KR102638444B1 - 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법 - Google Patents
비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LMC(Latex Modified Concrete) 방식으로 포장함으로써 라텍스의 특성을 이용하여 일반 콘크리트 포장시 문제가 되는 양생기간의 단축, 접착력 강화로 내구성 증대, 휨강도 향상, 균열저항성 강화, 중성화 억제, 동결융해저항성 강화, 내마모성 증대를 통해 콘크리트 포장의 장수명화를 달성할 수 있고, 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있도록 개선된 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LMC(Latex Modified Concrete) 방식으로 포장함으로써 라텍스의 특성을 이용하여 일반 콘크리트 포장시 문제가 되는 양생기간의 단축, 접착력 강화로 내구성 증대, 휨강도 향상, 균열저항성 강화, 중성화 억제, 동결융해저항성 강화, 내마모성 증대를 통해 콘크리트 포장의 장수명화를 달성할 수 있고, 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있도록 개선된 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도로건설이 시작된 이래로 도로포장의 경우 주로 아스팔트포장(아스팔트-콘크리트 포장)이 그 주류를 이루었다.
그러나, 산업 및 경제규모가 확대됨에 따라 수송수단인 차량이 대형화되면서 포장수명이 단축되는 결과를 초래하였다.
이와 더불어 거듭된 유류파동에 따른 포장 공사비의 상대적 상승과 부존자원의 활용차원에서 콘크리트 포장(시멘트-콘크리트 포장)에 대한 관심을 갖게 되었고, 80년대 이후로는 콘크리트 포장 시공이 점차 확대되고 있는 추세이다.
이러한 콘크리트 포장은 서로 다른 재료로 층을 구성하고 있기 때문에 층구조라고 지칭한다. 콘크리트 포장과 아스팔트포장을 이 층구조라고 볼 때 하중에 대한 거동은 매우 다른 점이 있다.
예컨대, 콘크리트 포장의 경우 콘크리트판은 그 아래 보조기층이나 노상이 강성이 매우 크다. 이러한 경우 하중이 견고한 콘크리트판은 슬래브 쿠션에 의하여 지지되고 보조기층과 노상의 하중부담은 적다. 이러한 콘크리트 포장은 콘크리트판의 휨강성에 의하여 하중을 지지하므로 강성포장이라 부른다.
특히, 중교통(重交通)에 견디며, 아스팔트 포장과 같이 바퀴자국이나 유동성이 없고, 시공 직후의 평탄성은 아스팔트 포장이 우수하나 공용 후에는 노면이 변형하여 평탄성이 나쁜 경우가 많다.
또한, 콘크리트 포장은 시공이 까다로우며 줄눈부의 결함이 단점이나 장기간에 걸쳐 공용후에도 평탄성이 유지된다.
특히, 동절기에 타이어 체인이나 스파이크 타이어에 의한 마모에 강하고 그 마모량도 아스팔트 포장에 비하여 1/3이하일 뿐만 아니라, 야간통행이나 터널내 통행시 시야가 밝아 운전에 도움을 주고, 노면마찰 저항은 초기에는 콘크리트 포장이 크나 공용 후 아스팔트 포장과 거의 비슷하며, 교통소음은 아스팔트 포장에 비해서 높고 포장건설비는 아스팔트 포장에 비해서 초기투자가 크나 대형교통이 많은 도로에서는 유지관리비를 고려할 때 콘크리트 포장이 경제적이다.
이와 같이, 콘크리트 포장이 아스팔트 포장에 비해서 내구성, 내마모성 등이 월등히 우수하지만, 요구되는 평탄성 확보가 어렵고, 교통소음 및 빛에 대한 반사가 심해서 운전에 방해를 주며, 투수성으로 인해서 염화물이 내부로 침투하여 철근의 부식을 유발하고, 그에 따른 콘크리트 표면의 균열이 발생하여 내구성을 저하시키는 단점이 있다.
