충전재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 플라이애시 10 내지 30 중량부, 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 1 내지 20 중량부, 에틸렌 초산 비닐 수지(EVA) 섬유 0.1 내지 5 중량부, 황산알루미늄칼륨 0.1 내지 5 중량부, 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 0.1 내지 5 중량부 및 귀사문석 분말 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 수분대응성 혼화제는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 카르복시메틸셀롤로오스 10 내지 40 중량부, 하이드로콜로이드 입자 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1의 하이드록시스틸렌 0.1 내지 5 중량부, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실글리세린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써,
경화 시 수분대응성 혼화제의 결합력에 의해 내부에서 필요 수분은 유지하고 외부 표면에서 불필요 수분은 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있고, 콘크리트 구조물의 파손부 처리 시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 관한 것이다.
[화학식 1]

(식 중, n은 6 내지 10의 정수이고, m은 6 내지 10의 정수임)

Description

수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법{WATER RESPONSIVE TYPE MORTAR COMPOSITION AND CONSTRUCTING METHOD FOR REPAIRING-REINFORCING CONCRETE STRUCTURE USING THE SAME}
본 발명은 경화 시 수분대응성 혼화제의 결합력에 의해 내부에서 필요 수분은 유지하고 외부 표면에서 불필요 수분은 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 콘크리트 구조물의 파손부 처리시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 뿐만 아니라 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 관한 것이다.
건축 또는 토목 구조물의 구축에 이용되는 콘크리트는 시멘트, 물, 골재 등을 포함하며, 수화반응에 의해 경화되는 성질을 가져 건축재로서의 품질이 좋고 경제적이며 반영구적이기 때문에 거의 오천년의 역사를 가지고 건설재료에 사용되고 있다.
이러한 콘크리트 구조물은 필연적으로 노후화 현상이 발생된다. 상기 노후화 현상은 구조물의 성능을 점진적으로 저하시키게 되며, 적절한 유지 관리를 실시하지 않으면 장기적으로 변화되는 환경과 누적된 노후화 현상 및 균열 확대 등에 의하여 콘크리트 구조물 및 강재의 안전성에 심각한 위해를 줄 수 있다
구체적으로 콘크리트는 사용기간이 경과됨에 따라 미세균열 및 이음부위의 작업불량, 외력에 의한 크랙이 발생될 수 있으며, 이로 인하여, 노후화가 심화되는 경우에는 매설된 강재까지도 부식되어 구조물의 내구성이 저하되어 구조물의 기능을 손상시키는 문제점이 있었다. 또한, 수분이 콘크리트 내부에 침투하게 되면 상기한 문제는 더욱 심각하게 악화될 수 있고, 특히, 정수장 등과 같이 콘크리트 표면이 습윤 상태인 구조물에 대한 신축 또는 보수공사가 이루어질 때에는 수분이 충분히 증발되지 않고 구조물 내부로 침투하여 구조물의 내구성에 악영향을 줄 수 있었다. 또한, 콘크리트 표면이 습윤 상태이면 시공면에 도막재가 시공면에 제대로 부착되지 못하면서 바탕면의 거동에 대한 대응성이 떨어져 도막재가 들뜨거나 균열이 발생하는 문제점이 있었다. 최근들어, 수중에 건설되는 교량의 기초와 대형 수중 콘크리트 구조물의 현장시공사례가 늘어나면서 콘크리트 타설 중 수중에서 콘크리트 내의 시멘트와 골재가 물에 의해 분리되는 문제점이 있다.
이러한 콘크리트 구조물은 보수보강을 통한 지속적인 유지관리가 필요하며, 특히 재료나 시공 및 구조 등의 문제가 자연 환경적 요인과 복합적으로 작용할 경우 콘크리트 구조물의 보수보강의 수요는 더욱 증가한다. 또한, 콘크리트 구조물의 보수보강 시공은 콘크리트의 열화정도 및 한정된 교통통제 상황을 고려하여, 신속하고 긴급으로 진행되어야 하므로 보수보강용 모르타르 조성물은 속경성이 중요한 성능으로 요구된다.
따라서, 콘크리트 구조물은 시공 시 균열을 제어할 수 있는 공법이나 다양한 방법의 보수공법을 도입할 필요가 있다. 균열 제어 공법은 균열 발생을 저감할 수 있는 각종 섬유를 콘크리트에 혼입하여 타설하거나 와이어매시를 콘크리트 구조물 내부에 설치하는 방법이고, 균열 보수 공법은 열화된 기존 콘크리트를 제거하고, 시멘트 재료에 폴리머 등을 혼입하여 물리적 성능, 강도 및 내구성 등을 향상시킨 폴리머 시멘트 모르타르를 사용하는 보수 공법이다.
그러나, 기존의 균열 제어 공법은 콘크리트 구조물에 발생하는 균열을 완벽히 방지하지 못하므로 추가적인 보수가 필요하여 근본적인 대책이 될 수 없다. 또한 균열보수 공법은 보수된 부분도 추가적인 균열이 발생할 수 있어 지속적인 유지 관리가 필요하고 특히 열악한 환경에서는 수분이 급격하게 날아가면서 강도가 크게 저하되거나 균열저항성이 낮아지는 문제점이 여전히 남아 있었다. 이 경우, 재보수 공사는 그 시공이 1차 보수와 비교하여 더욱 복잡하고, 시공비용이 더욱 증가하며, 치핑, 그라인딩 등의 공정으로 이물질이 추가적으로 발생하기 때문에 품질 관리에 어려움이 있는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0839491호 대한민국 등록특허 제10-1366294호 대한민국 등록특허 제10-1720037호 대한민국 등록특허 제10-1914473호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 경화 시 필요 수분은 내부에 유지하고 불필요 수분은 외부 표면으로 통하여 방출하는 수분 분리 과정과 동시에 강도 저하 없이 급속한 경화가 가능하고, 콘크리트 구조물의 파손부 처리 시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있고, 기존 콘크리트 구조물에 대한 접착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 성능이 향상되고, 방수성, 내부식성, 내화학성, 내구성, 내수성, 습기투과저항성, 중성화 방지, 동결융해, 염해에 대한 내성, 내약품성, 압축강도 회복률이 우수한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법을 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 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 5 내지 25 중량%를 포함하고;
상기 기능성 무기 충전재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 플라이애시 10 내지 30 중량부, 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 1 내지 20 중량부, 에틸렌 초산 비닐 수지(EVA) 섬유 0.1 내지 5 중량부, 황산알루미늄칼륨 0.1 내지 5 중량부, 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 0.1 내지 5 중량부 및 귀사문석 분말 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 수분대응성 혼화제는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 카르복시메틸셀롤로오스 10 내지 40 중량부, 하이드로콜로이드 입자 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1의 하이드록시스틸렌 0.1 내지 5 중량부, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실글리세린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 제공한다.
