KR20100069732A - 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법 - Google Patents

발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법에 관한 것으로, 특히 a) 시멘트 100 중량부; b) 유리분말 1 내지 100 중량부; c) 에폭시수지 1 내지 50 중량부; d) 전도성 파우더 0.1 내지 50 중량부; 및 e) 배합수 10 내지 200 중량부를 포함하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물은 시공 후 강도가 뛰어나고, 기존 도로 및 구조물에 접착력이 우수하여 발열 콘크리트의 시공방법을 획기적으로 단순화하여 시공비용 및 공기를 현저히 개선할 수 있으며, 기존 노면에 설치가 용이하다.
시멘트, 몰탈, 발열/전도 콘크리트, 에폭시

Description

발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법 {Cement mortar composition for heating/conductiing and method of preparing concrete for heating/conducting using the same}
본 발명은 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법에 관한 것으로, 특히 시공 후 강도가 뛰어나고, 기존 도로 및 구조물에 접착력이 우수하여 발열 콘크리트의 시공방법을 획기적으로 단순화하여 시공비용 및 공기를 현저히 개선할 수 있으며, 기존 노면에 설치가 용이한 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법에 관한 것이다.
교량 등의 콘크리트 구조물이나 도로(특히 경사진 곳) 등에서 동절기에 눈이 쌓이거나 얼음이 어는 경우에 이를 별도의 장비 및 인원을 제공하지 않고 제거하기 위하여 도로나 구조물(이하 '도로 등'이라 함)의 표면을 발열시켜 눈 또는 얼음을 제거하는 방법들이 강구되고 있다.
종래 발열 콘크리트의 시공방법으로는 도로 등의 내부에 발열선을 넣는 방법이 제시되었으나 그 가격이 고가이고, 발열선을 보호하기 위하여 발열선이 설치된 상부에 50-70 mm의 콘크리트 또는 아스콘 피복이 별도로 요청되어 시공에 많은 비용이 들며, 피복면을 가열하는 시스템이기 때문에 전력소비가 많으며, 발열선의 단선이 발생하는 경우에 작동이 되지 않아 보수보강 공사가 자주 이루어져야 하는 등의 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 콘크리트 자체가 전도성을 가지는 전도성 콘크리트의 개발이 이루어지고 있다. 이에 대한 예로는 일반 콘크리트에 금속 등의 전도성 분말이나 파이버 상의 전도성 분말을 혼합하는 방법이 제시되었으나 콘크리트나 몰탈 자체에는 전도성이 없으므로 전도성이 제대로 얻어지지 않고, 강도가 약하여 50-70 mm의 콘크리트 또는 아스콘 피복이 별도로 요청되어 시공에 많은 비용이 들며, 피복면을 가열하는 시스템이기 때문에 전력소비가 많으며, 기존 노면에는 설치가 어려운 문제점이 있었다.
또한 발열콘크리트를 통한 난방의 경우 아직까지 연구가 미미하나 적합한 발열 시멘트 몰탈의 필요성이 요청되고 있다.
따라서 동절기의 제설, 제빙 및 동결 등을 방지하기 위하여 이와 같은 문제점을 해결하는 발열 시멘트 몰탈 조성물의 개발이 절실한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 시공 후 강도가 뛰어나고, 기존 도로 및 구조물에 접착력이 우수하여 발열 콘크리트의 시공방법을 획기적으로 단순화하여 시공비용 및 공기를 현저히 개선할 수 있으며, 기존 노면에 설치가 용이한 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 발열/전도 콘크리트 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 시멘트 100 중량부;
b) 유리분말 1 내지 100 중량부;
c) 에폭시수지 1 내지 50 중량부;
d) 전도성 파우더 0.1 내지 50 중량부; 및
e) 배합수 10 내지 200 중량부
를 포함하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은
a) 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화체; 및
b) 상기 경화체 내에 매립되며 상기 경화체와 전원공급장치를 연결하는 전극
을 포함하는 발열/전도 콘크리트를 제공한다.
또한 본 발명은
a) 전원공급장치가 연결되는 전극을 발열/전도 콘크리트를 시공하고자 하는 표면에 고정시키는 단계; 및
b) 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하는 단계;
를 포함하는 발열/전도 콘크리트의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물은 시공 후 강도가 뛰어나 별도의 피복층을 필요로 하지 않아 노면에 직접 작용하여 열효율이 높고, 기존 도로 및 구조물에 접착력이 우수하여 발열 콘크리트의 시공방법을 획기적으로 단순화하여 시공비용 및 공기를 현저히 개선할 수 있으며, 기존 노면에 설치가 용이하다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명 시멘트 몰탈 조성물은 a) 시멘트 100 중량부; b) 유리분말 1 내지 100 중량부; c) 에폭시수지 1 내지 50 중량부; d) 전도성 파우더 0.1 내지 50 중량부; 및 e) 배합수 10 내지 200 중량부를 포함하여 구성된다.
