KR20110083732A - 투수성 콘크리트 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수경성 결합제, 충전제 및 중합체를 함유하는 투수성 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 존재하는 중합체가 20℃ 이하의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 비닐 아세테이트-에틸렌-공중합체인 것을 특징으로 한다.

Description

투수성 콘크리트 조성물{PERVIOUS CONCRETE COMPOSITION}
본 발명은 시멘트, 충전제 및 중합체를 함유하는 투수성 콘크리트 조성물, 투수성 콘크리트 조성물의 제조 방법 및 투수성 콘크리트 조성물의 용도에 관한 것이다.
투수성 시멘트는 노파인(no-fines) 다공극 콘크리트이다. 투수성 시멘트의 공극(cavity) 부피는 10 내지 35 부피%, 바람직하게는 20 내지 25 부피%이다. 노파인 기공(no-fines pore)은 좁게 제한된 입도 군의 충전제를 사용하는 것으로인해 발생하는데, 보통 미세 성분 함량을 거의 완전히 감소시킨 상태로 단일 입도 군만을 사용한다(예컨대 5/8 mm 치핑과 같은 균일 입도). 투수성 시멘트는 골재(aggregate)의 개개의 알갱이가 얇은 경화 시멘트 층에 의하여 접촉 부위에서 함께 굳어지고 압밀 후 개개의 알갱이 사이의 공극이 여전히 채워지지 않을 정도의 충분한 시멘트 결합제를 포함한다. 개기공 콘크리트(투수성 콘크리드)는 특히 기반 시설 프로젝트, 예컨대 도로 건설에서 저소음 보도를 건설하기 위하여 소음 감소에 사용된다. 또한, 개기공성으로 인하여, 투수성 콘크리트는 또한 누수되기 쉬운 교통 지역, 예컨대 주차장, 전시 지역 및 순환 도로에서 배수에 사용된다. 이들 보도 시스템의 수명은 균열의 형성 및 입자 소실 때문에 한정된다. 이러한 결점을 해결하기 위하여, 투수성 콘크리트를 중합체 분산물로 변성시킨다.
투수성 콘크리트 층에서, 중합체의 사용은 동결-해동 내성 개선, 내균열성 및 더 적은 입자 소실을 유도하므로 투수성 콘크리트 층의 안정성 및 수명을 증가시킨다. 여기서 중요한 것은 콘크리트 매트릭스의 가요성이 충분히 증대되므로 균열 형성 및 입자 소실이 최소화되나 동시에 기계적 강도도 유지되어 콘크리트의 내구성이 충분히 확보된다는 것이다.
DE-OS 1953158호에는, 균일한 입자 분율의 과립형 무기 골재, 시멘트와 같은 결합제 및 수용성 거대분자 물질 및 필요할 경우 폴리비닐 아세테이트와 같은 열가소성 수지의 수분산액으로부터 제조되는 수분 침투성 다공성 콘크리트가 개시된다. 그러나, 이 시스템은 수분 침투성 및 소음 흡수성 도로면의 내구성 요건에 부합하지 못하는데, 그 이유는 수용성 거대분자 물질이 빗물에 씻겨나갈 수 있고 순수한 폴리비닐 아세테이트가 10℃ 미만의 저온에서 취약해지기 때문이다.
DE 102004006165 A1호에는, 다층 개기공 바닥 시공이 개시되는데, 이의 개기공 최상층에는 결합제로서 1종 또는 2종의 성분 폴리우레탄 또는 에폭시드 접착제가 포함된다. 전체 시스템을 다층으로 포함시키는 것과, 시멘트와 같은 더 값싼 무기 결합제를 사용하지 않고 결합제로서 폴리우레탄 또는 에폭시드 접착제를 사용하는 것은 비용이 들므로 바닥 시공이 비싸지기 때문에 널리 이용될 수 없다. 더군다나, 폴리우레탄 및 에폭시드 접착제는 환경적으로 문제가 없지 않다.
