KR20100052763A - 콘크리트 표면강화 시공방법 - Google Patents

콘크리트 표면강화 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디페닐메탄디이소시아네이트 100g, 메틸메타클릴레이트 80g, 디글리시달에테르비스페놀A 100g, 에틸렌글리콜 150g로 교반 혼합하여 제조된 이소시아네이트수지조성물10g, 시멘트 50g, 모래 50g, 물 10g 을 혼합하여 이소시아네이트몰탈을 이용하여 균열방지를 한 다음, 시멘트100kg; 백시멘트200kg; 탄소수가 9~20이며, 비점이 150~350℃인 포화탄화수소 49kg, 폴리디메틸실록산 8kg, 이소옥틸트리에톡시실란 20kg, 옥틸트리에톡시실란 5kg, 메틸트리메톡시실란 6kg, 이소프로판올 12kg으로 조성된 열화방지제 250kg;을 혼합한 후 통상의 분사기를 이용하여 콘크리트 열화방지제를 상기 균열방지시공한 부근에 골고루 분사하여 시공한 후에, 불화실리케이트마그네슘 50~70중량%와, 산화아연10~40중량%와, 아크릴계 폴리머 5중량%와, 계면활성제 2중량%와, 분산제1중량%로 조성된 콘크리트 강화제열화방지시공한 부근에 시공하는 콘크리트 표면강화 시공방법에 관한 것이다.
콘크리트 표면강화시공,균열방지시공,열화방지시공, 콘크리트강화시공.

Description

콘크리트 표면강화 시공방법{the construction method of concrete surface's reinforce}
본 발명은 콘크리트 표면강화시공방법에 관한 것으로서 보다 상세히 설명하면, 콘크리트 포장도로, 콘크리트 구조물 측구, 방음벽, 벽체 및 표면 강도 저하부의 중성화방지, 미세균열부의 부착 및 방수층형성과, 염해방지 및 강도증진을 목적으로 개발된 것으로서, 콘크리트와 반응 침투하며 표면강도를 증대시키고 마모를 감소시킬 수 있는 콘크리트 표면강화 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트 콘크리트 포장도로, 콘크리트 구조물 측구, 방음벽, 벽체의 표면의 결함을 제거하는 보수 방법으로 결함부위를 제거하거나, 별도의 덧씌우기 층의 형성을 통해 결함부위가 직접적인 차량하중을 받지 않도록 하는 방법, 그리고 결함부위의 파손 진전을 억제하는 방법이 있을 수 있다. 이러한 보수 공법 중에 결함부위의 파손 진전을 억제하는 방법은 상대적으로 파손의 정도가 작은 경우에 유용하게 적용될 수 있는 경제적인 방법으로 판단된다. 즉 표면에 나타난 파손이나 결함을 인정하나, 이러한 파손에 추가적인 진전이 없으면 포장면을 주행하는 차량의 주행성에 대한 영향이 작다는 판단에 적용하는 공법이라고 할 수 있다.
그러나 국내의 경우에는 시멘트 콘크리트 포장의 표면 보강을 의한 씰러(Sealer)의 적용 사례가 있다. 씰러는 광의로 충전제, 보강제를 의미하고, 협의로는 산업자원부 기술표준원에서 제정한 한국산업규격으로 KS F 4930:2002 "콘크리트 표면도포용 액상형 흡수 방지제"를 말하며, 이러한 액상형 흡수 방지제는 콘크리트 표면의 보호를 목적으로 표층부에 도포하여 함침시킴으로써 흡수방지층을 형성하여 외부로부터의 물 및 염화이온 등의 침투를 억제하여 콘크리트 표면의 동해, 침식 및 철근의 부식을 방지하고자 하는 목적으로 사용하는 재료를 의미한다.
도로 선진국인 미국의 경우에 NewTork 주, Ohio 주, Illinois 주, Utah 주 등에서 콘크리트 씰러(Sealer)에 대한 규정을 제정하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 씰러는 콘크리트 표면으로서의 수분과 염화물 등의 침투를 억제하여 콘크리트 내부의 철근 부식을 방지하고 콘크리트의 열화를 방지하는 목적으로 사용되는 재료를 말하고, 이러한 규정은 대부분이 노출교면의 콘크리트 상판을 보호하기 위한 목적으로 사용되는 경우인 것으로 수분과 염화물의 침투는 억제하고 공기의 통과(Transfer of water vapor)는 허용하게 하기 위한 목적으로 사용하는 것이다.
