KR101836660B1 - 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노후 건축물의 리모델링을 하는데 앞서 구체 콘크리트에 진행된 중성화 영역에 대한 pH 10~12의 알칼리 회복과 차후 진행될 중성화를 억제, 제어를 목적으로 하는 콜로이달 규산과 이온화 알칼리 금속 원소를 이용한 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예는 물과 혼합된 무기계 이온수로 1액형 분무, 분사, 도장이 가능한 용액으로써, 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x}) 5~8 중량부와; 이온화 소듐 (Na^{1 +}) 3~5 중량부와; 이온화 리튬 (Li^{1 +}) 1~10 중량부와; 탄산수 (H₂CO₃: CO₂ 농도 4000ppm/L~15000ppm/L) 25~75 중량부와; 물 45~50 중량부;를 포함하여 이루어진다.

Description

건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물{Inorganic Based Composition For Reinforcing To Concrete Surface}

본 발명은 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노후 건축물의 리모델링을 하는데 앞서 구체 콘크리트에 진행된 중성화 영역에 대한 pH 10~12의 알칼리 회복과 차후 진행될 중성화를 억제, 제어를 목적으로 하는 콜로이달 규산과 이온화 알칼리 금속 원소를 이용한 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 관한 것이다.

콘크리트는 현대 구조물을 구성하는 재료로 내진성, 내화학성, 내구성이 우수한 경제성이 우수하여 주택, 빌딩, 아파트 등 건축물뿐만 아니라 댐, 교량, 공항, 방파제 등의 토목구조물에도 널리 사용되고 있다.

국내의 경우 1970년대부터 1980년대 이르기까지 건설, 사회간접시설 및 기간사업이 중점적으로 진행되어 사용 년수가 40~50년이 넘은 진행된 구조물이 상당수이다. 장기 사용된 콘크리트 구조물은 균열, 중성화, 열화인자 침입 등에 의해 철근부식, 콘크리트 박리, 박락, 내구성 저하 등이 발생되어 2000년대부터 재건축이 활발히 진행되고 있다. 그러나 재건축은 주거자 및 세입자와 건축사 간의 협의가 어렵고, 개인 소유의 건축물의 경우 경제적 부담에 의해 사업진행이 어렵다. 따라서 협의 및 소유주의 큰 비용 부담 없이 기능개선이 가능하며, 부동산적 가치 증가를 목적으로 건축물 리모델링에 대한 필요성과 수요가 빠르게 확대되고 있다.

리모델링 시장은 비주택 시장을 중심으로 2000년대부터 전체 건축시장의 25%를 차지하고 있으며, 특히 수도권을 중심으로 오피스 빌딩의 리모델링 수요가 증가하여 2010년 8천8백억원이 이르고 있다. 기존 구조물 개수(리모델링)시 신축 비용 대비 60% 이상 절감이 가능하며 이는 설계 > 기초 > 골조 > 설비 > 내장 > 기타 비용 중 설비까지에 필요한 비용이 절감되기 때문이다. 그러나 추가적인 경제적인 구조물의 개수를 위해서는 기존 건축물 골조의 높은 재활용 비율과 낮은 보수비용이 필요하다.

철근콘크리트(RC) 건축물 골조의 재활용을 위해서는 외부노출에 의한 중성화(거북균열), 초기 내재 염화물(해사등), 비래 염화물(외부침투 이온), 복합열화 및 풍화등에 의해 균열, 들뜸, 박리, 박락된 영역을 치핑 제거 후 골조에 대한 보수 및 보강 후 개수가 진행되어야 한다.

따라서 콘크리트 골조의 개수를 진행하기 앞서 골조의 재활용률을 높이기 위해서는 중성화된 콘크리트 골조의 재 알칼리화를 위한 회복제 도포 및 추가적인 중성화억제를 위한 방지제가 필요하다.