EP 0710633 B1호의 주제는 음이온계 스티렌/(메트)아크릴레이트 공중합체의 형태로 중합체 결합제를 함유하는 투수성 콘크리트이다. 사용되는 스티렌-아크릴레이트 공중합체는 바람직하게는 35℃ 내지 50℃ 범위의 높은 최소 성막 온도(MFT)를 가진다. 이러한 스티렌 공중합체는 경성 중합체여서, 개기공 콘크리트 층의 가요성을 충분히 증가시키지 않고 부적절한 균열 가교 특성을 가진다. MFT가 높은 경성 스티렌 아크릴레이트는 10℃ 미만의 낮은 온도에서 취약하여 그 성능이 손상되므로 불균일 입도 콘크리트 층에서 입자 소실 및 균열 형성이 일어나, 결과적으로 특히 겨울철 이후 내구성이 불량해진다.
WO 2008/052482 A1호에는, 개기공 중합체 변성 콘크리트의 도로면 및 이러한 표면의 제작 방법이 청구되어 있다. 상기 구조는 기초 코스, 접합 코스, 투수성 콘크리트 및 표면 처리 층으로 이루어진다. 투수성 콘크리트 층 또는 접합 코스의 중합체 변성을 위해, 임의의 중합체 분산물이 사용된다. 상기 구조는 투수성 콘크리트 층의 마모성 및 마찰 저항을 개선시키기 위하여 표면 처리 층이 필요하다는 단점이 있다. 이 표면 처리 층은 개기공 구조의 배수 및 소음 흡수 특성에 부정적인 영향을 갖는 투수성 콘크리트 층의 기공을 부분적으로 밀봉할 수 있는 중합체 변성 모르타르의 형태로 도포된다. 게다가, 이의 적용에는 추가의 작업 단계가 필요하여, 경제적으로 불리한 영향을 준다.
따라서, 기계적 강도에 문제가 없으면서 균열 형성 및 입자 소실이 최소화되도록 충분히 투수성 콘크리트 조성물을 개선시키는 것이 과제이다. 또한, 표면 처리 층의 도포를 생략할 수 있어야 한다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체는 종래 기술에 비하여 다양한 기후 조건(저온 및 고온 모두)하에서 투수성 콘크리트의 결합 인장 강도 및 따라서 가요성을 증대시킨다는 것이 발견되었다.
본 발명의 주제는, 유리 전이 온도(Tg)가 20℃ 이하인 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체가 중합체로서 함유된 것을 특징으로 하는, 수경성 결합제, 충전제 및 중합체를 함유하는 투수성 콘크리트 조성물이다.
적당한 수경성 결합제는 시멘트, 특히 포틀랜드 시멘트, 알루미네이트 시멘트, 트래스 시멘트, 슬래그 시멘트, 마그네시아 시멘트, 포스페이트 시멘트 또는 고로 시멘트 및 혼합 시멘트(복합 시멘트)를 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상이다. 포틀랜드 시멘트 및 상이한 시멘트 유형의 혼합 시멘트 또는 포졸란, 예컨대 비산제 또는 실리카 분진과 같이 시멘트를 개선시키는 물질과의 혼합 시멘트가 바람직하다. 바람직한 혼합 시멘트는 포틀랜드-슬래그 시멘트이다. 수경성 결합제는 각각 수경성 콘크리트 조성물의 건질량의 총 중량을 기준으로 하여 일반적으로 10 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 양으로 사용된다.
적당한 충전제는 바람직하게는 가능한 균일한 입도 분포를 갖는 굵은 자갈 또는 치핑이다. 입도는 일반적으로 3 내지 25 mm, 바람직하게는 5 내지 11 mm이다. 적당한 충전제의 예는 고급 치핑 5/8, 치핑 5/8, 치핑 8/11 및 둥근 입자 자갈, 특히 바람직하게는 치핑 5/8 및 고급 치핑 5/8이다. 충전제는 각각 투수성 콘크리트 조성물의 건질량의 총 중량을 기준으로 하여 일반적으로 50 내지 58 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%의 양으로 사용된다.