콘크리트 표면은 건조하며, 먼지, 오일, 왁스, 양생제, 백화, 레이턴스, 코팅 등과 같은 다른 이물질이 없는 상태이어야 한다. 따라서, 씰러의 포설 전에 취약한 부위나 탈리부에 대한 적절한 보수가 선행되어야 한다.
콘크리트의 양상기간 이후에 최소한 5일 이상의 공기 건조가 이루어져야 하며, 그라우팅 작업 후 5일 이상의 공기 건조기간이 경과되어야 한다. 공기 건조가 완전히 이루어지지 않은 상태에서는 씰러를 포설 할 수 없다.
촉진 양상에 수행된 프리캐스트 콘크리트의 경우에는 요구되는 표준양생의 28일 강도가 확보된 이후와 공극의 충진이 요구되는 경우에는 충진, 양생 기건 후 5일 이후에 씰링이 수행되어야 한다. 시공면의 먼지, 얼룩, 오일, 왁스, 양생제, 백화, 레이턴스, 코팅물질 등과 같은 이물질을 제거한다. 이러한 이물질의 제거에 특수한 화학물질이 필요한 경우에는 제품 공급자가 시방에 따라 이를 수행하며, 시공면의 준비 후 48시간 이내에 씰링을 수행한다. 또한, 콘크리트구조물의 표면에 생성되는 실금은 기반의 평형에 관한 문제가 아니라 시멘트 배합이 잘못되었거나, 시공상에 혼합상의 문제로 혼합물이 균일하지 못한 관계로 시멘트 양생시에 실금이 형성되어 품질을 떨어뜨리거나, 누수로 인하여 구조물의 노후화 및 중성화를 초래하여 상품가치를 잃게 하는 현상을 방지코자 여러 가지 수단이 강구되어 왔다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 연구가 있어 왔다.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2004-0058537호에는 콘크리트구조물의 보수시 구 콘크리트와 보수용 모르터간의 계면에 접착을 강화하고 구조물의 내구성을 장기간 유지하는 기능을 부여하는 나노합성기술을 이용한 침투성 알콕시 실란계 하이브리드형 계면접착강화제 코팅제로 금속알콕사이드와 탈알콜방능하여 제조된 무기질계폴리머구조를 갖는 신구콘크리트의 계면접착강화를 위한, 유,무기가교형 복합폴리머계코팅제 조성물 및 제조방법이 기재되어 있고,
대한민국등록특허공보 등록번호 제10-354135호에는 누수를 방지하고 장기간 침수에 의해 열화부식된 콘크리트 표면을 보수보강 보호하는 지하구조물의 내부복 합방수보수하는 방법으로서, 이물질을 제거하고, 바탕면에 폴리아미노(1-옥소-1,6-헥산디일)와, 2,2-(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)와, 메틸페녹시메틸과 물로 혼합된 침투성접착강화제를 도포하여 표면강화 및 제1방수층을 형성하고, 상기 제1방수층 위에 이소시아네이트로 블록킹된 폴리우레탄과 비정형 실리콘다이옥사이드와 칼슘카보네이트와 트리메틸렌헥사메티렌디아민과 페놀의 알킬술포닉산 에스테르로 혼합된 표면보강붕수제를 도포하여 표면보강 및 제2방수층을 형성하는 단계 및 상기 제2방수층위에 폴리이미노(1-옥소-1,6-헥산디일)와, 2,2-(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)비스 호모폴리머와, 메틸페녹시 메틸과 물을 포함하는 표면보호 및 제3방수층으로 형성하는 콘크리트 내부 벽면의 복합방수 보수방법이 기술되어 있으며,
대한민국공개특허공보 공개번호 특2003-74180호에는 탄산나트륨, 염화칼륨, 염화암모늄, 보락스, 증류수로 이루어진 무기경화첨가제와, 규산나트륨, 실리콘, 또는 불소성분이 함유된 계면활성제, 증류수로 이루어진 조성물로 균일하게 도포하며, 상기 도포된 표면에 질산, 황산 또는 구연산을 균일하게 도포 하는 단계를 포함하는 콘크리트 무기경화 첨가제용 조성물 및 콘크리트 표면처리방법이 기재되어 있고,
동 공보 공개번호 특2003-71231호에는 에폭시수지 또는 변성 에폭시 수지와, 알루미나 또는 수산화 알루미늄, 조강용 시멘트와, 용제를 포함하여 혼합된 혼합물과, 폴리아미드수지 또는 변성 아민수지 또는 변성방향족 아민수지와 이산화티탄과 알루미늄실리케이트와, 물을 포함하여 혼합된 경화제를 혼합하여 하도재를 콘크리 트 표면에 도포한후, 아크릴 수지 또는 변성 아크릴 수지, 이산화티탄, 폴리에스테르 수지 또는 변성 폴리에스테르 수지 용제를 포함하여 혼합된 혼합물과 우레탄 수지 또는 변성 우레탄 수지와 용제를 포함하여 혼합된 경화제를 혼합하여 상도재를 상면에 도포하는 콘크리트의 중성화 및 열화방지공법이 기술되어 있어 있음을 알 수 있다.
