KR20120039938A

KR20120039938A - 시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한 보투수성 도로포장공법

Info

Publication number: KR20120039938A
Application number: KR1020100101405A
Authority: KR
Inventors: 노병철; 주명기; 김승현
Original assignee: 노병철; 세코텍주식회사; 주명기
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-04-26

Abstract

본 발명은 속경성 시멘트 결합재와 보수성 폴리머 결합재가 중량비 100 : 30~50으로 혼합된 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한 도로포장공법을 제시함으로써, 마무리 작업 시간을 충분히 확보하도록 하여 작업성을 개선하고, 포장체의 휨강도, 인장강도, 부착강도 및 내구성을 개선하도록 한다.

Description

시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한 보투수성 도로포장공법{CEMENT PASTE COMPOSITION AND COSTRUCTION PAVEMENT METHOD FOR POROUS PAVEMENT USING THE SAME}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 도로포장 및 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 도로를 포장하는 방법에는 콘크리트 포장방법과 아스팔트 포장방법이 있다.

이 중에서 콘크리트 포장방법은 강성을 갖는 포장방법으로서 시공 및 양생기간이 길고, 건조수축에 의한 균열이 발생되는 경우가 많으며 보행 및 주행 안정성과 쾌적성이 떨어지는 단점이 있다.

아스팔트 포장은 연성으로서 승차감이 좋고 소음이 적어 보편적으로 많이 사용되고 있지만 중대형 차량이 통행하고 있기 때문에 포장이 파손되고 타이어의 마찰로 인해 아스팔트 피복이 쉽게 벗겨지며, 바퀴자국 패임(Rutting)이나 소성변형 등의 영구변형이 쉽게 발생하여 수시로 유지보수가 필요하고 수명이 단축되며 그로 인해 도로의 유지보수 비용이 증가하고, 교통소통에 장애를 유발하는 문제점이 있다.

한편, 콘크리트 구조물 특히, 교량의 콘크리트 슬래브, 도로의 노면, 교량 하부 부분은 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고, 균열 부위로 통해 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근의 부식이 일어난다.

이러한 철근의 부식 현상이 심해지면 콘크리트 구조물이 결국 붕괴될 수도 있다. 따라서, 콘크리트 구조물이 열화되어 균열이 발생하면 조속하게 열화된 부위를 보수할 필요가 있다.

이러한 부식이나 침식이 많이 일어나는 부위를 보수 및 보강하기 위한 보수공사에는 폴리머 시멘트 모르타르가 널리 사용되고 있다.

특히 콘크리트 교면포장에는 SBR(styrene-butadiene rubber) 라텍스를 혼입한 폴리머 시멘트 콘크리트가 많이 사용되고 있으나, SBR 라텍스 개질 콘크리트는 점도가 매우 높은 라텍스의 특성 때문에 콘크리트 타설 후, 콘크리트의 표면을 매끄럽게 하는 마무리작업을 할 때 콘크리트가 작업 도구에 부착되는 문제가 발생될 뿐만 아니라, 작업 가능 시간이 약 30분 정도로 짧아 작업 중 초기 플라스틱 균열이 발생하고, 또한 시간이 흐르면 장기적인 균열이 발생되는 등의 시공 상의 문제점이 있고, 한편, 폴리머 혼입량이 많아 시공비가 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 마무리 작업 시간을 충분히 확보하도록 하여 작업성을 개선하고, 포장체의 휨강도, 인장강도, 부착강도 및 내구성을 개선하도록 하는 시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한 도로포장공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 속경성 시멘트 결합재와 보수성 폴리머 결합재가 중량비 100 : 30~50으로 혼합된 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물을 제시한다.