적당한 추가의 충전제는 모래이다. 입도는 일반적으로 0 내지 4 mm, 바람직하게는 0 내지 2 mm이다. 모래의 예는 석영 모래, 석영 모래 가루, 분쇄 모래 0/2 및 미분쇄 모래 0/0.25이다. 모래는 각각 투수성 콘크리트 조성물의 건질량의 총 중량을 기준으로 하여 0.05 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 소량으로 사용된다. 내연마성 모래의 사용을 통해, 정마찰계수 및 따라서 도로면에 대한 차량 타이어의 그립성이 증대될 수 있다.
투수성 콘크리트 조성물의 도포 기술 특성은 첨가제의 첨가로 개선될 수 있다. 이들의 예는 섬유, 증량제, 안료, 발포 안정제, 소포제, 침강 촉진제, 소수성화제, 가소제, 유동제, 콘크리트 밀도의 제어를 위한 공기 기공 제제 또는 펌핌성을 개선하기 위한 펌핑 보조제이다. 사용되는 이들 첨가제의 양은 당업자에게 널리 공지되어 있다.
적당한 중합체는 유리 전이 온도(Tg)가 20℃ 이하인 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체이다. 에틸렌 함량은 바람직하게는 1 내지 25 중량%이다. 언급된 사양의 보호 콜로이드로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌 공중중합체가 바람직하다. 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 -15℃ 내지 +20℃, 바람직하게는 -10℃ 내지 +15℃, 특히 바람직하게는 -10℃ 내지 +8℃, 가장 바람직하게는 -10℃ 내지 0℃이다. 중합체의 유리 전이 온도(Tg)는 시차 주사 열량법(DSC)에 의하여 공지된 방식으로 측정할 수 있다. Tg는 또한 Fox 방정식에 의하여 대략적으로 예측할 수 있다. 문헌[Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, 123 페이지(1956)]에 따르면, 1/Tg = x1/Tg1 + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn인데, 여기서 xn은 단량체(n)의 질량 분율(중량%/100)을 나타내고, Tgn은 단량체(n)의 단독중합체의 유리 전이 온도(K)이다. 단독중합체의 Tg 값은 문헌[Polymer Handbook 2판, J. Wiley & Sons, New York (1975)]에 나와 있다.
비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체는 추가의 공단량체를 함유할 수 있다. 적당한 추가의 공단량체는 3 내지 12 개의 C 원자를 갖는 카르복실산의 비닐 에스테르, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르, 염화비닐과 같은 비닐 할로겐화물 및 프로필렌과 같은 올레핀의 군에서 선택되는 것들이다. 적당한 비닐 에스테르는 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 2-에틸-헥사노에이트, 비닐 라우레이트, 1-메틸비닐 아세테이트, 비닐 피발레이트 및 9 내지 10 개의 C 원자를 갖는 α-분지형 모노카르복실산의 에스테르, 예컨대 VeoVa9R 또는 VeoVa10R(Resolution사의 상표명)이다. 적당한 메타크릴산 에스테르 또는 아크릴산 에스테르는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 노르보닐 아크릴레이트와 같이 1 내지 15 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 에스테르이다. 이들 공단량체는 필요에 따라 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 30 중량%의 양으로 공중합된다.
