KR20190059526A - Self-healing sulfur polymer composites using binary cement and superabsorbent polymer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자기치유형 유황 복합재에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 균열에 대한 자기치유 성능뿐만 아니라 높은 압축강도를 가지는 자기치유형 유황 복합재에 관한 것이다.The present invention relates to a self-healing type sulfur composite material, and more particularly, to a self-healing type sulfur composite material having not only self-healing performance against cracking but also high compressive strength.
유황은 인화점이 207 이고, 자연 발화 온도가 245 인 물질로, 착화성이 있고, 표면에 노출되어 공기와 접하는 유황은 쉽게 연소되는 특성을 가지는 물질로, 자연에서 산출되는 천연유황 외에 원유나 천연가스의 탈황 과정 등에서도 많이 발생한다.Sulfur is a substance with a flash point of 207 and a spontaneous ignition temperature of 245. It has the ability to ignite, and the sulfur that is exposed to the surface exposed to the air is easily burned. It is a natural sulfur- And the desulfurization process of the flue gas.
정적인 고체 상태인 유황은, 유황 자체에 결함이 없으면 높은 강도를 가지나, 액체 유황이 냉각, 고화되어 형성되는 고체 유황의 경우에는 일반적으로 사방정계, 단사결정 및 부정형의 3종류가 혼재하여 존재한다. 이렇게 고화된 고체 유황은 냉각 조건에 따라서 상기 3 종류의 혼재 비율이 변하며, 시간의 경과에 따라서 고화된 유황 자체에 결함이 생기기 쉽고, 부서지기 쉬운 취성을 가지고 있다. 따라서, 순수한 유황은 그 적용 범위가 매우 한정된다.Sulfur which is a static solid state has a high strength when there is no defect in sulfur itself, but in the case of solid sulfur formed by cooling and solidifying liquid sulfur, there are generally three types of orthorhombic, monoclinic and amorphous types mixedly present . The solidified sulfur solidified in this way varies in the mixing ratio of the three kinds according to the cooling conditions, and has a brittleness which tends to cause defects in the solidified sulfur itself over time, and is fragile. Therefore, the application range of pure sulfur is very limited.
특히, 다양한 건축 토목 소재에 응용이 가능하나, 상기한 특성으로 인해서 순수한 유황만으로 적용에 한계가 있다. 구체적으로, 취성 파괴(Brittle Fracture) 특성을 지니고 있는 유황 재료의 경우에는 소성변형이 거의 일어나지 않으므로 재료에 가해지는 힘의 모두가 그대로 파괴에 사용되어 항복강도 이상의 힘이 가해지면 순간적으로 파괴가 일어나는 전형적인 포틀랜드 시멘트 콘크리트 특성과 유사한 불안정적인 재료이다.Especially, it can be applied to various civil engineering materials, but due to the above characteristics, application is limited to pure sulfur only. Specifically, in the case of a sulfur material having brittle fracture characteristics, since plastic deformation hardly occurs, all of the forces applied to the material are used for fracture as it is. Thus, when a force exceeding the yield strength is applied, Portland cement is an unstable material similar to concrete.
이러한 단점을 개량하기 위하여 다양한 종류의 유황 개질재가 검토되고 있다. 특히, 디시클로펜타디엔(dicyclopentadiene, DCPD)은 가격이 저렴하여 경제성이 우수할 뿐만 아니라, 유황의 취성을 개선시키는 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 이러한 유황 개질재를 통한 개질 유황 폴리머는 현재 하수관 및 인공 어초와 같은 물에 노출된 구조물에 적용되고 있다. Various kinds of sulfur reforming materials have been studied to improve these disadvantages. Particularly, it is known that dicyclopentadiene (DCPD) has an economical effect because it is inexpensive and has an effect of improving the embrittlement of sulfur. The modified sulfur polymer through the sulfur reforming material is currently used as a raw material And structures exposed to water such as artifacts.
그러나, 이러한 개질 방식은, 유황콘크리트의 본연적 물성만을 활용한 것일 뿐이며, 유황콘크리트의 취성파괴로 인해 발생하는 균열을 치유할 수 없는 문제점이 있다.However, such a reforming method utilizes only the inherent physical properties of sulfur concrete, and there is a problem in that cracks caused by brittle fracture of sulfur concrete can not be healed.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 유황 복합재(콘크리트)에 발생하는 균열을 자기치유 할 수 있는 자기치유형 유황 복합재를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a self-healing sulfur composite material capable of self-healing cracks occurring in a sulfur composite material (concrete).
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 개질 유황 폴리머; 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트; 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer); 및 잔골재;를 포함한다.The self-healing type sulfur composite material according to one embodiment of the present invention includes a modified sulfur polymer; Bimetallic cements including hydraulic cement and cement based expansion materials; Super absorbent polymer; And fine aggregate.
일 측면에 따르면, 상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질한 것일 수 있다.According to one aspect, the modified sulfur polymer may be a modified waste sulfur.
일 측면에 따르면, 상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick-setting / steepening cement, well water cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement .
일 측면에 따르면, 상기 시멘트계 팽창재는, CSA 팽창재를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the cement based expandable material may comprise a CSA expandable material.
일 측면에 따르면, 상기 CSA 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the expandable material is CSA, may be to include at least one selected from 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, CaO , and the group consisting of CaSO 4.
일 측면에 따르면, 상기 CSA 팽창재의 비중은 2.5 내지 3.5이고, 분말도는 Blaine 비표면적 기준으로 2000 cm2/g 내지 4000 cm2/g인 것일 수 있다.According to one aspect, the specific gravity of the CSA expandable material is from 2.5 to 3.5, and the powder figure may be from 2000 cm 2 / g to 4000 cm 2 / g on a Blaine specific surface area basis.
일 측면에 따르면, 자기치유형 유황 복합재는, 상기 개질 유황 폴리머를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하고, 상기 이성분계 시멘트를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하며, 상기 고흡수성 폴리머를 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준으로 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 포함하고, 잔량의 잔골재를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the self-healing type sulfur composite comprises the modified sulfur polymer in an amount of more than 0% by weight but not more than 35% by weight, the bicomponent cement in an amount of more than 0% by weight and not more than 35% by weight, By weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer and less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer.
일 측면에 따르면, 상기 이성분계 시멘트는, 상기 시멘트계 팽창재를 상기 이성분계 시멘트 100 중량% 기준으로 0 중량% 초과 50 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the cement-based cement may include the cement-based expansion material in an amount of more than 0% by weight and less than 50% by weight based on 100% by weight of the two-component cement.
일 측면에 따르면, 자기치유형 유황 복합재는, 수분에 노출된 구조물로서 사용되는 것일 수 있다.According to one aspect, the self-healing sulfur composite may be used as a structure exposed to moisture.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재의 제조방법은, 개질 유황 폴리머를 가열하여 액화시키는 단계; 및 상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a self-healing sulfur composite material according to an embodiment of the present invention includes heating a modified sulfur polymer and liquefying the modified sulfur polymer; And adding a bicomponent cement, a super absorbent polymer and a fine aggregate containing a hydraulic cement and a cement-based expansion material to the liquefied sulfur polymer.
일 측면에 따르면, 상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질하여 준비되는 것일 수 있다.According to one aspect, the modified sulfur polymer may be prepared by modifying the waste sulfur.
일 측면에 따르면, 상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 시멘트계 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 CSA 팽창재를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick-setting / steepening cement, well water cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement is to the expandable material is a cementitious, may be one containing a CSA expandable material includes at least one selected from 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, CaO , and the group consisting of CaSO 4.
일 측면에 따르면, 상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계는, 상기 개질 유황 폴리머 0 중량% 초과 35 중량% 이하, 상기 이성분계 시멘트 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 첨가하고, 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 상기 고흡수성 폴리머 및 잔량의 잔골재를 첨가하는 것일 수 있다.According to one aspect, adding the bicompound cement, superabsorbent polymer, and fine aggregate comprising hydraulic cement and cement-based expanding agent to the liquefied sulfur polymer comprises adding 0 wt% to 35 wt% of the modified sulfur polymer % Of the cement based cement, more than 0% by weight and not more than 35% by weight of the bicomponent cement, and adding the superabsorbent polymer and the fine aggregate in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer .
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재의 자기치유 방법은, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 자기치유형 유황 복합재, 또는 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 자기치유형 유황 복합재의 제조방법을 통해 제조된 자기치유형 유황 복합재의 자기치유 방법으로서:The self-healing method of a self-healing sulfur composite material according to an embodiment of the present invention is characterized in that the self-healing type sulfur composite material according to any one of claims 1 to 9, or the self-healing method according to any one of claims 10 to 13, A method for self-healing a self-healing sulfur composite material,
상기 자기치유형 유황 복합재에 균열 또는 투수(透水)가 발생하는 단계; 상기 자기치유형 유황 복합재의 고흡수성 폴리머가 수분을 흡수하여 팽창하는 단계; 상기 팽창된 고흡수성 폴리머를 통해 상기 자기치유형 유황 복합재의 이성분계 시멘트에 수분을 공급하는 단계; 상기 수분이 공급된 이성분계 시멘트가 수화반응하여 수화반응물을 생성하는 단계; 및 상기 수화반응물이 상기 균열 또는 상기 투수(透水)가 발생하는 지역을 채우는 단계;를 포함한다.Cracking or permeation of the self-healing type sulfur composite material; Absorbing polymer of the self-healing type sulfur composite absorbs moisture and expands; Supplying water to the two-component cement of the self-healing type sulfur composite material through the expanded superabsorbent polymer; A step of hydration reaction of the water-containing bicomponent cement to produce a hydration reaction product; And filling the region where the hydration reactant generates the crack or the water permeation.
