KR101136118B1 - 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록 및 그 제조방법 - Google Patents

보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재와 이것이 혼입된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 경계석 블록을 제시함으로써, 폴리머 결합재를 혼입하여 물-시멘트비를 낮추고, 모르타르 내부에 물을 저류시키는 보수 능력을 개선하며, 모르타르의 휨, 인장, 부착강도 및 내구성능을 개선시킬 수 있도록 한다.
폴리머, 모르타르, 경계석

Description

보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록 및 그 제조방법{Water-soluabe polymer, Cement mortar composite with water holding characterics, boundary block using the same and manufacturing method thereof}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 모르타르 조성물 및 이를 이용한 경계석 블록에 관한 것이다.
차도와 인도를 구분하기 위해 설치되는 시설물인 경계석 블록은 석재 경계석 블록과 시멘트 모르타르 경계석 블록으로 대별할 수 있다.
석재 경계석 블록은 화강암 등의 천연 석재를 이용하여 제조되기 때문에 외관이 미려하고 장식효과가 큰 장점이 있으나, 재료비와 임가공비가 많이 소요되어 시멘트 모르타르 경계석 블록에 비해 생산원가가 매우 높을 뿐만 아니라 중량이 무거워 운반 및 시공시의 작업효율이 낮고, 작업자의 안전사고 위험이 상존하며, 중량에 비해 강도가 매우 약하여 운반시 작업자의 부주의로 인한 경미한 충격에도 손상이 잘 되고, 특히 설치 후에는 차량이나 보행자에 의해 모서리 부분이 쉽게 손상되어 도시미관을 해치게 되는 문제점이 있다.
반면에 시멘트 모르타르 경계석 블록은 재료의 구입 및 제조가 용이하여 석 재 경계석 블록에 비하여 제조원가를 크게 절감할 수 있는 장점이 있으나, 이 또한 자중이 크기 때문에 운반이나 설치 작업 시 많은 문제점을 가지고 있다.
더우기 시멘트 모르타르는 대기 중의 일산화탄소와 같은 유해가스에 노출될 경우 쉽게 부식되어 강도가 약해지는 취약한 내식성을 갖고 있으며, 흡수율이 매우 크기 때문에 우수에 의한 수분의 흡수 및 증발 과정이 계속 반복되다 보면 노화 현상이 급진전되어 강도가 저하되고, 특히 겨울철에는 동결융해 작용에 의해 경계석 블록이 균열 또는 파손되는 경우가 빈번하다.
또한 이와 같이 파손된 경계석 블록은 교체 시공하기 위한 비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 교체공사 시의 교통 방해 및 보행자의 불편을 야기시키는 등의 문제점을 가지고 있다.
시멘트 모르타르는 경화특성상 고강도 발현을 위하여 장시간에 걸친 양생시간이 소요되므로, 제조 시 사용되는 거푸집의 회전효율이 낮아 생산성을 저하 시키는 문제점도 있다.
한편, 현재 대형건물, 공장, 목욕탕 등 공공시설물에서 대량의 지하수를 사용함에 따라 지하수가 고갈되어 지층의 사막화, 지반의 변형 등이 우려되는 반면, 도로포장에 불투수성 재료가 사용됨에 의해 도심의 폭우 시 우수 등의 과도유입에 따른 하천범람 등이 우려되고 있다.
또한, 도심지의 보도, 차도, 공원, 주차장 등은 전체적으로 불투수성 콘크리트 포장이나 아스팔트 포장을 사용하기 때문에, 우수는 조기에 배수구로 유입되어 하수구로 배출되고, 포장면 위의 저류하는 물은 조기에 증발되므로, 도로포장은 전 체적으로 건조 상태를 유지하게 된다.
이와 같은 건조 상태의 포장체는 동일한 가열 조건 하에서 일반 지면에 비해 고온이 되므로, 도시의 기온이 교외보다 높아지는 현상(열섬현상)의 원인이 된다.
따라서, 지하로 수분을 용이하게 통과시킴과 함께 장시간에 걸쳐 일정량을 머금을 수 있어, 보수된 수분의 기화열에 의해 도로 및 주변의 온도를 낮출 수 있는 보투수성 경계석 블록의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 폴리머 결합재를 혼입하여 물-시멘트비를 낮추고, 모르타르 내부에 물을 저류시키는 보수 능력을 개선하며, 모르타르의 휨, 인장, 부착강도 및 내구성능을 개선시킬 수 있도록 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 경계석 블록을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재를 제시한다.