상기 본 발명의 시멘트 몰탈 조성물은 본 출원인에 의하여 제시된 시멘트 몰탈 조성물과 유사한 조성비를 가지나, 이러한 시멘트 몰탈 조성물이 기존에 출원한 특성 외에도, 높은 전기 전도도를 가지는 것은 아니지만, 자체적으로 정전기를 배출할 수 있는 정도 이상의 일정정도의 전기 전도도를 가짐에 따라 그 새로운 용도로 발열성을 가지는 시멘트 몰탈을 개발하게 되었다.
즉, 적정량의 에폭시수지, 유리분말, 배합수의 혼합에 따라 일정정도의 자체 전도도가 발생하여 전도성을 가지는 것으로 판단된다. 따라서 이러한 상태가 조성물 전체에 고르게 분포하므로 종래의 시멘트에 전도성 분말을 분산시킨 경우와 달리 자체적으로 전도성을 가지므로 전도성 분말의 존재 여부에 무관하게 일정 수준의 전도도를 가지고, 종래에 비하여 고가인 금속파우더의 함량을 현저히 줄이면서도 전도도를 더욱 높일 수 있고, 전도성 입자의 분산 정도가 전도도에 미치는 영향을 줄일 수 있어 균일한 전도도를 얻을 수 있는 효과가 있어 발명 콘크리트의 시공에 특히 적합함을 확인하였다.
본 발명의 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 상기 a)의 시멘트는 당업 계에서 콘크리트 혼화제에 사용되는 통상의 시멘트를 사용할 수 있다.
상기 시멘트는 일반 포틀랜드 시멘트, 백시멘트, 고로(高爐)시멘트·실리카시멘트·플라이애시시멘트와 같은 혼합시멘트 및 알루미나시멘트·콜로이드시멘트·오일웰시멘트·지열시멘트·내산(耐酸)시멘트를 포함하여 통상의 시멘트가 특정 한 용도에 따라 사용될 수 있으나, 특히 일반적으로 시공비용 및 재료의 구입용이성 측면에서 포틀랜드 시멘트가 바람직하다.
또한 본 발명에 사용되는 상기 b)의 유리 분말(glass powder)은 전도성 향상 및 몰탈 조성물의 응집을 향상시킴과 동시에 주입층의 강도를 증가시키고, 내충격성 및 인장력을 증대시키고, 수축 및 팽창을 억제시켜주는 작용을 하며, 시멘트, 배합수, 수지 사이의 분리가 일어나지 않게 하여 균일한 혼합이 이루어지게 한다.
상기 유리 분말은 다양한 입자 형상과 크기의 것을 사용할 수 있으며, 유리 분말의 입자는 유리, 파유리, 유리 섬유, 또는 유리 커렛 등을 분쇄하여 얻는 것으로, 유리 조성은 A, C, E, 내알칼리성 유리 분말 조성 등 수지와의 상용성이 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 특히 E-글래스 조성의 유리 분말이 부착성 면에서 더욱 바람직하다.
상기 유리 분말의 입경은 10 nm 내지 200 um인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100 nm 내지 50 um인 것이 좋다. 상기 유리 분말의 입경이 상기 범위 내인 경우 주입층의 강도를 증가시키고, 내충격성 및 인장력을 동시에 증대시킬 수 있다.
상기 유리 분말은 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 5 내지 50 중량부로 포함되는 것이 좋다. 유리 분말의 함량이 상기 범위 내인 경우에는 수축과 팽창의 억제 및 철근 및 콘크리트와의 부착력에 있어서 더욱 좋다.
본 발명에 사용되는 상기 c)의 에폭시 수지는 통상의 에폭시 수지 분말을 모두 포함하는 것으로 이는 상기 시멘트 및 유리분말과 혼합되어 배합수와 교란이 일어나지 않아 내수성 및 내구성이 뛰어나며, 특히 본 발명의 몰탈 조성물에 함유되어 전도성을 향상시키고, 철근 및 콘크리트와의 부착성을 향상시키는 작용을 한다.
상기 에폭시계 수지로는 디글리실(diglycidyl) 타입과 트리글리실(triglycidyl) 타입 중에서 중량평균분자량이 350 내지 3,000 MW의 범위인 용제 희석 에폭시 수지가 바람직하다.