필요할 경우, 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 0.05 내지 10 중량%의 보조 단량체도 공중합될 수 있다. 보조 단량체의 예는 에틸렌계 불포화 모노 및 디카르복실산, 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산 및 말레산, 에틸렌계 불포화 카르복실산 아미드 및 니트릴, 바람직하게는 아크릴아미드 및 아크릴로니트릴, 푸마르산 및 말레산의 모노 및 디에스테르, 예컨대 디에틸 및 디이소프로필 에스테르, 및 말레산 무수물, 에틸렌계 불포화 설폰산 또는 이의 염, 바람직하게는 비닐-설폰산 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산이다. 추가의 예는 에틸렌계 다불포화 공단량체, 예컨대 디비닐 아디페이트, 디알릴 말레에이트, 알릴 메타크릴레이트 또는 트리알릴 시안우레이트와 같은 가교결합전 공단량체, 또는 예컨대 아크릴아미도글리콜산(AGA), 메타크릴아미도글리콜산 메틸 에스테르(MAGME), N-메틸올아크릴아미드(NMA), N-메틸올메타크릴아미드(NMMA), N-메틸올 알릴 카르바메이트, 이소부톡시 에테르와 같은 알킬 에테르 또는 N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 및 N-메틸올 알릴 카바메이트의 에스테르와 같은 가교결합후 공단량체이다. 글리시딜 메타크릴레이트 및 글리시딜 아크릴레이트와 같은 에폭시드 작용성 공단량체도 적당하다. 추가의 예는 아크릴옥시프로필 트리(알콕시)- 및 메타크릴옥시프로필 트리(알콕시)-실란, 비닐트리알콕시 실란 및 비닐메틸디알콕시실란과 같은 규소 작용성 공단량체인데, 여기서 메톡시, 에톡시 및 에톡시프로필렌 글리콜 에테르 잔기가 알콕시기로서 함유될 수 있다. 히드록시 또는 CO 기를 갖는 단량체, 예컨대 메타크릴산 및 아크릴산 히드록시알킬 에스테르, 예컨대 히드록시에틸, 히드록시프로필 또는 히드록시부틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 및 다아세톤-아크릴아미드 및 아세틸옥시에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 같은 화합물도 언급될 수 있다.
75 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트 및 10 내지 25 중량%의 에틸렌과의 공중합체, 및 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트와 1 내지 25 중량%의 에틸렌 및 1 내지 50 중량%의, 카르복실산 잔기에 3 내지 12 개의 C 원자를 갖는 비닐 에스테르의 군에서 선택되는 하나 이상의 추가의 공중합체의 공중합체, 예컨대 비닐 프로피오네이트, 비닐 라우레이트, VeoVa9, VeoVa10 및 VeoVa11과 같이 9 내지 11 개의 C 원자를 갖는 알파-분지형 카르복실산의 비닐 에스테르, 및 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트, 1 내지 25 중량%의 에틸렌 및 바람직하게는 1 내지 60 중량%의 1 내지 15 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 (메트)아크릴산 에스테르의 공중합체, 특히 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트; 및
1 내지 25 중량%의 에틸렌을 더 함유하는, 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트, 1 내지 30 중량%의 9 내지 11 개의 C 원자를 갖는 알파-분지형 카르복실산의 비닐 에스테르 또는 비닐 라우레이트 및 1 내지 30 중량%의 1 내지 15 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 (메트)아크릴산 에스테르의 공중합체, 특히 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트의 공중합체가 특히 바람직한데, 공중합체는 상기 보조 단량체를 상기 양으로 더 함유할 수 있고 각 경우 중량% 데이터는 합해서 100 중량%이다.
공중합체는 유액 중합 공정에 의하여 제조되는데, 여기서 중합 온도는 일반적으로 40℃ 내지 100℃, 바람직하게는 60℃ 내지 90℃이다. 중합은 유액 중합에 통상적인 산화환원 개시 조합으로 개시된다. 분자량을 제어하기 위하여, 조절 물질을 중합 동안 사용할 수 있다. 중합은 바람직하게는 보호 콜로이드의 존재 하에 실시된다.