(식 중, n은 6 내지 10의 정수이고, m은 6 내지 10의 정수임)
상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여 대두싹 추출물 1 내지 5 중량부를 혼합한 후 건조하여 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트가 제조되고,
상기 대두싹 추출물은 건조된 대두싹 중량 대비 10 내지 25배 중량의 물을 가하여 0.7 내지 0.8 기압 및 75 내지 80 ℃의 온도에서 6 내지 10 시간 동안 추출하여 수 추출액을 제조하는 단계; 상기 수 추출액이 농축된 추출 농축액을 음이온 수지로 분리 처리하고 농축하여 수지 농축액을 제조하는 단계; 상기 수지 농축액에 에탄올을 혼합하고 교반 및 정치로 침전 처리하여 상청액을 제조하는 단계; 및 상기 상청액을 진공 건조하여 대두싹 추출물을 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여 아세틸헵타펩티드-4 0.1 내지 1 중량부 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol) 0.1 내지 1 중량부를 더 혼합하여 제조된 것일 수 있다.
상기 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머는 불소계 용매에, 퍼플루오로 엘라스토머를 용해시켜 퍼플루오로 엘라스토머 용액을 제조하는 단계; 질소 함유 화합물 조건하에서 플라즈마 처리하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 상기 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에, 표면이 개질된 탄소나노튜브 0.1 내지 1 중량부, 힌더스계 아민화합물 0.01 내지 0.1 중량부 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate) 0.01 내지 0.1 중량부를 혼합하여 분산시킨 후, 건조하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머를 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것이고,
상기 퍼플루오로 엘라스토머는 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 갖는 불화에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르계 고무이고,
상기 분산은 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에, 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논 0.01 내지 0.1 중량부를 더 혼합하여 제조된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S2); 상기 마무리된 표면에 프라이머 처리하는 단계(S3); 상기 프라이머 처리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법을 제공한다.
상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 천정 및 벽체에 적용되는 경우, 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 50 내지 70 중량%, 기능성 무기 충전재 10 내지 30 중량%, 수분대응성 혼화제 15 내지 20 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것이고;
상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 바닥면에 적용되는 경우, 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 50 중량%, 기능성 무기 충전재 40 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 1 내지 10 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 의하면, 경화 시 수분대응성 혼화제의 결합력에 의해 내부에서는 필요 수분을 유지하고 외부 표면에서는 불필요 수분을 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 파손부 처리 시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있고, 기존 콘크리트 구조물에 대한 접착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 성능이 향상되고, 방수성, 내부식성, 내화학성, 내구성, 내수성, 습기투과저항성, 중성화 방지, 동결융해, 염해에 대한 내성, 내약품성, 압축강도 회복률이 우수하여, 추가적인 균열에 의한 추가 공사를 하지 않아도 보수 및 복구 효과를 향상시켜 유지관리 수요 발생을 억제하고 관련 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2의 모르타르 조성물의 충전성 확인을 위한 U-형 박스 플로우 시험 장치의 개략도를 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 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 5 내지 25 중량%를 포함하고;
상기 기능성 무기 충전재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 플라이애시 10 내지 30 중량부, 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 1 내지 20 중량부, 에틸렌 초산 비닐 수지(EVA) 섬유 0.1 내지 5 중량부, 황산알루미늄칼륨 0.1 내지 5 중량부, 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 0.1 내지 5 중량부 및 귀사문석 분말 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 수분대응성 혼화제는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 카르복시메틸셀롤로오스 10 내지 40 중량부, 하이드로콜로이드 입자 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1의 하이드록시스틸렌 0.1 내지 5 중량부, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실글리세린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
(식 중, n은 6 내지 10의 정수이고, m은 6 내지 10의 정수임)
본 발명의 일 구현예에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 의하면, 경화 시 수분대응성 혼화제의 결합력에 의해 내부에서 필요 수분은 유지하고 외부 표면에서 불필요 수분은 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 파손부 처리시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있고, 기존 콘크리트 구조물에 대한 접착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 성능이 향상되고, 방수성, 내부식성, 내화학성, 내구성, 내수성, 습기투과저항성, 중성화 방지, 동결융해, 염해에 대한 내성, 내약품성, 압축강도 회복률이 우수하여, 추가적인 균열에 의한 추가 공사를 하지 않아도 보수 및 복구 효과를 향상시켜 유지관리 수요 발생을 억제하고 관련 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 5 내지 25 중량%를 포함한다.
일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 굵은골재는 입경 5 ㎜를 초과하는 골재를 의미하고, 본 발명의 명세서에서 사용되는 잔골재라 함는 입경이 5㎜ 이하의 골재를 의미한다. 이러한 상기 잔골재는 본 발명의 성능회복기능 및 필요수분 유지기능이 뛰어난 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물에 10 내지 80 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
보다 바람직한 상기 잔골재는 실리카질 규사를 사용함으로써, 우수한 유동성, 강도, 내마모성, 내화학성, 중성화 저항성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 실리카질 규사는 입자 크기가 4호사 내지 8호사(0.05 내지 3.0 ㎜)인 것이 바람직하다. 실리카질 규사의 입자크기가 너무 큰 경우에는 조성물의 유동성이 저하될 수 있는 문제점이 있고, 실리카질 규사의 입자크기가 너무 작은 경우에는 조성물의 작업성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 기능성 무기 충전재는 콘크리트 구조물의 파손부 처리시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있고, 기존 콘크리트 구조물에 대한 접착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 성능이 향상되고, 방수성, 내부식성, 내화학성, 내구성, 내수성, 습기투과저항성, 중성화 방지, 동결융해, 염해에 대한 내성, 내약품성, 압축강도 회복률을 향상시키는 기능을 한다. 이로써, 추가적인 균열에 의한 추가 공사를 하지 않아도 보수 및 복구 효과를 향상시켜 유지관리 수요 발생을 억제하고 관련 비용을 절감할 수 있다.
