KR20040063508A - 통기성이 개선된 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시모르타르 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에폭시 수지와 물을 혼합 사용함으로써 개선된 통기성을 갖는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 물과의 혼용이 가능한 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물을 제공하며, 본 발명의 조성물은 종래의 모르타르 조성물에 비하여 개선된 압축강도 및 접착력을 가지면서도 통기성이 현저하게 개선되어 장기간의 사용에도 기존 표면으로부터의 이탈을 방지할 수 있으며 도로 등의 대형 면적에도 효과적으로 사용 가능하다.

Description

통기성이 개선된 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물{Epoxy Mortar Composition for Reparing and Reinforcing Concrete Thin Membrane Having Improved Air-permeability}

본 발명은 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에폭시 수지와 물을 혼합 사용함으로써 개선된 통기성을 갖는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.

콘크리트 구조물은 장기간 사용에 따라 그 표면의 노화가 진행되어 파손이 발생하게 되는데, 특히 대형 콘크리트 구조물에서 이러한 파손 부위의 보수는 재건설에 소요되는 막대한 경제적 비용을 줄이기 위하여 반드시 필요하다. 예컨대, 1988년 완공된 올림픽 고속도로 등의 콘크리트 포장 고속도로의 경우는 파손 부위의 증가에 의한 사고의 위험이 더욱 높아지고 있다.

최근 이와 같은 부분 보수 또는 보강재의 개발을 위한 노력의 하나로 폴리머를 이용한 공법들이 소개되고 있다. 콘크리트 보수 공법에서 도로의 보수와 같은대형 면적의 보수에는 대부분 수용성 폴리머, 예컨대, 아크릴 에멀전, SBR 라텍스, EVA 에멀전 등의 고중합 폴리머가 사용되고 있다. 그러나, 이들은 시멘트, 자갈, 모래, 물 등과 함께 혼합되어 사용될 수 있으나 경화 시간이 길거나 강도 증진 속도가 늦어 공사 기간의 지연 등의 문제점이 지적되어 왔으며, 내수성 또는 내화학성이 크지 않아 그 사용이 제한되어 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제 185286호는 폴리머 수지를 이용한 콘크리트 박막 보수 방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 사용 재료가 시멘트, 모래, 물 및 폴리우레탄 등이므로 빠른 시공과 복구 등의 속경용으로 그 사용이 국한되어 있다. 또한, 에폭시 수지를 사용하는 경우 물과의 혼합 사용이 불가능하므로 부착력 등은 매우 우수하나 장기간 사용시 통기성 부족에 의한 이탈, 자외선에 의한 분해, 수분 흡수능 부족에 의한 우천시 수막 발생 등의 문제점이 있어 도로의 교량 부위의 과속 방지형으로만 사용되고 있다.

또한, 근래에 사용이 빈번한 초속경 시멘트를 이용한 보수재의 경우는 발열에 의한 균열의 발생이 많아 넓은 부위의 보수보다는 부분적인 보수에 이용되고 있으며 응결 시간의 조절이 어려워 사용상에 많은 제한이 있다. 초속경 시멘트에 수용성 폴리머를 혼입한 경우는 건조에 대한 수축율이 폴리머를 사용하지 않았을 때와 비교하여 높아 수용성 폴리머를 사용하여 휨 강도을 증가시킬 수 있으나 아직까지는 기대만큼의 성능을 확보하지 못하고 있다.

콘크리트는 수분 함량이 7% 내외인 다공성의 고탄성 경화체이다. 이러한 콘크리트의 특성상 보수 및 보강제의 경우에도 기존 콘크리트 표면과의 특성을 유사하게 유지하기 위하여 적당한 수분의 함량이 요구되며, 기존 표면으로부터의 이탈을 방지하기 위하여 적당한 통기성이 요구된다. 즉, 일광 또는 기온에 의한 콘크리트 표면 온도의 증가시 기공의 공기가 팽창하여 발생한 팽창압이 불투과성 막에 대하여 응력으로 작용하므로 적당한 통기성의 확보가 요구되는 것이다.