상기와 같은 종래의 기술들은, 시간이 경과함에 따라 해풍, 해수, 제설용 염화칼슘의 염기가 콘크리트내에 침투하여 콘크리트를 부식하고, 수분이 있는 상태에서 염기가 침투되어 콘크리트가 팽창하여 균열을 초래하여 수명을 단축하며, 콘크리트가 경화되어 생기는 공극을 충분히 막아주지 못해 고강도, 방수성, 내구성이 요구되는 다양한 구조물의 사용에 충족치 못하여 콘크리트 건축물 특히, 도로에 사용시 강도도 저하되면서 손쉽게 파손되는 빈도가 높으며, 미세균열을 방지하지 못하고, 나아가, 약품에 대한 내성도 약해져 산이나 알카리, 염, 물, 일광 등에 지속적으로 견디지 못하는 단점이 있어, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 하는 과제인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인이 선출원한 특허출원번호 제10-2004-0029049호, 발명의 명칭;균열방지시공방법 및 그에 사용되는 조성물 출원번호/일자 10-2004-0075597 (2004.09.21) 콘크리트 표면강화제 출원번 호/일자 10-2005-0091923 2005.09.30) 콘크리트 표면강화 및 열화(태양광선 및 화학적부식)방지시공방법을 개량한 것으로서, 콘크리트 구조물과 콘크리트 포장도로의 침투성강화, 동결융해방지, 중성화 방지 및 강도 증진을 위하여 침투 및 미세균열부의 부착 및 방수층까지 형성 할 수 있도록, 균열방지공정, 열화방지공정 및 콘크리트강화공정으로 구성된 콘크리트표면강화 시공방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제해결 수단인 것이다.
상기와 같은 본 발명은 콘크리트 포장, 콘크리트 구조물 측구, 방음벽, 벽체 및 표면 강도 저하부의 중성화 및 강도증진의 효과가 있으며, 더불어 콘크리트 중성화에 의한 탈리 방지, 미세균열방지, 미세균열해소, 콘크리트 열화부위 부착증대, 염해방지, 콘크리트 표면강도증대 및 마모성 증대의 효과가 있어 토목 및 건축 시공 및 보수분야 등에 다양하게 이용될 수 있는 장점이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디페닐메탄디이소시아네이트 100g, 메틸메타클릴레이트 80g, 디글리시달에테르비스페놀A 100g, 에틸렌글리콜 150g로 교반 혼합하여 제조된 이소시아네이트수지조성물10g, 시멘트 50g, 모래 50g, 물 10g 을 혼합하여 이소시아네이트몰탈을 이용하여 균열방지를 한 다음, 시멘트100kg; 백시멘트200kg; 탄소수가 9~20이며, 비점이 150~350℃인 포화탄화수소 49kg, 폴리디메틸실록산 8kg, 이소옥틸트리에톡시실란 20kg, 옥틸트리에톡시실란 5kg, 메틸트리메톡시실란 6kg, 이소프로판올 12kg으로 조성된 열화방지제 250kg을 혼합한 후 통상의 분사기를 이용하여 콘크리트 열화방지제를 상기 균열방지시공한 부근에 골고루 분사하여 시공한 후에, 불화실리케이트마그네슘 50~70중량%와, 산화아연10~40중량%와, 아크릴계 폴리머 5중량%와, 계면활성제 2중량%와, 분산제1중량%로 조성된 콘크리트 강화제열화방지시공한 부근에 시공하는 콘크리트 표면강화 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 균열방지공정에서 사용되는 이소시아네이트수지는 분자중에 NCO/OH기를 갖는 고분자 화합물로서, 일반적으로 공기중의 습도, 수분 및 물과 반응하고 분자구조상 유연성이 풍부하며, 내마모성, 굴곡성, 내약품성, 내한성, 내열성, 점착성, 내구성이 우수한 도막을 형성하여 콘크리트 균열보수재, 단면복구재, 신구콘크리트 접착재, 도료 등의 용도로 널리 사용하고 있다.
