KR20090100885A - 액상형 콘트리트 구체방수제 - Google Patents

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문 호 이
상 철 김
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Abstract

본 발명은 액상형 구체방수제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단 한 번의 구체방수 시공으로 인하여 액체 방수 공정을 생략할 수 있는 고밀도 액상형 콘크리트 구체방수제에 관한 것이다.
본 발명은 올레산 35∼42중량%, 부틸셀루솔브 30∼32중량%, 모노 에타놀아민 10∼15중량%, 오산화인 3∼5중량%, 유동화제 5∼10중량%, 소포제 1∼3중량% 및 물 10∼15중량%를 함유하는 액상형 콘크리트 구체방수제를 제공하는 것을 특징으로 한다.
방수제

Description

액상형 콘트리트 구체방수제{Liquid Concrete-Waterproof Admixture}
본 발명은 액상형 구체방수제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단 한 번의 구체방수 시공으로 인하여 액체 방수 공정을 생략할 수 있는 고밀도 액상형 콘크리트 구체방수제에 관한 것이다.
산업이 발전함과 동시에 각종 공장과 화력발전소에서 발생하는 오염물질과 자동차에서 발생하는 배기가스가 증가하고 있고, 이로 인하여 대기에는 일산화탄소, 탄화수소, 황산화물, 질소산화물 등이 다량 분포되어 있다. 이들 공해물질들은 대기중의 수증기와 반응하여 강산성을 띤 산성비의 원인이 된다.
이러한 공해물질이 콘크리트 구조물에 침투하게 되면 콘크리트의 물성에 악영향을 미치게 되며 그 성능을 떨어뜨리고 노화를 촉진시킬 뿐 아니라, 철근 및 철골이 부식되어 구조물 자체의 수명을 단축시키게 된다.
따라서 콘크리트 구조물에 오수, 지하수, 오염물질 등이 침투되는 것을 방지하기 위하여 방수공사를 하게 되고, 이로 인하여 콘크리트의 흡수성 및 투수성이 감소하게 된다.
방수란 통상적으로 물을 차단하는 것으로, 오수나 지하수 등의 누수에 의하여 콘크리트 구조물이 침식되는 것을 방지하기 위한 것을 말한다. 방수제란 콘크리트와 모르타르의 흡수성 및 투수성에 대한 저항성을 높이기 위하여 혼합하는 혼합제이다.
현재 건축 및 토목분야에서 사용되고 있는 방수방법은 아스팔트방수, 시이트방수 및 도막방수 등의 멤브레인방수; 시멘트 모르타르방수; 침투성방수; 스테인리스방수 및 실링방수 등으로 구별될 수 있다.
또한, 방수재료의 형식에 따라 분류하면 모체침투방수제 및 구체방수제 등의 분말형 방수제, 도막방수 및 액체방수 등의 액상형 방수제, 합성고무계 및 합성수지계 시이트방수제인 멤브레인형 방수제, 아스팔트매스틱 및 고무매스틱 등의 매스틱형 방수제, 아스팔트 등의 고체형 방수제를 들 수 있다.
콘크리트 구조물을 방수처리하는 방법으로 멤브레인방수, 모르타르방수 또는 침투성방수를 생각할 수 있으나, 이들 방법으로는 오수, 지하수, 오염물질 등의 침투로부터 구조물을 완벽하게 보호하기 어렵다. 따라서 구조물 전체를 방수 구체화하는 방법을 고려할 수 있다.
구체방수는 콘크리트 구조물 단면 자체를 방수하는 방법으로 토목공사를 한 후 벽돌, 모르타르나 보드 등의 방수보호재로 외벽공사를 할 수 없는 부분이나, 수분 및 결로가 많은 지하구조물과 수중구조물 등의 시이트방수, 도막방수 또는 아스팔트방수를 할 수 없는 장소를 방수하는데 주로 적용된다.
구체방수에 사용되는 구체방수제에는 분말형과 액상형이 있다.
일반적으로 콘크리트에는 미수화 시멘트 입자, 골재, 수산화칼슘, 규산화합물 등 여러 가지 결정체가 존재하며, 이 결정체 사이에는 모세관 공극이나 겔 공극 등이 존재하게 된다. 콘크리트의 강도와 수밀화도는 시멘트의 수화로 인한 수화물에 의해 좌우되는데, 수화가 제대로 이루어지지 않으면 결정체 사이에 공극이 많이 형성된다.
