KR20190057774A - 산업부산물을 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물 - Google Patents

산업부산물을 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동절기 제설제 살포시 콘크리트 구조물에 작용하는 염해 및 동해의 동시작용에 따른 복합열화에 효율적으로 저항하여 콘크리트의 내구성능을 확보할 수 있는 산업부산물을 활용한 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 동절기 제설제 살포에 의한 복합열화 작용에 의해 발생하는 콘크리트 구조물의 하자를 최소화 하고, 내구수명 증가에 따른 사회간접자본(SOC) 시설물의 유지 보수비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 산업부산물 및 폐기물의 적극적인 활용을 통하여 경제성을 확보할 수 있다.

Description

산업부산물을 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물{Coating material composition for preventing combined deterioration of concrete containing industrial by-products}
본 발명은 산업부산물을 포함하는 콘크리트용 코팅제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동절기 제설제 살포시 콘크리트 구조물에 작용하는 염해 및 동해의 동시작용에 따른 복합열화에 효율적으로 저항하여 콘크리트의 내구성능을 확보할 수 있는 산업부산물을 활용한 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물에 관한 것이다.
최근 이상기후에 의한 동절기 한파와 강설 발생빈도의 증가로 콘크리트에 동해에 의한 피해가 증가하고 있으며, 도로 노면상 강설을 제거하기 위해 염화 칼슘을 대량 사용함으로써 동해 및 염해가 동시에 작용하여 콘크리트 시설물 및 제품에 대한 복합열화가 가속화 되고 있다.
현재 국내의 동절기 기온동향을 살펴보면, 2001년 대비 2015년에는 일최저기온이 영하 10℃ 미만인 일수가 9.8일에서 18.4일로 두배 가량 증가하였으며 평균기온은 0.9℃에서 -1.0℃로 감소하였다. 또한, 기온 감소와 함께 갑작스런 폭설빈도도 증가하여 융설을 위한 염화칼슘 사용량도 2007년 10만톤이었던 것이 2015년에는 23만톤 이상으로 증가한 실정이다.
이와 같은 동절기 염화칼슘계 제설제는 콘크리트 구조체 표면에 있는 수분의 빙점을 낮추어 결빙된 수분을 융해하는 역할을 수행하며, 이러한 제설제의 사용은 원활한 교통 소통을 위하여 필수적이다. 그러나, 이러한 제설제의 사용은 콘트리트 구조물의 손상을 유발시키는 단점을 가진다. 동절기 제설 및 제빙을 위한 염화칼슘 살포시 콘크리트(구조물 및 제품 등)에 작용하는 열화현상은 ① 제설제 살포시 동결융해 사이클의 증가작용으로 인한 콘크리트의 수명단축, ② 수산화칼슘의 용해로 콘크리트의 탄산화 촉진, ③ 반응화합물의 결정화 및 축적으로 인한 콘크리트의 내압증가, ④ 결합력을 상실한 화합물을 생성하여 콘크리트 내 공극을 확산, ⑤ 콘크리트 내 염분 농도 증가에 따른 흡습효과, 삼투압 효과 등으로 인한 공극내 수분량 증가, ⑥ 빙점이 낮아진 콘크리트 표면부와 염화물 침투 이전의 콘크리트 내부의 온도차로 인한 응력 발생으로 인한 콘크리트 균열 유발, ⑦ 염화이온의 침투로 인한 철근의 부식 촉진 등 매우 다양하게 콘크리트 구조물 및 제품에 유해한 영향을 미쳐 콘크리트에 내구성능을 급격히 저하시키며 표면부 팝아웃, 스케일링 및 균열을 유발시켜 구조물 및 제품으로서의 사용수명을 감소시키게 된다.
따라서, 이와 같은 동절기 제설제 살포에 따른 복합열화에 효율적으로 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 신규 구조물을 포함하여 기 설치된 콘크리트 구조물 또는 제품에도 적용할 수 있는 코팅제의 개발이 절실하다.
한편, 우리나라는 천연자원이 매우 부족한 국가로서 산업현장에서 발생되는 폐기물 또는 부산물의 효율적인 사용은 국가적 숙명이라 할 수 있다.
일례로, 현재 국내 정유시설의 탈황공정에서 발생하는 부산물인 회수유황은 근래 해외 산유국 및 국내 정유사 설비의 고효율화에 따라 과잉발생하고 있는 실정이다. 유황은 의약품, 화장품, 비료 등과 같은 산업 전반에 걸쳐 소비되고 있으나, 활용처가 한정되어 있기 때문에 새로운 사용처 및 고부가가치 활용기술 개발이 필요하다.