이소시아네이트의 유도체는 배합변성에 따라 지수재, 주입재, 변성형 도료 등에도 사용되며, 고 반응성 N=C=O 기를 가진 물질로서 강한 극성기를 형성하여 좋은 접착력을 갖는다.
본 발명에서 사용되는 이소사이네이트 수지는 디페닐메탄디이소시아네이트, 메틸렌비스(4,1-페놀)디이소시아네이트, p-톨루엔술포닐이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4`-디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트폴리머, 중에서 선택된 하나 또는 둘이상의 화합물임을 알 수 있고, 본 발명의 균열방지공정에서 사용되는 아크릴수지는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 메틸메타클릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 아크릴로니트릴중에서 선택된 어느 하나의 화합물이며, 본 발명의 균열방지공정에 사용되는 에폭시수지는 디글리시달에테르비스페놀A, 비스페놀A-에피크로로히드린 중에서 선택된 어느하나의 화합물이며, 에폭시수지는 점도 11,000~14,000인 것이 방수 효과를 극대화 하는데 바람직하다. 본 발명의 균열방지 공정에서 사용되는 폴리올은, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 부탄디올, 트리메틸롤프로판에서 선택된 어느 하나의 화합물을 사용하며, 기능은 유화제로 사용되며 균열방지제를 안정한 상태로 장기간 보관하고 분산능력을 향상시켜 균일한 배합과 작업성을 좋게 한다. 본 발명 균열방지공정의 이소시아네치트수지 조성물은 이소시아네이트, 아크릴수지, 에폭시수지, 폴리올을 중량대비 1:0.8:1:1.5로 조성됨이 바람직하다. 본 발명 균열방지공정의 이소시아네이트몰탈은 상기 이소시아네이트, 아크릴수지, 에폭시수지, 폴리올을 중량대비 1:0.8:1:1.5로 혼합 조성된 이소시아네이트수지조성물 10g, 시멘트 50g, 모래 50g 및 물 10g으로 조성됨이 경제적, 물리적 특성상 가장 바람직하다. 본 발명의 균열방지공정에서 균열되고 누수된 부분에 직각으로 약 5Cm 깊이의 홈을 형성한 다음, 그 홈의 바닥부에 아크릴수지, 에폭시수지, 이소시아네이트 등으로 조성된 이소시아네이트수지조성물을 주입하는 이유는, 이소시아네이트 수지조성물의 팽창 및 물리적성질에 의해, 균열누수부위를 장시간에 걸쳐 지속적으로 효과를 낼 수 있으며, 누수에 의한 균열 및 구조체의 수축팽창을 막으며, 그 실험예는 후술하는 실험예에 의해 나타나 있다.
이소시아네이트몰탈을 충전시키는 이유는 초기 부착강도가 높은 이소시아네이트 몰탈을 사용하며, 특히 습윤시에도 부착강도가 높은 이소시아네이트 몰탈의 성질을 이용하여 균열 및 누수를 방지하기 위함이며 그 실험예는 후술하는 실험예에 의해 나타나 있다.
