KR20110060193A - 침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 이용한 콘크리트 시방법 - Google Patents

침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 이용한 콘크리트 시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 시방법에 관한 것이다.
구체적으로는, 소수성 실란을 이용한 콘크리트 침투형 표면 흡수방지재는 소수성 실란, 물유리 및 용제를 포함하는 콘크리트 침투형 표면 흡수방지재로서, 침투 깊이 2mm 이상, 내흡수 성능 (물흡수계수비, 표준상태) 0.5 이하, 내투수 성능 (투수비) 0.1 이하, 염화이온 침투 저항성능 2mm 이상, 물 접촉각 130도 이상을 갖도록 하는 흡수방지재이다.
실란, 발수성, 콘크리트 흡수방지재, 콘크리트 표면 방수제

Description

침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 이용한 콘크리트 시방법{Method for Constructing Concrete Using Penetrating Concrete Water-Repellent Material And Surface Waterproof Admixture}
본 발명은 침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 시방법에 관한 것이다.
구체적으로는, 소수성 실란을 이용한 콘크리트 침투형 표면 흡수방지재는 소수성 실란, 물유리 및 용제를 포함하는 콘크리트 침투형 표면 흡수방지재로서, 침투 깊이 2mm 이상, 내흡수 성능 (물흡수계수비, 표준상태) 0.5 이하, 내투수 성능 (투수비) 0.1 이하, 염화이온 침투 저항성능 2mm 이상, 물 접촉각 130도 이상을 갖도록 하는 흡수방지재이다.
노출콘크리트는 그 자체가 마감재 역할을 수행하므로 시공시 발생되는 콜드죠인트나 허니컴 등 시공결함이 직접 콘크리트면에 나타나게 된다. 또한, 거푸집 탈형 후부터 외벽 노출콘크리트면은 태양광선, 비, 눈, 먼지, CO2나 온,습도변화 등 혹독한 환경에 직접 노출되므로 경년변화에 따라 열화가 시작된다. 따라서, 노출콘크리트면을 표면보호 없이 그대로 방치하게 되면 콘크리트 표면은 우수의 침입 및 먼지 부착으로 얼룩지게 되므로 이를 방지하기 위한 표면보호마감이 반드시 필요하다. 특히, 중성화, 염해, 동해 등 열화인자가 무방비 상태에서 침입하게 되면 철근 부식에 의한 콘크리트 균열발생과 함께 녹물에 의하여 노출콘크리트면이 크게 손상을 받을 뿐만 아니라 구조물의 구조적 안전성 문제를 초래할 가능성이 매우 높으므로 표면보호마감과 함께 열화가 발생된 후에는 적절한 보수 시공이 필요하다. 한편, 노출콘크리트 내벽의 경우도 외벽만큼 열화원인이 가혹하지는 않지만 표면마감을 실시하지 않은 경우, 시멘트 분진의 비산 및 중성화 현상에 의하여 노출콘크리트면이 손상 받게 되므로 적절한 표면보호 마감이 필요하다. 일반적인 노출콘크리트 표면보호 마감재로서는 실리콘 계통의 도포 함침형 표면마감재 또는 아크릴, 우레탄계 및 불소계 등의 발수제 도료가 사용되고 있지만 이들 재료는 경년변화에 따라 표면 발수효과가 저하하여 콘크리트 표면보호 효과가 떨어지게 된다. 따라서, 노출콘크리트 구조물의 장점을 살리고 내구성을 향상시키기 위해서는 노출콘크리트 공사 전반에 걸쳐 표면마감 및 유지관리에 관한 특별한 배려가 필요하다. 본 출원에서는 이러한 관점에서, 노출콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 우선, 노출콘크리트 내구성 향상을 위한 노출콘크리트 표면마감기술에 대해 연구하였다.
노출콘크리트는 콘크리트 그 자체로서 노출면이 최종 마감면이 되기 때문에 중성화, 염해, 동해 등 각종 열화원인으로 인하여 구조물의 내구수명이 단축되는 요인을 가지고 있다. 따라서, 현장에서는 노출콘크리트를 적용한 구조물의 콘크리트 표면보호를 위하여 발수제 계통의 표면마감재를 도포하여 사용되어 왔지만 기존 발수제는 단순히 물의 침입을 억제하는 발수성만이 강조되어 왔기 때문에 발수제 시공 후 불과 2～3년 정도에서 발수 성능이 없어지는 경우가 많으며, 또한, 발수제 도포에 의한 노출 콘크리트 내구성 검토 자료도 매우 부족한 실정이다. 또한, 이러한 노출콘크리트 구조물의 표면마감재는 포러스한 콘크리트 공극을 충진함으로서 콘크리트 표면강도를 향상시킴과 동시에 발수성이 있는 투명한 피막을 입혀 물의 침입 및 이산화탄소와 염분 등의 열화인자를 근본적으로 차단하는 고내구성 표면마감재료 및 공법으로의 개발이 요구된다.