일반적으로 중성화 억제 방지제로 에폭시, 우레탄, 아크릴, SBR(스티렌부타디엔고무), 폴리에스터 등과 같은 기밀성을 갖는 불투수성 유기계 도막재로 수밀 마감처리하고 있다. 유기계를 사용한 억제 방법은 수밀(기밀)한 피막을 콘크리트 표면에 도포하는 방식으로 시공이 용이하고, CO₂, SO_x, NO_x 등과 같은 산성 물질 또는 수분 차단률이 높아 실 사용률이 높다, 그러나 구조물 내부로부터 외부로 방출되는 수분 역시 차단하여, 피막부 계면에 높은 수증기압이 인가되고, 중성화로 인해 표면 결합력이 약해진 콘크리트의 표면을 박리, 박락시키는 문제를 발생시킨다. 추가적으로 구체와 이종재료인 유기계 피복재는 온도에 따른 팽창률이 달라 피복재의 부착력이 저하되 중성화 억제 성능이 점진적으로 감소한다. 또한 외부 노출된 피막은 직사광선에 의해 가수분해되어 2~3년 사이에 성능이 급결히 떨어진다. 상기의 이유로 구조물은 지속적인 중성화가 발생하여 장기적인 내구수명을 유발할 수 있어 유기계 중성화 억제제는 그 한계가 있다.

무기계 재료는 실리콘계, 아질산염계, 시멘트계, 석회 등이 주로 사용되어 지며, 표면 도장 방식으로 도포된 무기계 재료는 표면 및 미세기공, 모세관구 등에 부착되어 외부 수분과 젖음각을 ∠100 이상 유지시켜 발수성을 부여하나 통기성이 있어 수증기 또는 탄산가스등은 투과시키는 성질을 갖는다. 따라서 무기계 재료는 중성화 억제제 보다는 회복제로서 사용되고 있다.

이와 같은 이유로 일부의 수용성 유기계를 혼합하여 유/무기혼합형 중성화 방지제가 개발되었으나. 이종재료인 유기계와 무기계 특성상 두가지의 장점보다는 단점 작용이 커 2가지에 대한 우수한 효과를 기대하기 어려운 실정이다.

현재 유통되고 있는 대부분의 중성화 방지 제품은 유기질 또는 유.무기혼합 제품으로 시공 후 내구성이 저하되며 산,유기용재에 취약하여 한시적인 방수 및 발수 효과가 있으나 수명단축으로 주기적 관리가 필요하며 노화 부식등 여러가지 문제 발생될 우려가 높다.

현재 국내 다수 기업 및 연구기관에서, 알칼리 회복제(중성화 회복제), 중성화 억제제가 개발되어 신축 및 개수 현장에서 사용되고 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 유무기 복합형 중성화 방지제에 대한 특허로써, 대한민국 특허등록 제0404316호 "방청성이 있는 철근콘크리트구조물의 알칼리 회복제"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 알칼리 수용액 50 ~ 70 중량부와 아질산계 방청제 30 ~ 50 중량부를 특징으로 하는 철근 방청형 알칼리 회복제임을 명시하고 있다. 유무기 복합형 중성화 방지제는 주 목적을 절근 부식방지를 위한 방청에 추가적인 중성화 회복을 부특성으로 부여하였다. 상기 이외에 다수의 방청제 관련 특허가 존재하나 방수를 주목적으로 하기 때문에 유기계의 사용을 반드시 필요로 한다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 알칼리 회복제에 대한 특허로써, 대한민국 특허등록 제0982229호 "고침투형 양쪽성 콘크리트 표면처리제 조성물 및 그의 제조방법"(특허문헌 2)가 있다. 상기 배경기술에서는 규산칼륨, 규산나트륨, 콜로이달 실리카를 주성분으로 하며, 추가적으로 유기 하이브리드 수지바인더를 첨가하는 유무기 혼합형으로, 구체 콘크리트에 침투하여 불용성 조성물을 공극에 형성하여 수밀성을 증지시키며, 추가적으로 pH를 10~12로 증가시켜 알칼리 회복을 도와 추가적인 중성화를 억제시키는 방법이다. 그러나 상기 배경기술은 프라이머로서 사용되는 것을 제1목적으로 하는 신/구 보수제의 부착강도 증진을 목적으로 개발된 특허라 볼 수 있다.

본 발명의 배경이 되는 또 다른 기술로는 중성화 억제제에 대한 특허로써, 대한민국 특허공개 제2009-0128058호 "실리콘계 침투성 흡수방지제와 실리콘변성아크릴계투명도료 및 이를 이용한 구조물의 복합표면처리방법"(특허문헌 3)가 있다. 상기 배경기술에서는 실리콘계와 실리콘변성아크릴계를 사용하여 표면 도장방식의 중성화 억제제로서, 유기계에 의한 구조물 표면의 완전한 코팅을 통해 수분을 차단하고 열화이온의 침투량을 감소시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 배경기술은 상기에 나열한 바와 같이 유기계는 콘크리트 중성화 억제제로서 한계를 갖고 있다.