본 발명의 열화방지공정에 사용되는 포화탄화수소는 탄소수가 9~20이며, 비점이 150~350℃인 범위의 수소 첨가된 나프텐계 탄화수소 또는 이소파라핀계탄화수소를 사용하며, 용제로 사용되며 증발속도와 용해도를 조절하며, 실록산과 실란이 공기에 직접 노출되지 않도록 보호기능을 부여하기 위하여 사용되며, 총량 대비 49중량%가 넘으면 방수기능이 저하되고, 49중량%보다 적으면 증발속도와 용해도가 부족하여 시공시 문제점이 발생하고, 본 발명의 열화방지공정에서 사용되는 폴리디메틸실록산(ASTMD-1418, Polymer Clsddificston VMQ 미가교형 탄성체, 일명, 실리콘 고무)은 시공체에 방수층을 형성하면서 도막의 성질을 부여하기 위해 사용한 것이며, 폴리디메틸실록산 8중량%보다 많으면, 도막의 강도가 너무 강한 반면 8중량%보다 적으며 도막의 강도가 약하므로 도막의 강도와 형성에 바람직한 비율은 폴리디메틸실록산 8중량%이고, 상온에서 고무상의 제품으로서, 점도가 3,000~8,000㎟/s(25℃)이며, 알콕시실란의 하나인 이소옥틸트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 사용하며, 공기중의 수분이나 시공체의 포면에 존재하는 수분과 화학적으로 결합하여 방수층을 형성하며, 화합물의 구조에 따라 화학속도가 달라 속도가 느릴수록 시공체에 깊게 침투하는 원리를 이용하여, 구성성분의 총량대비 이소옥틸트리에톡시실란 20중량%, 옥틸트리에톡시실란 5중량%, 메틸트리메톡시실란6중량%보다 많으면 방수층 형성 속도가 너무 느리며, 상기보다 적을 경우에는 방수층 형성 속도가 너무 빨라, 구성성분의 총량대비 이소옥틸트리에톡시실란 20중량%, 옥틸트리에톡시실란 5중량%, 메틸트리메톡시실란6중량% 를 사용하는 것이 가장 이상적이다.
알코올계용제는 이소프로판올, 부탄올 및 부톡시에탄올중에서 선택된 어느 하나의 화합물을 사용하며, 방수제가 시공하는 과정에서 시공체의 표면에 부착이 잘되도록 도와주며, 낮은 온도에서 증발하여 습기를 유인 제거하고, 알콕시실란의 화학반응을 촉진시키는 역할을 하며, 비극성인 탄화수소성분으로만 구성된 용제를 부분 극성화 시킴으로서, 별도의 첨가제 없이 정전기 발생을 억제하기 위하여 사용되는 것이다
구성성분의 총량대비 알코올사용량은 12중량%보다 많을 경우에는 시공체의 표면에 너무 잘 부착되는 반면, 방수층이 묽어지는 반면 증발로 인한 습기제거 효과는 많고, 상기 보다 적게 사용하면, 시공체의 표면에 잘 부착되지 않는 반면 방수층이 진해지는 반면 증발로 인한 습기제거 효과가 적기 때문에, 바람직한 사용량은 구성성분의 총량대비 알코올사용량은 12중량%을 사용하는 것이다.
본 발명의 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 불화실리케이트마그네슘와, 산화아연은 내충격과 내마모성을 높이는 기능을 하며, 아크릴계 폴리머는 침투성과 방수성을 증진시키는 역할을 하며, 계면활성제는 무기물과 유기물을 혼합시키는 역할을 하기 위하여 사용되는 것이다. 본 발명의 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 불화실리케이트마그네슘이 콘크리트와 접촉시 일어나는 메카니즘을 설명하면 다음과 같다.