본 발명은 상기 폴리머 결합재, 시멘트 결합재, 잔골재 및 물을 포함하고, 상기 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비는 1 : 1~5이고, 상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 상기 물 10~40 중량%, 상기 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입된 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 함께 제시한다.
상기 시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 70~95 중량%; 비정질 칼슘 알루미네이트 1~10 중량%; 실리카 분말 1~10 중량%; 석고 0.5~5 중량%; 제올라이트 0.05~5 중량%; 지연제 0.01~2 중량%; 소포제 0.01~1 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 감수제 0.01~1 중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 100중량%에 대하여, 무기질 안료 1~5 중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (Cr2O3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 재질에 의해 구성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법으로서, 상기 시멘트 결합재 및 잔골재를 강제 믹서에서 교반하는 단계; 상기 물, 폴리머 결합재를 더 혼합하여 2 ~ 3분간 교반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 의해 형성된 보투수성 경계석 블록을 함께 제시한다.
상면에 길이방향으로 홈이 형성되고, 야간 시인성이 확보되도록 상기 홈에 야광 물질의 도포 또는 야광체의 삽입에 의해 야광부가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 지반의 상측에 용도에 따라 경계석 블록을 형성하는 거푸집을 조립하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 타설하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 양생하는 단계; 상기 조성물의 양생 후, 거푸집을 탈형하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 제조방법을 함께 제시한 다.
본 발명은 용도에 맞는 경계석 블록의 거푸집을 조립하는 단계; 상기 조립된 거푸집을 원심력 다짐기 또는 진동다짐기에 거치하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 거푸집에 타설하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 양생하는 단계; 양생된 상기 조성물을 거푸집에서 탈형하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 폴리머 결합재를 혼입하여 물-시멘트비를 낮추고, 모르타르 내부에 물을 저류시키는 보수 능력을 개선하며, 모르타르의 휨, 인장, 부착강도 및 내구성능을 개선시킬 수 있도록 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 경계석 블록을 제시한다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 폴리머 결합재는 기본적으로, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하여 구성되는 것으로서, 모르타르의 경화시간, 작업성, 연성 및 보수능력을 개선할 수 있는 물성을 갖는 것이다.
폴리아크릴아마이드 및 셀롤로오스는 흡수 속도가 빠르고, 물 흡수 시 겔화되지 않는 특징을 갖고 있는데, 이와 같은 폴리머 결합재를 모르타르 제조 시 혼입함으로써 물(W)-시멘트비(C)(W/C 비)를 저감시켜 모르타르 조성물의 강도를 증진시 킬 수 있다.
폴리아크릴아마이드는 85~90 중량%가 혼입되는 것이 바람직한데, 함량이 95 중량%를 초과하면 모르타르의 보수능력은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 저하되어 모르타르의 초기 강도 발현이 저하되며, 함량이 80 중량% 미만이면 모르타르의 작업성 및 강도는 우수하나 보수 능력이 저하되기 때문이다.
이하, 본 발명에 의한 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 관하여 설명한다.
본 발명에 의한 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비가 1 : 1~5이고, 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 물 10~40 중량%, 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입되는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.
폴리머 결합재의 함량이 5 중량%를 초과하면 모르타르의 점도가 높아져 작업성(슬럼프)이 떨어지고, 수화반응을 지연시켜 조기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격경쟁력이 저하된다.
반대로 폴리머 결합재의 함량이 0.05 중량% 미만이면 모르타르의 보수능력, 강도 및 내구성이 저하된다.
시멘트 결합재는, 시멘트 결합재 100 중량%에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 70~95 중량%, 비정질 칼슘 알루미네이트 1~10 중량%, 실리카 분말 1~10 중량%, 석고 0.5~5 중량%, 제올라이트 0.05~5 중량%, 지연제 0.01~2 중량% 및 소포제 0.01~1 중량%의 혼합물을 적용하는 것이 바람직하다.
보통 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
실리카 분말은 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용하는데, 실리카 분말의 중량비가 증가하면 초기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다.