본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 구조물에서 발생할 수 있는 열화(균열 발생 및 이에 따른 누수)를 자기 치유할 수 있으며, 이러한 자기치유형 유황 복합재를 하수관 및 인공 어초와 같이 물에 노출된 구조물에 적용할 경우, 콘크리트의 노후화 및 균열로 인해 발생하는 하수 유출을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 높은 압축강도를 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재를 적용한 구조물의 지속 가능성을 높인다.The self-healing type sulfur composite material according to the present invention is capable of self-healing deterioration (cracking and thus leakage) that may occur in a structure. The self-healing type sulfur composite material can be applied to structures exposed to water such as sewage pipes and artifacts It is possible to prevent sewage outflow caused by deterioration and cracking of the concrete. Further, the self-healing type sulfur composite material according to the present invention has a high compressive strength. Therefore, the sustainability of the structure to which the self-healing sulfur composite material according to the present invention is applied is increased.
또한, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재를 적용한 구조물이 해체된 이후에도 복합재를 재가열하여, 또 다른 구조물에 적용시킬 수 있어 경제적 효과가 뛰어나다. Further, even after the structure using the self-healing sulfur composite material according to the present invention is disassembled, the composite material can be reheated and applied to another structure, resulting in an economical effect.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 자기치유형 유황 복합재 시편의 자기치유 능력을 평가한 이미지이다.FIG. 1 is an image for evaluating the self-healing ability of the self-healing type sulfur composite material produced according to the embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms used in this specification are terms used to appropriately express the preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, the intention of the operator, or the practice of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is located on another member, it includes not only when a member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a section is referred to as " including " an element, it means that it can include other elements, not excluding other elements.
이하, 본 발명의 자기치유형 유황 복합재에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the self-healing type sulfur composite material of the present invention will be specifically described with reference to examples and drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 개질 유황 폴리머; 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트; 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer); 및 잔골재;를 포함한다.The self-healing type sulfur composite material according to one embodiment of the present invention includes a modified sulfur polymer; Bimetallic cements including hydraulic cement and cement based expansion materials; Super absorbent polymer; And fine aggregate.
본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 구조물에서 발생할 수 있는 열화(균열 발생 및 이에 따른 누수)를 자기 치유할 수 있으며, 이러한 자기치유형 유황 복합재를 하수관 및 인공 어초와 같이 물에 노출된 구조물에 적용할 경우, 콘크리트의 노후화 및 균열로 인해 발생하는 하수 유출을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재는, 최대 80 Mpa급의 높은 압축강도를 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재를 적용한 구조물의 지속 가능성을 높인다.The self-healing type sulfur composite material according to the present invention is capable of self-healing deterioration (cracking and thus leakage) that may occur in a structure. The self-healing type sulfur composite material can be applied to structures exposed to water such as sewage pipes and artifacts It is possible to prevent sewage outflow caused by deterioration and cracking of the concrete. Also, the self-healing type sulfur composite material according to the present invention has a high compressive strength of 80 Mpa maximum. Therefore, the sustainability of the structure to which the self-healing sulfur composite material according to the present invention is applied is increased.
또한, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재를 적용한 구조물이 해체된 이후에도 복합재를 재가열하여, 또 다른 구조물에 적용시킬 수 있어 경제적 효과가 뛰어나다. Further, even after the structure using the self-healing sulfur composite material according to the present invention is disassembled, the composite material can be reheated and applied to another structure, resulting in an economical effect.
일 측면에 따르면, 상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질한 것일 수 있다.According to one aspect, the modified sulfur polymer may be a modified waste sulfur.
상기 개질 유황 폴리머는 원유정제 과정에서 필연적으로 발생하는 폐 유황을 화학적으로 개질하여 생산한 열가소성 재료이다. 이는 콘크리트 배합 시에 바인더로 이용될 수 있으며 일반 시멘트와 달리 물을 필요로 하지 않으므로 수자원을 절약할 수 있다. 국내에는 2009년 이래로 매년 약 120 만 톤의 폐 유황이 발생하고 있으며, 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있다. 따라서, 이를 제품으로 사용할 경우 폐 유황 폐기물 처리 비용을 줄일 수 있으며 원유 정제 산업에 이윤을 창출할 수 있다.The modified sulfur polymer is a thermoplastic material produced by chemically modifying waste sulfur which is inevitably generated in a crude oil purification process. This can be used as a binder in concrete formulations and does not require water, unlike ordinary cement, thus saving water resources. Since 2009, about 1.2 million tons of waste sulfur has been generated in Korea, and the trend is steadily increasing. Therefore, when used as a product, it can reduce the cost of disposal of waste sulfur waste and can make a profit for the crude oil refining industry.