적당한 보호 코로이드는 부분 비누화 또는 완전 비누화 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐피롤리돈, 전분(아밀로오스 및 아밀로펙틴), 셀룰로오스 및 이의 카르복시메틸, 메틸, 히드록시에틸 및 히드록시프로필 유도체와 같은 수용성 형태의 다당류, 카제인 또는 카제이네이트와 같은 단백질, 콩단백질, 젤라틴, 리그닌설포네이트, 폴리(메트)아크릴산, (메트)아크릴레이트과 카르복실 작용성 공단량체 단위의 공중합체, 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리비닐설폰산 및 이의 수용성 공중합체, 멜라민-포름알데히드 설포네이트, 나프탈렌-포름알데히드 설포네이트, 스티렌 말레산 및 비닐 에테르 말레산 공중합체와 같은 합성 중합체, 및 예컨대 4급 암모늄 기를 갖는 단량체 단위를 갖는 중합체와 같은 양이온성 보호 콜로이드이다. 가수분해도가 80 내지 95 몰%이고 4% 수용액에서의 회플러(Hoeppler) 점도가 1 내지 30 mPas(20℃에서 Hoeppler법, DIN 53015)인 부분 비누화 폴리비닐 알콜이 바람직하다. 중합에서, 보호 콜로이드는 일반적으로 단량체의 총 중량을 기준으로 하여 전체적으로 1 내지 20 중량%의 양으로 첨가된다.
중합은 바람직하게는 유화제의 첨가 없이 수행된다. 예외적인 경우, 단량체의 양을 기준으로 하여 소량의, 필요하다면 1 내지 5 중량%의 유화제를 추가로 첨가하는 것도 유리할 수 있다. 이렇게 수득되는 수분산액의 고형분 함량은 30 내지 75 중량%, 바람직하게는 50 내지 60 중량%이다.
수중 재분산 가능한 중합체 분말의 제조를 위해, 필요할 경우 건조 보조제로서 보호 콜로이드의 첨가 후 수성 현탁액을 예컨대 유동상 건조, 동결 건조 또는 분무 건조에 의하여 건조시킨다. 바람직하게는 분산액을 분무 건조시킨다. 일반적으로, 건조 보조제는 분산액의 중합체 성분을 기준으로 하여 3 내지 30 중량%의 총량으로 사용된다. 이것은 건조 절차 전의 보호 콜로이드의 총량이 중합체 성분을 기준으로 하여 3 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%로 사용됨을 의미한다. 적당하고 바람직한 건조 보조제는 적당하고 바람직하다고 언급된 보호 콜로이드이다.
비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체, 바람직하게는 보호 콜로이드로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체는 투수성 콘크리트 조성물 중에 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 양으로 사용되며, 중량% 데이터는 투수성 콘크리트 조성물 중의 수경성 결합제의 함량을 기준으로 하며 각 경우 합해서 100 중량%가 된다. 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체는 수분산액의 형태로 또는 수중 재분산 가능한 중합체 분말의 형태로 사용될 수 있다. 공중합체를 수분산액의 형태로 사용할 경우, 이의 함량은 공중합체의 건중량을 기준으로 하여 계산한다.
투수성 콘크리트 조성물의 제조를 위해, 조성물의 성분들을 물과 함께 혼합한다. 여기서 수경성 결합제를 기준으로 한 물의 양은 조성물의 물-시멘트 비율이 약 0.1 내지 0.6, 바람직하게는 0.2 내지 0.4이도록 계산된다.
투수성 시멘트 조성물은 통상의 기계로 가공될 수 있다. 예컨대 아스팔트 포장에서 통상적인 도로 포장 기계를 이용한 도로 건축에서, 기초 코스와 투수성 콘크리트 층의 접합을 개선시키기 위하여, 투수성 콘크리트 층의 도포 전에 접합 코스를 도포할 수 있다. 이러한 접합 코스를 위한 처방은 당업자에게 잘 알려져 있다.
예컨대 차도면 또는 배수면의 생성을 위한 도로 건축에서 투수성 콘크리트 조성물을 사용하는 것과 별도로, 이들은 수력 공학에서도 사용될 수 있다. 추가의 용도는 콘크리트 필터 파이프, 필터 블록 및 필터 플레이트와 같은 콘크리트 필터 성형품의 제작 및 소음 방지 벽의 제작을 위한 용도이다.