특히, 콘크리트 포장의 경우 양생중 균열이 생기기 쉬운데 그 이유는 상면의 경우 바람, 기온 때문에 빨리 건조됨에 반해, 내부는 더디게 건조됨으로 인해 건조시간에 따른 차이로 인해 균열이 발생되고, 이는 수명을 단축시키는 요인이 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, LMC(Latex Modified Concrete) 방식으로 포장함으로써 라텍스의 특성을 이용하여 일반 콘크리트 포장시 문제가 되는 양생기간의 단축, 접착력 강화로 내구성 증대, 휨강도 향상, 균열저항성 강화, 중성화 억제, 동결융해저항성 강화, 내마모성 증대를 통해 콘크리트 포장의 장수명화를 달성할 수 있고, 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있도록 개선된 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 비이온 합성고무 라텍스 10-15중량%, 시멘트 15-20중량%, 모래 30-35중량%, 자갈 20-25중량% 및 나머지 물로 이루어진 콘크리트 포장용 조성물에 있어서; 상기 비이온 합성고무 라텍스는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 5~10중량%, 과황산칼륨(Potassium Persulfate) 0.1~0.3중량%, 폴리실록산(Polyorganosiloxane) 0.2~0.4중량%, 알킬벤젠술폰산염(Alkylbenzene Sulfonate) 0.1~0.3중량%, 부타디엔(Butadiene) 30-35중량% 및 나머지 스티렌(Styrene)으로 조성된 것을 특징으로 하는 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물을 제공한다.
이때, 상기 콘크리트 포장용 조성물에는 이 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 폴리비닐디클로라이드(PVDC) 15중량부, MgCl2:초산:MgO가 4:3:3의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량부, 카올린분산체 5.5중량부를 더 첨가혼합된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 푸마이스스톤 분말(Pumicestone powder) 5.5중량부, 옥틸아크릴아미드(Octylacrylamide) 5.5중량부를 더 첨가한 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 평삭기 또는 블라스터(Blaster)를 이용하여 노후 콘크리트를 완전히 제거하고 평탄화시키는 제1단계; 상기 제1단계 후 상기에 기재된 콘크리트 포장용 조성물을 생산하는 제2단계; 상기 제2단계 후 포장할 면에 콘크리트 포장용 조성물을 포설하는 제3단계; 상기 제3단계 후 진동기를 이용하여 다짐하고 흙손으로 마감하는 제4단계; 마감이 완료되면, 피막양생제 또는 마대나 비닐을 이용하여 48시간 이상 습윤 양생하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 및 이를 이용한 콘크리트 포장 시공방법도 제공한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, LMC(Latex Modified Concrete) 방식으로 포장함으로써 라텍스의 특성을 이용하여 일반 콘크리트 포장시 문제가 되는 양생기간을 단축할 수 있다.
둘째, 내구성을 증대시키고, 휨강도를 향상시킬 수 있다.
셋째, 균열저항성을 강화시키고, 중성화를 억제하는데 기여한다.
넷째, 동결융해저항성 강화, 내마모성 증대를 통해 콘크리트 포장의 장수명화를 달성할 수 있다.
다섯째, 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 포장 시공방법을 보인 예시적인 플로우챠트이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
구체적인 설명에 앞서, 본 발명은 LMC(Latex Modified Concrete) 포장 방식으로 포장되는 특징을 갖는다.
이때, LMC(Latex Modified Concrete) 포장 방식이란 주요교량의 교면 포장재로 사용하여 온 Latex Modified Concrete 포장으로서 라텍스(Latex)의 특성을 이용하여 일반 콘크리트 포장에서 문제시되었던 양생기간의 소요나 내구성 측면에서 휨강도, 균열, 중성화, 동결융해, 내마모성 등의 전반적인 내구성능을 향상시켜 일반 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장기적으로 평가했을 때 유지, 보수 비용을 줄일 수 있는 포장 방식이다.