이러한 상기 기능성 무기 충전재는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물에 5 내지 80 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 기능성 무기 충전재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 플라이애시 10 내지 30 중량부, 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 1 내지 20 중량부, 에틸렌 초산 비닐 수지(EVA) 섬유 0.1 내지 5 중량부, 황산알루미늄칼륨 0.1 내지 5 중량부, 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 0.1 내지 5 중량부 및 귀사문석 분말 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
먼저, 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 분말도가 4,500 내지 9,500 ㎠/g인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이하, 상기 기능성 무기 충전재를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 빠른 경화특성을 제공하여, 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, 10 내지 30 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 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 초기강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 플라이애시는 장기강도를 개선하고, 우수한 균열억제성능 및 수축 저항성능을 제공하며, 시멘트 경화체의 수화조직을 치밀하게 하여 내화학성, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 플라이애시는 유동층보일러 방식의 화력발전소에서 산업부산물로 발생되는 플라이애시 100 중량부를 30 내지 50 중량부의 수분으로 수화시킨 후 분쇄과정을 거쳐 얻어지는 것으로, CaO와 SO3 등의 주성분이 수화되어 생성된 Ca(OH)2의 자극효과에 의해, 포졸란 반응이 초기에 활성화되어 속경성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 플라이애시의 수화과정에서 30 내지 50 중량부의 수분과 함께, 1 내지 15 중량부의 글루콘산나트륨를 더욱 혼합하여 수화시킨 후, 분쇄한 것을 사용함으로써, 상기한 효과가 더욱 개선될 뿐만 아니라, 우수한 강도 개선 효과와 항균 및 탈취 성능을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 플라이애시는 분말도가 4,500 내지 7,000 ㎠/g가 되도록 분쇄된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 플라이애시는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 플라이애시의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 플라이애시의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 알루미나 실리케이트계 세노스페어 분말은 화력발전소에서 석탄을 연소 후 발생되는 플라이애쉬 중에서 습식 또는 건식방법으로 포집하여 가공한 것이다.구체적으로, 내부에 기체(CO2 또는 N2)가 충전되어 있는 알루미나 실리케이트 계열의 구형 유리질 중공체(Hollow Microsphere)로서 종류에 따라 타 광물성 필러(Feller)에 비해 초경량성, 방음성, 절연성, 유동성의 특성을 가져 시멘트계 결합재의 작업성 및 평활성이 개선되고 부착강도 및 내구성을 증가시키는 역할을 한다.
이러한 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 함량이 너무 많은 경우에는 더 이상의 개선효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 에틸렌초산비닐 수지(EVA) 섬유는 성분 간의 연결성을 높여서 경화 후 크랙 현상을 방지하고, 인장강도 등의 강한 내진 특성을 갖도록 하는 역할을 한다.상기 에틸렌초산비닐 수지 섬유는 평균길이가 10 내지 20 mm인 것이 바람직하다. 상기 평균길이가 10 mm 미만이면 인장강도 향상 효과가 미진할 수 있고, 상기 평균길이가 20 mm을 초과하는 경우에는 다른 성분과 혼합 시 엉킨고 뭉쳐져 혼합이 제대로 수행되지 못할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 에틸렌초산비닐 수지(EVA) 섬유는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 함량이 너무 많은 경우에는 기계적 물성은 우수하나 시공성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 황산알루미늄칼륨은 시멘트 경화체의 수축을 보상하여 시멘트 경화체의 자기수축 및 건조수축으로 인하여 발생하는 균열과 내구성능 저하를 방지하는 역할을 한다. 또한, 속경성, 습윤경화성능, 수분 분리능, 응집력, 부착강도, 내화학성, 내염해성, 중성화 저항성, 동경융해저항성 등을 개선하는 역할을 한다.
이러한 황산알루미늄칼륨은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 황산알루미늄칼륨의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 황산알루미늄칼륨의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머는 불소계 용매에, 퍼플루오로 엘라스토머를 용해시켜 퍼플루오로 엘라스토머 용액을 제조하는 단계; 질소 함유 화합물 조건하에서 플라즈마 처리하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 상기 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에, 표면이 개질된 탄소나노튜브 0.1 내지 1 중량부, 힌더스계 아민화합물 0.01 내지 0.1 중량부 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate)) 0.01 내지 0.1 중량부를 혼합하여 분산시킨 후, 건조하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머를 제조하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기와 같은 조건 및 방법으로 제조된 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머는 휨강도, 압축강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 방수성, 내수성, 내화학성, 동결융해, 염해에 대한 내성의 고내구성을 개선하는 기능을 한다. 또한, 재료분리가 억제되어 재료손실을 방지할 수 있으며, 습윤 환경에서 수분 분리력이 증대되어 우수한 경화성능을 제공할 수 있는 역할을 한다.
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상기 퍼플루오로 엘라스토머는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 특별히 한정하지는 않으나, 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 갖는 불화에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르계 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE), 퍼플루오로에틸비닐에테르(PEVE) 및 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 퍼플루오로 엘라스토머를 용해시키는 불소계 용매는 퍼플루오로 엘라스토머를 용해시킬 수 있는 것으로 퍼플루오로타화수소기를 갖는 용매이면 특별히 한정하지는 않으며, 취급 용이성 및 용매의 비점 등을 고려하면 탄소수가 3 내지 7인 퍼플루오로타화수소기인 것이 바람직하다. 또한, 상기 불소계 용매는 퍼플루오로 엘라스토머의 분산성과 용매 제거의 용이성 등을 고려하면 비점이 70 내지 140 ℃인 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 구체적으로 강도 향상 등을 고려하면 상기 탄소나노튜브는 평균 직경이 1 내지 10 nm이고 평균 길이가 100 내지 500 ㎛이고 BET 비표면적은 800 내지 2000 ㎡/g 인 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 처리는 암모니아, 아미노 함유 유기 화합물(에틸렌디아민) 등의 질소 가스 이외의 질소 함유 화합물 조건하에서, 글로우 방전에 의해 발생하는 플라즈마에 탄소나노튜브를 노출시킴으로써 수행할 수 있다. 이러한 플라즈마 처리 조건은 플라즈마 조사면의 단위 면적당의 에너지 출력이 0.05 내지 2 W/㎠이고, 가스 압력은 150 Pa이하이고, 처리 시간은 10 내지 400 분인 것이 바람직하다. 이때, 플라드마 처리 용기는 회전 가능한 드럼 형식이 바람직하다.