그러나, 현재까지의 콘크리트 보수 방법 또는 보수재는 기존 콘크리트 표면과의 이질성 또는 통기성의 부족으로 인하여 기존 표면으로부터의 이탈 또는 탈락이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 에폭시 수지는 반응에 의한 부착 성능이 매우 뛰어나 접착제로서 광범위하게 사용되고 있으며 특히 건축, 토목의 경우는 접착제와 바닥제, 보수용 수지 및 균열 주입제 등에 사용되고 있다. 특히, 내구성이 요구되는 부위에서 하중이 걸리는 부분의 경우 에폭시 수지의 사용은 필연적이라 할 수 있다.

에폭시 수지가 수지 모르타르의 성분으로서 이용될 경우, 물은 함께 사용하지 않는 것이 일반적이다. 이것은 에폭시의 반응이 물의 존재 하에서 억제되거나 이루어지지 않기 때문이며, 수지 모르타르의 경우에는 도로의 보수시 수막을 야기할 뿐만 아니라 자외선에 약하므로 장시간 노출이 필요한 도로의 보수제로는 널리 사용되지 않은 것이 일반적이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 대형 콘크리트 구조물의 보수 방법으로서, 대한민국 등록실용신안 제 227579호는 콘크리트 포장도로의 보수 부위를 일부 절개하여 에폭시 모르타르를 포설하고 그 위에 보강재로서의 강화 유리 섬유를 적층하며 그 위에 다시 에폭시 콘크리트를 포설하는 콘크리트 포장도로의 균열부 보수 방법을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제 220563호는 접착성, 방수성 및 내염성 등이 개선된 수중 접착 경화성 에폭시 모르타르 및 콘크리트 보수 보강재를 개시하고 있다.

그러나, 보수 방법 또는 보수 보강재는 에폭시 모르타르 이외의 보강재를 필요로 하는 등 그 구성이 과도하게 복잡하여 경제성이 저하되며, 기존 콘크리트 표면과의 이질성 및 통기성의 부족을 극복하지 못하였으며, 후자의 등록특허의 경우는 수중 구조물의 사용에 제한되는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제 23638호는 모르타르나 콘크리트 층에 함유된 습기의 배출 및 환기를 유도하는 콘크리트 바닥 시공 방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 보수 방법이 아닌 시공 방법이며, 콘크리트 층 상부에 물리적으로 공극 부위를 형성하고 부수적인 접착 방법으로서 에폭시 접착제를 포설하였다는 점에서 상술한 문제점들을 해결한 방법이라고 볼 수 없다.

따라서, 대형 면적의 콘크리트 구조물의 보수에 사용 가능하고 부착 성능이 우수하며 기존 콘크리트 표면과의 특성을 유사하게 유지하고, 또한 통기성을 개선함으로써 장기간 사용에도 이탈을 방지할 수 있는 개선된 콘크리트 박막 보수 방법의 개발이 요구되고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 상술한 당업계의 요구를 해결한 개선된 콘크리트 박막 보수 방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, 접착성이 우수한 에폭시 수지를 물과 혼합하여 사용하되 특정 에폭시 경화제를 첨가하여 사용하는 경우 통기성이 개선되고 기존 콘크리트 표면과의 유사성이 유지되어 장기 사용에 따른 이탈이 방지되고 대형 콘크리트 구조물의 박막 보수 및 보강에 효과적으로 사용될 수 있음을 발견함으로써, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 통기성이 개선된 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 실시예 및 청구범위에 의해 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 에폭시 주제, (b) 물, (c) 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제, (d) 수경성 시멘트 및 (e) 모래 또는 골재를 포함하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물을 제공한다.

본 명세서에서 사용된 용어, "에폭시 모르타르 조성물"은 시멘트, 모래 및 물의 혼합으로 이루어지는 일반적인 모르타르에 접착력의 강화를 위하여 에폭시 수지 (주제 및 경화제)를 첨가하여 제조된 모르타르 조성물을 의미한다.

에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지를 총칭하는 것으로, 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만든 것이 대표적이다. 일반적으로 에폭시 수지는 에폭시 주제를 에폭시 경화제에 의하여 경화시켜 사용한다.