본 발명은 실란의 소수성을 이용하여 발수성을 지닌 콘크리트 표면 흡수방지재 및 콘크리트 표면 방수제를 얻는 것을 목적으로 한다. 구체적으로는, 물유리 및 용제를 포함하는 콘크리트 침투형 표면 흡수방지재로서, 침투 깊이 2mm 이상, 내흡수 성능 (물흡수계수비, 표준상태) 0.5 이하, 내투수 성능 (투수비) 0.1 이하, 염화이온 침투 저항성능 2mm 이상, 물 접촉각 130도 이상을 갖도록 하는 흡수방지재 및 발수성능이 우수한 콘크리트 표면 방수제에 관한 것이다.
본 발명은, 노출콘크리트 구조물의 내구성 향상 및 특유의 색채 및 질감을 보호하기 위한 표면마감 시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로는, 콘크리트 침투형 표면흡수방지재를 이용해 포러스한 콘크리트 공극을 충진함으로서 콘크리트 표면강도를 향상시킴과 동시에 발수성이 있는 투명한 피막을 순차적으로 입혀 물의 침입 및 이산화탄소와 염분 등의 열화인자를 근본적으로 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 첨부된 도 1을 참조하면, 1은 침투형 표면흡수방지재를 이용해 포러스한 콘크리트 표면의 공극에 연속적인 막을 형성한 것이고, 2는 콘크리트 표면에 방수제를 코팅한 것이다.
본 출원인은 실란의 종류, 알콕시 실란의 경우 알콕시 그룹의 개수, 소수화 기의 종류 및 실란의 흡수 방지재 혼합물에서의 비율에 따라 흡수방지재 및 표면 방수제의 성능이 비약적으로 향상될 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 침투형 표면흡수방지재는 소수성 실란, 용매 및 선택적으로는 경화제를 더욱 포함하는 콘크리트 표면 방수제를 얻을 수 있다.
실란은 수소화규소라고도 하며 규소 원자와 수소 원자가 공유결합하여 만든 화합물이다. 일반식은 SinH2n +2(n=1, 2, 3……)이다. 실란은 구조적으로 포화 탄화수소와 유사하나 매우 불안정하다. 또한 실란에는 수소 원자의 일부 또는 전부가 다른 원자나 원자단으로 치환된 화합물, 예를 들면 사염화규소 (SiCl4)도 포함된다. 실란은 규소화마그네슘(Mg2Si)을 산과 반응시켜서 만들거나, 수소화알루미늄리튬(LiAlH4)으로 염화규소를 환원하여 만든다. 모든 실란은 공기에 노출되면 발화하거나 폭발한다. 실란은 알칼리 용액에 의해서 수소와 수화된 실리카로 분해되고, 또한 가열하면 수소와 규소로 분해되며, 할로겐이나 할로겐화수소와 반응하여 할로겐 원소가 치환된 실란을 만들 뿐만 아니라, 올레핀과 반응하여 알킬실란이 된다. 가장 간단하고 안정된 실란은 모노실란(SiH4)으로 무색 기체이며, 녹는점 －112℃, 어는점 －185℃이고, 250℃에서는 서서히 분해되는 반면 500℃에서는 빠르게 분해된다. 규소-수소 결합은 매우 약하기 때문에 대부분의 실란은 불안정하다. 사메틸실란(Si(CH3)4)과 같이 모든 수소 원자가 유기 원자단으로 치환된 유도체는 포화 탄화수소 화합물과 유사한 성질을 가진다. 디메틸디클로로실란((CH3)2SiCl2)은 규소 중합체의 일종인 디메틸폴리실록산을 만드는 데 출발물 질로 쓰인다. 클로로트리메틸실란과 비닐트리클로로실란은 옷감·종이·유리 등 많은 물질들에 방수성을 부여하는 데 사용한다.
