KR102248403B1 - 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법 - Google Patents

균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물로서, 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량%, 잔골재 10 내지 80 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 포함하며;
상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 40 내지 70 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물 40 내지 70 중량부, 염화마그네슘 10 내지 30 중량부, 탄산망간 1 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 1 내지 10 중량부 및 클리노프틸로라이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 70 내지 80 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 10 내지 30 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 1 내지 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 1 내지 10 중량부, 발효 제지슬러지 1 내지 10 중량부 및 잔토리졸 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하고, 건조수축에 의한 균열저항성을 향상시킴으로써, 보수ㆍ보강 후에도 하자를 최소화할 수 있는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법에 관한 것이다.
[화학식 1]

Description

균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법 {MORTAR COMPOSITION HAVING EMHANCED CRACK CONTROL PERFORMANCE AND REPAIRING AND REINFORCING METHOD OF CONCRETE STRUCTURE USING THE SAME}
본 발명은 균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하고, 건조수축에 의한 균열저항성을 향상시킴으로써, 보수ㆍ보강 후에도 하자를 최소화할 수 있는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법에 관한 것이다.
건축 또는 토목 구조물의 구축에 이용되는 콘크리트는 시멘트, 물, 골재 등을 포함하며, 수화반응에 의해 경화되는 성질을 가져 건축재로서의 품질이 좋고, 경제적이며, 반영구적이기 때문에 오천여년 동안 건설재료에 사용되고 있다.
콘크리트 구조물은 시공 후에 외적인 하중이나 부등침하에 의한 작용력을 지속적으로 받으며, 외부의 온도변화에 의하여 수축팽창이 반복되기 때문에, 시간이 흐르면 구조적 강도가 취약한 부위로부터 균열이 발생한다. 또한, 공기 중의 탄산가스, 물, 염분 등에 의해 콘크리트 구조물의 pH가 12에서 9이하로 낮아지면, 알칼리 성분이 중화되어 콘크리트의 중성화가 급속하게 진행되고, 여러 가지 요인이 복합적으로 작용하여 열화현상이 발생하므로 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 저하된다. 따라서, 철근콘크리트의 균열이 증대되어 콘크리트의 박리현상도 발생한다. 균열 발생시 물이 콘크리트의 균열을 통해 침입하기 쉬워지고, 내부 철근 부식 혹은 누수 등이 발생해 콘크리트 구조물의 내구성이 현저히 떨어지고, 미관이 악화된다는 문제점이 발생한다.
콘크리트 구조물이 균열과 같은 손상이 일어나게 되면 추가적인 내구성 저하를 막기 위해 통상적으론 보수ㆍ보강용 모르타르 등을 이용하여 보수하게 된다. 또한, 종래기술로서 보수ㆍ보강용 모르타르에 균열저감재를 혼입하여 사용함으로써 수축량을 저감하여 균열을 감소시키는 방안이 제시되었다.
하지만, 이러한 종래 기술의 경우 고온양생 환경이나 습도가 낮은 환경, 바람이 부는 환경 등의 열악한 환경에서는 표면에서의 수분이 급격하게 날아가면서 강도가 크게 저하되고 균열저항성이 낮아서 실질적으로는 균열저감재로서의 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 여전히 남아 있었다. 또한, 열악한 환경에서는 보수ㆍ보강 후에도 빈번한 2차 하자 발생으로 문제가 되고 있는 실정이다. 이 경우, 재보수를 위한 재보수 공사는 그 시공이 1차 보수와 비교하여 더욱 복잡하고, 시공비가 증가하며, 치핑, 그라인딩 등의 공정으로 이물질이 추가적으로 발생하기 때문에 품질 관리에 어려움이 있는 문제점이 발생하였다.