상기 속경성 시멘트 결합재는 보통 시멘트 20~45중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 5~15 중량%, 중공형 실리카 1~15 중량%, 규사 10~35 중량%, 석고 0.01~5 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 속경성 시멘트 결합재는 소포제 0.01~2 중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 속경성 시멘트 결합재는 지연제 0.01~2중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보수성 폴리머 결합재는 아크릴계 에멀젼 75~98중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼 1~15중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 0.5~5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보수성 폴리머 결합재는 고유동화제 0.01~1 중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보수성 폴리머 결합재는 스타치계 증점제 0.01~1중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴 에멀젼은, 1,1-디클로로에텐 70~98중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1~20중량%, 소디움퍼설페이트 0.1~5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴 에멀젼은 입자의 직경이 500~1500Å인 것이 바람직하다.

고유동화제, 분산제 및 안료 중 하나 또는 2 이상이 더 혼합된 것이 바람직하다.

본 발명은 투수성 시멘트 콘크리트를 타설하여 포장체를 형성하는 콘크리트 타설단계; 상기 시멘트 페이스트 조성물을 상기 투수성 시멘트 콘크리트의 공극에 주입하는 시멘트 페이스트 주입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로포장공법을 함께 제시한다.

상기 시멘트 페이스트 주입단계 이후, 미끄럼 저항성을 부여하기 위하여 상기 포장체의 표면을 거칠게 마무리하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트 및 시멘트 페이스트 조성물의 양생 이후, 상기 포장체의 표면에 표면 강화 코팅재를 도포하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 마무리 작업 시간을 충분히 확보하도록 하여 작업성을 개선하고, 포장체의 휨강도, 인장강도, 부착강도 및 내구성을 개선하도록 하는 시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한 도로포장공법을 제시한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 시멘트 페이스트 조성물은 기본적으로, 속경성 시멘트 결합재와 보수성 폴리머 결합재가 중량비 100 : 30~50으로 혼합된 것을 특징으로 한다.

여기서, 속경성 시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 20~45중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 5~15 중량%, 중공형 실리카 1~15 중량%, 규사 10~35 중량%, 석고 0.01~5 중량%를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

보통 포틀랜드 시멘트는 일반 시중에 유통되는 시멘트를 사용한다.

칼슘 설포 알루미네이트 팽창재는 시멘트와 접촉시 생성되는 에트린가이트 수화물의 생성이 약 1-3일 이내에 완료되어 안정화하므로 시멘트에 일부 소량 첨가시 시멘트 경화체의 수축을 보상하여 시멘트 경화체의 자기수축 및 건조수축으로 인하여 발생하는 균열과 내구성능 저하를 방지한다.

중공형 실리카는 잠재수경성의 무기질계 미분말로 시멘트 경화체의 장기강도를 증진시키며 시멘트 경화체의 수화조직을 치밀하게 하여 화학저항성과 내구성을 증대시키는 동시에 점도를 저하시키고 유동성을 증진시켜 투수성 콘크리트 공극 사이로 빠르고 밀실하게 채워질 수 있도록 한다.

규사는 충전재(Filler) 역할로 시멘트의 수화반응에 의해 발생하는 수화열량을 저감시켜 여름철 등의 기온이 높은 경우에 급격한 수화에 발생하는 높은 온도에 의해 발생하는 균열을 제어하고 조성물의 배합이 고르게 되도록 한다.

석고는 초기강도 발현을 위하여 사용한다. 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 석고의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우 소수성 폴리머 개질 콘크리트 조성물의 초기강도 개선 효과가 미약하고, 7중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 작업성이 저하된다.

위 속경성 시멘트 결합재는 소포제 0.01~2 중량%를 더 포함하는 것이 바람직한데, 이는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위하여 첨가되는 것으로, 폴리에테르계, 실리콘계, 에틸알콜 및 에틸렌 글리콜 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수도 있다.

위 속경성 시멘트 결합재는 지연제 0.01~2중량%를 더 포함하는 것이 바람직한데, 이는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 석고에 의해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용된다.

지연제로는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있는데, 예컨대 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산, 구연산, 시트릭산(citric acid)과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.

보수성 폴리머 결합재는 시멘트 페이스트 경화체에 분산되어있으면서 대기 중의 수분을 함유하여 대기온도 상승 시 조성물에서 수분을 발산하여 대기 중의 온도상승을 저하되도록 한다.