이러한 LMC 포장은 작업성이 우수하여 적은 양의 물로 작업이 가능하고, 콘크리트, 금속, 목재 등에 접착력이 우수하며, 접착강도, 휨강도가 매우 우수한 장점이 있다.
특히, 투수, 흡수 등의 취약한 부분에서 탁월한 방수성과 내마모성을 향상시키고, 미끄럼 방지 효과가 우수하고, 동결융해에 대한 저항성 및 염화칼슘 침투 방지성, 탄산가스에 의한 중성화 방지 능력이 우수하다.
이러한 특성을 활용하는 본 발명에 따른 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물은 비이온 합성고무 라텍스 10-15중량%, 시멘트 15-20중량%, 모래 30-35중량%, 자갈 20-25중량% 및 나머지 물로 이루어진다.
여기에서, 시멘트, 모래, 자갈, 물은 콘트리트 포장재를 구성하기 위한 기본성분으로서 일반적이다.
다만, 비이온 합성고무 라텍스는 본 발명에 따라 제안되고 완성된 독특한 성분들로서 본 발명이 종래 기술상 문제점을 제기한 다양한 요인들을 해소하기 위한 중요한 용도로 활용된다.
이러한 비이온 합성고무 라텍스는 보통 스티렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene)을 주원료로 하여 유화공중합에 의하여 제조되는 합성고무 에멀젼(emulsion)으로서 물을 용매로 사용하기 때문에 물에 대한 분산성이 탁월하며, 시멘트에 대해 안정한 비이온성(Nonionic Sufractant) 라텍스이다.
특히, 본 발명에 따른 비이온 합성고무 라텍스는 수많은 고무형태의 라텍스 입자들로 뒤엉켜져서 거의 불투성 표면을 형성하여 융설 염화물과 산, 용제와 다른 화합물들의 침투를 지연시킨다.
또한, 비이온 계면활성제는 친수기가 수산기(-OH), 이써기(-O-), 아마이드기(-CoNH2)와 같은 해리되지 않는 약한 친수기를 여러개 가지고 있어 이러한 약한 친수기의 수에 따라 계면활성제의 친수성, 즉 HUB가 달라지며, 다른 계면활성제나 전해질과도 마음대로 혼합할 수 있고 조직을 안정화하며 저온에서의 안정성 향상, 거품이 덜생기게 하는 특성이 있다.
무엇보다도, 선행기술에서는 합성고무 라텍스를 6중량%를 넘겨서 첨가하지 못하도록 제한하고 있는데 이는 양생되는 과정에서 압축강도를 크게 떨어뜨리기 때문인 것으로 설명되어 있다.
하지만, 본 발명에서는 6중량%를 훨씬 초과한 10-15중량%, 즉 거의 종래 대비 2배 가량 더 첨가하고서도 압축강도를 떨어뜨리지 않고 장점인 방수성, 부착강도를 향상시킬 수 있도록 하고 있는데, 이는 합성고무 라텍스를 조성하는 조성물을 개량하여 압축강도 저해요인을 제거한 까닭이다.
이를 위해, 상기 비이온 합성고무 라텍스는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 5~10중량%, 과황산칼륨(Potassium Persulfate) 0.1~0.3중량%, 폴리실록산(Polyorganosiloxane) 0.2~0.4중량%, 알킬벤젠술폰산염(Alkylbenzene Sulfonate) 0.1~0.3중량%, 부타디엔(Butadiene) 30-35중량% 및 나머지 스티렌(Styrene)으로 조성된다.
이렇게 조성된 비이온 합성고무 라텍스는 다음 표 1과 같은 특성을 갖는다.
이때, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate)는 CAS 넘버 9005-64-5에 해당하는 물질로서, 혼합 분산성을 증대시키면서 라텍스 성분을 안정화시키고 거품발생을 억제하여 조성물의 저장안정성을 높일 뿐만 아니라, 시멘트와의 결합력을 강화시키는데 기여한다. 즉, 접착력을 높여 바인딩성을 증대시킴으로써 크랙 발생을 억제하는 효과를 제공한다.