한편, 개질 유황 폴리머 자체는 녹는점이 120 이기 때문에, 화재위험이 없는 하수관, 인공 어초 등의 물에 노출된 구조물에 적용되고 있다. 다만, 이러한 구조물은 균열 발생 시 누수 및 침수로 인하여 단기간에 열화될 수 있으며, 물에 노출된 콘크리트 구조물에 발생하는 균열은 수분 침투로 인해 콘크리트뿐만 아니라 철근의 부식을 초래하므로 토목 및 건축구조물의 안전성에 치명적인 요소이다.On the other hand, since the modified sulfur polymer itself has a melting point of 120, it is applied to structures exposed to water such as sewer pipes and artifacts without fire. However, such structures may deteriorate in a short period of time due to leakage and flooding during cracking, and cracks occurring in concrete structures exposed to water may cause corrosion of reinforcing bars as well as concrete due to moisture penetration. Therefore, safety of civil engineering and building structures It is a fatal factor.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 개질 유황 폴리머에 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 및 고흡수성 폴리머를 혼입하여 균열을 자기치유할 수 있는 자기치유형 유황 복합재를 구현하였다.In order to solve such problems, the present invention provides a self-healing sulfur composite material capable of self-healing cracks by incorporating a two-component cement containing a hydraulic cement and a cement-based expansion agent and a superabsorbent polymer into a modified sulfur polymer.
일 측면에 따르면, 상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 포틀랜드 시멘트를 사용할 수 있다. 상기 포틀랜드 시멘트는 레미콘 등 일반 콘크리트 배합에서 사용되는 물과 반응하는 수경성 재료이며, 생산량이 풍부하며 경제적이다.According to one aspect, the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick-setting / steepening cement, well water cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement . Preferably, Portland cement can be used. The Portland cement is a hydraulic material that reacts with water used in ordinary concrete formulations such as ready mixed concrete, and is rich in production and economical.
일 측면에 따르면, 상기 시멘트계 팽창재는, CSA 팽창재를 포함하는 것일 수 있다. 시멘트계 재료 중 하나인 CSA 팽창재는 단기간에 물과 반응하여 경화되는 초속경 특성을 가지며, 일반적으로 긴급 복구 및 수축 저감이 필요한 곳에 시멘트계 재료와 같이 혼입되어 사용된다. CSA 팽창재는 상기 수경성 시멘트 보다 더 빠른 수화반응을 할 수 있으므로 초기 수화반응에 중요한 요소로 작용한다.According to one aspect, the cement based expandable material may comprise a CSA expandable material. The CSA expanding material, one of the cementitious materials, has a quick-speed characteristic that is cured by reacting with water in a short period of time. Generally, it is used as a cementitious material in a place where emergency recovery and shrinkage reduction are required. The CSA expander is an important factor in the initial hydration reaction because it can hydrate faster than the hydraulic cement.
일 측면에 따르면, 상기 CSA 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the expandable material is CSA, may be to include at least one selected from 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, CaO , and the group consisting of CaSO 4.
하기의 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CSA 팽창재의 바람직한 조합비를 나타낸 표이다.Table 1 below is a table showing preferred combination ratios of CSA expanders according to one embodiment of the present invention.
상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 CSA 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4 가 모두 조합된 것이며, 이를 최적 비율로 조합하여 사용할 시 유효한 팽창력을 발휘할 수 있다.Referring to Table 1, CSA expandable material according to one embodiment of the invention, 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, CaO , and CaSO 4 that will both combined, the effective expansion force when used in combination with this, the optimum ratio Can be exercised.
일 측면에 따르면, 상기 CSA 팽창재의 비중은 2.5 내지 3.5이고, 분말도는 Blaine 비표면적 기준으로 2000 cm2/g 내지 4000 cm2/g인 것일 수 있다.According to one aspect, the specific gravity of the CSA expandable material is from 2.5 to 3.5, and the powder figure may be from 2000 cm 2 / g to 4000 cm 2 / g on a Blaine specific surface area basis.
상기 CSA 팽창재의 분말도가 2000 cm2/g 미만일 경우, 초기 수화반응이 느려져 자기치유 성능이 구현되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 CSA팽창재의 분말도가 4000 cm2/g을 초과할 경우, 수화 반응이 빠르고 자기치유 성능이 향상될 수 있으나 균열에 높은 수화열이 발생할 수 있는 문제점이 있다.If the powdery degree of the CSA expander is less than 2000 cm 2 / g, the initial hydration reaction may be slowed down and self-healing performance may not be realized. If the powdery degree of the CSA expander exceeds 4000 cm 2 / g, The hydration reaction is quick and the self-healing performance can be improved, but a high hydration heat may be generated in the crack.
일 측면에 따르면, 상기 고흡수성 폴리머는 자기 무게보다 수십 배에서 수백 배까지 물을 흡수하는 수지(polymer)일 수 있다. 재료 자체가 물을 흡수하므로 주로 유아용-성인용-동물용 기저귀로 가장 많이 쓰인다.According to one aspect, the superabsorbent polymer may be a polymer that absorbs water several tens to hundreds of times its own weight. The material itself absorbs water, so it is mostly used for baby - adult - animal diapers.
일 측면에 따르면, 상기 잔골재는 치수가 5 mm 이하인 모래일 수 있다. According to one aspect, the fine aggregate may be sand having a size of 5 mm or less.
일 측면에 따르면, 자기치유형 유황 복합재는, 상기 개질 유황 폴리머를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하고, 상기 이성분계 시멘트를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하며, 상기 고흡수성 폴리머를 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준으로 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 포함하고, 잔량의 잔골재를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the self-healing type sulfur composite comprises the modified sulfur polymer in an amount of more than 0% by weight but not more than 35% by weight, the bicomponent cement in an amount of more than 0% by weight and not more than 35% by weight, By weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer and less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer.