본 발명에 따른 콘크리트 흡수 방지제에 사용되는 실란은, 일반적인 유기 실란이면 특별히 제한되는 것은 없으며, 알킬 실란이 바람직하다. 트리메틸클로로실란, 디메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란 등의 알킬할로실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란 등의 아로마틱 알콕시실란, 트리에톡시메틸실란, n-프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란 등의 알킬알콕시실란 등이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112009073642094-PAT00001
또는
Figure 112009073642094-PAT00002
여기서 R1, R2, R3는 C1 ~ C12 체인길이를 갖는 알킬, 또는 R1, R2가 Cl나 EtO이다.
물유리는 규산나트륨, 가용유리라고도 하며, 무색에서 백색이나 회백색에 이르는 다양한 색을 가지며 유리와 비슷하지만 물에 용해되어 시럽 상태의 액체를 형성하는 수정처럼 생긴 덩어리형태를 띤다. 어떤 것들은 물에 약간 녹으며, 어떤 것들은 전혀 녹지 않는다. 압력하에서 물과 함께 가열할 때 가장 잘 용해된다. 물의 양이 소량일 때는 많을 때보다 물유리를 더 쉽게 용해하며, 이때 이 용액은 강알칼 리성이다. 물유리의 화학식은 Na2SiO3나 Na6Si2O7, 또는 Na2Si3O7에서처럼 여러 가지 형태가 있다. 용도로는 제조용 숫돌, 연삭 숫돌차의 결합제, 유리 또는 자기(磁器)제품의 접착제와 여러 산업과 특수한 인쇄공정에 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실란 및 용매, 및 선택적으로는 경화제를 포함하는 콘크리트 표면방수제에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표면 방수제에 있어서 실란의 함량은 무게비로 45% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 표면 방수제에 있어서 경화제의 양은 실란 및 용매로 이루어진 주재료와 무게비로 1:1 내지 1:2 인 것이 바람직하다. 경화제로는 상용 경화제라면 특별히 제한은 없으나, 실리카 전구체인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 고가의 실란의 사용을 최소화하고, 침투 깊이 2mm 이상, 내흡수 성능 (물흡수계수비, 표준상태) 0.5 이하, 내투수 성능 (투수비) 0.1 이하, 염화이온 침투 저항성능 2mm 이상, 물 접촉각 130도 이상의 성능을 나타내는 저가의 흡수방지재를 얻을 수 있다.
(1) 내흡수성능 (물흡수 계수비) 측정방법 (KS규격 F2609-2003, F4930-2007)
(가) 시험체의 측면을 방수 처리하고, 약 20℃의 물에 2∼10mm 정도의 깊 이로 담근다.
(나) 물에 담그기 전과 물에 담근 후 일정 시간의 간격으로 시험체의 질량을 측정하였다. (표면에 묻은 물은 젖은 헝겊 등을 이용하여 제거한 후 측정)
(다) 면적당 물 흡수량(kg/m2)과 시간 (h0.5)에 따라 표시할 때 적어도 4개 이상의 측정값이 하나의 직선상에 위치하면 시험을 종료하였다.
(라) 흡수방지재를 도포한 5개의 시험체 중, 최고값과 최저값을 버리고 나머지 3개 측정값의 평균값을 가지고, 다음의 식에 따라 물흡수 계수비를 구한다.
(2) 침투깊이 측정방법 (KS규격 F4930-2007)
(가) 시험체는 φ100mm×30mm인 시험용 밑판에 흡수방지재를 도포하고, 도포된 것 3개를 표준상태[온도 (20±3)℃, 습도 (50±10)%]에서 14일간 양생하였다.
(나) 시험체를 2분할하여 그 단면에 물을 분무하고, 물이 침투하지 않는 부분의 두께 또는 침투 부분과 미침투 부분의 표면 색상차에 따라 구분되는 두께를 측정하였다.
(다) 측정은 3개의 시험체에 대해서 3개소에서 측정하고, 그 평균값을 침투깊이로 하였다.
(3) 내투수능 (흡수비) (KS규격 F4919-2008, F4930-2007)
(가) 시험체의 질량 (W1)을 측정한 후 도 2에 나타낸 투수 시험장치를 이용하여 0.1 N/mm2 수압을 1시간 가하였다.
(나) 수압을 가한 시험체를 투수 시험 장치에서 꺼내어 표면의 물기를 제거한 후 질량(W2)을 측정하였다.