MgSiF6 + 2CaCO3 - 2CaF2 + MgF2 + SiO2 + 2CO2
MgSiF6 + 2Ca(OH)2 - 2CaF2 + MgF2 + SiO2 + 2H2O
본 발명의 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 계면활성제는 소수성기와 친수성기를 모두 가지고, 라디칼 반응에 참여할 수 있는 이중결합을 가지고 있는 계면활성제인 것으로, 특히 폴리옥시알킬렌알케닐에테르 설페이트염이 바람직하다. 구체적으로는 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜3-펜테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜3-펜테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜3-펜테닐에테르 등의 각종 술폭시폴리알킬렌글리콜알릴에테르류; 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르,술폭시폴리프로필렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜(3-프로페닐-5-프로필)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-프로페닐-5-프로필)페닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리 콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르 등의 각종 술폭시폴리알킬렌글리콜알킬비닐페닐에테르류; 2-술폭시폴리에틸렌글리콜-3-(4-메틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리프로필렌글리콜-3-(4-메틸페 녹시)프로필렌 에테르, 2-술폭시폴리부틸렌글리콜-3-(4-메틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리에틸렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리프로필렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리부틸렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르 등의 각종 2-술폭시폴리알킬렌글리콜-3-(4-알킬페녹시)프로필렌알릴에테르류 등과 이들을 1 가 금속, 2 가 금속, 암모늄염 및 유기 아민으로 중화된 것이거나, 이들의 단독 또는 2 종 이상이 혼합되어 공중합될 수도 있으며,
나트륨 도데실벤젠 설포네이트, 나트륨 라우레이트, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenylether), 노닐페놀 에톡시화된 인산염 에스테르)nonylphenol ethoxylated phosphate ester)에서 선택된 어느 하나의 화합물을 2중량% 사용하는 것이다,
본 발명의 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 아크릴계 수지는 상기 균열방지 공정에서 사용한 아크릴 수지와 동일하며, 본 발명에서 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 분산제는 고분자량의 축합 나프탈렌 술폰산 나트륨염, 나프탈렌 술폰산 칼슘염을 1중량% 사용하는 것이다.
본 발명 최종 콘크리트 강화공정에서 사용되는 불화실리케이트마그네슘의 양이 70중량%를 초과하면, 경화되어 콘크리트내로 침투되기 어렵고 50중량% 미만이면, 강도가 약해져 50~70중량%이 바람직하며, 산화아연이 40중량%이상이면, 강도가 약해지고, 10중량%이하이면, 침투 되기 어려우며, 10중량%~40중량%이 바람직하다.
아크릴계 수지 5중량% 초과하면, 침투력이 약해지며, 5중량% 미만이면, 침투력은 강해지나 접착력이 약해져 5중량%이 바람직하다.
본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
차량을 통제한 후에, 콘크리트포장도로의 중성화 및 열화 부위를 깨끗이 브러쉬나 고압 분무기를 사용하여 청소하여 준 다음, 표면 이물질을 제거한 후에
제1공정(균열방지공정)
디페닐메탄디이소시아네이트 100g, 메틸메타클릴레이트 80g, 디글리시달에테르비스페놀A 100g, 에틸렌글리콜 150g로 교반 혼합하여 제조된 이소시아네이트수지조성물10g, 시멘트 50g, 모래 50g, 물 10g 을 혼합하여 이소시아네이트몰탈을 제조한 후에, 도로 및 건물의 균열 및 파손된 균열부(2)를 깊이 5Cm의 직각형상의 홈(3)을 커팅한 다음, 잔재 및 이물질을 깨끗이 제거한 후에, 상기 홈(3)의 바닥에 형성된 균열부(2)에 이소시아네이트몰탈(4)을 삽입시켜 일차 시공한 후에, 상기 이소시아네이트몰탈(4)이 양생된 후에, 상기 1차 이소시아네이트몰탈(4)이 형성된 균열 부(2)에 주입기(6)를 설치한 후에, 통상의 주입기(6)를 이용하여 상기 이소시아네이트수지 조성물을 주입시킨 다음, 상기 홈(3)에 이소시아네이트몰탈(4)을 충전 시킨후, 건조시켜 균열 방지를 위한 시공을 한 다음,
제2공정(열화방지공정)
시멘트100kg; 백시멘트200kg;
탄소수가 9~20이며, 비점이 150~350℃인 포화탄화수소 49kg, 폴리디메틸실록산 8kg, 이소옥틸트리에톡시실란 20kg, 옥틸트리에톡시실란 5kg, 메틸트리메톡시실란 6kg, 이소프로판올 12kg으로 조성된 열화방지제 250kg을 혼합한 후 통상의 분사기를 이용하여 콘크리트 열화방지제를 상기 균열방지시공한 부근에 골고루 분사하여 시공한 다음,
제3공정(콘크리트 강화공정).