35 %를 초과하여 상기 개질 유황 폴리머를 포함할 경우, 유황 복합재의 수축이 증가하는 문제점이 발생할 수 있고, 35 %를 초과하여 상기 이성분계 시멘트를 포함할 경우, 배합과정에서 유동성이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 고흡수성 폴리머를 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준으로 10 중량부 초과로 포함할 경우, 상기 이성분계 시멘트의 수화반응을 저해하는 문제점이 발생할 수 있다.When the modified sulfur polymer is contained in an amount of more than 35%, the shrinkage of the sulfur composite material may increase. When the bicomponent cement is contained in an amount exceeding 35% Lt; / RTI > If the superabsorbent polymer is contained in an amount of more than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer, the hydration reaction of the two-component cement may be inhibited.
일 측면에 따르면, 상기 이성분계 시멘트는, 상기 시멘트계 팽창재를 상기 이성분계 시멘트 100 중량% 기준으로 0 중량% 초과 50 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다. According to an aspect of the present invention, the cement-based cement may include the cement-based expansion material in an amount of more than 0% by weight and less than 50% by weight based on 100% by weight of the two-component cement.
일 측면에 따르면, 상기 이성분계 시멘트는, 상기 수경성 시멘트를 상기 이성분계 시멘트 100 중량% 기준으로 50 중량% 초과 100 중량% 미만으로 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the bicomponent cement may include the hydraulic cement in an amount of more than 50% by weight and less than 100% by weight based on 100% by weight of the bicomponent cement.
상기 시멘트계 팽창재를 상기 이성분계 시멘트 100 중량% 기준으로 50 중량% 초과로 포함할 경우, 균열면에서 수화반응물의 팽창량이 과하게 증가하여 균열 치유 능력이 구현되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.If the cement-based expansion material is contained in an amount of more than 50% by weight based on 100% by weight of the cement-based cement, the expansion amount of the hydration reactant excessively increases in the cracking plane, thereby failing to achieve cracking ability.
일 측면에 따르면, 자기치유형 유황 복합재는, 수분에 노출된 구조물로서 사용되는 것일 수 있다.According to one aspect, the self-healing sulfur composite may be used as a structure exposed to moisture.
상술한 바와 같이, 개질 유황 폴리머는 녹는점이 120 이기 때문에, 화재위험이 없는 하수관, 인공 어초 등의 물에 노출된 구조물에 적용되고 있으며, 수분에 노출된 구조물로서 사용함에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재는 자기치유 성능이 구현된다. 이는 후술하는 내용을 통해 이해할 수 있을 것이다.As described above, since the modified sulfur polymer has a melting point of 120, it is applied to structures exposed to water such as sewage pipes and artifacts without fire, and is used as a structure exposed to moisture. The self-healing type sulfur composite according to the example realizes self-healing performance. This will be understood from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재의 제조방법은, 개질 유황 폴리머를 가열하여 액화시키는 단계; 및 상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a self-healing sulfur composite material according to an embodiment of the present invention includes heating a modified sulfur polymer and liquefying the modified sulfur polymer; And adding a bicomponent cement, a super absorbent polymer and a fine aggregate containing a hydraulic cement and a cement-based expansion material to the liquefied sulfur polymer.
더욱 자세하게, 상기 이성분계 시멘트, 상기 고흡수성 폴리머 및 상기 잔골재를 건배합하여 150 ℃ 내지 200 ℃의 오븐에 5시간 이상 보관하여, 액화된 개질 유황 폴리머에 첨가하는 것일 수 있다.More specifically, the two-component cement, the superabsorbent polymer and the fine aggregate may be mixed together and stored in an oven at 150 ° C to 200 ° C for at least 5 hours and added to the liquefied modified sulfur polymer.
이 후, 교반 과정 및 양생 과정을 거쳐 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재를 제조할 수 있다.Thereafter, the self-healing type sulfur composite material according to one embodiment of the present invention can be manufactured through a stirring process and a curing process.
일 측면에 따르면, 상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질하여 준비되는 것일 수 있다.According to one aspect, the modified sulfur polymer may be prepared by modifying the waste sulfur.
일 측면에 따르면, 상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 시멘트계 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 CSA 팽창재를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick-setting / steepening cement, well water cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement is to the expandable material is a cementitious, may be one containing a CSA expandable material includes at least one selected from 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, the group consisting of CaO and CaSO4.
일 측면에 따르면, 상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계는, 상기 개질 유황 폴리머 0 중량% 초과 35 중량% 이하, 상기 이성분계 시멘트 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 첨가하고, 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 상기 고흡수성 폴리머 및 잔량의 잔골재를 첨가하는 것일 수 있다.According to one aspect, adding the bicompound cement, superabsorbent polymer, and fine aggregate comprising hydraulic cement and cement-based expanding agent to the liquefied sulfur polymer comprises adding 0 wt% to 35 wt% of the modified sulfur polymer % Of the cement based cement, more than 0% by weight and not more than 35% by weight of the bicomponent cement, and adding the superabsorbent polymer and the fine aggregate in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer .
본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유형 유황 복합재의 자기치유 방법은, 상기 자기치유형 유황 복합재에 균열 또는 투수(透水)가 발생하는 단계; 상기 자기치유형 유황 복합재의 고흡수성 폴리머가 수분을 흡수하여 팽창하는 단계; 상기 팽창된 고흡수성 폴리머를 통해 상기 자기치유형 유황 복합재의 이성분계 시멘트에 수분을 공급하는 단계; 상기 수분이 공급된 이성분계 시멘트가 수화반응하여 수화반응물을 생성하는 단계; 및 상기 수화반응물이 상기 균열 또는 상기 투수(透水)가 발생하는 지역을 채우는 단계;를 포함한다.A self-healing method of a self-healing sulfur composite material according to an embodiment of the present invention includes: a step of generating cracks or water permeation in the self-healing type sulfur composite material; Absorbing polymer of the self-healing type sulfur composite absorbs moisture and expands; Supplying water to the two-component cement of the self-healing type sulfur composite material through the expanded superabsorbent polymer; A step of hydration reaction of the water-containing bicomponent cement to produce a hydration reaction product; And filling the region where the hydration reactant generates the crack or the water permeation.
상술한 바와 같이, 본 발명의 자기치유형 유황 복합재는, 수분에 노출된 구조물로서 사용된다. 따라서, 외부 충격 등에 의해 균열이 발생할 경우, 자기치유형 유황 복합재 내부에 수분이 침투하게 되며, 수분 침투에 따라 자기치유형 유황 복합재에 포함된 고흡수성 폴리머가 수분을 흡수하여 팽창한다. As described above, the self-healing type sulfur composite material of the present invention is used as a structure exposed to moisture. Therefore, when cracks occur due to an external impact, water permeates into the self-healing type sulfur composite material, and the water-absorbing polymer contained in the self-healing type sulfur composite absorbs moisture and expands according to the water penetration.
이후, 상기 팽창된 고흡수성 폴리머를 통해 이성분계 시멘트에 수분이 효과적으로 공급될 수 있으며, 상기 수분이 공급된 이성분계 시멘트는 수화반응을 통해 응결과 경화가 진행되며, 수화반응물을 생성한다. Then, water can be effectively supplied to the bicomponent cement through the expanded superabsorbent polymer. The bicomponent cement supplied with the water is condensed and cured through the hydration reaction, and hydration reaction products are produced.
상기 수화반응물은, 고황산염 수화물(ettringite), 모노설페이트 (monosulfate), 규산 칼슘 수화물(calcium silicate hydrate: CSH) 로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 수화반응물이 상기 균열 또는 상기 투수(透水)가 발생하는 지역을 채워 균열이 자기치유 된다. 또한, 상기 고흡수성 폴리머가 팽창된 상태로 존재하면 균열을 효과적으로 채울 수 있으므로, 급격한 수분 유입을 단기간에 방지할 수 있다.The hydration reactant may include at least one selected from the group consisting of persulfate, monosulfate, and calcium silicate hydrate (CSH), and the hydration reactant may include at least one selected from the group consisting of the crack The cracks self-heal by filling the area where the water permeation occurs. In addition, if the superabsorbent polymer exists in an expanded state, it is possible to effectively fill the cracks, so that rapid inflow of water can be prevented in a short period of time.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예Example
포틀랜드 시멘트 15 kg, CSA 팽창재 20 kg, 모래(잔골재) 30 kg 및 고흡수성 폴리머 3.5 kg를 건배합 하여 180 ℃ 오븐에 시간 보관하였다. 이와 별도로 가열식 교반기에 개질 유황 폴리머 35 kg을 투입하여 액상이 될 때까지 교반하였다.15 kg of Portland cement, 20 kg of CSA expanding agent, 30 kg of sand (fine aggregate) and 3.5 kg of superabsorbent polymer were mixed and dried in an oven at 180 ° C. Separately, 35 kg of the modified sulfur polymer was added to a heating type stirrer and stirred until it became a liquid phase.
액상이 된 개질 유황 폴리머에, 미리 보관해두었던 포틀랜드 시멘트, CSA 팽창재, 모래 및 고흡수성 폴리머를 투입하였고, 약 20분간 교반하였다. The previously stored Portland cement, CSA expanding material, sand and superabsorbent polymer were added to the liquid modified sulfur polymer, and the mixture was stirred for about 20 minutes.
마지막으로, 상기 교반된 복합재 배합을 원기둥형 스틸몰드(지름 100mm, 높이 200mm)에 타설하고 진동다짐을 실시하였으며, 타설 직전의 배합 표면온도는 130로 조절하였다.Finally, The agitated composite material was poured into a cylindrical steel mold (diameter: 100 mm, height: 200 mm) and vibration compaction was carried out.