상기와 같은 이유로 알칼리 회복제와 중성화 방지제로서 구체 콘크리트와 동종의 유착이 가능하고, 공극 및 입자간 모세관에 침투되어 수밀성을 높여 추가적인 중성화 방지효과가 있기 위해서는 순수 무기질계 이온성 재료가 필요하다. 본 특허에서는 콜로이달 규산과 이온화 알칼리 금속 원소를 도포하여 미세공극으로 침투를 도모하고 이를 통한 pH 10~12의 알칼리성을 회복시키는 것이다.

대한민국 특허등록 제0404316호 "방청성이 있는 철근콘크리트구조물의 알칼리 회복제" 대한민국 특허등록 제0982229호 "고침투형 양쪽성 콘크리트 표면처리제 조성물 및 그의 제조방법" 대한민국 특허공개 제2009-0128058호 "실리콘계 침투성 흡수방지제와 실리콘변성아크릴계투명도료 및 이를 이용한 구조물의 복합표면처리방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중성화 콘크리트의 재결함시 가교역할을 하는 콜로이달 실리카와 시멘트 반응활성화와 화학반응시 가교역할을 하는 이온화된 알칼리금속 이온, 신속한 고상 결정립 생성을 위한 탄산수, 콘크리트 구조체에 상기 조성물을 침투 운반시키는 물로 구성되어, 건조된 콘크리트표면을 도장시 250g/m², 스프레이 코팅시 330g/m² 시공하였을 때 표면 발수효과 및 중성화 억제효과가 발휘되었으며, 침투 깊이 3mm에 대하여 pH 10~12의 회복성을 나타냈으며, 구체 콘크리트의 알칼리성을 향상시키고 표면의 화학적 안정성을 높여주어 내구성 향상을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 개수를 위해 치핑된 구 콘크리의 표면을 활성화하여 신 콘크리트 및 보수 모르타르 시공시 접착성능을 개선할 수 있는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 물과 혼합된 무기계 이온수로 1액형 분무, 분사, 도장이 가능한 용액으로써, 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x}) 5~8 중량부와; 이온화 소듐 (Na^{1 +}) 3~5 중량부와; 이온화 리튬 (Li^{1 +}) 1~10 중량부와; 탄산수 (H₂CO₃: CO₂ 농도 4000ppm/L~15000ppm/L) 25~75 중량부와; 물 45~50 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x})은, 규산소다, 규산칼륨, 규산나트륨, 콜로이달 실리카, 실리카졸, 실리카겔 중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 이온화 소듐(Na^{1 +})은, 규산소다, 라우릴 황산나트륨, 글루콘산나트륨, 리그노술폰산나트륨, 로릴황산나트륨, 도데실황산나트륨 수용 이온화가 가능한 소듐 중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 이온화 리튬 (Li^{1 +})는 수산화리튬, 산화리튬, 탄산리튬, 플루오르화리튬, 인산리튬, 염화리튬, 질산화리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 알킬리튬, 에틸리튬, 리튬 실리케이트를 사용하여 용매에 이온화하여 사용하는 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 탄산수(H₂CO₃)는 물에 CO₂를 용해 시킨 것 또는 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산리튬을 물에 녹인 것으로써 물과 함께 흡수되어 콘크리트 표면침투 가능한 탄산수용액인 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물은 중성화 콘크리트의 재결함시 가교역할을 하는 콜로이달 실리카와 시멘트 반응활성화와 화학반응시 가교역할을 하는 이온화된 알칼리금속 이온, 신속한 고상 결정립 생성을 위한 탄산수, 콘크리트 구조체에 상기 조성물을 침투 운반시키는 물로 구성되어, 건조된 콘크리트표면을 도장시 250g/m², 스프레이 코팅시 330g/m² 시공하였을 때 표면 발수효과 및 중성화 억제효과가 발휘되었으며, 침투 깊이 3mm에 대하여 pH 10~12의 회복성을 나타냈으며, 구체 콘크리트의 알칼리성을 향상시키고 표면의 화학적 안정성을 높여주어 내구성 향상을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 개수를 위해 치핑된 구 콘크리의 표면을 활성화하여 신 콘크리트 및 보수 모르타르 시공시 접착성능을 개선할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물의 표면 발수성을 관찰한 결과 사진이다.
도 2는 본 발명의 실험 예에 따라 콘크리트 공시체 표면에 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 도포 후 탄화 촉진한 결과 사진이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시 예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물은 노후 건축물의 리모델링을 하는데 앞서 구체 콘크리트에 진행된 중성화 영역에 대한 pH 회복과 차후 진행될 중성화를 억제, 제어하여 구 콘크리트 구조물의 재사용률을 높이고 높은 내구성을 확보효과를 갖는다.