특히, 시스템의 개기공성으로 인하여 내부 영역도 풍화(전체 콘크리트 매트릭스의 큰 표면 영역의 살수)에 현저히 노출되므로 투수성 콘크리트 중의 중합체에 대하여 엄격한 요건이 설정된다. 본 발명에 따른 상기 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체의 사용에 의하여, 균일 입도 콘크리트 층의 가요성이 증대된다. 놀랍게도, 약 5℃ 미만의 낮은 외부 온도에서(가을, 겨울, 봄철) 이전에 사용된 스티렌-아크릴레이트 공중합체와 대조적으로, 소음 흡수 모노그레인 층의 가요성이 보유된다(저장 1 및 4 참조). 이들 조건 하에서, 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체는 더 고온(더운 여름철, 직접 단열)에서의 접합 인장 강도에 필적하는 접합 인장 강도를 나타낸다. 다른 한편, 더 높은 Tg를 갖는 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 및 스티렌-아크릴레이트 공중합체는 5℃ 미만의 온도에서 취약해지며 이로 인하여 균일한 입도 콘크리트 층의 가요성(굽힘 인장 강도)이 더 낮아 특히 추운 날 집중적인 균열 및 입자 소실을 유도하여, 특히 겨울철 후 불만족스러운 내구성을 나타낸다.
이하의 실시예는 본 발명을 더 설명하는 역할을 한다.
투수성 콘크리트의 제조를 위해, 이하의 처방을 사용하였다:
17.4 중량부의 포틀랜드 시멘트(CEM I 42.5 N)
82.4 중량부의 고급 치핑 5/8 mm
0.05 중량부의 소포제 (Agitan P 801)
0.21 중량부의 콘크리트 가소제(Melment F 10)
w/c = 0.28
6 kg의 이 건조 혼합물을 수초간 강제식 믹서에서 미리 혼합하였다. 이어서, 0.188 kg의 물 및 0.209 kg의 중합체 분산물(분산물의 물함량은 w/c로 계산함)을 첨가하였다. 모든 성분들을 3분간 혼합하였다. 이어서 3분간의 체류 시간 후 1분간 1회 이상 혼합하였다.
각각 고형분 함량이 50%인 이하의 중합체 분산물을 테스트하였다:
실시예 1:
유리 전이 온도가 +5℃인, 폴리비닐 알콜로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체(에틸렌 함량: 14 중량%)의 수분산액.
실시예 2:
유리 전이 온도가 -7℃인, 폴리비닐 알콜로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체(에틸렌 함량: 21 중량%)의 수분산액.
실시예 3:
유리 전이 온도가 +13℃인, 폴리비닐 알콜로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌-Veova10-메틸 메타크릴레이트 공중합체(에틸렌 함량: 8 중량%)의 수분산액.
실시예 4:
유리 전이 온도가 +6℃인, 폴리비닐 알콜로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌-Veova10-메틸 메타크릴레이트 공중합체(에틸렌 함량: 12 중량%)의 수분산액.
비교예 1:
유리 전이 온도가 +21℃인, 음이온으로 안정화된 스티렌-부틸 아크릴레이트 공중합체의 수분산액.
테스트 검편의 제조:
저장마다 3개의 테스트 검편을 제조하였다(치수: 40 mm 높이, 40 mm 폭, 160 mm 길이). 이를 위하여 콘크리트 혼합물을 강철 틀에 도입하고 하중을 인가하여 약 24%의 소정 공극 함량까지 압축하였다. 틀의 제거까지 24 시간 동안 틀을 환경 시험 챔버(23℃/50% 상대 습도)에서 필름으로 커버하여 저장하였다.