(다) 흡수방지재를 도포한 것, 도포하지 않은 것의 투수량을 측정하여 각가 5개의 시험체 중 최고값과 최저값을 버리고 나머지 3개의 측정값 평균치를 가지고 다음의 식에 따라 투수비를 구하였다.
(4) 염화이온 침투 저항성능 (KS규격 M ISO 6353-2(R32), M ISO 6353-2(R28), M 8430, F 4930)
(가) KS M ISO 6353-2(R32)에서 규정하는 염화나트륨 2.5% 수용액(온도 20±2℃)에 7일단 침적하고 24시간 상온에서 건조하여 시험체를 2분할하고, 단면에 KS M ISO 6353-2(R28)에서 규정하는 질산은 0.1N 수용액을 분무하고, 연속하여 KS M 8430에서 규정한는 우라닌 1% 수용액을 분무하여 도 3에서와 같이 3개소의 발색 부분의 깊이를 측정하였다.
(나) 3개의 시험체에 대해서 각각 발색 부분의 깊이를 측정하여 얻어지는 9개의 측정값의 평균값을 구하여 염화이온 침투깊이로 하였다.
I. 콘크리트 표면 흡수방지재
실란 소수화제의 종류 및 비율에 따른 실험
실시예 1~3
소수성 실란의 할로겐 개수에 따른 콘크리트 표면 물 접촉각 및 침투깊이 성능 평가.
-. 콘크리트 표면 발수력 및 침투깊이 측정
콘크리트 공시체에 각각의 실란 침투제를 1회 도포하고 24시간동안 상온에서 건조 후, 정적접촉각 측정장비(독일 Kruss사)를 사용하여 측정하였다.
소수성 실란의 할로겐 개수가 1, 2, 3개인 실란을 각각 콘크리트 공시체에 도포하여 접촉각을 측정해본 결과, trimethylchlorosilane < dimethylchlorosilane < methyltrichlorosilane 로 할로겐(chloride)의 개수가 늘어남에 따라 발수력이 커지는 것을 확인하였다.
[표 1] 실란의 할로겐 개수에 따른 콘크리트 공시체 표면의 물 접촉각과 침투깊이 결과.
Silane Contact angle 침투깊이( mm )
Trimethylchlorosilane
Figure 112009073642094-PAT00003
107.3°		 0.3
Dimethylchlorosilane
Figure 112009073642094-PAT00004
113.9°		 0.8
Methyltrichlorosilane
Figure 112009073642094-PAT00005
117.4°		 1.0
실시예 4~7
소수성 실란의 알킬(소수화기)의 종류 및 알콕시에 따른 콘크리트 표면 물 접촉각 및 침투깊이 성능 평가
(가) 콘크리트 표면 발수력 및 침투깊이 측정
① 콘크리트 공시체에 각각의 실란 침투제를 1회 도포하고 24시간동안 상온에서 건조 후, 정적접촉각 측정장비(독일 Kruss사)를 사용하여 측정하였다.
㉮ 알킬(CH3) 소수화기를 가진 실란과 아로마틱(C6H6) 소수화기를 가진 실란을 각각 콘크리트 공시체에 도포하여 접촉각을 측정해본 결과, methyltrimethoxysilane > phenyltrimethoxysilane, triethoxymethylsilane > phenyltriethoxysilane로 알킬 소수화기를 가진 실란 침투제들의 발수력이 크게 측정되었다.
㉯ 소수성 실란의 알콕시 종류에 따른 접촉각 비교해본 결과, triethoxymethylsilane > methyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane > phenyltrimethoxysilane로 에톡시 실란의 발수력이 메톡시 실란 보다 크게 측정되었다.
상기 결과는 도 5에 나타내었다.
② 콘크리트 공시체에 각각의 실란 침투제를 1회 도포하고 24시간동안 상온에서 건조 후, 공시체를 반으로 쪼갠 후, 물을 흡수 시켜 침투깊이 측정.
㉮ 메톡시 실란들의 침투 깊이를 측정해본 결과, 소수화기의 종류에 따른 차 이가 크게 나지 않았다.
㉯ 에톡시 실란들의 침투 깊이를 측정해본 결과, 소수화기가 아로마틱(C6H6)인 실란이 소수화기가 알킬(CH3)인 실란에 비해서 높이 측정되었다.
[표 2] 실란의 소수화기의 종류에 따른 콘크리트 공시체 표면의 물 접촉각 및 침투깊이.