본 발명은 1액형 분무, 분사, 도장이 가능한 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물로써, 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x}) 5~8 중량부와; 이온화 소듐 (Na¹⁺) 3~5 중량부와; 이온화 리튬 (Li^{1 +}) 1~10 중량부와; 탄산수 (H₂CO₃: CO₂ 농도 4000ppm/L~15000ppm/L) 25~75 중량부와; 물 45~50 중량부;를 포함하여 이루어진 다.

상기 콜로이달 규산은 화학적 미반응 전자를 포함하는 분자상으로써, OH^- 또는 H^-를 가지며 그 크기가 나노미터(nm) 이하로 중성화가 이루어져 시멘트 입자 및 시멘트 수화물 입자간의 수 nm 간격으로 침투가 용이하며, 혼합된 알칼리 금속 이온 및 잔존 미수화 시멘트와 수화 반응하여 새로운 구조 연결체를 형성하는 특성을 갖는다. 이러한 특성으로 콜로이달 규산은 중성화로 감소된 시멘트 입자간의 실질적인 재결합을 형성하여 콘크리트의 강도를 증진시킨다. 그러나 화학적 불안정한 분자상을 갖는 콜로이달 규산은 산성계와 반응하여 화학적 안정한 미반응 수화물을 형성하기 때문에 산성계 세정을 세심히 할 필요성이 있다. 또한 과량의 콜로이달 규산의 공급은 공극으로 침투하기 전에 탄산수(H₂CO₃)와 반응하여 큰 결정립을 생성하여 입자간 모세관을 막을 수 있어 농도의 제어가 필요하다. 중성화된 콘크리트 표면으로부터 콜로이달 규산이 운반자인 물과 함께 충분한 깊이까지 침투할 동안 상기의 반응을 억제하기 위해서는 8 중량부 이하여야 하며, 강도증진 효율을 보이기 위해서는 최소 5 중량부 이상이어야 바람직하다.

특히, 상기 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x})은 규산소다, 규산칼륨, 규산나트륨, 콜로이달 실리카, 실리카졸, 실리카겔을 바탕으로 한 수용성 규산을 포함하며, 이중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 포함하도록 할 수 있다.

이온화된 소듐(Na^{1 +})은 강 알칼리성 금속원소로서 반응성이 매우 높고 전자치환이 용이하여 비활성 상태의 시멘트 수화물의 재 활성화를 용이하게 한다(이 현상이 알칼리 회복 또는 중성화 회복 상태임). 또한, 추가적으로 혼입된 탄산수 안의 CO₂와 반응하여 탄산나트륨 (NaCO₃) 결정상을 형성하여 시멘트 입자 간 공극을 충진하여 열린 기공을 폐쇄시켜 콘크리트 표면의 수밀성을 향상 및 시키며, 결정 생성에 따른 부피팽창은 콘크리트 표면장력을 증진시켜 외부 인자로부터 내구성을 향상시킨다. 그러나 다량의 소듐이 균열 충진 시, 결정생성 영역의 팽창력이 높아 표면과 구체 간의 과 응력을 부여하여 표면 박리 및 박락을 유발할 수 있으며, 과다 팽창에 의한 표면 용출(백화현상)을 야기할 수 있어, 3~5 중량부의 적정량이 필요하다.

이온화 소듐(Na^{1 +})은 수산화나트륨, 산화나트륨이 가장 바람직하나, 특히 규산소다, 라우릴 황산나트륨, 글루콘산나트륨, 리그노술폰산나트륨, 로릴황산나트륨, 도데실황산나트륨과 같이 수용 이온화가 가능한 소듐을 포함하며, 이중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 포함하도록 할 수 있다.