에폭시 수지는 반응에 의한 부착 성능이 매우 뛰어나지만, 모르타르의 성분으로서 이용될 경우 에폭시의 반응이 물의 존재 하에서 억제되거나 이루어지지 않기 때문에 물과의 혼용이 불가능하였다. 따라서, 에폭시 모르타르는 콘크리트 기존 표면과의 이질성 및 통기성 부족으로 인하여 도로 등 대형 콘크리트 구조물의 보수 공법에 적용되기 어려운 점이 많았다.

본 발명자들은 모르타르에 에폭시 수지를 첨가시 특정 에폭시 경화제를 채택하여 물과의 혼용을 가능하게 함으로써, 상술한 문제점을 해결할 수 있음을 발견하였다. 또한 본 발명자들은 상기 에폭시 모르타르의 제조에 있어서, 수경성 시멘트, 모래 또는 골재를 사용하여 에폭시 수지의 단점인 자외선에 의한 분해를 최소화하였으며, 물과의 친화성을 높여 우천시 수막 발생을 현저하게 감소시켰다.

본 발명의 조성물에 사용되는 에폭시 주제는 당량가가 맞는 어떠한 수지도 사용 가능하며, 바람직하게는 작업성의 증진을 위하여 저점도를 갖는 것을 사용할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 조성물에 사용되는 에폭시 주제는 분자당 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 단량체, 예컨대, 글리시딜 에테르, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 선형 지방족 에폭시드 및 지환족 에폭시드 등을 중합시켜 수득한 중합체가 사용되나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 글리시딜 에테르는 비스페놀의 디글리시딜 에테르, 페놀계 노볼락의 폴리글리시딜 에테르 및 알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 디글리시딜 에테르를 포함한다. 비스페놀 디글리시딜 에테르의 예는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A 및 테트라브로모비스페놀 A와 같은 2가 페놀의 디글리시딜 에테르이다. 페놀계 노볼락 폴리글리시딜 에테르의 예는 페놀계 노볼락, 크레졸 노볼락 및 브롬화 페놀계 노볼락과 같은 노볼락 수지의 폴리글리시딜 에테르이다. 알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 디글리시딜 에테르의 예는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 부탄디올과 같은 글리콜의 디글리시딜 에테르이다.

상기 글리시딜 에스테르는 헥사히드로프탈산의 디글리시딜 에스테르 및 이량체 산의 디글리시딜 에스테르를 포함한다.

상기 글리시딜 아민은 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 트리글리시딜아미노페놀 및 트리글리시딜 이소시아누레이트를 포함한다.

상기 선형 지방족 에폭시드는 에폭시화 폴리부타디엔 및 에폭시화 대두유를 포함한다.

상기 지환족 에폭시드는 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 카복실레이트 및 3,4-에폭시시 클로헥실메틸 카복실레이트를 포함한다.

본 발명의 조성물에서 바람직한 에폭시 수지는 글리시딜 에테르, 글리시딜 아민, 또는 글리시딜 에스테르의 중합체이며, 글리시딜 에테르의 중합체가 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 비스페놀 A 또는 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르가 단량체로서 특히 바람직하다. 이들 에폭시 수지는 개별적으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 조성물에 사용되는 에폭시 경화제는 에폭시 주제를 물과 혼용 가능하게 하는 특성을 갖는 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제로서, 바람직하게는 상업적으로 구입 가능한 안쿠아민 (Anquamine; Air Products 사의 등록상표명) 류이며, 보다 바람직하게는 안쿠아민 401, 안쿠아민 701, 안쿠아민 281 등이고, 가장 바람직하게는 안쿠아민 401이다. 상기 안쿠아민의 점도가 높아 동절기에 사용이 어려울 경우는 이를 물 또는 다른 용매에 희석하여 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 에폭시 경화제는 물의 존재 하에서도 반응이 나빠지지 않으며 반응 후 모르타르는 에폭시 수지의 특성이 유지된다. 즉, 본 발명에서는 수경성 시멘트, 물, 모래 및 골재 등을 사용한 모르타르에 일반적인 에폭시 주제 및 특정 에폭시 경화제, 즉 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제를 첨가함으로써, 물과 혼용이 가능한 에폭시 모르타르를 조성하였으며, 상기 에폭시 주제는 그 입자가 에멀전 상으로 분산되고 여기에 에폭시 경화제가 쉽게 분착하여 에폭시 수지와 아민 간의 거리가 충분히 확보된 후 에폭시가 제응집하므로 접착력 등의 에폭시 수지의 특성이 유지될 수 있다.