이론적 공극 함량을 측정하기 위하여, 접합 인장 강도의 측정 전에 프리즘의 질량을 직접 측정하였다. 환경 시험 챔버(23℃/50% 상대 습도)에서 저장과 28일의 노화시 생성된 검편의 공극 함량에 있어서, 이하의 값이 측정되었다:
실시예 1: 23.8%
실시예 2: 24.0%
실시예 3: 24.1%
실시예 4: 23.7%
비교예 1: 24.0%
이하의 조건 하에서 저장 후 DIN 12808-3에 따라 또는 DIN 1048-5를 기준으로 하여 3 포인트 접합 인장 테스트(검편의 중간에 싱글 로드를 포함하는 로딩)에서 접합 인장 강도를 측정하였다:
저장 L1:
저장 일반 기후: 28일 NC (23℃/50% 상대 습도)
23℃에서 접합 인장 강도 측정.
저장 L2:
고온 저장: 14일 NC, 14일 70℃
23℃에서 접합 인장 강도 측정.
저장 L3:
동결-해동 저장, 물 및 25 동결-해동 사이클 7일 NC, 21일 물(20℃), 4시간 동안 -20℃, 2시간 동안 수중에서 +20℃, 3일 NC.
23℃에서 접합 인장 강도 측정.
저장 L4:
저장 일반 기후: 28일 NC (23℃/50% 상대 습도), 2일 0℃.
0℃에서 접합 인장 강도 측정.
결과는 표 1에 요약된다:
실시예 L1 BTS
[N/mm 2 ] 		L2 BTS
[N/mm 2 ] 		L3 BTS
[N/mm 2 ] 		L4 BTS
[N/mm 2 ]
실시예 1 6.39 6.10 5.30 6.62
실시예 2 5.59 5.41 5.81 6.21
실시예 3 6.58 4.99 4.98 7.01
실시예 4 6.10 5.38 5.68 6.63
비교예 1 5.50 4.99 5.71 5.46
발명의 효과
본 발명에 따른 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체는 종래 기술에 비하여 다양한 기후 조건(저온 및 고온 모두)하에서 투수성 콘크리트의 결합 인장 강도 및 따라서 가요성을 증대시킨다.

Claims (12)

  1. 수경성 결합제, 충전제 및 중합체를 함유하는 투수성 콘크리트 조성물로서, 유리 전이 온도(Tg)가 20℃ 이하인 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체가 중합체로서 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 보호 콜로이드로 안정화된 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체가 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리 전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 +15℃인 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리 전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 +8℃인 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리 전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 0℃인 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 가수분해도가 80 내지 95 몰%이고 4% 수용액에서 회플러(Hoeppler) 점도가 1 내지 30 mPas인 부분 비누화 폴리비닐 알콜이 보호 콜로이드로서 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 75 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트 및 10 내지 25 중량%의 에틸렌을 갖는 공중합체가 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트와 1 내지 25 중량%의 에틸렌 및 카르복실산 잔기 중에 3 내지 12개의 C 원자를 갖는 비닐 에스테르의 군에서 선택되는 1 내지 50 중량%의 하나 이상의 추가의 공단량체의 공중합체가 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트, 1 내지 25 중량%의 에틸렌 및 1 내지 60 중량%의 1 내지 15 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 (메트)아크릴산 에스테르의 공중합체가 함유된 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 30 내지 90 중량%의 비닐 아세테이트, 1 내지 30 중량%의 9 내지 11 개의 C 원자를 갖는 알파-분지형 카르복실산의 비닐 에스테르 또는 비닐 라우레이트, 및 1 내지 30 중량%의 1 내지 15 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 (메트)아크릴산 에스테르의 공중합체가 함유되며 상기 공중합체는 1 내지 25 중량%의 에틸렌을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트 조성물.
  11. 도로 건축 또는 수력공학에서 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투수성 콘크리트 조성물의 용도.
  12. 콘크리트 필터 성형품 또는 소음 방지 벽의 제작을 위한 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투수성 콘크리트 조성물의 용도.
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