현재 광산물 수급현황에 따르며, 국내 유황 생산량은 연간 1,200만 톤에 이르는 것으로 조사되고 있다. 유황은 부식성 오염원에 대한 저항성이 뛰어난 특성을 지니고 있어 미국, 유럽, 일본과 같은 선진국에서 고내구성 건설재료로서 사용되고 있다. 그러나 국내의 경우 일부 도로포장 구조체에만 적용되고 있으며, 복합열화 대응형 코팅제로서의 적용기술 개발은 매우 미진한 실정이다. 또한, 상기 유황 이외에도 철강산업에서 발생되는 슬래그 미분말, 발전부산물로 발생되는 유동층 보일러 애시, 시멘트 제조공정에서 발생되는 시멘트 킬른 더스트, 채광시 발생되는 석회석분 등 다양한 산업현장에서 발생되는 부산물에 대한 고부가 활용처 역시 필요한 실정이다.
이에 본 발명자들은 동절기 제설제 살포시 콘크리트 구조물 및 제품에 작용하는 동해 및 염해의 동시작용에 따른 복합열화에 효율적으로 저항할 수 있는 코팅제 조성물을 개발하기 위해 노력하던 중, 산업부산물을 활용하여 제조된 코팅제 조성물이 일정 수준 이상의 부착강도, 염화물 침투저항성 및 동결융해 저항성을 가짐을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 동해 및 염해의 동시작용에 따른 복합열화에 효율적으로 저항할 수 있는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 개질유황을 포함하는 주바인더;
슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더; 및
폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유를 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물을 제공한다.
상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 증점제 또는 착색제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 개질유황을 포함하는 주바인더;
상기 주바인더 100중량부에 대하여, 슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더 40 내지 120중량부; 및
상기 주바인더 100중량부에 대하여, 폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유 0.7 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물을 제공한다.
상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 증점제 0.5 내지 3.0중량부 또는 착색제 0.1 내지 2.5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 동절기 제설제 살포에 의한 복합열화 작용에 의해 발생하는 콘크리트 구조물의 하자를 최소화 하고, 내구수명 증가에 따른 사회간접자본(SOC) 시설물의 유지 보수비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 산업부산물 및 폐기물의 적극적인 활용을 통하여 경제성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅제 조성물의 성능을 평가하기 위한 실험장치 및 실험방법을 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 개질유황을 포함하는 주바인더;
슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더; 및
폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물을 제공한다.
상기 주바인더는 개질유황을 포함할 수 있다.
개질유황은 유황(sulfur)의 단점을 개선하여 다양한 산업분야에 이용하고자 유황에 다양한 물질을 첨가하여 물성을 개선한 유황을 의미한다.
유황은 비금속 원소중의 하나로 원유나 천연가스의 탈황과정 등에서 많이 발생되는 물질이다. 그러나 유황은 119℃ 이상의 온도에서 용해되고 상온에서 고체인 성질을 가지며, 인화점이 207℃이고, 자연 발화 온도가 245℃로서 착화성을 가지는 등의 문제점이 있어 건설용 자재 등 실제 다양한 산업 분야에 이용하기에는 어려운 단점이 있다. 이와 같은 단점을 해결하기 위해 개질유황이 개발되었다.
일례로, 개질유황은 유황에 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 디펜텐 (dipentene), 올레핀 올리고머 (olefin oligomer), 테트라하이드로인덴 (tetra hydraulic indene)등과 같은 개질제를 첨가하여 제조될 수 있다.
개질유황은 건설용 자재의 부착성, 균열저항성 등의 물리적 성능을 향상시킬 수 있고, 염해, 동결융해 저항성, 내마모성 등의 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 개질유황은 용융온도가 50 내지 140℃인 개질유황인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 부바인더는 콘크리트의 표면부착성능, 균열저항성 및 경제성 확보를 위하여 산업부산물인 슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함할 수 있다.
상기 부바인더는 균질성 및 분산성 확보를 위하여 밀도는 2.2g/cm3 이상이고 분말도가 2,800cm2/g 이상인 것을 사용할 수 있다.
슬래그 미분말은 고온의 용융상태인 슬래그에 물을 분사하여 급랭시킨 고로수재슬래그를 밀(Roller Mill)에서 일정 분말도로 분쇄한 것을 말하는 것으로, 높은 장기강도와 낮은 수화열 및 우수한 내해수성을 갖는 특징이 있다.
슬래그란 광물질 원료의 용융에 의해 생기는 비금속 물질을 말하는 것으로, 광석을 노에서 제련하거나 또는 거친 금속을 건식으로 정제하는 경우에 맥석 또는 불순물이 융제와 결합해 목적물로부터 분리되어 상층을 이루는 부분이다.