본 발명의 조성물에서 수경성 시멘트는 물에 개면 굳어지는 시멘트를 의미하며, 포틀랜드 시멘트가 대표적이고, 이외에도 천연 시멘트, 알루미나 시멘트, 실리카 시멘트, 플라이애시 시멘트 및 슬랙 시멘트 등을 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에 포함되는 수경성 시멘트는 보통 시멘트, 중열용 시멘트, 초속경 시멘트, 초조강 시멘트 또는 삼성분계 시멘트, 또는 이들의 조합에서 선택된다. 보다 바람직하게는 상기 수경성 시멘트는 보통 시멘트이며, 긴급 공사의 경우는 속경형 시멘트를 사용하여 공사 기간을 단축할 수 있다.

본 발명의 조성물에서, 더욱 두꺼운 보수층을 형성할 필요가 있을 때는 경제성의 확보를 위하여 자갈을 사용할 수 있으며, 상기 자갈의 크기는 직경 19 ㎜ 이하가 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 상기한 성분 이외에 에폭시 수지의 점도를 강하하기 위한 성분으로서, 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 희석제는 바람직하게는 실리카졸, 알루미나졸 또는 에틸렌 글리콜이나 프로필렌 글리콜 등의 글리콜이며, 가장 바람직하게는 실리카졸이다. 그러나, 통상 사용되는 반응성 희석제, 예컨대, 부틸 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, 지방족 글리시딜 에테르, 변성-삼차-카르복실 디글리시딜 에테르 등, 그리고 비반응성 희석제, 예컨대, 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 노닐페놀, 힐솔 등도 단독 또는 조합으로 사용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 본 발명에서는 상기 희석제를 이용하여 에폭시 수지의 점도를 500 cps 이하로 강하시켜 사용한다.

또한, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 균열 억제 효과의 증강을 위하여 천연 섬유를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 상기 성분 이외에도 충진제, 조색제, 첨가제 등의 추가적인 성분을 포함하여 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물에 포함되는 각 성분의 함량은 바람직하게는 에폭시 주제 1-20 중량%, 물 10-40 중량%, 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제 1-20 중량%, 수경성 시멘트 10-70 중량%, 모래 또는 골재 20-80 중량% 및 희석제 1-90 중량%이다.

상기 수경성 시멘트의 함량이 10 중량% 미만일 경우는 압축강도가 작아지며 70 중량%를 초과할 경우는 작업성이 저하된다. 상기 모래의 함량이 20 중량% 미만일 경우는 작업성이 저하되며 80 중량%를 초과할 경우는 미관상 좋지 않은 문제점이 있다. 상기 물의 함량은 압축강도에 영향을 미치므로 상기 수경성 시멘트와의 비율이 50% 미만에서 유지되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 주제 및 에폭시 경화제의 함량이 1 중량% 미만일 경우는 접착력 등의 성능이 떨어지고 내구력이 저하되며, 20 중량%를 초과할 경우는 통기성이 저하되고 경제성이 떨어진다.

상기 희석제의 함량이 1 중량% 미만일 경우는 에폭시 수지의 점도를 적절하게 강하시킬 수 없으며 90 중량%를 초과할 경우는 휨 강도의 개선력이 저하되어 박막 보수 후 콘크리트 표면에서 보수층이 이탈되기 쉽다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예

실시예 1: 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물의 제조(Ⅰ)

하기 표 1과 같은 조성으로 본 발명의 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.