Silane Contact angle (°) 침투깊이( mm )
Methyltrimethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00006
93.3°		 1.7
Phenyltrimethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00007
69.5°		 1.6
Triethoxymethylsilane
Figure 112009073642094-PAT00008
118.2°		 1.1
Phenyltriethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00009
88.8°		 2.1
실시예 8~11
알킬(소수화기)의 체인길이에 따른 소수화 실란의 선택과 콘크리트 표면 물접촉각 및 침투 깊이 성능 평가.
(가) 콘크리트 표면 발수력 및 침투깊이 측정
① 콘크리트 공시체에 각각의 실란 침투제를 1회 도포하고 24시간동안 상온에서 건조 후, 정적접촉각 측정장비(독일 Kruss사)를 사용하여 측정하였다.
㉮ 메톡시 실란과 에톡시 실란을 각각 알킬 소수화기의 체인 길이를 다르게 하여 접촉각 측정 결과를 비교하였고, 알킬(소수화기)체인의 길이가 길어짐에 따라 발수력이 커짐을 확인하였다.
상기 결과는 도 6에 나타내었다.
② 콘크리트 공시체에 각각의 실란 침투제를 1회 도포하고 24시간동안 상온에서 건조 후, 공시체를 반으로 쪼갠 후, 물을 흡수 시켜 침투깊이 측정.
㉮ 메톡시 실란들의 침투 깊이를 측정해본 결과, methyltrimethoxysilane의 침투깊이가 1.7mm로 n-propoyltrimethoxysilane의 침투깊이 1.6mm와 차이가 크게 나지 않았다.
㉯ 에톡시 실란들의 침투 깊이를 측정해본 결과, triethoxymethylsilane의 침투깊이가 1.1mm 인 것에 비하여 n-octyltriethoxysilane의 침투깊이는 5.0mm로 큰 차이를 보였다.
[표 3] 실란의 알킬체인 길이에 따른 콘크리트 공시체 표면의 물 접촉각 및 침투깊이.
Silane Contact angle (°) 침투깊이( mm )
Methyltrimethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00010
93.3°		 1.7
n-Propyltrimethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00011
113.9°		 1.6
Triethoxymethylsilane
Figure 112009073642094-PAT00012
118.2°		 1.1
n-Octyltriethoxysilane
Figure 112009073642094-PAT00013
126.2°		 5.0
II . 콘크리트 표면 방수제
실시예 12
주제(소수성 실란 + 용매)의 조성비의 최적화 실험.
콘크리트 표면방수제에 들어가는 주제의 성능을 최적화하기 위하여 용매에 대한 실란의 함량을 다르게 하여 실험하였다. 콘크리트 공시체에 1번 도포 후 접촉각 측정기를 이용하여 발수력을 측정하였다. 용매 대비 실란이 33%(무게비)의 경우가 가장 높은 발수력을 가진 것으로 확인되었다. 결과는 도 8에 나타내었다.
[표 4] 실란 함량에 따라 도포된 콘크리트 공시체 표면의 물 접촉각 결과.
주제 실란 함량(무게%) Contact angle(°)


실란/용매/water		 8 82.7
17 83.0
25 89.5
33 96.9
42 93.3
실시예 13
주제(소수성 실란 + 용매)와 경화제(실리카 전구체)의 조성비 최적화 실험.
콘크리트 표면방수제의 가격대비 성능을 최적화하기 위하여 주제와 경화제의 배합비를 다르게 하여 실험하였고, 주제와 경화제가 1:1.6(무게비)의 배합비를 가질 때, 가장 큰 발수력을 나타내는 것을 확인하였다. 결과는 도 9에 나타내었다.
[표 5] 주제와 경화제 비율에 따라 도포된 콘크리트 공시체 표면의 물 접촉각 결과.
주제 주제 : 경화제( 무게비 ) Contact angle (°)


실란/용매/water		 1:1 92.6
1:1.3 94.7
1:1.6 101.4
1:2 101.0
III . 표면 방수코팅제의 시방법 최적화 실험.
(1) 콘크리트 공시체에 표면방수제의 도포방법을 달리한 후, 발수력 성능 평가.
표면방수코팅제 도포 시 도포량, 가수분해 시간의 차이를 고려하여 여러 가지 시방법을 이용해 콘크리트 공시체에 도포 한 후, 가격대비 성능이 가장 뛰어난 방법을 선택하였다.