불화실리케이트마그네슘 55kg 과 산화아연이 37kg을 교반기에 투입하여 교반한 다음, 메틸메타클릴레이트 5kg, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르 설페이트 염2kg, 나프탈렌 술폰산 칼슘염 1kg로 조성된 콘크리트 강화제를 통상의 분사기를 이용하여 상기 열화방지 시공한 부근에 골고루 분사하여 도포(도포량 1kg/3㎡)한 다음, 약 30분에서 2시간 경과후, 표면 침투가 완전히 건조시켜 콘크리트 표면강화 시공을 하였다.
실험예 1
실시예에 의해 시공된 표면이 강화된 콘크리트의 미끄럼 저항 변화 실험을 도로공사기준과 비교하여 실험결과하였으며, 실험결과는 표1과 같다.
표1
시험종목
 기준값 실시예1 비고
도로후의 겉모양
 변화가 없을 것 변화없음 한국화학시험
연구원
침투깊이(mm)
 2.0 이상 4.1

내흡수성능


 표준상태 물흡수계수비
0.5 이하


 0.40
내알카리성 시험후 0.48
저온 고온 반복
저항성 시험후		 0.44
촉진 내후성 시험후 0.42
내투성 성능 투수비 0.10 이하 0.09
염화이온 침투 저항 성능 3.0 이하 1.8



용출저항성능		 냄새와 맛
탁도
색도
중금속(pb로서)
과망간산칼륨 소비량
ph
페놀
증발 잔류분
잔류 염소의 감량		 이상 없을 것
2도 이하
5도 이하
0.1mg/L 이하
10mg/L 이하
5.8∼8.6
0.005mg/L 이하
30mg/L 이하
0.2mg/L 이하		 이상없음
2도 이하
5도 이하
검출안됨
3mg/L
7.4
검출안됨
9mg/L
0.1mg/L
미끄럼저항 감소
 도로교통기술원
상기와 같이 실험결과에 따라, 본 발명은 침투성, 내흡수성, 내투수성, 염화이온침투성, 기타 용출저항성능이 도로공사의 기준치에 합격하는 것을 나타내고 있다.
실험예2
실시예에 의해 제조된 콘크리트 표면강화 시공한 후, 미끄럼 저항 변화 실험 결과하였다. 콘크리트 표면에 표면강화제의 도포 전, 후 미끄럼 저항 변화 관찰하였으며, 실험방법은 미국 표준시험법인 ASTM E 303, "Standard Test Method for Measuring Surface Frictional Properties Using the British Pendulum Tester"의 시험방법에 의해 수행하였으며, 실험결과는 다음 표2와 같이 도포 후 급격한 미끄럼 저항 감소 없음
표2
구 분 위치-1
(실시예1)		 위치-2
(실시예2)		 위치-3
(미도포)		 비고
측정시점 측정조건 측정값 평균 측정값 평균 측정값 평균
도포전
 건조 68,76,71 71. 65,63,65 64.3 69,64,67 66.7
습윤 - - - - 60,59,62 60.3
도포후
 건조 79,78,74 77.0 81,80,85 82.0 - -
습윤 76,70,70 72.0 66,60,63 63.0 - -
- 미도포 위치 습윤/건조 상태의 미끄럼 저항 비율 90.4%
- 도포 위치의 도포 후 습윤시 미끄럼 저항값이 도포 전 습윤시 미끄럼 저항 추정값에 비해 급격한 감소(10% 이하 감소) 없음
실험3
본 발명의 실시예의 큰크리트 표면강화 시공한 샘플채취를 위해 코어를 채취한 후에 중성화 깊이, pH를 실험하였으며, 실험결과는 다음 표3과 같다.