따라서 보수ㆍ보강 후 2차 하자를 최소화하기 위해서는 보수ㆍ보강용 모르타르의 내구성이 우수하여야 하며, 특히 보수ㆍ보강용 모르타르의 균열을 최소화하고 균열 발생을 억제할 수 있는 기능을 가진 모르타르의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0846159호 대한민국 등록특허 제10-1774509호 대한민국 등록특허 제10-1965886호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하고, 건조수축에 의한 균열저항성을 향상시킴으로써, 보수ㆍ보강 후에도 하자를 최소화할 수 있는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물로서, 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량%, 잔골재 10 내지 80 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 포함하며;
상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 40 내지 70 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물 40 내지 70 중량부, 염화마그네슘 10 내지 30 중량부, 탄산망간 1 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 1 내지 10 중량부 및 클리노프틸로라이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 70 내지 80 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 10 내지 30 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 1 내지 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 1 내지 10 중량부, 발효 제지슬러지 1 내지 10 중량부 및 잔토리졸 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112021030585211-pat00001
상기 바이오폴리머는 폴리락테이트(poly(lactic acid) 0.1 중량% 내지 95 중량% 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate)) 5 중량% 내지 99.9 중량%를 용액에 혼합하고 45 내지 55℃에서 교반하여 혼합물을 제조하는 단계와; 상기 제조된 혼합물을 유리판에 캐스팅한 후, 루페올을 추가로 도포하고 상온에서 2 내지 3일 동안 건조시켜 바이오 폴리머를 제조하는 단계를 포함하며; 상기 제조된 바이오폴리머는 인장강도(Tensile Strength) 40 내지 55 Mpa, 인장탄성률(Tensile Modulus) 2.0 내지 4.0 GPa 이고, 파단신율이 20 내지 600 %인 것을 사용할 수 있다.
상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것이고; 상기 루핀 추출 루페올은 루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 사용할 수 있다.
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 10 내지 50 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 0.1 내지 5 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 0.1 내지 5 중량부를 더 혼합한 후; 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 5 내지 15 중량부를 접종하여, 25 내지 40 ℃에서 48 내지 96 시간 동안 발효시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법으로서, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 또는 열화된 부위를 제거하는 단계와, 제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와, 단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 표면 마무리하고 양생하는 단계, 및 표면 마감제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법에 따르면, 균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서도 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하는 효과가 있다. 특히, 균열이 발생하기 쉬운 습도가 낮은 환경에서도 수분을 제공하는 기능을 할 수 있어 지속적으로 강도를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 열화된 부분에 보수ㆍ보강용으로 사용하였을 때, 보수ㆍ보강된 부분에서 건조수축을 효과적으로 저감시킬 수 있고, 결과적으로 건조수축에 의한 균열저항성을 매우 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써, 보수ㆍ보강 후에도 내구성 저하 현상을 효과적으로 방지함으로써, 추가적인 하자를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 "콘크리트 구조물"이라 함은 콘크리트 포장, 측구 콘크리트, 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 신축이음부 등을 모두 포함하고, 보다 구체적으로 우수 및 하수 관련 구조물, 하수종말처리장 구조물, 수중콘크리트 구조물, 해양콘크리트 구조물, 수리구조물(농수로, 배수로, 수간교, 수문구조물), 화학공장, 정수장 등의 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 및 프리캐스트 제품, 하수관거, 하수암거, 맨홀 및 관련 지하구조물, 지수구조물, 지중구조물, 도수터널, 복개 구조물 등의 관련 구조물 또는 이들의 지하매설 시설물 등의 콘크리트로 이루어진 구조물을 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명의 일 구현예는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물로서, 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량%, 잔골재 10 내지 80 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 포함하며; 상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 40 내지 70 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물 40 내지 70 중량부, 염화마그네슘 10 내지 30 중량부, 탄산망간 1 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 1 내지 10 중량부 및 클리노프틸로라이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고; 상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 70 내지 80 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 10 내지 30 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 1 내지 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 1 내지 10 중량부, 발효 제지슬러지 1 내지 10 중량부 및 잔토리졸 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112021030585211-pat00002
본 발명의 일 구현예에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법에 따르면, 균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서도 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하는 효과가 있다. 특히, 균열이 발생하기 쉬운 습도가 낮은 환경에서도 수분을 제공하는 기능을 할 수 있어 지속적으로 강도를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 열화된 부분에 보수ㆍ보강용으로 사용하였을 때, 보수ㆍ보강된 부분에서 건조수축을 효과적으로 저감시킬 수 있고, 결과적으로 건조수축에 의한 균열저항성을 매우 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써, 보수ㆍ보강 후에도 내구성 저하 현상을 효과적으로 방지함으로써, 추가적인 하자를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물은 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량%, 잔골재 10 내지 80 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 포함한다.