상기 표면이 개질된 탄소나노튜브는 상기 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에 대하여 0.1 내지 1 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 표면이 개질된 탄소나노튜브의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 표면이 개질된 탄소나노튜브의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 본 발명은 표면이 개질된 탄소나노튜브와 함께 힌더스계 아민화합물 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate)을 혼합 사용한다. 상기 힌더스계 아민화합물 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate)는 표면이 개질된 탄소나노튜브의 분산성 및 혼화성을 향상시키면서 콘크리트 구조물과의 부착강도를 향상시키고 원활한 수분 분리 과정을 진행시키는 역할을 수행한다. 또한, 산화 및 열화 등의 조건에서 퍼플루오로 엘라스토머와 표면이 개질된 탄소나노튜브와의 분리 가능성을 저하시키는 역할을 수행한다.
상기 힌더드아민계 화합물은 예를 들면 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바게이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)ㆍ디(트리데실)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)ㆍ디(트리데실)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 비스(1,2,2,4,4-펜타메틸-4-피페리딜)-2-부틸-2-(3,5-디제3부틸-4-하이드록시벤질)말로네이트, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀/숙신산디에틸 중축합물, 1,6-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜아미노)헥산/2,4-디클로로-6-모르폴리노-s-트리아진 중축합물, 1,6-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜아미노)헥산/2,4-디클로로-6-제3옥틸아미노-s-트리아진 중축합물, 1,5,8,12-테트라키스[2,4-비스(N-부틸-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트리아진-6-일]-1,5,8,12-테트라아자도데칸, 1,5,8,12-테트라키스[2,4-비스(N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트리아진-6-일]-1,5,8-12-테트라아자도데칸, 1,6,11-트리스[2,4-비스(N-부틸-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트리아진-6-일]아미노운데칸, 1,6,11-트리스[2,4-비스(N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트리아진-6-일]아미노운데칸, 비스{4-(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸)피페리딜}데칸디오네이트, 비스{4-(2,2,6,6-테트라메틸-1-운데실옥시)피페리딜)카보네이트 등이 사용될 수 있다.
상기 힌더스계 아민화합물 및 상기 글리세릴 카프릴레이트는 각각 상기 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 힌더스계 아민화합물 및 상기 글리세릴 카프릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 힌더스계 아민화합물 및 상기 글리세릴 카프릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하되거나 표면이 개질된 탄소나노튜브의 접착력이 오히려 저하될 수 있다.
또한, 상기 분산 시 기존 콘크리트 구조물에 대한 균열 등의 성능 저하 요소를 보수 및 복원하는 효과를 향상시키기 위하여 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논을 추가로 더 혼합할 수 있다.
상기 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논은 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논의 함량이 너무 많은 경우에는 가격 경쟁력이 저하될 수 있다.
이러한 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머의 함량이 너무 많은 경우에는 성능 저하 요소의 보수 및 복원 효과가 저하되거나 가격경쟁력이 저하될 수 있다.
상기 귀사문석 분말은 더욱 빠른 경화특성을 제공하여, 재료분리 억제 및 재료손실을 효과적으로 방지하고, 우수한 습윤경화성능, 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능을 제공하는 기능을 한다. 또한, 우수한 강도, 내마모성, 내화학성, 염해에 대한 내성 등의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 귀사문석 분말은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 귀사문석 분말의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 귀사문석 분말의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하되거나, 제조 원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 수분대응성 혼화제는 경화 시 상기 혼화제의 결합력에 의해 내부에서 필요 수분은 유지하고 외부 표면에서 불필요 수분은 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있는 기능을 한다.
이러한 상기 수분대응성 혼화제는 상기한 향상 효과를 고려하여, 본 발명의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물에 0.01 내지 20 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 상기 수분대응성 혼화제는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 카르복시메틸셀롤로오스 10 내지 40 중량부 하이드로콜로이드 입자 1 내지 10 중량부, 상기 화학식 1의 하이드록시스틸렌 0.1 내지 5 중량부, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실글리세린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
먼저, 상기 폴리아미드는 우수한 부착강도, 응집력, 재료분리 방지성, 습윤경화성능, 방수성, 내수성, 내화학성, 동결융해, 염해에 대한 내성의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
이하, 상기 수분대응성 혼화제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 폴리아미드 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 카르복시메틸셀롤로오스는 수분 대응력, 응집력, 균열억제성능, 휨강도 및 인장강도 등의 역학적 강도를 향상시키는 역할을 한다.
이러한 카르복시메틸셀롤로오스는 폴리아미드 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 카르복시메틸셀롤로오스의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 하이드로콜로이드 입자는 모르타르 조성물의 경화 과정에서 팽윤성이 부여되어 수중 내 부착 강도와 내부에서의 필요 수분의 유지력을 향상시키고, 동시에 응집력, 균열억제성능, 모르타르의 유연성 및 가공성을 증진시키는 역할을 수행한다.
상기 하이드로콜로이드 입자는 친수성 고분자가 물리적 결합 예를 들어, 수소 결합, 반데르발스 힘, 혹은 소수성 상호작용, 또는 화학적 결합 예를 들어, 공유 결합에 의해 3차원의 가교를 형성하고 있는 망상 구조를 갖는 입자로서 높은 함수율을 나타낼 수 있다. 이러한 하이드로콜로이드 입자들을 구성하는 친수성 고분자는 천연 친수성 고분자인, 예를 들어, 펙틴, 젤라틴, 셀룰로오스 구체적으로, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 콜라겐, 덱스트란, 엘라스틴, 키틴, 키토산, 알긴산 나트륨(Sodium Alginate); 또는 합성 친수성 고분자인 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol), 폴리비닐 피롤리돈(Polyvinyl Pyrrolidone), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리히드록시에틸 메타크릴레이트(Polyhydroxyethyl methacrylate), 실리콘(Silicone); 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 하이드로콜로이드 입자들은 상기 친수성 고분자를 3차원 망상구조로 형성하기 위한 가교제를 추가로 포함할 수 있는데, 가교제는 염화 칼슘(Calcium Chloride), 황산 칼슘(Calcium Sulfate), 질산 칼슘(Calcium Nitrate), 질산 아연(Zinc Nitrate), 염화 아연(Zinc Chloride), 황산 아연(Zinc Sulfate), 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate),또는 글루타르알데히드(Glutaraldehyde)일 수 있다. 이러한 가교제는 이에 한정되는 것은 아니며 상기 친수성 고분자의 종류에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에서 사용되는 상기 하이드로콜로이드 입자들은 일례로 칼슘 이온에 의해 가교된 알지네이트일 수 있다.