또한, 시멘트 페이스트 경화체의 내부에 필름을 형성하여 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 보수성을 개선하여 중성화, 염화물 이온 침투, 동결융해 등의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.

이러한 보수성 폴리머 결합재는 전체 100중량%에 대하여 아크릴계 에멀젼 75~98중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼 1~15중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 0.5~5중량%를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

아크릴 에멀젼은, 1,1-디클로로에텐 70~98중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1~20중량%, 소디움퍼설페이트 0.1~5중량%를 함유할 수 있다.

아크릴 에멀젼은, 입자의 직경이 상기 폴리아크릴에스테르 에멀젼 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼의 입자 직경 보다 작은 500~1500 범위인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 시멘트 페이스트 조성물은 위 속경성 시멘트 결합재 및 보수성 폴리머 결합재에 더하여 고유동화제, 분산제 및 안료 등의 첨가제를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

고유동화제는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시킨다.

또한 굳지 않은 시멘트 페이스트에 점성과 유동성을 동시에 부가하여 아스팔트 혼합물 공극에 최소한의 다짐 혹은 다짐 없이도 침투를 용이하게 한다.

이러한 고유동화제는 폴리카본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 단독으로 혹은 혼합되어 사용될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니고 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.

분산제는 시멘트 페이스트의 반죽질기(Consistency)의 확보에 필요한 요구단위수량을 저감시켜 시멘트 수화에 필요한 물량 이외의 잉여수량을 저감시킴에 따라 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시킨다.

또한 굳지 않은 시멘트 페이스트에 점성과 유동성을 동시에 부가하여 다공성 아스팔트 혼합물 공극에 최소한의 다짐 혹은 다짐 없이도 침투를 용이하게 한다.

이러한 분산제는 폴리카본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계 중에서 선택된 어느 하나 이상이 단독으로 혹은 혼합되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.

상기 분산제는 상기 속경성 시멘트 결합재에 대하여 100 : 0.1~2.0의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

안료는 도로상에서 식별이 용이하도록 첨가되는 것으로, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있으며, 상기한 함량으로 첨가할 때 선명한 색상으로 식별이 용이하고 색상의 지속성이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 시멘트 페이스트 조성물을 이용한 도로포장공법에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 도로포장공법은 기본적으로, 투수성 시멘트 콘크리트를 타설하여 포장체를 형성하는 콘크리트 타설단계; 위 시멘트 페이스트 조성물을 투수성 시멘트 콘크리트의 공극에 주입하는 시멘트 페이스트 주입단계;를 포함하여 구성된다.

이와 같이 포장체를 형성하는 경우, 상술한 바와 같은 시멘트 페이스트 조성물의 물성으로 인하여, 마무리 작업 시간을 충분히 확보하도록 하여 작업성을 개선하면서도, 포장체의 휨강도, 인장강도, 부착강도 및 내구성을 개선한다는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 도로포장공법은 신설포장공법, 기존포장의 보수공법 모두에 대하여 효과적으로 적용될 수 있다.

보수공법의 경우, 도로포장 구조물이 열화되거나 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 핸드 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계, 콘크리트가 열화된 부위에 프라이머를 도포하는 단계, 일반적인 투수성 시멘트 콘크리트를 포설하는 단계, 상기 시멘트 페이스트 조성물을 상기 투수성 시멘트 콘크리트의 공극에 주입하는 단계, 상기 조성물 주입 후 바브켓 등의 장비를 이용하여 미끄럼 저항성을 부여하기 위하여 표면을 거칠게 마무리하는 단계, 타설된 상기 시멘트 페이스트 조성물을 양생한 후 표면 강화 코팅재를 도포하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 위 보수공법은, 도로포장 구조물의 레이탄스 등의 불순물이 붙어 있는 부위를 파쇄기 및 핸드 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 등을 제거하는 단계와, 치핑된 부위에 프라이머를 도포하는 단계, 일반적인 투수성 시멘트 콘크리트를 포설하는 단계, 상기 시멘트 페이스트 조성물을 상기 투수성 시멘트 콘크리트의 공극에 주입하는 단계, 상기 조성물 주입 후 바브켓 등의 장비를 이용하여 미끄럼 저항성을 부여하기 위하여 표면을 거칠게 마무리하는 단계, 타설된 상기 시멘트 페이스트 조성물을 양생한 후 표면 강화 코팅재를 도포하는 단계를 포함하여 구성될 수도 있다.