유동층보일러애시는 유동층 보일러에서 발생하는 플라이 애시로, 유동층 보일러는 로내온도가 850℃ 정도이며, SO2의 제거를 위해 석회석을 혼합하여 석탄과 함께 보일러 안에서 유동하면서 연소시키는 방식에 의한다. 유동층 보일러는 석탄과 석회석을 혼합연소하기 때문에 주성분인 CaO나 SO3가 기존의 플라이애시보다 많으며, 경화반응성이 좋고, 콘크리트 혼합재, 폐기물 고화재, 연약지반 개량재등 다양하게 활용될 수 있다.
시멘트 킬른 더스트(Cement Kiln Dust, CKD)는 시멘트산업에서 발생되는 부산물로, 시멘트 제조공정에서 석회석 원료분쇄 공정의 비산 분진과 분쇄 원료가 킬른에 투입되기 전 예열기 상부에서 약 550 정도의 비교적 낮은 온도로 가열하여 발생된 가스를 집진기에 의하여 포집한 미세한 입자이다. 시멘트 킬른더스트는 CaO, SiO2, Al2O3, K2O, MgO 등으로 구성되어 있으며, 탄산화반응의 주성분인 Ca 함량이 높은 특징이 있다.
석회석분은 석회석을 분쇄한 것으로 탄산칼슘이 주성분을 이루며, 친유성이 높은 무극성의 분말로, 물과 혼합되면 이에 반발하여 구를 형성하는 소수성의 특성이 강하다. 석회암을 채굴하여 파쇄, 분쇄 및 분급하여 생성하거나 석회광산, 비료, 탄산소다 공장과 같은 석회석을 사용하는 대형공장에서 부산물로 생성되기도 하며, 시멘트 제조과정 중에서 산업부산물로 발생되기도 한다.
상기 부바인더는 폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유를 포함할 수 있다.
상기 단상섬유은 코팅제 조성물의 리바운드량 감소를 위해 첨가될 수 있다.
상기 단상섬유은 인장강도 400MPa이상, 길이 2.0~7.5mm, 밀도 1.1~1.6g/cm3의 특성을 갖는 단상섬유를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
폴리프로필렌섬유는 콘크리트 보강재로 널리 사용되는 합성 화학섬유로 콘크리트를 3차원적으로 보강하여 내구성을 향상시키며, 낮은 탄성계수를 가지고 있어 콘크리트의 수축 균열을 감소시키는데 효과적인것으로 알려져 있다.
유리섬유는 용해된 유리에서 필라멘트 형태로 추출되며, 높은 강도를 보유하고 연신은 3~4%이지만 탄성회복은 100%인 특징을 갖는다.
셀룰로오스섬유는 식물로부터 추출되어지는 천연섬유로, 화학적, 물리적 특성이 우수하여 다양한 분야의 건설자재로 사용되어지고 있다. 특히 다른 천연섬유에 비해 높은 탄성계수와 인장력을 가지고 있는 특징이 있다.
탄소섬유는 유기섬유를 불활성 기체 속에서 가열, 탄화하여 만든 섬유로, 내열성과 탄성률이 높은 특징이 있다. 시멘트, 콘크리트 등을 모재로 하는 복합재료의 강화재로 사용된다.
상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 증점제 또는 착색제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 증점제는 코팅제의 점성증대를 위해 첨가될 수 있다.
상기 증점제는 분말형태로서 밀도 1.03~1.10g/cm3, pH 11.0~12.0인 폴리사카라이드계를 사용할 수 있다. 폴리사카라이드계열의 증점제의 경우 무수한 곁가지가 발달되어 있어 구조적으로 재료분리 방지특성을 가지고 있는 특징이 있다.
상기 착색제는 코팅대상 콘크리트와의 심미적 일체성 확보를 위하여 코팅제에 첨가될 수 있다.
상기 착색제는 분말형 타입일 수 있고, 회색, 흰색, 검정, 붉은색 계열 중 선택되는 한가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 개질유황을 포함하는 주바인더;
상기 주바인더 100중량부에 대하여, 슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더 40 내지 120중량부; 및
상기 주바인더 100중량부에 대하여, 폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유 0.7 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물을 제공한다.
보다 상세하게는, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 상기 부바인더는 40 내지 120중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 50 내지 100중량부를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.
만일, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 상기 부바인더가 40중량부 미만으로 포함될 경우 코팅제 조성물의 균열저항성이 떨어질 수 있고 산업부산물의 활용도가 낮아져 경제성이 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 상기 부바인더가 120중량부를 초과하여 포함될 경우 도포 성능이 저하되어 균질성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 상기 단상섬유는 0.7 내지 5중량부를 포함할 수 있다.