이들 공극들에 의하여 콘크리트 구조물의 수밀성과 강도에 악영향을 미치게 되며, 이러한 공극을 모두 메우지 않으면 경화된 콘크리트는 다공화되고 따라서 누수의 원인이 된다.
특히, 바다 모래를 사용한 철근 콘크리트 구조물, 염화칼슘인 제설제를 사용한 교량이나 해양 근처에 위치한 철근 콘크리트 구조물에는 염분이나 염소 이온이 침투 확산되기 때문에 철근 콘크리트를 쉽게 부식시켜서 구조물의 내구성이 열화해 진다.
따라서 콘크리트의 물과 시멘트와의 비율이 염소 이온의 확산을 차단하는데 중요한 요인이 되는데 그 최적의 비율을 정하기가 쉽지 않을 뿐 아니라, 재령에 따라서도 최적 비율이 상이하므로 그 결정이 용이한 작업이 아니다.
분말형 콘크리트 구체방수제는 무기계 포졸란 활성제를 주성분으로 한 구상 구조체이다. 포졸란 활성제는 시멘트가 수화될 때 생성되는 수산화칼슘과 반응하여 규산질칼슘이 생성되게 되고, 생성된 규산질칼슘은 콘크리트 내의 모세관이나 공극을 메워서 수분 침투성을 감소시키게 된다.
그러나 상기 분말형 콘크리트 구체방수제는 레미콘 공장에서 미리 시멘트와 혼합해야 하기 때문에 사용량이 많고 현장성이 없으며, 또한 유동성이 부족하기 때문에 별도의 첨가제를 첨가해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 분말형 콘크리트 구체방수제는 콘크리트 구조물 내의 공극을 충분히 메우질 못하기 때문에 제설제를 많이 사용하는 교량이나 해양환경에 노출된 철근 콘크리트 구조물 내의 공극 사이로 침투 확산되는 염소 이온을 충분히 차단할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 콘크리트의 밀도를 치밀하게 하고 공극을 최소화하여 구조물에 확실한 방수성을 부여하며, 특별한 기술이나 노하우 없이 간단하게 공사현장에서 바로 혼합할 수 있는 액상형 콘크리트 구체방수제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 분말형 콘크리트 구체방수제가 아닌 액상 침투성 방수제에 속하는 액상형 콘크리트 구체방수제로서, 공사 현장에서 레미콘 믹서에 바로 혼합하여 약 4∼5분 정도 믹싱한 다음 타설하기 때문에 간편하며 사용량이 적다는 장점이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 올레산 35∼42중량%, 부틸셀루솔브 30∼32중량%, 모노 에타놀아민 10∼15중량%, 오산화인 3∼5중량%, 유동화제 5∼10중량%, 소포제 1∼3중량% 및 물 10∼15중량%를 함유하는 액상형 콘크리트 구체방수제를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 분말형 콘크리트 구체방수제와 달리 공사 현장에서 레미콘 믹서에 바로 혼합한 다음 타설하기 때문에 간편하고, 특별한 기술이나 노하우가 필요하지 않다.
또한, 본 발명은 액상형 방수제이기 때문에 콘크리트 내의 공극에 쉽게 스며들어 그 틈을 메우기 때문에 별도의 액체방수 공정이 필요 없다.
아울러, 본 발명은 제설제를 많이 사용하는 교량이나 해양환경에 노출된 철근 콘크리트 구조물에도 유효하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 액상형 콘크리트 구체방수제(이하, 레믹스 400이라 한다)는 지방산인 올레산을 주성분으로 하고 그 반응을 위한 첨가제로서 부틸셀루솔브, 모노 에탄올아민 및 오산화인을 사용한다.
우선 올레산 35∼42중량%에 부틸셀루솔브 27∼30중량%를 교반하면서 혼합한 후 냉각시킨다. 이어서 모노 에탄올아민 전체 첨가량중 약 1/2을 서서히 혼합한다.