이러한 하이드로콜로이드 입자는 상기 폴리아미드 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 하이드로콜로이드 입자의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 하이드로콜로이드 입자의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 화학식 1의 하이드록시스틸렌은 우수한 부착강도와 휨강도, 인장강도 등의 강도성능을 증진시키고, 우수한 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능을 제공하며, 우수한 방수성, 내수성, 내열성의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다. 또한, 우수한 유동성, 응집력, 재료분리 방지성 및 습윤경화성능을 제공하여, 시공시간이 짧으면서도 시공이 용이하도록 하는 기능을 한다.
이러한 화학식 1의 하이드록시스틸렌은 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 화학식 1의 하이드록시스틸렌의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1의 하이드록시스틸렌의 함량이 너무 많은 경우에는 내마모성능이 저하되거나, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여 대두싹 추출물 1 내지 5 중량부를 혼합한 후 건조하여, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트가 제조된다. 상기 혼합은 대두싹 추출물의 안정적인 배합을 고려하면 건식 혼합이 바람직하다.
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상기 히드록시아파타이트는 인회석 중 1가의 음이온으로, 수산기를 주로 포함하고 척추동물의 치아나 뼈와 같은 경조직의 주요 성분이다. 본 발명은 천연물 유래 또는 다양한 방법으로 합성된 합성물 등 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 또한, 시판되는 제품도 사용 가능하며 구체적으로 SP-1 구상 하이드록시아파타이트 제품((주)산기제), FL-HAP 제품(태평화학산업(주)), DN-HAP(SH)제품(대일본화성(주)), 바이오 아파타이트 제품((주)일본 배리어 프리제), 코랄 아파타이트 제품(코럴 인터내셔널(주)) 등을 들 수 있다.
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상기 대두싹 추출물은 구체적으로 건조된 대두싹 중량 대비 10 내지 25배 중량의 물을 가하여 0.7 내지 0.8 기압 및 75 내지 80℃의 온도에서 6 내지 10 시간 동안 추출하여 수 추출액을 제조하는 단계; 상기 수 추출액이 농축된 추출 농축액을 음이온 수지로 분리 처리하고 농축하여 수지 농축액을 제조하는 단계; 상기 수지 농축액에 에탄올을 혼합하고 교반 및 정치로 침전 처리하여 상청액을 제조하는 단계; 및 상기 상청액을 진공 건조하여 대두싹 추출물을 제조하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기와 같은 조건 및 방법으로 제조된 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 경화 시 필요 수분과 불필요 수분의 적절한 수분 분리능을 발휘하며, 우수한 균열억제성능, 자기치유성능 및 수축 저항성능을 제공하는 역할을 수행한다.
상기 수 추출액은 대두싹을 선별, 수세, 건조하여 정수된 물로 0.7 내지 0.8 기압 및 75 내지 80 ℃의 온도에서 열수상태를 유지하면서 건조된 대두싹을 6 내지 10 시간 동안 추출한다.
상기 음이온 수지는 강알칼리성 음이온 교환 수지, 약알칼리성 음이온 교환 수지 및 약산성 음이온 교환 수지로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로 717형 강알칼리성 스티렌계 음이온 교환 수지, 711형 강알칼리성 스티렌계 음이온 교환 수지, D201형 매크로포러스 강알칼리성 스티렌계 음이온 교환 수지, D218형 매크로포러스 강알칼리성 아크릴계 음이온 교환 수지, D301-G형 매크로포러스 약산성 스티렌계 음이온 교환 수지 및 D301형 매크로포러스 약알칼리성 스티렌계 음이온 교환 수지로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
이때, 상기 음이온 수지의 사용량과 대두싹 원재료의 투입량의 중량비는 1:1 내지 32인 것이 바람직하다. 또한 액체가 음이온 수지로부터 유출하면, 수집을 개시한다. 구체적으로 수집액의 체적이 식물 원재료의 투입 중량에 대하여 0.1 내지 5 배가 되는 시점에서 수집을 정지한다.
상기 농축은 열농축, 나노여과막 및 역이온침투막로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 농축액은 에탄올을 사용하여 불용물을 침전시켜 제거하고 상청액을 수집한다. 구체적으로 농축액에 에탄올을 가하고 교반하여 균일하게 혼합하고 교반을 정지하여 잠시동안 정치함으로써, 그 중의 불용물을 침전시킨다.
상기 에탄올과 농축액의 투입량은 1:20 내지 300이고 침전 시 교반속도는 80 내지 400 rpm인 것이 바람직하다.
상기 에탄올 침전 처리된 상청액은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 진공 건조를 수행한다. 구체적으로 35 내지 55 ℃, -300 내지 760 mmHg의 압력으로 6 내지 48시간 동안 진공건조하여 대두싹 추출물을 제조한다.
이러한 대두싹 추출물은 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 대두싹 추출물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 대두싹 추출물의 함량이 너무 많은 경우에는 경화 시 적절한 수분 분리능이 저하되거나 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 본 발명은 대두싹 추출물과 히드록시아파타이트 혼합 시, 아세틸헵타펩티드-4 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol)를 더 혼합할 수 있다. 상기 아세틸헵타펩티드-4 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol)은 극한의 환경에서 대두싹 추출물이 산화되는 것을 방지하는 역할과 동시에 우수한 속경성, 부착강도, 응집력, 재료분리 방지성, 습윤경화성능, 방수성, 내수성, 내열성, 내화학성, 동결융해, 염해에 대한 내성의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 아세틸헵타펩티드-4 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol)은 각각 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아세틸헵타펩티드-4 및 p-쿠마릴 알콜의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아세틸헵타펩티드-4 및 p-쿠마릴 알콜의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되거나, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 함량이 너무 많은 경우에는 더 이상의 성능개선 효과는 기대하기 어려워 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 에틸헥실글리세린은 수분 대응력, 응집력, 균열억제성능, 작업성 및 혼화성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 에틸헥실글리세린은 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에틸헥실글리세린의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 에틸헥실글리세린의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 수분대응성 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 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 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 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 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, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량%를 강제식 또는 진공 믹서로 소정 시간(예컨대, 1 내지 5분) 동안 프리 믹싱한 후, 물 5 내지 25 중량%를 더 첨가하여 강제식 믹서 또는 연속식 믹서로 소정 시간(예컨대, 1 내지 5분) 동안 믹싱하여 제조될 수 있다.