만일, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 상기 단상섬유가 0.7중량부 미만으로 포함될 경우 리바운드량을 감소시키지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 5중량부를 초과하여 포함될 경우 균질성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 증점제 0.5 내지 3.0중량부 또는 착색제 0.1 내지 2.5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
만일, 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 증점제를 0.5 중량부 미만으로 포함할 경우 부착력이 저하될 수 있고, 3.0 중량부를 초과하여 포함할 경우 점성이 과도하게 증가하여 도포성능 저하로 인한 균질성이 저하되어 부착강도, 내염성 및 내동해성이 급격히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
<실시예 1> 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 제조
개질유황 주바인더 100중량부에 대하여 슬래그 미분말과 유동층보일러애시로 구성되는 부바인더 80중량부, 폴리사카라이드계 증점제 0.5중량부, 폴리프로필렌 단상섬유 0.75중량부, 착색제 0.5중량부 혼합하여 제조하였다.
상기 부바인더는 슬래그 미분말과 유동층보일러애시를 중량비로 1:1로 혼합한 것을 사용하였다.
<실시예 2> 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 제조
개질유황 주바인더 100중량부에 대하여 슬래그 미분말과 유동층보일러애시로 구성되는 부바인더 80중량부, 폴리사카라이드계 증점제 1.5중량부, 폴리프로필렌 단상섬유 2.5중량부, 착색제 0.5중량부 혼합하여 제조하였다.
상기 부바인더는 슬래그 미분말과 유동층보일러애시를 중량비로 1:1로 혼합한 것을 사용하였다.
<실시예 3> 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 제조
개질유황 주바인더 100중량부에 대하여 슬래그 미분말과 유동층보일러애시로 구성되는 부바인더 80중량부, 폴리사카라이드계 증점제 3.0중량부, 폴리프로필렌 단상섬유 5.0중량부, 착색제 0.5중량부 혼합하여 제조하였다.
상기 부바인더는 슬래그 미분말과 유동층보일러애시를 중량비로 1:1로 혼합한 것을 사용하였다.
<비교예1> 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 제조
개질유황 주바인더 100중량부에 대하여 슬래그 미분말과 유동층보일러애시로 구성되는 부바인더 30중량부, 폴리사카라이드계 증점제 0.25중량부, 폴리프로필렌 단상섬유 0.5중량부, 착색제 0.5중량부 혼합하여 제조하였다.
상기 부바인더는 슬래그 미분말과 유동층보일러애시를 중량비로 1:1로 혼합한 것을 사용하였다.
<비교예2> 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 제조
개질유황 주바인더 100중량부에 대하여 슬래그 미분말과 유동층보일러애시로 구성되는 부바인더 140중량부, 폴리사카라이드계 증점제 3.5중량부, 폴리프로필렌 단상섬유 5.5중량부, 착색제 0.5중량부 혼합하여 제조하였다.
상기 부바인더는 슬래그 미분말과 유동층보일러애시를 중량비로 1:1로 혼합한 것을 사용하였다.
상기 실시예 및 비교예 조성물의 성분함량을 하기 표 1에 나타내었다.
주바인더
(중량부)		 부바인더
(중량부)		 단상섬유
(중량부)		 증점제
(중량부)		 착색제
(중량부)
실시예 1 100 80 0.75 0.5 0.5
실시예 2 100 80 2.5 1.5 0.5
실시예 3 100 80 5 3 0.5
비교예 1 100 30 0.5 0.25 0.5
비교예 2 100 140 5.5 3.5 0.5
<실험예 1> 복합열화 방지용 코팅제 조성물의 성능평가
1. 실험방법
(1) 부착강도 시험
부착강도 시험은 KS F 2762에 준하여 부착용 베드를 모르타르 표준 시험법으로 배합하여 28일 이상 수중 양생한 것을 사용하고 여기에 코팅제 조성물을 도포한 후 상기 KS 표준시험법에 준하여 부착강도를 측정하였다.
(2) 염화물 침투저항성 평가
염화물 침투저항성 평가는 코팅제 조성물을 도포한 콘크리트 시험편에 대하여 KS F 2711「전기 전도도에 의한 콘크리트의 염소이온 침투저항성 시험방법」에 준하여 침투저항성 평가용시험셀 및 장치를 이용하여 통과전하량을 산출하여 평가하였다.
