KR20050059021A - 공동주택 바닥 마감 시멘트 모르터의 균열 저감용 액상혼화제 조성물 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야

시멘트계 재료의 균열 저감용 액상 혼화제.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

아파트 또는 주상복합 건물 등 주거용 공동주택의 온돌용 바닥 마감 시멘트 모르터의 건조시 수축이 일어나지 않도록 함으로써, 근본적으로 시멘트 모르터 재료에 균열이 발생되지 않도록 하는 액상 혼화제를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

규불산염 화합물 약 15 내지 60%와, 폴리 옥시 알킬렌 글리콜 약 25 내지 50%와, 고급 지방산염 약 10 내지 55%와, 고성능 시멘트 감수제 약 5 내지 10%의 배합비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

시멘트 모르터의 혼화제로 사용됨.

Description

공동주택 바닥 마감 시멘트 모르터의 균열 저감용 액상 혼화제 조성물{A composite of liquid-admixture for crack reduce of cement mortars for apartment flooring}

본 발명은 시멘트 모르터의 균열 방지용 액상 혼화제에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 아파트 등 주거용 건물의 온돌 바닥 마감용으로 사용되는 시멘트 모르터의 건조 시 수축에 의해 발생되는 균열을 방지하기 위해 무기물인 마그네슘 화합물과 유기물인 지방산 염과 고분자 공중합물 등을 이용하여 액체화한 혼화제에 관한 것이다.

시멘트 모르터는 일반적으로 물과 반응하여 경화되면서 수축하는 현상이 있다. 더구나, 시멘트를 사용할 때의 작업적인 특성 때문에 과량의 물을 사용하므로 시멘트 경화에 필요한 물이외의 잉여수의 증발로 인해 더욱 큰 수축을 일으키게 된다. 이러한 시멘트 모르터 및 콘크리트의 건조 시 발생되는 수축은 이것에 의해 구축된 구조물에 균열을 발생시키는 가장 큰 원인이 된다.

일반적으로 건축물에서 시멘트 모르터는 가장 다양하게 사용되는 재료이나 특히 공동주택(아파트, 연립주택 등) 등의 방바닥 미장, 각종 빌딩의 바닥 및 벽체미장 등에 많이 사용되고 있으며, 방바닥 미장용 시멘트 모르터는 공동주택의 고층화 추세로 인하여 시공 시 더욱 많은 양의 물을 첨가하고 있다. 이는 시공 후 건축물에 아주 심각한 균열을 야기 시키며, 이로 인하여 입주 후 방바닥 장판 및 륨의 변색이나 들뜸 현상이 발생되어 하자보수 등에 의한 시공비용의 추가 지출 등 공사비 증가의 직접적인 원인이 되고 있다.

이러한 심각한 문제를 야기 시키는 공동주택 온돌 마감용 시멘트 모르터의 균열을 방지하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 방안으로 시공 시 균열의 원인이 되는 인장응력을 분산시키기 위한 재료의 사용, 3차원 입체보강재인 섬유보강재의 사용 등이 제시되었으나, 근본적으로 건축물의 균열을 방지하지는 못하고 있는 실정이다.

본 출원인인은 수년간 시멘트 모르터 및 콘크리트의 균열 저감을 위한 노력을 해왔으며, 본 출원인에 의해 등록된 10-1996-0030381, 10-1995-0003856, 10-1998-0003339, 10-2000-0071417 등의 균열방지와 관련된 특허, 그리고 현재 출원 중인 10-2003-0097012 특허 등은 대부분이 시멘트계 분말 재료로서 시멘트의 수화 시 생성되는 에트링자이트라는 결정의 생성으로 시멘트 모르터 또는 콘크리트의 수축을 보상하여 균열을 줄이고자 한 것이다.