상기 상온 에폭시 수지는 본 발명에 사용되는 몰탈 조성물에 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위 내일 경우에는 강도, 내수성 및 내구성을 향상시키는데 있어 더욱 좋다.
본 발명에 사용되는 상기 d)의 전도성 파우더는 공지의 전도성을 띄는 파우더들이 사용될 수 있음은 물론이며, 일예로 금속분말 또는 전도성 카본을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 금속분말의 구체적인 예로는 알루미늄분말, 구리분말, 아연분말 등을 들 수 있으며, 전도성 카본으로는 흑연을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 금속분말과 전도성 카본은 중량비로 1 : 100 내지 10 : 20 인 것이 발열을 위한 적절한 전도도 확보를 위하여 좋다.
상기 d)의 전도성 파우더는 본 발명에 사용되는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성 물에 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위 내일 경우에는 우수한 발열성을 나타내며, 종래 시멘트 몰탈 조성물에 혼합하여 사용하던 것에 비하여 1/3 내지 1/10 정도의 사용량만 사용하여도 우수한 발열성을 나타낸다.
본 발명에 사용되는 상기 e)의 배합수는 일반적인 물이 사용될 수 있으며, 그 함량은 시공을 위한 적정 점도를 유지하기 위하여 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 사용되는 몰탈 조성물은 유리 비드(glass bead)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유리 비드(glass bead)는 유리 비드의 볼 베어링 효과(ball bearing effect)에 의하여 매우 우수한 유동성을 제공하여 본 발명에 사용되는 몰탈 조성물이 좁은 균열이나 틈의 깊숙한 곳까지 도달할 수 있도록 침투성을 증가시키는 역할을 하며, 기타 혼합물에 대하여 우수한 분산성을 제공한다. 또한 시멘트, 유리분말, 에폭시 수지, 및 경화상태의 혼합물이 장기 보관된 후에도 단순 교반만으로 잘 혼합되는 우수한 저장성을 나타내도록 하며, 강도 및 경도가 높아 본 발명의 철강 방청제에 우수한 강도 및 내충격성을 제공한다.
상기 유리 비드는 다양한 입자 크기의 것을 사용할 수 있으며, 유리, 파유리, 유리 섬유, 또는 유리 커렛 등을 분쇄하여 얻는 유리 분말을 처리하여 얻어지 는 것으로, 유리 조성은 A, C, E, 내알칼리성 유리 분말 조성 등 수지 및 시멘트와 상용성이 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
상기 유리 비드는 구형, 타원형, 또는 이에 준하는 모든 형상의 유리 비드가 사용될 수 있으며, 다양한 크기가 분포된 것부터 일정한 크기만을 선별한 것까지 모두 사용할 수 있다.
상기 유리 비드의 입경은 시공 대상에 따라서 적절히 선정하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 1-500 ㎛ 인 것이 사용될 수 있다.
상기 유리 비드는 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 분산성, 내구성 및 강도가 우수한 장점이 있다.
또한 본 발명에 적용되는 몰탈 조성물은 유리 섬유(glass fiber)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유는 주입층이 경화될 경우 경화된 경화체의 내부에서 섬유상 복합재의 역할을 통하여 경화체의 인장력 및 내크랙성을 증가시키는 작용을 한다.
상기 유리 섬유는 E 조성의 장유리 섬유 또는 내알칼리성 조성의 섬유 또는 탄소 섬유를 사용할 수 있으며, 구체적으로 섬유경이 10 내지 20 ㎛인 유리 섬유를 균일한 스트랜드(strand) 길이로 절단한 절단 섬유(chopped fiber) 또는 평균 섬유 길이로 분쇄하여 제조한 분쇄 섬유(milled fiber)가 사용될 수 있다. 특히, 상기 절단 섬유는 섬유상의 효과와 시공의 편의성 및 몰탈 조성물의 유동성, 침투성을 고려하여 2 내지 12 ㎜ 정도의 섬유 길이로 재단된 것이 바람직하며, 상기 분쇄 섬유는 분쇄 섬유의 일반적인 섬유경, 제조상의 편의성, 및 섬유상 효과를 고려하여 평균 섬유길이가 100 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다. 특히, 분쇄 섬유가 제조의 용이성, 경제성, 인장력 보강 및 분산성 면을 고려할 때 바람직하며, 절단 섬유와 분쇄 섬유를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 유리 섬유는 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 경화된 경화체의 인장강도가 우수하고, 균열, 수축, 및 팽창이 발생하지 않는다는 장점이 있다.
이외에 본 발명에 적용되는 상기 몰탈 조성물에는 응집제, 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 팽창제 등 몰탈 조성물에 통상 사용되는 첨가제을 0.01 내지 10 중량부로 추가로 더 포함될 수 있음은 물론이다.