[표 6] 표면 방수 코팅제의 시방법에 따른 콘크리트 공시체 표면 물 접촉각 결과.
시방법 1 2 3 4



Contact angle
Figure 112009073642094-PAT00014
Figure 112009073642094-PAT00015
Figure 112009073642094-PAT00016
Figure 112009073642094-PAT00017
1: 방수코팅제 도포 후, 공시체표면이 건조된 후(5분후) 재도포(총2회도포)
2: 방수코팅제 도포 후, 공시체표면이 건조된 후(5분후) 재도포(총3회도포)
3: 방수코팅제 도포 후, 공시체표면이 건조되기 전(5초후) 재도포(총2회도포)
4: 방수코팅제 도포 후, 공시체표면이 건조되기 전(5초후) 재도포(총3회도포)
실시예 14
최종 시방법(침투제 + 표면방수코팅제)으로 콘크리트 공시체 도포한 후, 표면 발수력 및 침투깊이 성능 평가.
소수성 실란을 이용한 침투제 1회 도포 후, 바로 표면방수코팅제를 위 3번 시방법으로 도포한 후, 물접촉각 및 침투 깊이를 측정하였다. 그 결과, 물접촉각 140°에 침투깊이 5mm의 우수한 성능을 가짐을 확인하였고, 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 내 흡수능 및 내 투수능, 염화이온저항깊이을 평가 하였다. 결과는 도 10에 나타내었다.
도 1: 침투 깊이 측정 개소.
도 2: 투수 시험 장치.
도 3: 염화 이온의 침투 깊이 측정 개소.
도 4: 소수성 실란의 할로게 개수에 따른 침투제의 표면 발수력 결과.
도 5: 소수성 실란의 소수화기의 종류 및 알콕시의 종류에 따른 침투제 표면 발수력.
도 6: 소수성 실란의 알킬체인 길이에 따른 침투제의 표면 발수력 결과.
도 7: 콘크리트 표면방수제 배합법.
도 8: 실란의 함량에 따른 주제의 발수력 결과.
도 9: 주제와 경화제의 비율에 따른 발수력 측정 결과
도 10: 소수성 실란 침투제와 표면방수코팅제를 함께 도포한 콘크리트 공시체 표면 발수력 및 침투깊이 측정 결과.

Claims (10)

  1. 침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 시방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    침투형 콘크리트 흡수방지재는 소수성 실란, 용제 및 물유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소수성 실란은 화학식 1의 구조를 가지는 실란인 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법:
    [화학식 1]
    Figure 112009073642094-PAT00018
    또는
    Figure 112009073642094-PAT00019
    여기서 R1, R2, R3는 C1 ~ C12 체인길이를 갖는 알킬, 또는 R1, R2가 Cl나 EtO이다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    실란은 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란 및 n-옥틸트리에톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 방수제는 실란, 용매, 물 및 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    실란의 함량이 45무게% 이하인 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    실란 및 용매로 이루어진 주제에 대한 경화제의 양이 무게비로 1:1 내지 1:2 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    실란 및 용매로 이루어진 주제에 대한 경화제의 양이 무게비로 1:1.6인 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    침투형 콘크리트 흡수방지재와 표면 방수제를 도포하는 단계는 침투형 콘크리트 흡수방지재를 도포한 후 건조되기 전 표면 방수제를 도포하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    표면 방수제는 침투형 콘크리트 흡수방지재를 도포한 후 10초 이내에 도포되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102030133B1 (ko) * 2018-04-10 2019-10-08 (주)제이엔티아이엔씨 도로용 투수 콘크리트 조성물 및 그것으로 제조한 투수 콘크리트
KR102093646B1 (ko) * 2019-11-22 2020-03-26 이병연 친환경 침투형 무기계 방수·방식재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수·방식 시공 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100542423B1 (ko) * 2005-08-02 2006-01-11 (주)콘테크 콘크리트 구조물의 열화억제를 위한 침투성 방수공법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150124194A (ko) 2014-04-28 2015-11-05 한국신발피혁연구원 불소 우레탄／아크릴계 발·방수제 조성물
KR102030133B1 (ko) * 2018-04-10 2019-10-08 (주)제이엔티아이엔씨 도로용 투수 콘크리트 조성물 및 그것으로 제조한 투수 콘크리트
KR102093646B1 (ko) * 2019-11-22 2020-03-26 이병연 친환경 침투형 무기계 방수·방식재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수·방식 시공 방법

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