실리카 분말 대신에 고로슬래그, 플라이애쉬 및 실리카흄을 사용할 수도 있다.
제올라이트(zeolite)는 흡습제로서 속경화 시 폴리올 수지의 수분을 흡수하여 발포를 방지하기 위하여 사용한다.
제올라이트는 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물을 총칭하는 말로 색깔은 무색 투명하거나 백색 반투명하다.
제올라이트는 비석(沸石)이라고도 하며, 종류는 많으나 함수량(含水量)이 많은 점, 결정의 성질, 산상(産狀) 등에 공통성이 있다.
제올라이트의 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2이고, 일반적으로 염산에 녹아 흔히 아교 모양이 되지만, 소수의 종류는 염산에 녹지 않는다.
제올라이트의 주요한 종류로서 방비석, 어안석, 캐버자이트, 소다비석, 휼란다이트, 스틸바이트, 로몬타이트, 이네사이트 등이 있다.
이러한 제올라이트는 현무암이나 휘록응회암 등 염기성 화성암의 공동(空洞) 속이나 열극에서 산출되며, 때로는 화강암, 편마암 중에 2차광물로서 존재한다.
또한, 제올라이트는 금광맥 그 밖의 광맥 중에 산출되는 경우도 있다.
제올라이트는 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다.
이 성질을 이용해서 제올라이트는 흡착제로 사용하며, 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체(分子篩)로 사용되기도 한다.
비정질 칼슘 알루미네이트는 수화반응성 증대를 위하여 블레인(Blaine) 분말도를 7,000?9,000㎠/g 정도로 분쇄한 무기질계 초속경 재료로서, 물과 접촉할 때 순식간에 물과 반응하여 에트린가이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 시멘트와 혼합할 때 수일 혹은 수십일에 경과해야 얻어지는 일반 포틀랜드 시멘트의 압축강도를 수시간 내에 얻을 수 있게 한다.
비정질 칼슘 알루미네이트는 시멘트계 결합재에 대하여 1~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다.
비정질 칼슘 알루미네이트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 그 함량이 1중량% 미만일 경우 강도 및 균열 발생 억제 효과가 미약하고, 10 중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다.
소포제는 모르타르 내의 기공을 제거하여 모르타르의 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용되는 것으로서, 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 적용할 수 있다.
상기 소포제는 시멘트 결합재 100중량%에 대하여 0.01?1중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있고, 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다.
오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있고, 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다.
옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있고, 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 석고에 의해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용되는데, 시멘트 결합재 100중량%에 대하여 0.01~2중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
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.
본 발명에 의한 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 감수제 0.01~1 중량%를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 감수제는 조성물의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선한다.
감수제의 종류에는, 폴리칼본산계, 멜라민계, 나프탈렌계 등이 있는데, 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제는 폴리카본산계 감수제에 비하여 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 크지 않으며, 폴리머 결합재와의 혼화성이 나쁘다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에 의한 모르타르 조성물에는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은 전체 100중량%에 대하여, 무기질 안료 1~5 중량%를 더 함유하는 경우, 안정적으로 원하는 색상을 발현할 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.
여기서, 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (Cr2O3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중 1 또는 2 이상을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다.
이와 같은 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물은, 시멘트 결합재 및 잔골재를 상기 비율로 혼합하여 강제 믹서에서 교반하는 단계; 이후, 물, 폴리머 결합재(및 감수제)를 상기 비율로 추가로 혼합하여 2 ~ 3분간 교반하는 단계;에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 보투수성 경계석 블록에 관하여 설명한다.
상술한 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 거푸집에 의해 성형함으로써, 경계석 블록을 형성할 수 있는데, 이는 지하로 수분을 용이하게 통과시킴과 함께 장시간에 걸쳐 일정량을 머금을 수 있어, 보수된 수분의 기화열에 의해 도로 및 주변의 온도를 낮출 수 있다는 효과가 있다.
나아가, 도 1에 도시된 바와 같이, 블록(100)의 상면에 길이방향으로 홈이 형성되고, 홈에 야광 물질의 도포 또는 야광체의 삽입에 의해 야광부(110)가 형성된 구성을 취하는 경우, 야간 시인성이 확보되어 야간 교통사고의 예방에 기여할 수 있다.