(3) 동결융해저항성(동결융해시험 전 후 압축강도비)평가
동결융해저항성은 코팅제 조성물을 도포한 콘크리트 시험편에 대하여 KS F 2456「급속동결융해에 대한 콘크리트의 저항시험방법」의 B방법에 준하여 평가하였다. 세부 시험방법으로는 코팅제 조성물이 도포된 콘크리트 시험편을 -18∼+4℃에서 1일 6Cycle로 하여 300Cycle까지 시험을 실시하였으며 동결융해저항성 시험을 실시하기전 압축강도와 평가 종료 후 압축강도의 비율을(압축강도비) 산출하여 평가를 실시하였다.
2. 실험결과
상기 실험의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 부착강도
(MPa)		 염화물 침투저항성
(통과전하량 C)		 동결융해저항성
(시험전후 압축강도비율, %)
실시예 1 1.24 895 92
실시예 2 1.74 783 96
실시예 3 1.59 845 94
비교예 1 0.92 1321 84
비교예 2 0.64 1360 78
코팅제 조성물은 대상 콘크리트 구조물과의 일체성 확보를 위하여 부착강도는 1.2MPa 이상 확보해야 하며, 복합열화 대응 성능의 확보를 위해 염화물 침투저항성을 평가하기 위한 통과전하량의 측정값이 1000 C 이하, 동결융해저항성은 시험 전 대비 압축강도의 발현비율이 90% 이상을 확보해야 한다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 경우 주바인더, 부바인더, 기능성 첨가제인 증점제와 단상섬유의 적정 혼합을 통하여 접착성 확보를 위한 부착강도 목표치, 내염성 확보를 위한 염화물 침투저항성, 동해에 대한 저항성 확보를 위한 동결융해저항성능 목표치를 모두 만족하는 것으로 나타났으며, 코팅제 조성물의 도포성 또한 양호한 것으로 분석되었다.
이와 대조적으로, 비교예1의 경우는 과소한 증점제와 단상섬유의 사용으로 코팅제 조성물과 콘크리트 모체와의 부착력이 저하되는 것으로 분석되었으며, 부착력에 대한 저하로 인하여 내구성 시험에서도 실시예에 비하여 성능이 저하되는 결과를 보였다.
또한, 비교예2의 경우는 과도한 부바인더의 적용 및 증점제와 단상섬유의 과다사용으로 인하여 코팅제 조성물의 점성이 과도하게 증가하여 도포 성능 저하로 인한 균질성이 저하되는 것으로 나타나, 부착강도, 내염성 및 내동해성이 급격히 저하되어 코팅제 조성물의 목표성능을 충족시키지 못하는 것으로 나타났다.

Claims (4)

  1. 개질유황을 포함하는 주바인더;
    슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더; 및
    폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유를 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 증점제 또는 착색제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물.
  3. 개질유황을 포함하는 주바인더;
    상기 주바인더 100중량부에 대하여, 슬래그 미분말, 유동층보일러애시, 시멘트 킬른 더스트 및 석회석분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 부바인더 40 내지 120중량부; 및
    상기 주바인더 100중량부에 대하여, 폴리프로필렌 섬유, 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 포함하는 단상섬유 0.7 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물은 상기 주바인더 100중량부에 대하여, 증점제 0.5 내지 3.0중량부 또는 착색제 0.1 내지 2.5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복합열화 방지용 코팅제 조성물.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006342020A (ja) 2005-06-09 2006-12-21 Ohbayashi Corp 改質硫黄を用いたコンクリート構造物の防食被覆方法、及び防食被覆を施されたコンクリート構造物
KR100663882B1 (ko) * 2005-09-15 2007-01-03 한국과학기술연구원 개질유황과 폐자원을 이용한 보수보강용 개질유황 모르타르및 그 제조방법
KR100895497B1 (ko) * 2008-01-10 2009-05-06 류철주 콘크리트 구조물 중성화 및 염해 방지용 시멘트 모르타르조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법
KR20100074696A (ko) * 2008-12-24 2010-07-02 최문선 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342020A (ja) 2005-06-09 2006-12-21 Ohbayashi Corp 改質硫黄を用いたコンクリート構造物の防食被覆方法、及び防食被覆を施されたコンクリート構造物
KR100663882B1 (ko) * 2005-09-15 2007-01-03 한국과학기술연구원 개질유황과 폐자원을 이용한 보수보강용 개질유황 모르타르및 그 제조방법
KR100895497B1 (ko) * 2008-01-10 2009-05-06 류철주 콘크리트 구조물 중성화 및 염해 방지용 시멘트 모르타르조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법
KR20100074696A (ko) * 2008-12-24 2010-07-02 최문선 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법

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