그리고, 과황산칼륨(Potassium Persulfate)은 CAS 넘버 7727-21-1에 해당하는 물질로서, 시멘트 경화시 백화현상을 억제하고 경화를 촉진하여 표면과 내면의 건조도 차이에 의한 크랙 발생을 억제하는데 기여한다.
또한, 폴리실록산(Polyorganosiloxane)은 유체·수지 또는 탄성 중합체의 형태로 만들어진 실리콘 원소가 포함된 화학 중합체를 말하는 것으로, 폴리메틸알킬실록산(Polymethylalkylsiloxane)을 사용함이 바람직하다. 이는 소포성이 있을 뿐만 아니라 디메틸 구조의 메틸그룹 일부 또는 전부를 긴 사슬을 갖는 알킬그룹으로 대치하여 높은 표면장력과 표면의 슬립성을 증대시켜 크랙 발생을 억제하고 방수성, 수밀성을 강화시키는데 유용하기 때문이다.
아울러, 알킬벤젠술폰산염(Alkylbenzene Sulfonate)은 음이온 계면활성제로서 경수에 견딜 수 있는 특성이 있어 특히, 내염해성, 동결융해저항성을 강화시키는데 기여한다. CAS 넘버 25155-30-0에 해당하는 도데실벤젠술폰산나트륨(Sodium dodecylbenzenesulphonate)을 예시할 수 있다.
뿐만 아니라, 부타디엔은 앞서 설명하였듯이 스티렌과의 유화공중합에 의하여 제조되는 합성고무 라텍스를 만드는 주원료이다.
이와 같은 조성물을 이용하여 본 발명에 따른 콘크리트 포장을 하게 되면 콘트리트들 사이의 공극으로 라텍스가 스며들어 채워짐으로써 방수효과를 증대시키고, 균열을 억제할 뿐만 아니라 접착력을 높여 내구성을 강화시키기 때문에 유지 보수기간이 길어지고 장수명화를 달성할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 상기 콘크리트 포장용 조성물에 이 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 폴리비닐디클로라이드(PVDC) 15중량부, MgCl2:초산:MgO가 4:3:3의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량부, 카올린분산체 5.5중량부를 더 첨가혼합할 수 있다.
이 경우, 폴리비닐디클로라이드(PVDC)는 수성 폴리머 분산제로서 분산성, 방수성, 접착성을 강화시켜 바인더로서의 기능을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, MgCl2와 초산 및 MgO 혼합물은 MgCl2와 MgO에 초산을 혼합하면 결정질의 Mg(OH)2를 만들게 되고, 이 Mg(OH)2가 콘트리트들 사이의 공극으로 침투되면서 공극 치밀화를 달성하게 되어 내염해성, 동결융해저항성을 강화시킬 뿐만 아니라, 방수성은 물론 접착강도, 휨강도를 증대시켜 작업성을 양호하게 하고, 내구성을 향상시키는데 기여하게 된다.
그리고, 카올린분산체는 카올린에 피로인산나트륨을 혼합한 후 원심분리하여 카올린 전구체를 만들고, 그런 다음 아크릴수지와 혼합 교반하여 분산액을 만든 후 경화시켜 파쇄한 것으로 기계적인 분산 결합구조를 갖게 되어 기계적 특성과 내수압 특성을 증대시키기 위해 첨가된다.
덧붙여, 본 발명에서는 상기 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 푸마이스스톤 분말(Pumicestone powder) 5.5중량부, 옥틸아크릴아미드(Octylacrylamide) 5.5중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 푸마이스스톤 분말(Pumice stone powder)은 CAS 넘버 1332-09-8에 해당하는 물질로서, 콘크리트에 혼입되었을 때 포졸란 반응을 통해 접촉부에서의 에트링가이트를 형성하고 신속한 경화를 촉진하는 장점이 있어 내,외 경화속도에 차이에 따른 크랙 발생을 억제하는 효과가 있다.