상기 제시된 시멘트계 균열방지재는 칼슘 설포 알루미네이트와 황산알루미늄, 무수 석고, 생석회, 저급 지방산 알콜 알킬 에테르, 스테아린산염, 고급 분산제 및 중크롬산칼륨을 포함하는 분말형 혼화제이다. 상기와 같은 분말형 혼화제는 시멘트 모르터 및 콘크리트의 배합 시 적당한 양을 첨가하는 것이 어렵고, 혼합이 균일하게 이루어지지 않아 재료의 물질적인 특성을 충분히 발휘하지 못하는 문제점이 있었다. 또한 균열방지용 액상 혼화제로 이미 특허 등록되어 있는 한국 특허 10-1998-0003339는 본 출원인에 의하여 고안된 것으로 시멘트 모르터의 균열 저감을 위한 수축저감제로서는 매우 유용하나 공동주택의 온돌에서 발생하는 많은 균열을 효과적으로 저감시키기는 아직까지 부족한 실정이다

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시멘트 계 재료에 사용 가능한 무기물을 중심으로 하여 유기물인 지방산 염과 고분자 공중합물, 시멘트계 고성능 감수제 등으로 이루어지는 액체 상태의 혼화제를 제공하여, 시멘트 모르터 혼합 시 사용하는 물과 혼합하여 시멘트 모르터에 투여함으로서 어떠한 조건에서도 시멘트 모르터의 경화 시 수축이 일어나지 않도록 함으로써, 근본적으로 건축물에 균열이 발생되지 않도록 하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 규불산염 화합물 약 15 내지 60%와, 폴리 옥시 알킬렌 글리콜 약 25 내지 50%와, 고급 지방산 염 약 10 내지 55%와, 고성능 시멘트 감수제 약 5 내지 10%의 배합비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액상 혼화제는 규불산염 화합물을 사용하여 시멘트 중의 칼슘 이온과 반응하여 침상 결정의 불화칼슘 결정을 생성하는 과정에서, 생성되는 침상 결정에 의하여 근본적인 시멘트의 수축을 저감시키고, 폴리 옥시 알킬렌 글리콜과 고급 지방산 염에 의하여 시멘트계 재료의 기공 구조(pore structure)의 수분 증발시의 수축을 방지하여 건조 시 수축을 최소화하여 수축에 의한 균열을 방지하도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 예로 들어 설명하기로 하며, 후술할 실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

실시예 1에서는 1000kg의 배합량을 배합한다고 할 때, 규불산염 화합물인 규불화 마그네슘 450kg과, 폴리 옥시 알킬렌 글리콜 300kg과, 고급 지방산 염으로 스테아릭산 칼슘 유화물 250kg, 고급 분산제로 폴리 카르복실산계 시멘트 감수제 50kg을 혼합하여 본 발명을 제조한다.

상기의 실시 예에 따른 본 발명의 혼화제를 시험하기 위해 시멘트 500kg과 모래 500kg, 그리고 본 발명의 혼화제를 시멘트 중량에 대하여 2.5%, 5.0%를 시멘트 혼합 시 사용하는 물에 혼합하여 길이변화 실험을 수행하였다. 여기서, 물의 양은 공동주택 바닥 마감용 모르터에 사용되는 공장배합 레디믹스 모르터의 특성에 의해 시멘트 중량비로 55%와 65%로 하여 실험하였다. 상기 시험 결과 중 팽창 수축을 표1에, 압축 강도를 표2에 나타내었다. 표1에서 번호 1은 본 발명품을 첨가하지 않은 기준용 시멘트 모르터의 결과이며, 번호 2는 2.5% 첨가, 번호 3은 5.0% 첨가하여 사용한 시멘트 모르터의 실험 결과이다.

[표 1]

[표 2]

상기와 같은 본 발명의 액상 혼화제의 성능을 알아보기 위해 액상 혼화제를 첨가하지 않은 시멘트 모르터와의 비교실험을 한 결과 본 발명의 혼화제를 첨가한 시멘트 모르터의 경우, 표1에 나타난 결과에서 보듯이 수축율을 현저하게 줄일 수 있음이 확인되었으며, 사용량이 증가한 경우 더욱 큰 효과를 나타냄을 알 수 있다. 또한 본 발명의 혼화제는 시멘트 모르터의 압축강도가 감소하지 않는 것을 확인 할 수 있었는데 이는 시멘트 경화체 내부의 기공(pore structure)에 새로운 결정의 생성으로 인하여 오히려 압축강도를 증진 시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 규불산염 화합물 약 15 내지 60%와, 폴리 옥시 알킬렌 글리콜 약 25 내지 50%와, 고급지방산 염 약 10 내지 55%와, 고성능 시멘트 감수제 약 5 내지 10%의 배합비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   규불산염 화합물은 규불화 마그네슘 또는 규불화 나트륨이 단독으로 또는 복합적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 균열 방지용 액상 혼화제 조성물.