표3
구분 살포전 비도포 구간 실시예1의
도포구간		 비고
중성화 깊이(mm) 13 17.8 ∼ 32.9 10.4 ∼ 16.7
PH치 10.8 9.6 10.0
시험일자 2003.4 2004.7 2004.7

Claims (4)

  1. 콘크리트 표면 강화 시공방법에 있어서,
    차량을 통제한 후에, 콘크리트포장도로의 중성화 및 열화 부위를 깨끗이 브러쉬나 고압 분무기를 사용 청소하여 준 다음, 표면 이물질은 제거한 후에
    제1공정(균열방지공정)
    디페닐메탄디이소시아네이트 100g, 메틸메타클릴레이트 80g, 디글리시달에테르비스페놀A 100g, 에틸렌글리콜 150g로 교반 혼합하하여 제조된 이소시아네이트수지조성물10g, 시멘트 50g, 모래 50g, 물 10g 을 혼합하여 이소시아네이트몰탈을 제조한 후에, 도로 및 건물의 균열 및 파손된 균열부(2)를 깊이 5Cm의 직각형상의 홈(3)을 커팅 한 다음, 잔재 및 이물질을 깨끗이 제거한 후에, 상기 홈(3)의 바닥에 형성된 균열부(2)에 이소시아네이트몰탈(4)를 삽입시켜 일차 시공한 후에, 상기 이소시아네이트몰탈(4)이 양생된 후에, 상기 1차 이소시아네이트몰탈(4)이 형성된 균열부(2)에 주입기(6)를 설치한 후에, 통상의 주입기(6)를 이용하여 상기 이소시아네이트수지 조성물을 주입시킨 다음, 상기 홈(3)에 이소시아네이트몰탈(4)을 충전시킨후, 건조시켜 균열 방지를 위한 시공을 한 다음,
    제2공정(열화방지공정)
    시멘트100kg; 백시멘트200kg; 탄소수가 9~20이며, 비점이 150~350℃인 포화탄화수소 49중량%, 폴리디메틸실록산 8중량%, 이소옥틸트리에톡시실란 20중량%, 옥틸트리에톡시실란 5중량%, 메틸트리메톡시실란6중량%, 알코올 12중량%으로 조성된 열화 방지제 250kg을 혼합한 후 통상의 분사기를 이용하여 콘크리트 열화방지제를 상기 균열방지시공한 부근에 골고루 분사하여 시공한 다음,
    제3공정(콘크리트 강화공정).
    불화실리케이트마그네슘 50~70중량%와, 산화아연10~40중량%와, 아크릴계 수지 5중량%와, 계면활성제 2중량%와, 분산제1중량%로 조성된 콘크리트 강화제를 통상의 분사기를 이용하여 상기 열화방지 시공한 부근에 골고루 분사하여 도포(도포량 1kg/3㎡)한 다음, 약 30분에서 2시간 경과후, 표면 침투가 완전히 건조시켜 시공함을 특징하는 콘크리트 표면 강화 시공방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 메틸메타클릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴중에서 선택된 어느 하나의 화합물임을 특징으로 하는 콘크리트 표면 강화 시공방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 알코올은 이소프로판올, 부탄올 및 부톡시에탄올중에서 선택된 어느 하나의 화합물임을 특징으로 하는 콘크리트 표면 강화 시공방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 계면활성제는 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜알릴에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜2-부테닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜3-부테닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜3-펜테닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜3-펜테닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜3-펜테닐에테르 등의 각종 술폭시폴리알킬렌글리콜알릴에테르류; 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르,술폭시폴리프로필렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-비닐-5-메틸)페닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-비닐-5-에틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜(3-프로페닐-5-프로필)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-프로페닐-5-프로필)페닐에테르, 술폭시폴리에틸렌글리콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르, 술폭시폴리프로필렌글리콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르, 술폭시폴리부틸렌글리콜(3-프로페닐-5-부틸)페닐에테르 등의 각종 술폭시폴리알킬렌글리콜알킬비닐페닐에테르류; 2-술폭시폴리에틸렌글리콜-3-(4-메틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리프로필렌글리콜-3-(4-메틸페 녹시)프로필렌 에테르, 2-술폭시폴리부틸렌글리콜-3-(4-메틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리에틸렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리프로필렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르, 2-술폭시폴리부틸렌글리콜-3-(4-에틸페녹시)프로필렌알릴에테르 등의 각종 2-술폭시폴리알킬렌글리콜-3-(4-알킬페녹시)프로필렌알릴에테르류 등과 이들을 1 가 금속, 2 가 금속, 암모늄염 및 유기 아민으로 중화된 것이거나, 이들의 단독 또는 2 종 이상이 혼합되어 공중합된 것이거나, 나트륨 도데실벤젠 설포네이트, 나트륨 라우레이트, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenylether), 노닐페놀 에톡시화된 인산염 에스테르)nonylphenol ethoxylated phosphate ester)에서 선택된 어느 하나의 화합물임을 특징으로 콘크리트 표면 강화 시공방법.
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