성분	함량 (중량%)
보통 포틀랜드 시멘트	25
모래	54
물	10
희석제	3
에폭시 주제	3
에폭시 경화제	2
천연 섬유	3
합계	100

상기 표 1의 성분 중에서, 보통 포틀랜드 시멘트는 쌍용양회의 벌크 시멘트를 사용하였으며, 모래의 경우 특별히 제한되지는 않으나 풀러 (Fuller's) 식에 의한 조합으로 0.1 ㎜-1.2 ㎜까지 조합되었다. 희석제는 실리카졸로서 Akzo Nobel 사의 Cembinder 88 (SiO₂함량: 99.9%; 비표면적: 850m²/g)을 사용하였으며 에폭시 주제 및 경화제에 각각 1.5 중량%씩 투입하였다. 에폭시 주제는 LER 850 수지 (LG 화학)를 사용하였으며, 에폭시 경화제는 Anquamine 401 (Air Products)을 사용하였고, 천연 섬유는 셀룰로오스계 천연 섬유인 Arbocel (JRS, 독일국)을 사용하였다.

상기 성분들을 모두 동시에 첨가한 후 60 rpm의 일반 모르타르 믹서에서 2분 동안 혼합하였다.

실시예 2: 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물의 제조(Ⅱ)

하기 표 2와 같은 조성으로 본 발명의 콘크리트 박막 보수 및 보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.

성분	함량 (중량%)
초속경 시멘트	25
모래	54
물	10
희석제	3
에폭시 주제	3
에폭시 경화제	2
천연 섬유	3
합계	100

상기 표 2의 성분 중에서, 초속경 시멘트는 유니온시멘트 사의 초속경 시멘트이며, 다른 성분은 상기 실시예 1과 동일하다. 상기 성분들을 모두 동시에 첨가한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 혼합하였다.

실험예

상기 실시예 1 및 2에서 제조된 본 발명의 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물의 성능 (통기성, 압축강도, 압축전단 접착강도 및 파괴시 상부이탈 여부)을 확인하는 실험을 수행하였다. 여기서, 대조군은 본 발명의 에폭시 경화제를 사용하지 않은 기존의 에폭시 모르타르를 포설한 콘크리트 (비교예1), 아크릴 에멀전 모르타르를 포설한 콘크리트 (비교예 2) 및 모르타르를 처리하지 않은 콘크리트 (비교예 3)이다.

실험예 1: 통기성 측정

통기성은 ASTM E 96 Water vapor transmission of materials 에 의거하여 측정되었으며 통기성은 하기 수학식 1에 의하여 계산하였다.

실험예 2: 압축강도 측정

상기 실시예 1 및 2의 에폭시 모르타르 조성물, 그리고 비교예 1 및 2의 모르타르를 이용하여 5 x 5 ㎠의 사각 몰드를 제작하고 28일 동안 양생한 후 압축강도를 측정하였다. 압축강도는 동결 융해 전 및 동결 융해 후로 나누어 측정하였다. 또한, 습윤 반복 후의 압축강도는 KSF 5105 "수경성 시멘트 모르타르의 압축 강도 시험방법"에 의하여 실시하였으며, 동결 및 융해의 반복은 KSF 2560 "콘크리트용 화학 혼화제"에 의거하여 200 사이클 반복 후 압축강도를 측정하여 동결 융해 전과 후의 압축강도를 비교하였다. 압축강도는 단면적에 대한 하중값으로, 그 수치가 클수록 성능이 우수한 것이다.

실험예 3: 압축전단 접착강도 측정

200 x 200 x 10 ㎤의 콘크리트 시편에 상기 실시예 1 및 2의 에폭시 모르타르 조성물, 그리고 비교예 1 및 2의 모르타르를 일반 모르타르 타설법에 의하여 두께 5 ㎝로 포설한 후 28일 동안 양생하고 ASTM C 882 (Test method for bond strength of epoxy-resin systems for concrete,American Society for Testing and Materials)에 의하여 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물 및 각 비교예의 모르타르의 콘크리트에 대한 압축전단 접착강도를 측정하였다. 또한, 습윤 반복 후의 부착 부분의 변화의 관찰은 동결 융해 시험 방법 (KSF 2456, 콘크리트용 화학 혼화제)에 의하여, 200 사이클의 동결 및 융해를 반복한 후 압축전단 접착강도를 측정하여 동결 융해 전과 후의 보수 면의 접착강도를 비교하였다. 압축전단 접착강도의 계산식은 하기 수학식 2와 같으며, 그 수치가 클 수록 성능이 우수한 것이다.