또한 상기 전도성 시멘트 몰탈 조성물에 골재 또는 모래를 더욱 포함하여 전도성 콘크리트로 이를 변형하여 구조물 제작에 이용할 수도 있다.
이와 같은 조성물 또는 콘크리트는 전도성 입자의 유무에 무관하게 그 자체로서 경화 전 상태에서 일정수준의 전도도를 가지므로 아래에 설명할 전기를 흘려서 발열이 이루어질 수 있고, 이를 통하여 조기에 경화가 가능할 수 있다.
또한 본 발명은 a) 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화체; 및 b) 상기 경화체에 매립되며 상기 경화체와 전원공급장치를 연결하는 전극을 포함하는 발열/전도 콘크리트를 제공하는 바, 상기 발열/전도 콘크리트는 a) 전원공급장치가 연결되는 전극을 발열/전도 콘크리트를 시공하고자 하는 표면에 고정시키는 단계; 및 b) 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 발열/전도 콘크리트에서 상기 전원공급장치 및 전극은 공지의 것들을 사용할 수 있음은 물론이며, 일예로 전원이 연결된 동판을 전극으로 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 전원공급장치는 10 내지 380 V의 전원을 공급하는 것이 상용 전원의 활용을 위하여 좋고, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 V의 전원을 공급하는 것이 감전 사고를 예방하기 위하여 좋다.
기존 도로 등 노면의 경우 상기 전극 고정 전에 발열/전도 콘크리트를 시공하고자 하는 표면을 발열/전도 콘크리트의 타설양을 감안하여 커팅할 수 있으며, 일예로 노면을 7-30 mm 커팅하고, 표면오염을 워터제트로 제거한 후 전원이 연결된 동판을 배선하여 고정시킨 후 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설한다.
상기 타설양은 당업자가 적절히 조절할 수 있음은 물론이며, 바람직하게는 1-20 mm, 바람직하게는 5-10 mm의 두께로 타설하는 것이 좋으며, 타설 중 전기저항을 측정하여 전기전도도(바람직하게는 200-500 Ω)의 이상유무를 확인하고, 이상이 없으면 경화시킨다. 상기 경화는 전극에 전원을 공급하여 신속히 경화를 시킬 수 있으며 완료 후 무선제어장치를 부착한 배전함에 연결시켜 기상조건에 따라 설정된 매뉴얼로 운영할 수 있다.
종래 발열 콘크리트의 경우 노면을 200-250 mm 커팅한 후 발열체를 내장시키고, 피복콘크리트나 아스콘으로 보호피복을 하기 때문에 기존 도로 등의 시공에 상 당한 어려움이 있었으나 본 발명의 발열/전도콘크리트의 시공방법은 커팅하는 부분이 기존의 1/10 정도에 불과하며, 속건성으로 경화시간이 단축되며, 시공 후 콘크리트의 강도(압축강도 35 MPa 이상, 휨강도 20 MPa 이상, 부착강도 5 MPa(습윤콘크리트에 대한 부착))가 우수하여, 별도의 보호피복을 설치하지 않아도 되는 등 시공방법이 종래에 비하여 획기적으로 단순화되어 시공비용 및 공기를 현저히 줄을 수 있으며, 유지보수에도 발열체가 노면 최상면에 존재하므로 콘크리트 전체를 철거해야 했던 종래에 비하여 장점이 크다.
또한 이에 추가하여 상기 b)단계인, 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하는 단계 이후에 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화 전에에 유리비드를 타설된 표면에 뿌리는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통하여 경화체의 표면에 전기 절연효과를 부가하여 안전을 기할 수 있다.
도 1은 본 발명의 발열/전도 콘크리트를 노면에 직접 시공한 단면도로 바람직하게는 동선을 매립할 홈은 1개 구역에 2조 이상 설치하여 단선 또는 폭설에 대비하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 절연을 위해 1차 일반 시멘트로 1차 코팅을 하고, 경화 후 본 발명의 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하여 경화시키는 것이 좋다.
또한 도 2는 곡선 주행로, 중장비 통행이 많은 구간, 또는 노면 강도가 떨어지는 부위에 본 발명의 발열/전도 콘크리트를 시공한 단면도로서, 본 발명의 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하기 전에 노면에 유리섬유, 탄소섬유 재질의 매트를 노면에 고정시킨 후 본 발명의 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하여 경화시킨 것이다.