이러한 경계석 블록을 현장에서 직접 타설하는 방법 및 공장에서 제조하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
현장에서 직접 경계석 블록을 타설하는 방법은 다음과 같다.
지반의 상측에 용도(차도용 또는 인도용)에 따라 경계석 블록을 형성하는 거푸집을 조립하는 단계, 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 타설하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 양생하는 단계; 및 상기 조성물의 양생 후, 거푸집을 탈형하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
또한 공장에서 경계석 블록을 제조하는 방법은 다음과 같다.
용도에 맞는 경계석 블록의 거푸집을 조립하는 단계; 상기 조립된 거푸집을 원심력 다짐기 또는 진동다짐기에 거치하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 거푸집에 타설하는 단계; 상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을양생하는 단계; 및 양생된 상기 조성물을 거푸집에서 탈형하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 조성물 및 경계석 블록의 물성의 우수성을 입증하기 위한 실시예 및 시험예에 대하여 설명한다.
<실시예 1>
시멘트 결합재와 2~5mm의 잔골재의 비율은 중량비로 1 : 2로 하여 강제 믹서에서 교반시킨 후, 시멘트 결합재에 대하여 물 30 중량%, 폴리머 결합재 7 중량% 및 감수제 0.5 중량%를 더 혼합하여 2~3분간 교반하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 95 중량%, 비정질 칼슘 알루미네이트 1 중량%, 석고 1 중량%, 제올라이트 2 중량%, 지연제 0.5 중량% 및 소포제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였고, 폴리머 결합재로는 폴리아크릴아마이드만를 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
<실시예 2>
시멘트 결합재와 2~5mm의 잔골재의 비율은 중량비로 1 : 2로 하여 강제 믹서에서 교반시킨 후, 시멘트 결합재에 대하여 물 30 중량%, 폴리머 결합재 7 중량% 및 감수제 0.5 중량%를 더 혼합하여 2~3분간 교반하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 95 중량%, 비정질 칼슘 알루미네이트 1 중량%, 석고 1 중량%, 제올라이트 2 중량%, 지연제 0.5 중량% 및 소포제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였고, 폴리머 결합재로는 폴리 아크릴 아마이드 95 중량%, ABS 수지 2.5 중량% 및 셀롤로오스 2.5 중량%의 비율로 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
<실시예 3>
시멘트 결합재와 2~5mm의 잔골재의 비율은 중량비로 1 : 2로 하여 강제 믹서에서 교반시킨 후, 시멘트 결합재에 대하여 물 30 중량%, 폴리머 결합재 7 중량% 및 감수제 0.5 중량%를 더 혼합하여 2~3분간 교반하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
시멘트 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 95 중량%, 비정질 칼슘 알루미네이트 1 중량%, 석고 1 중량%, 제올라이트 2 중량%, 지연제 0.5 중량% 및 소포제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였고, 폴리머 결합재로는 폴리 아크릴 아마이드 95 중량%, ABS 수지 1 중량% 및 셀롤로오스 4 중량%의 비율로 사용하였으며, 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
상술한 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3의 물성과 비교하기 위하여, 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 보통 시멘트 모르타르 조성물 및 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 비교예 1 및 2로서 제시한다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트와 2~5mm의 잔골재의 비율은 중량비로 1 : 2로 하고, 시멘트에 대하여 물 30 중량%를 강제믹서에 투입하여 교반하여 보통 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
보통 포틀랜드 시멘트와 2~5mm의 잔골재의 비율은 중량비로 1 : 2로 하여 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 시멘트에 대하여 물 30 중량%, 폴리아크릴아마이드 7 중량%를 더 혼합하고 다시 2분간 교반하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
이하, 상술한 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 비교예 2의 물성을 비교평가하기 위한 시험결과에 관하여 설명한다.
<시험예1>
표 1은 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 비교예 2의 강도를 시험한 결과이다.
각각 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험방법), KS F 2408(콘크리트의 휨강도 시험방법), KS F 2423(콘크리트의 인장강도 시험방법)의 기준에 의거 시험을 실시하였다.
Figure 112009040237201-pat00001
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물(실시예 1, 2 및 3)의 휨, 압축, 인장강도가 비교예 1 및 2에서 제조한 시멘트 모르타르 조성물보다 월등히 높았다.