이러한 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 적용되는 시공부위의 환경에 따라서 그 함량이 조절되어 사용되어, 본 발명의 효과를 더욱 극대화할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물의 천정 및 벽체와 같이, 습도가 낮은 환경에서 적용되는 경우, 잔골재 50 내지 70 중량%, 기능성 무기 충전재 10 내지 30 중량%, 수분대응성 혼화제 15 내지 20 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하도록 준비되어 시공에 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물의 바닥면과 같이, 습도가 높은 고습윤의 환경에서 적용되는 경우, 잔골재 10 내지 50 중량%, 기능성 무기 충전재 40 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 1 내지 10 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하도록 준비되어 시공에 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법으로서,
콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S2); 상기 마무리된 표면에 프라이머 처리하는 단계(S3); 상기 프라이머 처리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 것인 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법을 제공한다.
하기 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법의 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 프라이머 처리하는 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 프라이머 처리는 상기 성능회복기능 및 필요수분 유지기능이 뛰어난 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 물질을 도포하는 것을 의미한다. 이러한 상기 프라이머 처리는 스티렌-부타디엔 라텍스(styrene-butadiene latex)(공중합체), 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실란계 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 천정 및 벽체에 적용되는 경우, 즉, 습도가 낮은 환경에서 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 50 내지 70 중량%, 기능성 무기 충전재 10 내지 30 중량%, 수분대응성 혼화제 15 내지 20 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 바닥면에 적용되는 경우, 즉, 습도가 높은 고습윤의 환경에서 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 50 중량%, 기능성 무기 충전재 40 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 1 내지 10 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것이 바람직하다.
상기 표면보호 및 강화 코팅제는 물, 염소이온, 이산화탄소 등의 콘크리트에 대한 유해물질의 침투를 억제하고 중성화 저항성, 동결융해저항성, 내후성 등의 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 이러한 상기 표면보호 및 강화 코팅제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실리카-실란계 화합물 (축중합 혼합물) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법에 의하면, 경화 시 수분대응성 혼화제의 결합력에 의해 내부에서 필요 수분은 유지하고 외부 표면에서 불필요 수분은 방출하는 수분 분리 과정이 진행되어 강도 저하없이 급속한 경화가 가능하고, 코팅의 유연성 및 습윤 경화성이 우수하여 함수율 및 상대습도가 높은 환경에서도 모르타르가 시공면에 우수한 접착강도로 부착되어 충분히 경화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 파손부 처리 시 균열 등의 성능저하 요소를 자기 스스로 복원하고 치유할 수 있고, 기존 콘크리트 구조물에 대한 접착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 성능이 향상되고, 방수성, 내부식성, 내화학성, 내구성, 내수성, 습기투과저항성, 중성화 방지, 동결융해, 염해에 대한 내성, 내약품성, 압축강도 회복률이 우수하여, 추가적인 균열에 의한 추가 공사를 하지 않아도 보수 및 복구 효과를 향상시켜 유지관리 수요 발생을 억제하고 관련 비용을 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> 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트
(1) 대두싹 추출물 제조
대두싹 10 g에 물 60 g을 혼합하고 0.7 기압 및 75 ℃의 온도에서 7 시간 동안 처리한 후, 30 ℃까지 냉각하여 수 추출액을 제조하였다. 상기 수 추출액은 고형물의 함유량이 2 중량%로 될 때까지 추출액을 열농축하고, 25 ℃로 유지하고 음이온 수지 컬럼으로의 주입액으로 했다.
D218형 매크로포러스 강알칼리성 아크릴계 음이온 수지 1.25 g을 컬럼에 충전하고, 용출액의 pH가 9.0으로 될 때까지 1.5 mol/L의 수산화나트륨 용액을 통액하고, 용출액의 pH가 3.5로 될 때까지 1.5 mol/L의 염산 용액을 통액하고, 용출액의 pH가 9.0으로 될 때까지 1.5 mol/L의 수산화나트륨 용액을 통액함으로써, 활성화했다. 수집된 추출액을 음이온 수지에 주입하고, 유출액이 1 L로 될 때까지 유출액을 수집했다.
음이온 컬럼에 의한 분리를 거쳐 얻어진 수집액을 원심 처리하여 불순물을 제거한 후, 역이온침투막에 의한 농축을 행하고, 농축 후의 액체 비중이 1.0으로 되었다. 이것을 알코올 침전 탱크 내에 옮기고, 교반 블레이드 100 rpm의 조건 하에서 무수 에탄올 25 g을 가하였다. 에탄올의 첨가 완료 후, 교반을 정지하고, 24시간 알코올 침전하고, 상청액을 얻었다. 이후에 상기 상청액을 진공 건조하여 대두싹 추출물을 제조하였다.
(2) 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 제조
히드록시아파타이트 1 중량부와 상기에서 제조된 대두싹 추출물 2 중량부를 2시간동안 혼합한 후 건조하여 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트를 제조하였다.
<제조예 2> 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트
제조예 1과 동일하게 실시하되, 상기 히드록시아파타이트 1 중량부와 상기에서 제조된 대두싹 추출물 2 중량부, 아세틸헵타펩티드-4(Lipotec사, FENSEBIOME peptide solution 제품, 농도 0.05 중량%) 0.5 중량부 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol) 0.3 중량부를 2 시간동안 혼합한 후 건조하여 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트를 제조하였다.
<제조예 3> 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머
(1) 표면 개질된 탄소나노튜브 제조
탄소나노튜브(평균직경이 5 nm이고, 평균길이가 200 ㎛이고, BET 비표면적이 1000 ㎡/g)를 알루미늄 라미네이트 백(투습도 0.1 g/㎡·24hr)에 넣었다. 이후에 노즐을 삽입하고, 진공 탈기와 밸브의 조작에 의해 질소를 유출하는 작업을 3회 반복한 후 밀봉하여 질소 치환된 밀봉 포장을 수행했다. 이후에 상기 밀봉 포장 내에서 탄소나노튜브를 실온에서 72 시간동안 보관하였다.
상기 질소 치환 밀봉 포장된 탄소나노튜브에 진공 플라즈마 장치를 이용하여 압력 40 Pa, 파워 200 W(단위 면적당 에너지 출력: 1.28 W/㎠), 회전 속도 5 rpm, 및 암모니아 가스 도입 조건 하에서, 6 시간동안 플라즈마 처리하여 표면 탄소나노튜브를 제조하였다.
(2) 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 제조
1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산 1900 g에, 퍼플루오로에틸비닐에테르(PEVE) 100 g을 첨가하여 20 ℃의 온도에서 12 시간 동안 교반하여 퍼플루오로 엘라스토머 용액을 제조하였다.