이어서 화학반응에 의한 온도 상승을 방지하기 위하여, 오산화인 3∼5중량% 를 3회에 걸쳐 서서히 혼합하고, 계속해서 모노 에탄올아민 잔량을 서서히 혼합한다. 이 후 완전히 분산되면 온도 80℃로 유지한 다음 4시간 이상 숙성시킨다.
분산된 용액에 물 10∼15중량%와 부틸셀루솔브 2∼3중량%를 교반하면서 혼합한 후 여과하여 구체방수제의 베이스를 얻는다.
얻어진 베이스를 약 하루 동안 숙성시킨 다음, 숙성된 베이스 50~60중량%에 유동화제 30∼35중량%, 소포제 1∼3중량% 및 물 10∼15중량%를 교반 혼합하여 최종 제품인 콘크리트 구체방수제(레믹스 400)을 얻는다.
본 발명에서는 유동화제로서 나프티온산 나트륨을 사용하고, 소포제로는 KM-73(한국 신에츠실리콘사 제품)을 사용하였다.
본 발명에 의해 제조된 레믹스 400은 화학혼화제 또는 감수제로도 사용이 가능하다.
제조된 레믹스 400은 레미콘에 사용되는 구체방수제 및 콘크리트 혼합제로서 시멘트 총량의 약 0.1∼0.3중량% 사용한다.
레미콘 믹서에 레믹스 400을 첨가한 후 4∼5분 동안 중속으로 회전하여 교반한 후 타설한다.
상기 레믹스 400은 사용량에 미달시 방수성이 약하고 방수 성능이 떨어지는 단점이 있고, 상기 사용량에 초과시는 콘크리트 점도가 낮아져서 블리딩 현상이 일어날 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.
(실시예)
상온에서 올레산 39.5중량%에 부틸셀루솔브 29중량%를 교반하면서 혼합한 후 냉각시켰다. 이어서 모노 에탄올아민 6중량%를 서서히 혼합하였다. 이어서 오산화인 4.5중량%를 3회에 걸쳐 서서히 혼합하고, 계속해서 다시 모노 에탄올아민 6중량%를 서서히 혼합하였다. 이 후 완전히 분산되면 온도 80℃로 유지한 다음 4시간 이상 숙성시켰다.
분산된 용액에 물 13중량%와 부틸셀루솔브 2중량%를 교반하면서 혼합한 후 여과하여 구체방수제의 베이스를 얻었다.
얻어진 베이스를 약 하루 동안 숙성시킨 다음, 숙성된 베이스 50중량%에 유동화제 35중량%, 소포제 1중량% 및 물 14중량%를 교반 혼합하여 최종 제품인 콘크리트 구체방수제(레믹스 400)을 얻었다.
아래의 표 1은 본 발명에 따라 제조된 레믹스 400을 한국표준기준 KSF-4926에 따라 시험한 물성 값이다.
(표 1)
시험항목 시험방법 시험결과
외관 암갈색
비중(20℃) KSM-5000, ASM-D2196 1.05±0.05
점도(20℃ cps) KSM ISO-2555 18±2
고형분(wt%) KSM-5000(105℃ × 3mr) 40±2
pH pH meter 7∼8
본 발명에 의한 레믹스 400은 사용 용도에 따라 그 혼합량이 다르다.
레미콘 콘크리트 구체방수에 사용하는 경우 시멘트 총중량에 약 0.2중량%를 믹서에 혼합한 후 약 4∼5분 동안 믹싱한 다음 타설한다.
또한, 일반 콘크리트 구체방수에 사용하는 경우에는 레믹스 400과 희석제(리그닌)을 3:1로 혼합하여 시멘트 총중량에 약 2중량%를 혼합하여 사용한다.

Claims (3)

  1. 올레산 35∼42중량%, 부틸셀루솔브 30∼32중량%, 모노 에타놀아민 10∼15중량%, 오산화인 3∼5중량%, 유동화제 5∼10중량%, 소포제 1∼3중량% 및 물 10∼15중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 액상형 콘크리트 구체방수제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동화제는 나프티온산 나트륨인 것을 특징으로 하는 액상형 콘크리트 구체방수제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소포제로는 KM-73인 것을 특징으로 하는 액상형 콘크리트 구체방수제.
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