즉, 본 발명에 따라 제조된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 비교예에서 제조한 시멘트 모르타르 조성물과 비교하여 강도 면에서 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3의 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 의하여 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2424(콘크리트의 길이변화 시험방법)에 의하여 건조수축율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112009040237201-pat00002
표 2에서와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예3>
표 3은 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3의 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 의하여 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성시험의 측정 결과를 나타낸 것이다.
동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
표 3은 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
Figure 112009040237201-pat00003
표 3에서와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
<시험예4>
투수성 콘크리트의 공극률은 다음의 수학식 1에 의해 계산되며, 이때 절대단위용적중량(공극률을 0으로 한 중량)은 콘크리트 구성재료의 비중에 의하여 계산한 중량을 말한다.
단위용적중량시험은 KS F 2409에 의하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
공극률(%)=[100-{투수성 모르타르의 단위용적중량/ 절대단위중량}]×100
Figure 112009040237201-pat00004
표 4에서와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 공극률이 큼을 알 수 있다.
<시험예5>
본 발명에 의한 조성물 및 포장체의 흡수성능을 확인하기 위하여, 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 비교예 2의 조성물로 Ф10×10cm의 콘크리트 공시체를 제작하였고, KS F 2322(흙의 정수위 투수시험방법)에 의하여 재령 28일에 투수계수를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
Figure 112009040237201-pat00005
표 5에서와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 투수계수가 월등히 높음을 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.
도 1은 본 발명에 의한 경계석 블록의 일실시예의 사시도
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 블록 본체 110 : 야광부

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재, 시멘트 결합재, 잔골재 및 물을 포함하고,
    상기 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비는 1 : 1~5이고,
    상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 상기 물 10~40 중량%, 상기 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입되며,
    상기 시멘트 결합재는
    보통 포틀랜드 시멘트 70~95 중량%;
    비정질 칼슘 알루미네이트 1~10 중량%;
    실리카 분말 1~10 중량%;
    석고 0.5~5 중량%;
    제올라이트 0.05~5 중량%;
    지연제 0.01~2 중량%;
    소포제 0.01~1 중량%;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 감수제 0.01~1 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 100중량%에 대하여, 무기질 안료 1~5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무기질 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (Cr2O3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 재질에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물.
  8. ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재, 시멘트 결합재, 잔골재 및 물을 포함하고,
    상기 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비는 1 : 1~5이고,
    상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 상기 물 10~40 중량%, 상기 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법으로서,
    상기 시멘트 결합재 및 잔골재를 강제 믹서에서 교반하는 단계;
    상기 물, 폴리머 결합재를 더 혼합하여 2 ~ 3분간 교반하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
  9. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물에 의해 형성된 보투수성 경계석 블록.
  10. 제9항에 있어서,
    상면에 길이방향으로 홈이 형성되고, 야간 시인성이 확보되도록 상기 홈에 야광 물질의 도포 또는 야광체의 삽입에 의해 야광부가 형성된 것을 특징으로 하는 보투수성 경계석 블록.
  11. 지반의 상측에 경계석 블록을 형성하는 거푸집을 조립하는 단계;
    ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재, 시멘트 결합재, 잔골재 및 물을 포함하고, 상기 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비는 1 : 1~5이고, 상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 상기 물 10~40 중량%, 상기 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 타설하는 단계;
    상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물의 양생하는 단계;
    상기 조성물의 양생 후, 거푸집을 탈형하는 단계;를
    포함하는 경계석 블록의 제조방법.
  12. 경계석 블록의 거푸집을 조립하는 단계;
    상기 조립된 거푸집을 원심력 다짐기 또는 진동다짐기에 거치하는 단계;
    ABS 수지 0.01~5 중량%, 폴리아크릴아마이드 85~90 중량% 및 셀롤로오스 2~10 중량%를 포함하는 폴리머 결합재, 시멘트 결합재, 잔골재 및 물을 포함하고, 상기 시멘트 결합재와 잔골재의 중량비는 1 : 1~5이고, 상기 시멘트 결합재 100중량%에 대하여, 상기 물 10~40 중량%, 상기 폴리머 결합재 1~15 중량%가 혼입된 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 거푸집에 타설하는 단계;
    상기 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 양생하는 단계;
    양생된 상기 조성물을 거푸집에서 탈형하는 단계;를
    포함하는 경계석 블록의 제조방법.
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