이하, 본 발명의 효과를 입증하기 위한 시험과정 및 이를 위한 실시예 및 비교예에 관하여 설명한다.

[실시예 1]

일본 콘크리트공학협회(JCI) 에코콘크리트 연구위원회의 포러스콘크리트의 공시체 제작법에 의하여 강제식 믹서로 3분간 비빔을 실시하여 투수성 시멘트 콘크리트를 하기 표 1과 같이 제조하였다.

제조 시 시멘트 단위중량을 300-340kg/m³으로 하고, 시멘트 중량부의 10-30%를 알루미나 시멘트로 치환하였다.

또한, 고성능 감수제를 시멘트 중량부에 1-2%로 첨가하여 제조하였다.

하기의 실시예 2~4의 배합비로 시멘트 페이스트 조성물을 제조한 후 표 1과 같이 배합한 투수성 시멘트 콘크리트 공극에 조성물을 제조하여 주입하여 공시체를 제조하였다.

[실시예 2]

보통 포틀랜드 시멘트 40 중량%, 알루미나 시멘트 10중량%, 칼슘설포알루미네이트 15중량%, 중공형 실리카 5중량%, 규사 25중량%, 석고 4중량%, 소포제 0.5 중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 속경성 시멘트 결합재를 제조하였다.

그리고, 아크릴계 에멀젼 80 중량%, 폴리아크릴 에스테르 에멀젼 15중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 3중량%, 고유동화제 1 중량% 및 스타치계 보수제 1 중량%를 혼합하여 보수성 폴리머 결합재를 제조하였다.

이때, 아크릴계 에멀젼은 1,1-디클로로에텐 85 중량%, 2-하이드록시 에틸아크릴레이트 13 중량% 및 소디움퍼설페이트 2 중량%를 혼합하여 제조하였다.

이렇게 구성된 보수성 폴리머 결합재를 상기 속경성 시멘트 결합재에 첨가하는데, 이때 속경성 시멘트 결합재와 보수성 폴리머 결합재는 그 중량비가 100 : 50이 되도록 하였다.

한편, 속경성 시멘트 결합재에 대하여 100 : 2, 100 : 1, 100 : 3, 100 : 1의 중량비로 고유동화제, 분산제 및 안료를 각각 첨가하였다.

[실시예 3]

그리고, 아크릴계 에멀젼 85 중량%, 폴리아크릴 에스테르 에멀젼 12중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 3중량%, 고유동화제 1 중량% 및 스타치계 보수제 1 중량%를 혼합하여 보수성 폴리머 결합재를 제조하였다.

[실시예 4]

그리고, 아크릴계 에멀젼 90 중량%, 폴리아크릴 에스테르 에멀젼 5중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 3중량%, 고유동화제 1 중량% 및 스타치계 보수제 1 중량%를 혼합하여 보수성 폴리머 결합재를 제조하였다.

[비교예 1]

보통 포틀랜드 시멘트 70중량%, 규사 30 중량%를 혼합하여 시멘트 페이스트 조성물을 제조하고, 여기에 고유동화제와 안료를 첨가하였다. 이때, 시멘트 페이스트 조성물과 고유동화제, 분산제 및 안료의 중량비는 100 : 2, 100 : 2 및 100 : 1이 되도록 하였다.

[비교예 2]

보통 포틀랜드 시멘트 70중량%, 규사 30 중량%를 혼합하여 시멘트 페이스트 조성물을 제조하였다.