이 후에 약 24시간 동안 상온에서 양생을 하고 탈형을 실시하였다. 원기둥 공시체 하나를 절단하여 50mm 높이의 자기치유형 유황 복합재 시편을 제조하였다.Thereafter, curing was carried out at room temperature for about 24 hours and demolding was carried out. One cylindrical specimen was cut to fabricate a 50 mm high self - healing sulfur composite specimen.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 자기치유형 유황 복합재 시편의 자기치유 능력을 평가한 이미지이다.FIG. 1 is an image for evaluating the self-healing ability of the self-healing type sulfur composite material produced according to the embodiment of the present invention.
더욱 자세하게, 도 1 (a)는 쪼갬 인장 시험을 통해, 실시예에 따라 제조된 유황 복합재 시편에 균열을 생성한 이미지이고, 도 1 (b)는 상기 균열이 생성된 유황 복합재 시편을 12시간 동안 수중침지한 후의 이미지이다.1 (a) is an image showing a crack generated in a specimen of a sulfur composite material produced according to an embodiment through a splitting tensile test, and Fig. 1 (b) It is an image after immersion in water.
유황 복합재 시편에 0.3mm의 두께의 실리콘 패드를 한 장씩 삽입하여 결속하는 과정을 통해 0.25 mm 폭의 균열을 생성하였으며, 12시간 동안 수중 양생하여 균열 채움을 유도하였다.A 0.25 mm wide crack was created by inserting one piece of 0.3 mm thick silicon pads into the sulfur composite specimen, and the cracks were filled by underwater curing for 12 hours.
도 1 (a) 및 도 1 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 자기치유형 유황 복합재 시편은, 수충침지를 통해 균열이 자기치유된 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 1 (a) and 1 (b), it can be seen that the self-healing type sulfur composite specimen produced according to the embodiment of the present invention self-heals the cracks by immersion in water.
따라서, 본 발명에 따른 자기치유형 유황 복합재를 적용한 구조물에 균열 발생 시 약 0.1 mm 내지 0.3 mm 폭의 균열 치유(채움) 성능이 구현될 수 있으며, 이러한 자기치유형 유황 복합재를 하수관 및 인공 어초와 같이 물에 노출된 구조물에 적용할 경우, 콘크리트의 노후화 및 균열로 인해 발생하는 하수 유출을 방지할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, a crack-healing (filling) performance of about 0.1 mm to 0.3 mm width can be realized in a structure to which the self-healing type sulfur composite material according to the present invention is applied. The self-healing type sulfur composite material can be applied to sewage pipes and artificial reeds It can be seen that, when applied to structures exposed to water, it is possible to prevent drainage of sewage caused by aging and cracking of the concrete.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, if the techniques described are performed in a different order than the described methods, and / or if the described components are combined or combined in other ways than the described methods, or are replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (14)
수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트;
고흡수성 폴리머(super absorbent polymer); 및
잔골재;를 포함하는,
자기치유형 유황 복합재.
Modified sulfur polymer;
Bimetallic cements including hydraulic cement and cement based expansion materials;
Super absorbent polymer; And
Fine aggregate;
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질한 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
The modified sulfur polymer is a modified sulfur polymer,
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick / deep cement, well water cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement.
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 시멘트계 팽창재는, CSA 팽창재를 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the cement based expanding material comprises a CSA expanding material.
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 CSA 팽창재는,
3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
5. The method of claim 4,
The CSA expander
Of 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, comprises at least one selected from the group consisting of CaO and CaSO 4,
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 CSA 팽창재의 비중은 2.5 내지 3.5이고,
분말도는 Blaine 비표면적 기준으로 2000 cm2/g 내지 4000 cm2/g인 것인,
자기치유형 유황 복합재.
5. The method of claim 4,
Wherein the specific gravity of the CSA expander is 2.5 to 3.5,
Wherein the powder has a Blaine specific surface area of 2000 cm 2 / g to 4000 cm 2 / g.
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 개질 유황 폴리머를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하고,
상기 이성분계 시멘트를 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 포함하며,
상기 고흡수성 폴리머를 상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준으로 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 포함하고,
잔량의 잔골재를 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
The modified sulfur polymer is contained in an amount of more than 0 wt% to 35 wt%
The above-mentioned two-component cement is contained in an amount of more than 0 wt% to 35 wt%
Wherein the superabsorbent polymer is contained in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer,
Lt; RTI ID = 0.0 > fine aggregate,
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 이성분계 시멘트는,
상기 시멘트계 팽창재를 상기 이성분계 시멘트 100 중량% 기준으로 0 중량% 초과 50 중량% 이하로 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
The two-
Wherein the cement-based expanding agent is contained in an amount of more than 0 wt% to 50 wt% based on 100 wt% of the two-component cement.
Self Healing Type Sulfur Composite.
수분에 노출된 구조물로서 사용되는 것인,
자기치유형 유황 복합재.
The method according to claim 1,
Lt; RTI ID = 0.0 > water-exposed < / RTI >
Self Healing Type Sulfur Composite.
상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계;를 포함하는
자기치유형 유황 복합재의 제조방법.