이온화된 리튬 (Li^{1 +})은 강 알칼리성 금속원소로서 반응성이 매우 높고, 알칼리 원소 중 가장 작은 크기를 가져 수화가 완료된 시멘트 입자 내로 침투가 가능해 비활성 상태의 시멘트 수화물을 반응이 가능한 상태로 변화시키는 촉매작용을 하며(이 현상이 알칼리 회복 또는 중성화 회복이 가능한 상태임), 기화성과 수용성이 매우 높아 시멘트 구성 결정물에서 용출되어 방출됨으로써 잔존 불순물에 의한 콘크리트 구조물의 내구성에 문제를 주지 않는다. 그러나 과량의 리튬이온은 시멘트를 활성화 시킨 후 다른 안전한 물질로 2차 반응할 우려가 높고, 이로 인한 팽창으로 구조 메트릭스를 파괴시킬 수 있어 3 중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 이온화 리튬 (Li^{1 +})는 수산화리튬, 산화리튬, 탄산리튬, 플루오르화리튬, 인산리튬, 염화리튬, 질산화리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 알킬리튬, 에틸리튬, 리튬 실리케이트를 사용하여 용매에 이온화하여 사용할 수 있으며, 특히 리튬 실리케이트가 가장 바람직하다.

탄산수(H₂CO₃)는 물에 CO₂를 용해 시킨 것 또는 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산리튬을 물에 녹인 것으로써 물과 함께 흡수되어 콘크리트 표면침투 가능한 탄산수용액 등을 사용할 수 있으며, 물과 함께 흡수되어 콘크리트 표면으로 침투하고, 침투한 이산화탄소는 알칼리 금속이온인 소듐과 리튬에 의해 활성화된 Ca^{2 +}, Na^{1 +}, Al_{2 -x}O₃, Si_{1 - x}O₂와 반응하여 결정직의 고상체를 형성하여, 침투된 미세공극, 입자간 모세관, 유리 망상구조 공극을 충진 시킨다. 또한, 중성화로 결합이 끊어진 시멘트 바인더간에 알칼리 금속이온과 함께 가교역할을 함으로써 재결합을 유도하도록 한다.

그러나 과도한 이산화탄소의 공급은 구체콘크리트의 추가적인 중성화를 유발할 수 있어 4000 ppm/L 이상 15000ppm/L 이하의 이산화탄소 농도를 지닌 탄산수를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 따르면, 건조된 콘크리트표면을 도장시 250g/m² 이고, 스프레이 코팅시 330g/m² 시공하였을 때 표면 발수효과 및 중성화 억제효과가 발휘된다. 또한 용액의 pH는 12~13으로 최대 침투 깊이 3mm에 대하여 pH 10~12까지의 알칼리 회복효과를 발휘할 수 있다.

《실험 예》

이하, 실험 예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하며, 본 실험 예는 가장 바람직한 실시형태를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 본 발명의 범위가 실험 예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물의 표면 발수성을 관찰한 결과 사진으로, 실험 예에 따라 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 콘크리트 공시체 표면에 1회 도포 후 완전 건조후 2회 도포 하였을 때 표면 발수성을 관찰한 결과 사진이며, 도 2는 본 발명의 실험 예에 따라 콘크리트 공시체 표면에 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 도포 후 탄화 촉진한 결과 사진으로, 실험 예에 따라 콘크리트 공시체 표면에 본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 도포 후 KS F 2584 : 2010방법을 사용하여 탄화 촉진한 결과 사진이다.

먼저, 콜로이달 규산 (SiO_{3 -x}) 5 중량부와 이온화 소듐 (Na^{1 +}) 3 중량부, 이온화 리튬 (Li^{1 +}) 2 중량부, 탄산수 (H₂CO₃: CO₂ 농도 6000ppm/L) 35 중량부, 물 55 중량부로 이루어져 pH 12의 100% 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 제조하였다.

그리고, 이렇게 제조된 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물을 콘크리트 표면에 도포하여 흡수성, 수밀성을 관찰하였다.