이후에, 상기 제조된 퍼플루오로 엘라스토머 용액에, (1) 표면 개질된 탄소나노튜브를 1.5 g 첨가하고 20 ℃의 온도에서 30 분간 교반하여 혼합액을 제조하였다. 이후에 상기 혼합액 100 중량부에 대하여 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트 0.05 중량부 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate) 0.05 중량부를 첨가한 후 지르코니아 비드를 이용하여 분산하여 분산액을 제조하였다.
상기 분산액을 메틸에틸케톤(MEK) 2000 g에 적하하고, 응고시킨 후 120 ℃에서 12 시간 감압 건조하여 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머를 제조하였다.
<제조예 4> 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머
상기 제조예 3과 동일하게 실시하되, 상기 제조된 퍼플루오로 엘라스토머 용액에, (1) 표면 개질된 탄소나노튜브를 1.5 g 첨가하고 20 ℃의 온도에서 30 분간 교반하여 혼합액을 제조하였다. 이후에 상기 혼합액 100 중량부에 대하여 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트 0.05 중량부, 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate) 0.05 중량부 및 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논 0.02 중량부를 첨가하여 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머를 제조하였다.
<실시예 및 비교예>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로 혼합된 잔골재 50 중량%, 기능성 무기 충전재 45 중량% 및 수분대응성 혼화제 8 중량%를 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여, 3 분 동안 프리믹싱한 후, 물 7 중량%를 더욱 첨가하여 2분 동안 믹싱함으로써, 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
구분 (중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
잔골재 40 40 40 45 40
기능성 무기 충전재 45 45 45 48 45
(중량부) 조강 포틀랜드 시멘트 100 100 100 100 100
칼슘설포알루미네이트 18 18 18 18 18
고로슬래그 25 25 25 25 25
플라이애시 20 20 20 20 20
알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 7 7 7 7 7
에틸렌 초산 비닐 수지 섬유 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
황산알루미늄칼륨 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 제조예3(2) 제조예3
(2)		 제조예4
(2)		 - 퍼플루오로에틸비닐에테르
(2)
귀사문석 분말(평균입경: 1.5 mm) 1.5 1.5 1.5 - -
수분대응성 혼화제 8 8 8 - 8
(중량부) 폴리아미드 100 100 100 - 100
카르복시메틸셀롤로스 25 25 25 - 25
하이드로콜로이드 입자 5 5 5 - -
화학식 1의 하이드록시스틸렌 2 2 2 - -
대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 제조예1(3) 제조예2
(3)		 제조예2
(3)		 - -
에틸헥실글리세린 1.5 1.5 1.5 - -
실리콘계 소포제 0.5 0.5 0.5 - 0.5
폴리 칼본산계 감수제 0.5 0.5 0.5 - 0.5
물 7 7 7 7 7
1.화학식 1의 하이드록시스틸렌: (식 중, n은 7의 정수이고, m은 7의 정수임)
2.아세틸헵타펩티드-4; FENSEBIOME peptide solution 제품(Lipotec사)
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예>
아래의 실험들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS L 5220에 규정한 방법에 따라 현탁 물질량과 pH를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구체적으로, 1000 ㎖의 비이커에 증류수 800 ㎖을 채운 후 모르타르 조성물을 500 g을 채취하여 10회에 걸쳐 수면에서 낙하시킨다. 모든 시료의 낙하는 20 내지 30 초 안에 수행한다. 낙하가 끝난 뒤 3 분간 정치시킨 후 상층부의 용액을 스포이트나 흡인장치를 이용하여 침하된 시료가 혼탁해지지 않도록 약 600 ㎖을 분취하여 pH을 측정하고 신속하게 KS M 0111(공장폐수 시험방법)에 의해 현탁물질량을 측정한다
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
pH 11.84 11.85 11.85 11.14 11.48
현탁물질량(ppm) 29 25 21 132 49
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, pH는 증가하고 현탁 물질량은 감소되어 분리저항 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS L 5220에 규정한 방법에 따라 슬럼프 플로우 시험 및 U-형 박스 플로우 시험을 수행하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구체적으로 상기 슬럼프 플로우 시험은 모르타르가 최대로 퍼진 지름과 그 직각방향에서 5 mm 단위까지 측정하여 이들의 평균값을 슬럼프 플로우 값으로 하였다. 또한, 상기 U-형 박스 플로우 시험은 하기 도 2에 나타낸 용기에 모르타르를 박스의 한 쪽에 500 mm까지 채우고 분리판을 들어올린 후, 정치 5 분 및 10 분 경과 시 모르타르가 철근사이를 통과하여 다른 한쪽으로 상승된 높이와 원래의 모르타르가 하강된 높이와의 차이(H)를 mm 단위로 측정하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
슬럼프 플로우(mm) 0 분 234 232 230 199 201
30 분 228 227 226 178 197
U-형 박스 플로우(mm) 5 분 38 33 30 91 79
10 분 33 30 28 73 57
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 슬럼프 플로우 값은 높고 U-형 박스 플로우 값은 낮아 유동성과 충전성 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기에서 설명한 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 의한 휨강도, 압축강도 및 접착강도 시험을 수행하여, 그 결과를 각각 하기 표 4에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
휨강도
(MPa)		 수중 9.6 10.3 10.5 3.4 4.3
기중 10.9 11.4 11.7 3.5 4.3
압축강도
(MPa)		 수중 52.8 54.7 56.3 32.4 35.8
기중 54.5 55.3 57.1 33.1 38.1
접착강도
(MPa)		 수중 1.9 2.2 2.3 0.6 1.1
기중 2.0 2.3 2.5 0.7 1.2
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 휨강도, 압축강도 및 접착강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
길이변화율(%) 0.06 0.05 0.03 1.5 0.8
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 길이변화율이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물의 내수성 시험을 KS F 2476(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 준하여 수행하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 이때 70 × 70 × 20 mm의 모르타르판에 시료를 쇠흙손, 솔 롤러 등으로 평탄하게 도포한 후 양생실 온도 20 ± 3℃, 습도(90 ± 5)%의 양생조건하에서 재령 14 일까지 양생하여 도포면을 제외한 4측면을 수지로 완전히 밀봉한 것을 시험체로 사용하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
흡수율(%) 1.3 1.1 0.8 5.8 3.7
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 흡수율이 적게 나타나 내수성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물의 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 7에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
압축강도(MPa) 48.9 50.7 53.6 29.1 36.7
상기 표 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 압축강도가 높게 나타나 내알칼리성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 규정한 방법에 따라 투수량을 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 8에 나타내었다. 투수량이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
투수량(g) 0.05 0.05 0.01 2.1 1.7
상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 투수량이 낮은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 물흡수계수 시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
물흡수계수 (kg/m2ㆍh0.5) 0.15 0.13 0.09 1.7 0.9