그리고, 옥틸아크릴아미드(Octylacrylamide)는 표면 피막을 형성하여 내침식성과 방수성, 내수압 특성을 강화시키고, 균열저항성, 내화학성을 강화시킨다.
특히, 본 발명에서는 상기 비이온 합성고무 라텍스를 구성할 때, 상기 비이온 합성고무 라텍스를 구성하는 조성물 100중량부에 대해, 오르토인산이수소나트륨(NaH2PO4·2H2O) 5.5중량부, 소듐파이로설파이트(Sodium Pyrosulfite, NaS2O5)를 4.5중량부, N,N-다이메틸아크릴아마이드(N,N-Dimethylacrylamide) 3.5중량부, 세레신(Cerecin) 3.5중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 오르토인산이수소나트륨(NaH2PO4·2H2O)은 포장면의 내크랙성, 내침식성, 내부식성을 강화시킨다.
뿐만 아니라, 소듐파이로설파이트(Sodium Pyrosulfite, NaS2O5)는 산화를 억제하여 크랙발생과 계면탈락 및 계면 분리를 억제한다.
아울러, 디메틸아크릴아마이드는 CAS 넘버 2680-03-7에 해당하는 물질로서, 유동성과 흐름성을 증대시키면서 수축방지를 통해 균열을 억제하기 위해 첨가된다.
또한, 세레신(Cerecin)은 유화안정감을 높이고 성분간 결합력을 증대시키면서 포장면의 유연성을 유지하여 내크랙성을 강화시키기 위해 첨가된다.
이와 같이 조성되는 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 다음과 같이 시공된다.
예컨대, 도 1에 따르면 먼저, 기존포장을 제거하고 청소하는 제1단계가 수행된다.
상기 제1단계는 평삭기 또는 블라스터(Blaster)를 이용하여 노후 콘크리트를 완전히 제거하고 평탄화시키는 단계로서, 포설 1시간 전에 표면을 충분히 적셔 습윤상태를 유지하되 물이 고여 있는 부분은 없게 하여야 한다.
예컨대, 콘크리트 표면슬래브를 숏블라스팅으로 표면을 이물질제거 레이탄스를 제거 후 12~24시간 습윤양생 후 잔류하고 있는 모든 물기는 에어 브라스트로 불어내고 라텍스 원액을 슬래브 바닥에 포설, 블러시로 문댄 후 라텍스가 콘크리트 표면에 침투, 충분한 부착성을 갖도록 함이 바람직하다.
이어, 콘크리트 포장용 조성물인 LMC(Latex Modified Concrete)를 생산하는 제2단계가 수행된다.
상기 제2단계는 상술한 콘크리트 포장용 조성물을 조성하는 단계로서, 라텍스를 이용하기 때문에 LMC라는 용어를 사용한다.
이후, 제1단계 후 대기중인 포장할 면에 콘크리트 포장용 조성물을 포설하는 제3단계가 수행된다.
상기 제3단계를 수행하는 중에 표면이 굳기 시작한 LMC에 포설한 경우에는 표면 레이탄스를 반드시 제거해야 하며, LMC를 이어치기할 경우에는 양생(48시간) 후 블라스팅한 다음 타설해야 하고, 연속작업이 안될 경우(50-60분 지연시)에는 젖은 마대 등으로 끝부분을 보호해야 한다.
그런 다음, 진동기를 이용하여 다짐하고 흙손으로 마감하는 제4단계가 수행된다.
마감이 완료되면, 피막양생제 또는 마대나 비닐을 이용하여 48시간 이상 습윤 양생하는 제5단계가 수행된다.
여기에서, 상기 제1단계는 콘크리트표면을 깨끗하게 청소하여 이물이 없도록 하는 경우라면 물로 수세해도 된다. 다만, 표면에 곰팡이를 비롯한 바이러스성 미생물들이 말끔하게 처리되도록 하려면 특정한 세척액을 사용해야 한다.