도 1(a)에서와 같이, 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물 1회 도포 시 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물은 콘크리트에 모두 흡수되었음을 확인할 수 있으며, 도 1(b)에서와 같이, 1차 도포 후 1주일에 걸쳐 완전 건조시킨 후 2차 도포 하였을 때 표면으로 흡수가 잘 안됨을 확인할 수 있었다. 이는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물에 의해 콘크리트 표면 기공 및 시멘트 입자간 모세관이 닫혀 수분 흡수율이 현저히 낮아 졌음을 의미한다. 이 결과는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물 도포시 외부로부터 추가적인 수분 및 용해된 유해인자의 침임을 억제할 수 있음을 보이는 결과이다.

또한 1회 도포로 충분한 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물 공급이 안된다고 판단할 경우 1시간 이내에 재 2차 도포시 이러한 발수성이 발현되지 않아 수회에 걸쳐 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물 도포가 가능하였다.

도 2에서 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물가 도포된 콘크리트와 미 도포된 콘크리트를 각기 KS F 2584 : 2010방법을 통해 중성화 촉진 실험을 진행하였다.

도 2(a)에서와 같이, 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물이 도포된 공시체를 2주간 중성화 촉진 시 0mm 침투 깊이의 중성화를 보였으며, 도 2(b)에서와 같이, 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물이 미 도포된 공시체를 2주간 중성화 촉진시 1.5~2mm 침투 깊이의 중성화가 진행 되었다.

또한, 도 2(c)에서와 같이, 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물이 도포된 공시체를 6주간 중성화 촉진 시 1~5mm 침투 깊이의 중성화가 진행되었고, 도 2(d)에서와 같이, 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물이 미 도포된 공시체의 경우 6주간 중성화 촉진 시 15~21mm 침투 깊이의 중성화가 진행되었다.

상기와 같은 본 발명의 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물은 중성화 콘크리트의 재결함시 가교역할을 하는 콜로이달 실리카와 시멘트 반응활성화와 화학반응시 가교역할을 하는 이온화된 알칼리금속 이온, 신속한 고상 결정립 생성을 위한 탄산수, 콘크리트 구조체에 상기 조성물을 침투 운반시키는 물로 구성되어, 건조된 콘크리트표면을 도장시 250g/m², 스프레이 코팅시 330g/m² 시공하였을 때 표면 발수효과 및 중성화 억제효과가 발휘되었으며, 침투 깊이 3mm에 대하여 pH 10~12의 회복성을 나타냈으며, 구체 콘크리트의 알칼리성을 향상시키고 표면의 화학적 안정성을 높여주어 내구성 향상을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 개수를 위해 치핑된 구 콘크리의 표면을 활성화하여 신 콘크리트 및 보수 모르타르 시공시 접착성능을 개선할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

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Claims (5)

1. 물과 혼합된 무기계 이온수로 1액형 분무, 분사, 도장이 가능한 용액으로써,
   콜로이달 규산 (SiO_{3 -x}) 5~8 중량부와;
   이온화 소듐 (Na^{1 +}) 3~5 중량부와;
   이온화 리튬 (Li^{1 +}) 1~10 중량부와;
   탄산수 (H₂CO₃: CO₂ 농도 4000ppm/L~15000ppm/L) 25~75 중량부와;
   물 45~50 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   콜로이달 규산 (SiO_{3 -x})은,
   규산소다, 규산칼륨, 규산나트륨, 콜로이달 실리카, 실리카졸, 실리카겔 중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   이온화 소듐(Na¹⁺)은,
   규산소다, 라우릴 황산나트륨, 글루콘산나트륨, 리그노술폰산나트륨, 로릴황산나트륨, 도데실황산나트륨 수용 이온화가 가능한 소듐 중 하나 또는 두 개 이상의 재료를 혼합한 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   이온화 리튬 (Li^{1 +})는 수산화리튬, 산화리튬, 탄산리튬, 플루오르화리튬, 인산리튬, 염화리튬, 질산화리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 알킬리튬, 에틸리튬, 리튬 실리케이트를 사용하여 용매에 이온화하여 사용하는 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물.
5. 청구항 1에 있어서,
   탄산수(H₂CO₃)는 물에 CO₂를 용해 시킨 것 또는 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산리튬을 물에 녹인 것으로써 물과 함께 흡수되어 콘크리트 표면침투 가능한 탄산수용액인 것을 특징으로 하는 건축물 리모델링용 콘크리트 표면강화 무기계 조성물.

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