KR19990030638A - 철근 부식방지용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 부식을 방지하기 위한 조성물로서, 아질산염(nitrite) 15~40중량%, 계면활성제 20~40중량%, 리그닌 5~20중량%, 물 20~40중량%와 나머지양의 기타 첨가물로 이루어지며, 겨울철 도로나 다리 등의 제설작업시 주로 사용하고 있는 염화칼슘(CaCl₂)으로 인한 콘크리트나 시멘트 등의 구조물에 있어서의 철근의 부식을 방지함으로써 철근구조물의 손상으로 인한 사고를 미연에 방지하고 상기 구조물의 수명을 연장할 수 있으며, 또한 아황산 가스 등의 배기 가스로 인한 건축 구조물 등의 부식방지에도 적용할 수 있는 등 다용도로 사용가능하다.

Description

철근 부식방지용 조성물

본 발명은 철근 부식방지용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 겨울철 설해방지용으로 사용되는 염화칼슘으로 인한 콘크리트 또는 시멘트 구조물 내 철근(鐵筋)의 부식을 방지하기 위한 조성물에 대한 것이다.

통상, 겨울철에 눈이 많이 올 때 콘크리트 또한 시멘트 도로의 제설작업시 모래나 연탄재 또는 염화칼슘을 사용하고 있다.

이중 모래나 연탄재를 사용하는 경우는 모래나 연탄재도 많이 들 뿐만 아니라, 눈이 멈춘 후 사용된 모래 등을 제거하는데 많은 노동력과 시간이 걸리므로, 요즈음은 주로 염화칼슘을 사용하여 그 발열에 의해 눈 또는 얼음을 녹이고 물의 어느점을 낮춰서 눈을 제거하고 있다.

그러나, 이 염화칼슘을 사용하여 제설작업을 행할 경우, 염화칼슘이 콘크리트 또는 시멘트 구조물 등에 스며들어 가게 되며 이 때 콘크리트 또는 시멘트 구조물 자체는 그 표면에 얇은 산화물의 보호 피막을 형성하여 부동태화(不動態化)되어 쉽게 부식되지 않으나, 그 내부에 이들 구조물을 보강하고 있는 철근은 이 염화칼슘의 침투로 인하여 부식하게 되는 큰 문제점을 내재하고 있다.

그래서, 콘크리트 등의 구조물에 있어서의 염화칼슘 사용으로 인한 철근 부식을 막기 위하여 많은 연구가 진행되어 오고 있으나, 아직까지 만족스러운 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명자는 이러한 점을 고려하여 오랜기간동안 이 분야에 관해 예의·연구한 바, 도로 등의 제설작업시 간단한 염화칼슘과 함께 적용하여 이 염화칼슘으로 인한 철근의 부식을 방지할 수 있는 조성물을 개발하게 되었다.

즉, 본 발명의 목적은 철근 등의 금속표면에 화학 반응에 의해 보호 피막을 형성하여 이들의 부식을 방지할 수 있어 철근 콘크리트 또는 시멘트 구조물의 제설작업시 염화칼슘 등의 제설제(除雪制)사용으로 인한 문제점을 해소할 수 있는 철근 부식 방지용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 철근 부식 방지용 조성물은 아질산염(nitrite) 15~40중량%, 계면활성제(surtactant) 20~40중량%, 리그닌(lignin) 5~20중량%, 물 20~40중량% 및 나머지 양의 기타 첨가물로 이루어진다.

아질산염으로는 아질산칼슘, 아질산칼슘, 아질산 카드뮴, 아질산은, 아질산코발트칼륨, 아질산코발트나트륨 등이 적용될 수 있으며, 그 양이 15중량% 이하 첨가될 경우에는 내부식성이 약하여 그 양이 많을수록 좋으나 40중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다.

또한, 게면활성제로는 염화도데실트리메틸암모늄 등의 양이온 계면활성제; 알킬옥틸황산나트륨, 알킬도데실황산나트륨, 알킬테트라데실황산나트륨 등의 음이온게면활성제; 폴리아크릴아미드 등의 양성(兩性)계면활성제; 폴리에틸렌글리콜 또는 다가알코올을 친수기로 한 에테르형이나 에스테르형의 비이온계면활성제가 적용될 수 있으며, 본 발명에서 적용되는 계면활성제는 침투제 역할을 한다.

또, 리그닌은 침엽수리그닌과 광엽수리그닌이 사용될 수 있으나, 산소가 다소 많이 내포되어 있는 광엽수리그닌이 더 바람직하다.

게다가, 기타 첨가물로는 침전제, 분산제, 산화방지제, 방수제 및 소포제 등이 내포되나, 이들 첨가물은 특별히 긴요한 것은 아니며, 상기 필수성분과 양립성이거나 혼합성이어야 하며, 5중량%를 넘지 않는 것이 좋다.