그리고, 아크릴 에멀젼을 100중량%로 제조하였으며, 이러한 아크릴 에멀젼을 첨가하여 폴리머 시멘트 페이스트 조성물을 제조하였다. 이 때, 시멘트 페이스트와 아크릴에멀젼은 그 중량비가 10 : 50이 되도록 하였다.

한편, 시멘트 페이스트 조성물에 대하여 여기에 고유동화제와 안료를 첨가하였다. 이때, 시멘트 페이스트 조성물과 고유동화제, 분산제 및 안료의 중량비는 100 : 2, 100 : 2 및 100 : 1이 되도록 하였다.

이하, 본 발명의 효과를 입증하기 위한 시험결과에 관하여 설명한다.

상기 실시예 2 내지 4 및 비교예 1, 2에서 제조한 각각의 조성물을 치수 Ø 10× 20cm(압축강도 및 인장강도 시험용), 10× 10× 40cm(휨강도 시험용), 4× 4× 1cm (접착강도 시험용), 10× 10× 40cm(건조수축 시험용, 작업성 슬럼프-플로우 시험용, 염화물 이온 침투 깊이 시험용 및 흡수율 시험용)의 몰드에 3층으로 나누어 다진 후 성형하였다.

또한 미끄럼 방지 저항성을 시험하기 위하여 규사를 살포한 후 상기 제조한 각각의 조성물을 주입하여 공시체를 각각 제조하였다.

양생방법으로서는 4시간 및 3일 건조[20℃, 50%(RH)]양생 및 2일 습윤[20℃, 80%(RH)]+ 5일 수중[20℃] + 21일 건조[20℃, 50%(RH)] 양생을 실시하여 시험용 공시체를 각각 제작하였다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기 시험예 1에서 제조한 각 공시체를 대상으로 KS F 2477(폴리머 시멘트 모르타르의 강도 시험방법)에 의한 압축강도 및 휨강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

또한, KS L 5104(시멘트 모르타르의 인장강도 시험방법)에 의하여 인장강도 시험을 수행하였으며, JIS A 6916 (Wall coatings for thick textured finishes; 마무리도포재용 바탕조정 도포재)에 의하여 공시체의 접착강도를 측정하여 각각의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조한 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 4시간 재령에서의 압축강도가 208-215kgf/㎠로서, 비교예 1 및 2에서 제조한 조성물이 4시간 재령에서 경화가 이루어지지 않아 압축강도 수치가 0kgf/㎠ 인 것에 비교하여 매우 빠른 초속경 성능을 발현하였다.

그리고 본 발명에서 제조한 조성물은 휨강도, 인장강도, 접착강도 역시 비교예의 조성물과 비교하여 4시간에서 초속경 물성을 나타내었다.

즉, 본 발명에서 제조한 조성물이 비교예 1 내지 2에서 제조한 조성물과 비교하여 우수한 초속경 성능을 발현하고 있음을 확인할 수 있었다.

또한 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조한 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 3일 및 28일 재령에서도 압축강도, 휨강도, 인장강도, 접착강도가 비교예 1 내지 2의 조성물과 비교하여 우수한 물성을 나타내었다.

상술한 공시체 제작 과정에서, 습윤양생 후의 공시체의 기장을 측정하였고, 다시 건조양생[20℃, 50%(RH)]을 수행하여 KS F 2424(콘크리트의 길이변화 시험방법)에 의하여 건조수축율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예 1 내지 2에서 제조된 조성물과 비교하여 건조수축량이 크게 감소되어, 수축 저감 및 균열 방지 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 작업성을 비교하기 위하여, 위 공시체를 대상으로 슬럼프-플로우 값을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예에서 제조된 조성물과 비교하여 블리딩의 발생 없이 슬럼프-플로우 값이 높았다.

슬럼프-플로우 값은 고유동 모르타르 및 콘크리트의 작업성을 측정하기 위한 것으로 슬럼프-플로우 값이 높다는 것은 작업성이 우수하다는 뜻이다.