실험예 4: 콘크리트 파괴 시 기존 표면으로부터의 이탈 여부 관찰

상기 실시예 1 및 2의 에폭시 모르타르 조성물, 그리고 비교예 1 및 2의 모르타르를 상기 실험예 3과 동일한 방법으로 포설 및 양생한 콘크리트 및 비교예 3의 콘크리트를 ASTM C 882에 의한 방법에 의거하여 파괴한 후 각 조성물의 기존 표면으로부터의 이탈 여부를 육안으로 관찰하였다.

상기 실험예 1 내지 3의 결과는 하기 표 3에 나타나 있다.

구분	통기성(%)	몰탈 또는 콘크리트의압축강도 (Kgf/㎠)	압축전단접착강도(Kgf/㎠, 28일)	파괴시 상부이탈여부
		동결 융해 전	동결 융해 후		동결융해 전	동결융해 후
		1일					3일	7일	28일
실시예 1	87	89	314	389	467	456	32	30	모체파괴
실시예 2	86	345	413	434	446	465	29	30	모체파괴
비교예 1	0.3	214	467	987	1104	1005	34	33	모체파괴
비교예 2	32	65	256	345	412	314	16	13	박리
비교예 3	100	54	178	235	304	98	7	0	박리

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2의 에폭시 모르타르 조성물은 통기성이 비교예의 모르타르와 비교하여 월등히 우수하였다. 그러나, 기존의 에폭시 모르타르 (비교예 1)는 통기성이 0.3%라는 극소 수치로 측정되어 에폭시 수지의 통기성 향상에 본 발명에서 채택된 특정 에폭시 경화제가 매우 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 상기 비교예 1 및 2의 모르타르는 저조한 통기성으로 인하여 장기간의 건습 및 온도 변화에 의한 이탈의 가능성이 높으며, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 이를 현저히 개선한 것으로 판단된다. 압축전단 접착강도의 경우는 실시예 1 및 2의 에폭시 모르타르 조성물과 기존의 에폭시 모르타르 (비교예 1)가 비슷하게 측정되었으나, 아크릴 에멀전 모르타르 (비교예 2) 보다는 약 두 배 높게 측정됨으로써, 에폭시 수지를 사용한 모르타르의 접착력이 우수함을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 동결 융해 후의 압축전단 접착강도, 휨 강도 및 마모성 등과 같은 지수 역시 큰 변화가 없었다. 이러한 특성으로 인하여 본 발명의 에폭시 모르타르 조성물은 콘크리트 파괴 시 박리 현상과 같은 상부 이탈이 발생하지 않았음을 육안으로 관찰할 수 있었다. 따라서, 본 발명의에폭시 모르타르 조성물은 우수한 접착성을 유지하면서도 통기성이 매우 우수하여 기온의 변화 또는 마모에 따른 기존 표면과의 이탈이 발생하지 않음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 물과의 혼용이 가능한 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 종래의 모르타르 조성물에 비하여 개선된 압축강도 및 접착력을 가지면서도 통기성이 현저하게 개선되어 장기간의 사용에도 기존 표면으로부터의 이탈을 방지할 수 있으며 도로 등의 대형 면적에도 효과적으로 사용 가능하다.

Claims (5)

1. (a) 에폭시 주제, (b) 물, (c) 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제, (d) 수경성 시멘트 및 (e) 모래 또는 골재를 포함하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수경성 시멘트는 보통 시멘트, 중열용 시멘트, 초속경 시멘트, 초조강 시멘트 및 삼성분계 시멘트로 구성된 군으로부터 최소 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 실리카졸, 알루미나졸 및 글리콜로 구성된 군으로부터 선택되는 희석제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 에폭시 주제 1-20 중량%, 물 10-40 중량%, 수성 폴리아민 부가물 에폭시 경화제 1-20 중량%, 수경성 시멘트 10-70 중량%, 모래 또는 골재 20-80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 희석제의 함량은 상기 조성물의 총 중량에 대해서 1-90 중량%인 것을 특징으로 하는 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성물.