만약, 특별한 세척액을 사용하는 경우라면 상기 제1단계는 다음과 같은 과정을 거쳐 만들어진 세척액을 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 세척액은 회전가능한 드럼체 내부에 물 3ℓ를 기준으로 탄산칼슘 80g, 아세트산 30g, 수산화나트륨 35g, 과산화수소 20g을 넣고 100rpm의 속도로 30분간 교반하는 제1믹싱과정; 상기 제1믹싱과정을 거친 제1믹싱액 100중량부에 대해 맥주 35중량부를 첨가한 후 10분간 더 교반하는 제2믹싱과정; 상기 제2믹싱과정을 거친 제2믹싱액에 물과 천일염을 6:4의 중량비로 혼합한 소금물 25중량부를 더 첨가한 후 10분간 더 교반하는 제3믹싱과정으로 만들어진다.
이렇게 만들어진 세척액을 사용하게 되면, 약산인 아세트산과 강염기인 수산화나트륨이 반응하여 아래 반응식과 같이 중화반응되면서 물이 생기고, 아세트산나트륨이 만들어진다.
CH3COOH + NaOH → H2O + CH3COONa
이에 따라 얻어진 아세트산나트륨은 물 속에서 아세트산이온(CH3COO-)과 나트륨이온(Na+) 상태로 존재하고, 이들은 콘크리트표면에 작용하여 그 표면에 존재하는 미생물과 바이러스를 살균하게 된다.
동시에, 탄산칼슘은 이들 이온들의 활동을 촉진하도록 돕게 되고, 그 과정에서 과산화수소는 기포 발생을 더욱 촉진시키게 되어 표면 세척작업을 가일층 증대시킨다.
또한, 알콜 성분과 염화나트륨 성분이 악취를 제거하고, 맥주에는 맥주 100중량부에 대해 아염소산나트륨 20중량부와, 시트릭애시드 20중량부를 더 첨가하여 이산화염소 가스를 발생시킴으로써 탈취력을 높이도록 한다.
본 발명에 따른 시공방법에 의해 시공된 콘크리트표면에서의 특성을 확인하기 위해 동일한 콘크리트 구조체 시료를 만들고 이에 대해 방수성, 내크랙성을 확인하였다.
방수성은 시료 표면 4군데에 붉은색 물감을 탄 물을 스포이드로 1방울씩 떨어 뜨린 후 2시간이 경과하도록 방치한 후 붉은색 물감을 탄 물이 표면에 스며들었는지 육안으로 확인하는 방식으로 진행하였다.
확인 결과, 발명재에서는 스며든 흔적을 찾을 수 없었다. 이를 통해, 본 발명에 따른 공법은 방수성을 확보한 것으로 확인되었다.
또한, 내크랙성을 확인하기 위해 본 발명 시료를 염수에 10일 동안 침지시킨 후 15톤의 무게를 30분간격으로 10시간 동안 가하여 크랙 발생여부를 확인하였다.
확인결과, 크랙이 발견되지 않았다. 또한, 염수에 대한 침투현상도 발생하지 않았다.
한편, 포장할 면에 콘크리트 포장용 조성물을 포설하기 전에, 포장할 면과 조성물 사이에는 이들의 접착력이 향상되도록 접착향상제가 도포될 수 있다.
접착향상제는 물 63중량부, 이소펜틸아크릴레이트 13중량부, 비닐트리메톡시실란 17중량부, 과황산암모늄 4중량부, 중탄산나트륨 3중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
이소펜틸아크릴레이트 및 비닐트리메톡시실란은 밀착, 접착성 부여 등의 역할을 하고, 과황산암모늄은 촉매제 역할을 하며, 중탄산나트륨은 완충제 역할을 한다.
상기와 같이 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
또한, 진동기의 다짐판 바닥면에는 내오염성을 향상시키기 위해 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 내오염성도포층이 도포될 수 있다.