이상, 본 발명에 따른 철근 부식 방지용 조성물은 상술한 성분의 물질을 순차적으로 또는 한꺼번에 혼합함으로써 이루어진다.

이렇게 형성된 본 발명의 철근 부식 방지용 조성물은 제설작업시 염화칼슘이 살포된 다음 바로 그 위에 살포·적용되는 것이 바람직하나, 콘크리트나 시멘트 등의 구조물 구축의 경우 콘크리트 등의 혼합시에 물과 함께 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 철근 부식 방지용 조성물은 살포되는 염화칼슘의 총중량의 1/5정도의 양으로 적용되면 충분하며, 콘크리트 등의 혼합시에 적용될 경우에는 철근주위에 백색 또는 담록색의 상온에서는 물과 반응하지 않는 난용성의 수산화제 2철근의 피막을 형성하여 염화칼슘의 침투를 허용하지 않으므로 아주 극소량 사용해도 만족할 만한 효과를 거둘 수 있으며, 전자의 경우보다 훨씬 적은 양이 적용될 수 있는데 물의 양의 1/50 정도가 바람직하다.

본 발명의 철근 부식 방지용 조성물의 반응기구는 정확하게 밝힐 수는 없으나, 대략 다음과 같은 철근표면에서의 화학 반응에 의하여 보호피막을 형성하므로 철근의 부식을 막는 것으로 간주된다.

즉, 철근에 본 발명에 따른 철근 부식 방지용 조성물이 적용되는 상기 조성물중의 아질산염이 철성분과 반응하여 철은 용해되어 이온상태로 전리되며, 이때 해리된 두 개의 전자는 상기 조성물중의 산소 및 물과 작용하여 두분자의 수산기를 생성하여 이 수산기가 상기 이온상태의 Fe⁺⁺과 반응하여 수산화 제 2철(Fe(OH)₂)의 보호 피막을 형성하게 된다.

Fe→Fe⁺⁺+2e^-

2e^-+1/2O₂+H₂O→2OH^-

Fe⁺⁺+2OH^-→Fe(OH)₂

T-1

이하, 본 발명에 관한 일실시예를 기술하나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 본 발명의 범주 및 정신내에서 그 변경 및 수정이 가능함은 분명하다(%는 중량 백분율을 말함).

[실시예]

아질산칼슘 30%, 폴리아크릴아미드 38%, 리그닌 7%, 아인산트리페닐 5%와 물 20%를 첨가하여 이들 조성물을 완전히 혼합·용해하여 연한 갈색의 용액을 얻었다.

이렇게 하여 제조한 용액상태의 본 발명의 철근 부식 방지용 조성물의 성능을 시험하기 위하여 일정량을 취하여 비이커에 담고 피막을 제거한 순수한 철판 조각을 넣은 후 하루 동안 방치하였으며, 또한 동일한 방식으로 상기 철판조각과 동일한 크기의 철판조각을 물만 담긴 비이커와, 물과 염화칼슘이 혼합되어 있는 비이커에 각각 넣은 후 역시 하루동안 방치한 후 철판조각의 변화상태를 조사하였다.

그 결과, 물에 담긴 비이커내 철판조각은 완전히 녹이 슬었으며, 물과 염화칼슘이 섞여져 있는 비이커내 철판 조각은 그 표면주위가 완전히 녹이 슴과 동시에 부분적으로 부식되어 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 조성물이 내포된 비이커내의 철판조각은 시험당시 그대로의 상태로 변화가 없었다.

이상과 같이 본 발명에 따른 철근 부식 방지용 조성물을 겨울철 설해 방지에 사용하는 백색 결정의 염화칼슘을 살포한 후 그 위에 적정량 살포하면 발열에 의한 염화칼슘의 제설작용에는 영향을 미침이 없이 스며든 염화칼슘의 성분을 중화시킴과 아울러 철근 표면에 내부식피막을 형성하여 철근의 부식을 막아 주는 특유의 효과를 발휘하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 철근 부식 방지용 조성물은 주로 철근이 내재하는 도로, 고량, 건물 등의 콘크리트나 시멘트 구조물에 적용되어 철근 부식을 방지하여 철근 부식으로 인한 폐해를 막아주므로 상술한 구조물의 수명을 거의 반영구적으로 보전·연장할 수 있게 되며, 자동차 등의 부식방지에도 또한 효과적이다.

그리고, 콘크리트나 시멘트건물 또는 도로 경계석 등의 구조물류가 아황산 배기 가스 등에 노출될 경우 그 부식방지에도 물론 적용 가능하다.

Claims (1)

1. 콘크리트 또는 시멘트 등의 구조물의 보강을 위해 내재되는 철근의 부식을 방지하기 위한 조성물로서,

   15~40중량%의 아질산염,

   20~40중량%의 계면활성제,

   5~20중량%의 리그닌,

   20~40중량%의 물과.

   나머지 중량%의 기타 첨가물의

   성분들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 부식 방지용 조성물.