즉, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예 1 내지 4에서 제조된 조성물과 비교하여 투수성 시멘트 콘크리트 혼합물의 공극부분을 효과적으로 채움으로써 작업성을 높여, 결과적으로 투수성 시멘트 콘크리트 혼합물의 단점인 강도 특성 및 내구성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 염화물 이온 침투 깊이를 비교하기 위하여, 상기 시험예 1에서 제조한 각 공시체를 대상으로 JIS A 6203(시멘트 혼화용 폴리머 디스퍼젼 및 재유화형 분말수지)에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예 1 내지 2에서 제조된 조성물과 비교하여 평균적으로 염화물 이온 침투 깊이가 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 흡수율을 비교하기 위하여, 상술한 각 공시체를 대상으로 KS F 4004(콘크리트 벽돌의 흡수율 시험방법)에 의하여 흡수율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예 1 내지 2에서 제조된 조성물과 비교하여 보수율이 높았다.

일반적으로, 콘크리트나 아스팔트 콘크리트 포장을 수행할 경우 물이 하부 슬래브 콘크리트 층에 침투하여 철근의 부식 및 교량 하부의 백화현상을 발생시키는 원인이 되는데, 본 발명의 조성물은 보수성 폴리머의 상호작용으로 인하여 대기의 수분이 하부 슬래브층에 침투하지 않고 조성물에만 머물러있으면서 포장면의 온도를 저하시킬 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 미끄럼 저항성을 비교하기 위하여, 상술한 각 공시체를 대상으로 ASTM E303(표면 마찰 특성 측정방법), AASHTO T 278(British pendulum tester로 측정한 표면마찰 특성)에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 표 7에 나타내었다.

표 7에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(실시예 2 내지 실시예 4)은 비교예 1 내지 2에서 제조된 조성물과 비교하여 미끄럼 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결 융해 저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 8에 나타내었다.

동결 융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결 융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

표 8은 동결 융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성지수를 표시한 것이다.

위의 표 8에 나타난 바와 같이, 실시예 2 내지 실시예 4가 비교예 1 내지 비교예 2에 비하여 내구성지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims

속경성 시멘트 결합재와 보수성 폴리머 결합재가 중량비 100 : 30~50으로 혼합된 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,
상기 속경성 시멘트 결합재는
보통 시멘트 20~45중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 5~15 중량%, 중공형 실리카 1~15 중량%, 규사 10~35 중량%, 석고 0.01~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제2항에 있어서,
상기 속경성 시멘트 결합재는 소포제 0.01~2 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제3항에 있어서,
상기 속경성 시멘트 결합재는 지연제 0.01~2중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,
상기 보수성 폴리머 결합재는
아크릴계 에멀젼 75~98중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼 1~15중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 에멀젼 0.5~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제5항에 있어서,
상기 보수성 폴리머 결합재는 고유동화제 0.01~1 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제5항에 있어서,
상기 보수성 폴리머 결합재는 스타치계 증점제 0.01~1중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제5항에 있어서,
상기 아크릴 에멀젼은, 1,1-디클로로에텐 70~98중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1~20중량%, 소디움퍼설페이트 0.1~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제5항에 있어서,
상기 아크릴 에멀젼은 입자의 직경이 500~1500Å인 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,
고유동화제, 분산제 및 안료 중 하나 또는 2 이상이 더 혼합된 것을 특징으로 하는 시멘트 페이스트 조성물.
투수성 시멘트 콘크리트를 타설하여 포장체를 형성하는 콘크리트 타설단계;
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 시멘트 페이스트 조성물을 상기 투수성 시멘트 콘크리트의 공극에 주입하는 시멘트 페이스트 주입단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 도로포장공법.
제11항에 있어서,
상기 시멘트 페이스트 주입단계 이후,
미끄럼 저항성을 부여하기 위하여 상기 포장체의 표면을 거칠게 마무리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 도로포장공법.
제11항에 있어서,
상기 콘크리트 및 시멘트 페이스트 조성물의 양생 이후, 상기 포장체의 표면에 표면 강화 코팅재를 도포하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 도로포장공법.