상기 내오염성도포층의 조성물은 세틸피리디늄클로라이드 및 알킬디메틸암모늄 할라이드가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 세틸피리디늄클로라이드 및 알킬디메틸암모늄 할라이드의 총 함량은 전체 수용액에 대해 1 ~12 중량%이다.
상기 세틸피리디늄클로라이드 및 알킬디메틸암모늄 할라이드는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 진동기의 다짐판 바닥면의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 세틸피리디늄클로라이드 및 알킬디메틸암모늄 할라이드는 전체 조성물 수용액 중 1 ~ 12 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 진동기의 다짐판 바닥면의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 12 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 내오염성 도포용 조성물을 진동기의 다짐판 바닥면에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 진동기의 다짐판 바닥면의 최종 도포막 두께는 800 ~ 2200Å이 바람직하다. 상기 도포막의 두께가 800 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2200 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 내오염성 도포용 조성물은 세틸피리디늄클로라이드0.1 몰 및 알킬디메틸암모늄 할라이드0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
상기 구성 성분의 비율 및 도포막 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 오염방지 도포 효과를 나타내었다.
Claims (4)
- 비이온 합성고무 라텍스 10-15중량%, 시멘트 15-20중량%, 모래 30-35중량%, 자갈 20-25중량% 및 나머지 물로 이루어진 콘크리트 포장용 조성물에 있어서;
상기 비이온 합성고무 라텍스는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 5~10중량%, 과황산칼륨(Potassium Persulfate) 0.1~0.3중량%, 폴리실록산(Polyorganosiloxane) 0.2~0.4중량%, 알킬벤젠술폰산염(Alkylbenzene Sulfonate) 0.1~0.3중량%, 부타디엔(Butadiene) 30-35중량% 및 나머지 스티렌(Styrene)으로 조성되고;
상기 콘크리트 포장용 조성물에는 이 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 폴리비닐디클로라이드(PVDC) 15중량부, MgCl2:초산:MgO가 4:3:3의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량부, 카올린분산체 5.5중량부를 더 첨가혼합된 것을 특징으로 하는 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 푸마이스스톤 분말(Pumicestone powder) 5.5중량부, 옥틸아크릴아미드(Octylacrylamide) 5.5중량부를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물. - 비이온 합성고무 라텍스 10-15중량%, 시멘트 15-20중량%, 모래 30-35중량%, 자갈 20-25중량% 및 나머지 물로 이루어지고; 상기 비이온 합성고무 라텍스는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 5~10중량%, 과황산칼륨(Potassium Persulfate) 0.1~0.3중량%, 폴리실록산(Polyorganosiloxane) 0.2~0.4중량%, 알킬벤젠술폰산염(Alkylbenzene Sulfonate) 0.1~0.3중량%, 부타디엔(Butadiene) 30-35중량% 및 나머지 스티렌(Styrene)으로 조성되는 콘크리트 포장용 조성물에는 이 콘크리트 포장용 조성물 100중량부에 대해, 폴리비닐디클로라이드(PVDC) 15중량부, MgCl2:초산:MgO가 4:3:3의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량부, 카올린분산체 5.5중량부를 더 첨가혼합된 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물을 이용한 콘크리트 포장 시공방법으로서,
평삭기 또는 블라스터(Blaster)를 이용하여 노후 콘크리트를 완전히 제거하고 평탄화시키는 제1단계;
상기 제1단계 후 상기 제1항 및 제3항 중 어느 한항에 기재된 콘크리트 포장용 조성물을 생산하는 제2단계;
상기 제2단계 후 포장할 면에 콘크리트 포장용 조성물을 포설하는 제3단계;
상기 제3단계 후 진동기를 이용하여 다짐하고 흙손으로 마감하는 제4단계;
마감이 완료되면, 피막양생제 또는 마대나 비닐을 이용하여 48시간 이상 습윤 양생하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비이온 합성고무 라텍스를 이용한 콘크리트 포장용 조성물을 이용한 콘크리트 포장 시공방법.
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