또한 도 3은 주차장과 공장 등 대형 건축물에서 바닥 히팅(heating)이 곤란한 장소에서 천정 또는 벽면에 설치해 결빙을 방지하거나 난방을 위한 발열/전도 콘크리트의 시공의 일실시예를 단면으로 나타낸 것으로 맨 위부터 순서대로 단열재, 강판, 절연층 및 발열체이다 .
또한 본 발명의 발열/전도 콘크리트는 상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 거푸집과 같은 형틀에 주입하고 이를 경화하거나, 강판 등의 구조체에 도포하여 독립된 구조물 또는 패널을 형성하는 경우에, 이와 같은 방법으로 제작된 구조물 또는 패널 등의 독립된 형태로도 제공될 수 있다. 이 경우 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화 전에 거푸집에 전기 전극을 연결하거나 경화 후에 전기 전극을 연결하고, 이와 같은 전극에 전기 전원을 공급하면, 구조물이 금속과 같은 높은 전도도를 가지는 것이 아니고 일정정도 수준의 전기전도도만을 가지므로 여기에서 기존의 전기 발열체와 같이 발열이 이루어지므로 제빙, 제설, 가열기구에 이를 활용할 수 있고, 이와 같은 전기 전극에 전원공급장치를 연결하지 않고 접지전극을 연결하면 구조물 자체가 전자파를 차폐할 수 있으므로 전자파 차폐에도 이를 활용할 수 있어서 전도성 물질의 첨가량에 따른 전도도의 조절에 따라 발열 콘크리트 또는 전도 콘크리트로서 사용되어질 수 있으며, 이는 상기 기술한 바와 같은 도로, 교량뿐만 아니라, 구조물, 건물, 독립된 패널 형태 등으로 이를 구성할 수 있음은 물론이다.
이와 같은 구조물은 상기 기술한 바와 같은 몰탈 조성물로 이를 형성할 수도 있으며, 이외에도 여기에 골재를 포함하여 발열/전도 콘크리트로 구조체를 제작하는 경우에는 다양한 건물이나 교량, 도로 등의 토목 구조물 등에 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 상세한 설명, 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
도 1은 본 발명의 발열/전도 콘크리트를 노면에 직접 시공한 단면도이고,
도 2는 강도 보강의 요청이 큰 노면에 본 발명의 발열/전도 콘크리트를 시공한 단면도이고,
도 3은 바닥 히팅(heating)이 곤란한 장소에서 천정 또는 벽면에 본 발명의 발열/전도 콘크리트를 시공한 단면도이다.

Claims (8)

  1. a) 시멘트 100 중량부;
    b) 유리분말 1 내지 100 중량부;
    c) 에폭시수지 1 내지 50 중량부;
    d) 전도성 파우더 0.1 내지 50 중량부; 및
    e) 배합수 10 내지 200 중량부
    를 포함하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 b)의 유리분말의 입경이 10 nm 내지 200 ㎛인 것을 특징으로 하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시멘트 몰탈 조성물은
    상기 시멘트 100 중량부에 대하여 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 10 내지 100 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시멘트 몰탈 조성물은
    상기 시멘트 100 중량부에 대하여 섬유경이 10 내지 20 ㎛인 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 균일한 스트랜드(strand) 길이로 절단한 절단 섬유(chopped fiber) 또는 평균 섬유 길이를 100 내지 300 ㎛로 분쇄한 분쇄 섬유(milled fiber) 1 내지 50 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물.
  5. a) 제1항 기재의 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화체; 및
    b) 상기 경화체에 매립되며 상기 경화체와 전원공급장치를 연결하는 전극
    을 포함하는 발열/전도 콘크리트.
  6. a) 전원공급장치가 연결되는 전극을 발열/전도 콘크리트를 시공하고자 하는 표면에 고정시키는 단계; 및
    b) 제1항 기재의 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설하는 단계;
    를 포함하는 발열/전도 콘크리트의 시공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전원공급장치는 10 내지 380 V전원을 공급하고,
    상기 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물을 타설은 1-20 mm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열/전도 콘크리트의 시공방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 b)단계 이후에 상기 타설된 발열/전도 시멘트 몰탈 조성물의 경화 전에에 유리비드를 타설된 표면에 뿌리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열/전도 콘크리트의 시공방법.
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Cited By (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306269B1 (ko) * 2011-12-28 2013-09-09 한국건설기술연구원 탄소섬유를 이용한 전도성 콘크리트 조성물, 제품 및 융설장치
WO2018158547A1 (fr) * 2017-03-03 2018-09-07 Saint-Gobain Weber Revetement de finition pour sol ou enduit mural d'interieur chauffant
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KR102611230B1 (ko) * 2022-11-09 2023-12-07 주식회사 동서 몰탈 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 발열 보도블록

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