상기 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 물흡수계수가 적게 나타나 내수성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 염화물 이온 침투 저항성시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
염화물 이온 침투 저항성(coulombs) 391 362 327 1485 1121
상기 표 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 염화물 이온 침투 저항성이 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 10>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 습기투과 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
습기 투과 저항성 (Sd, m) 0.4 0.2 0.1 1.9 1.6
상기 표 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 습기투과 깊이가 적게 나타나 습기투과 저항성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 11>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 중성화 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
중성화 저항성(mm) 0.06 0.06 0.05 8.4 6.9
상기 표 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 12>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 에 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 13은 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
내구성 지수 95 97 98 65 78
상기 표 13에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 13>
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물과 비교예 1 및 2에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 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 14에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
중량변화율
(%)		 염산 -0.21 -0.16 -0.08 -3.9 -1.9
황산 0.24 0.16 0.10 1.4 0.7
수산화나트륨 0.29 0.18 0.05 1.1 0.6
상기 표 14에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물이 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 14>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물의 자기치유성을 평가하기 위하여, 모르타르 공시체를 50 × 50 × 50 ㎜로 각각 제작하여 양생한 후 최대 압축 하중의 85%의 압축 하중으로 미리 하중을 준 후 기건 양생 28 일, 56 일 및 84 일 후의 압축강도 회복률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
압축강도 회복률 (%) 28일 17.5 18.9 21.6 4.3 8.9
56일 30.6 32.4 35.2 8.6 16.4
84일 37.2 39.8 43.9 12.7 20.2
상기 표 15에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조한 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 균열 후 압축강도 회복률이 높게 나타나 자기 치유성이 우수함을 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 (6)

  1. 잔골재 10 내지 80 중량%, 기능성 무기 충전재 5 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 5 내지 25 중량%를 포함하고;
    상기 기능성 무기 충전재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30 중량부, 고로슬래그 10 내지 30 중량부, 플라이애시 10 내지 30 중량부, 알루미나 실리케이트계 세노스페이어 분말 1 내지 20 중량부, 에틸렌 초산 비닐 수지(EVA) 섬유 0.1 내지 5 중량부, 황산알루미늄칼륨 0.1 내지 5 중량부, 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머 0.1 내지 5 중량부 및 귀사문석 분말 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 수분대응성 혼화제는 폴리아미드 100 중량부에 대하여, 카르복시메틸셀롤로오스 10 내지 40 중량부, 하이드로콜로이드 입자 1 내지 10 중량부, 하기 화학식 1의 하이드록시스틸렌 0.1 내지 5 중량부, 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트 0.1 내지 5 중량부 및 에틸헥실글리세린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는 히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여 대두싹 추출물 1 내지 5 중량부를 혼합한 후 건조하여 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트가 제조되고,
    상기 대두싹 추출물은 건조된 대두싹 중량 대비 10 내지 25배 중량의 물을 가하여 0.7 내지 0.8 기압 및 75 내지 80 ℃의 온도에서 6 내지 10 시간 동안 추출하여 수 추출액을 제조하는 단계; 상기 수 추출액이 농축된 추출 농축액을 음이온 수지로 분리 처리하고 농축하여 수지 농축액을 제조하는 단계; 상기 수지 농축액에 에탄올을 혼합하고 교반 및 정치로 침전 처리하여 상청액을 제조하는 단계; 및 상기 상청액을 진공 건조하여 대두싹 추출물을 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것이고;
    상기 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머는 불소계 용매에, 퍼플루오로 엘라스토머를 용해시켜 퍼플루오로 엘라스토머 용액을 제조하는 단계; 질소 함유 화합물 조건하에서 플라즈마 처리하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 상기 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에, 표면이 개질된 탄소나노튜브 0.1 내지 1 중량부, 힌더스계 아민화합물 0.01 내지 0.1 중량부 및 글리세릴 카프릴레이트(glyceryl caprylate) 0.01 내지 0.1 중량부를 혼합하여 분산시킨 후, 건조하여 표면이 개질된 탄소나노튜브를 함유하는 퍼플루오로 엘라스토머를 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것이고,
    상기 퍼플루오로 엘라스토머는 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 갖는 불화에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르계 고무이고,
    상기 분산은 퍼플루오로 엘라스토머 용액 100 중량부(고형분 함량)에, 2,3,4,6-테트라하이드록시아세토페논 0.01 내지 0.1 중량부를 더 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물.
    [화학식 1]

    (식 중, n은 6 내지 10의 정수이고, m은 6 내지 10의 정수임)
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대두싹 추출물이 피복된 히드록시아파타이트는
    히드록시아파타이트 1 중량부에 대하여, 아세틸헵타펩티드-4 0.1 내지 1 중량부 및 p-쿠마릴 알콜(p-coumaryl alcohol) 0.1 내지 1 중량부를 더 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 따른 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법으로서,
    콘크리트 구조물의 레이탄스, 불순물 또는 열화부위를 치핑장치로 치핑하여 제거한 후, 청소하여 바탕면을 정리하는 단계(S1); 상기 정리된 바탕면에 상기 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물을 타설하여 표면을 마무리하는 단계(S2); 상기 마무리된 표면에 프라이머 처리하는 단계(S3); 상기 프라이머 처리된 표면에 표면보호 및 강화 코팅제를 도포하여 표면을 마감하는 단계(S4); 및 양생하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 천정 및 벽체에 적용되는 경우, 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 50 내지 70 중량%, 기능성 무기 충전재 10 내지 30 중량%, 수분대응성 혼화제 15 내지 20 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것이고;
    상기 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법이 콘크리트 구조물의 바닥면에 적용되는 경우, 상기 표면을 마무리하는 단계(S2)의 수분대응성이 우수한 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 모르타르 조성물은 잔골재 10 내지 50 중량%, 기능성 무기 충전재 40 내지 80 중량%, 수분대응성 혼화제 1 내지 10 중량% 및 물 5 내지 15 중량%를 포함하여 준비되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 시공방법.
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