Heating the modified sulfur polymer to liquefy; And
Adding a bicomponent cement, a superabsorbent polymer and a fine aggregate containing a hydraulic cement and a cement-based expansion material to the liquefied sulfur polymer;
(Method for manufacturing self - healing sulfur composite).
상기 개질 유황 폴리머는, 폐유황을 개질하여 준비되는 것인,
자기치유형 유황 복합재의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein said modified sulfur polymer is prepared by modifying waste sulfur.
(Method for manufacturing self - healing sulfur composite).
상기 수경성 시멘트는, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 팽창시멘트, 급결/급경 시멘트, 유정시멘트, 백색시멘트, 착색시멘트 및 칼슘알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고,
상기 시멘트계 팽창재는, 3CaO ° 3Al2O3 ° CaSO4, CaO 및 CaSO4로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 CSA 팽창재를 포함하는 것인,
자기치유형 유황 복합재의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the hydraulic cement comprises at least one selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, expanded cement, quick-setting / steepening cement, oil well cement, white cement, colored cement and calcium aluminate cement,
Wherein the expandable material is a cement, which comprises the CSA expandable material includes at least one selected from 3CaO ° 3Al 2 O 3 ° CaSO 4, the group consisting of CaO and CaSO 4,
(Method for manufacturing self - healing sulfur composite).
상기 액화된 유황 폴리머에, 수경성 시멘트 및 시멘트계 팽창재를 포함하는 이성분계 시멘트, 고흡수성 폴리머(super absorbent polymer) 및 잔골재를 첨가하는 단계는,
상기 개질 유황 폴리머 0 중량% 초과 35 중량% 이하, 상기 이성분계 시멘트 0 중량% 초과 35 중량% 이하로 첨가하고,
상기 개질 유황 폴리머 100 중량부 기준 0 중량부 초과 10 중량부 이하로 상기 고흡수성 폴리머 및 잔량의 잔골재를 첨가하는 것인,
자기치유형 유황 복합재의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The step of adding a binary cement, a super absorbent polymer and a fine aggregate containing a hydraulic cement and a cement-based expansion material to the liquefied sulfur polymer,
0 to 35% by weight of the modified sulfur polymer, 0 to 35% by weight of the two-component cement,
The superabsorbent polymer and the remaining fine aggregate are added in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified sulfur polymer.
(Method for manufacturing self - healing sulfur composite).
상기 자기치유형 유황 복합재에 균열 또는 투수(透水)가 발생하는 단계;
상기 자기치유형 유황 복합재의 고흡수성 폴리머가 수분을 흡수하여 팽창하는 단계;
상기 팽창된 고흡수성 폴리머를 통해 상기 자기치유형 유황 복합재의 이성분계 시멘트에 수분을 공급하는 단계;
상기 수분이 공급된 이성분계 시멘트가 수화반응하여 수화반응물을 생성하는 단계; 및
상기 수화반응물이 상기 균열 또는 상기 투수(透水)가 발생하는 지역을 채우는 단계;를 포함하는,
자기치유형 유황 복합재의 자기치유 방법.
A self-healing sulfur composite material according to any one of claims 1 to 9, or a self-healing method of a self-healing sulfur composite material produced by the method of manufacturing a self-healing sulfur composite material according to any one of claims 10 to 13 As:
Cracking or permeation of the self-healing type sulfur composite material;
Absorbing polymer of the self-healing type sulfur composite absorbs moisture and expands;
Supplying water to the two-component cement of the self-healing type sulfur composite material through the expanded superabsorbent polymer;
A step of hydration reaction of the water-containing bicomponent cement to produce a hydration reaction product; And
And filling the area where the hydration reactant is generated by the crack or the water permeation,
Self - healing method of self - healing sulfur composite.
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| KR1020170157207A KR102017954B1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Self-healing sulfur polymer composites using binary cement and superabsorbent polymer |
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ID=66657301
Family Applications (1)
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| KR1020170157207A KR102017954B1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Self-healing sulfur polymer composites using binary cement and superabsorbent polymer |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114594044A (en) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | Evaluation and test method for graded broken stone doped cement aggregate erosion expansion |
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| KR100911659B1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-08-10 | 최문선 | Modified sulfur binder and the fabrication method thereof, hydraulic modified sulfur material composition and the fabrication method thereof or combustible modified sulfur material composition and the fabrication method thereof containing the modified sulfur binder |
| KR20140064766A (en) * | 2011-07-01 | 2014-05-28 | 잇판자이단호진 세이산기쥬츠켄큐쇼레이카이 | Repairing material for cracks accompanied with water leakage in concrete structure and process for repairing said cracks using said repairing material |
| KR101465446B1 (en) * | 2014-06-20 | 2014-11-26 | 주식회사 유신 | High early-strength concrete composite and repair method of brtdge pavement |
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-
2017
- 2017-11-23 KR KR1020170157207A patent/KR102017954B1/en active IP Right Grant
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| CN114594044B (en) * | 2022-03-08 | 2022-08-26 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | Evaluation and test method for graded broken stone doped cement aggregate erosion expansion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR102017954B1 (en) | 2019-10-21 |
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