상기 균열제어형 결합재는 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본적인 강도특성, 내마모성 및 탈취, 항균성능, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시키는 기능을 한다.
상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 40 내지 70 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물 40 내지 70 중량부, 염화마그네슘 10 내지 30 중량부, 탄산망간 1 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 1 내지 10 중량부 및 클리노프틸로라이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS규격에 맞는 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 분말도가 5,000 내지 9,000 cm2/g인 것을 사용하여, 우수한 초기 강도 발현 및 작업성을 제공할 수 있고, 균열발생을 매우 억제할 수 있는 효과가 있다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 빠른 경화특성을 제공하여, 수축보상과 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 고강도 특성을 개선하는 기능, 뿐만 아니라, 재료분리 및 재료손실을 방지하는 기능을 한다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 40 내지 70 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘설포알루미네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 칼슘 플로라이트 제련시 생성되는 부산물로서, 수축보상으로 인한 미세균열 생성 방지 효과가 뛰어나고, 우수한 강도, 불연, 내산 및 내염해성 등의 내구성능을 개선하는 기능을 한다. 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 CaSO4 100 중량부 기준으로, CaF2 0.5 내지 5 중량부, SO3 50 내지 60 중량부, CaO 40 내지 45 중량부, 및 물 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 것을 더욱 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물의 분말도는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 바람직하게는 3,000 내지 5,000 cm2/g인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 40 내지 70 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 염화마그네슘은 수화광물의 조직을 매우 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하는 기능, 뿐만 아니라, 재료분리방지, 내수성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다. 상기 염화마그네슘은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 염화마그네슘의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 염화마그네슘의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 탄산망간은 우수한 강도, 내마모성, 내부식성, 내산 및 내염해성 등의 내구성능을 개선하는 기능을 한다. 특히, 성능개선 혼화제와의 윤활성을 향상시켜, 수화광물의 조직을 더욱 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 더욱 방지하는 기능을 한다.
상기 탄산망간은 평균입경 10 내지 80 μm인 구형의 탄산망간 입자를 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 구형의 탄산망간 입자는 증류수와 하이드라진(H2NNH2) 수용액을 혼합하여 pH 6.5 내지 8이 되도록 반응기에서 교반하는 단계; 0.5 내지 3M 농도의 황산망간 용액 및 0.1 내지 0.8 M 농도의 암모니아 수용액을 상기 반응기에 투입하는 단계; 및 별도로 1 내지 3M 농도의 탄산염용액과 하이드라진 용액 0.5 내지 4 부피%를 혼합하고 상기 반응기에 투입하여 반응시키는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 이때, 상기 탄산염용액은 암모늄수소카보네이트, 탄산나트륨, 암모늄카보네이트, 나트륨수소카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 탄산망간은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄산망간의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 탄산망간의 함량이 너무 많은 경우에는 제조 원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경질혈암단백석은 자연적으로 나노입자의 기공형태가 형성되어진 광물로서 반응성 개선을 위한 촉매역할을 하여, 더욱 빠른 경화특성을 제공하고, 재료분리 억제 및 재료손실을 더욱 효과적으로 방지하는 기능을 한다. 뿐만 아니라, 우수한 강도 및 내마모성을 제공할 수 있고, 우수한 흡착성으로 탈취, 항균성능의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
이때, 상기 경질혈암단백석은 루페올에 숙성된 것이고; 상기 루페올에 숙성된 경질혈암단백석은 루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계; 상기 추출된 루페올을 경질혈암단백석과 혼합하여 슬러리로 제조한 후, 1 내지 30 일 동안 숙성시켜 루페올에 숙성된 경질혈암단백석 슬러리를 제조하는 단계; 및 상기 루페올에 숙성된 경질혈암단백석 슬러리를 연마한 후, 건조하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 경질혈암단백석은 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 경질혈암단백석의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 경질혈암단백석의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하되거나, 제조 원가가 높아져 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 클리노프틸로라이트는 천연 실리카질 물질로서 포졸란 특성을 갖는 바, 우수한 유동성을 구현하여 작업성을 개선하고, 장기강도 개선을 통하여, 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하는 기능을 한다. 상기 클리노프틸로라이트는 상기 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 클리노프틸로라이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 클리노프틸로라이트의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도 발현이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 성능개선 혼화제는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 강도 및 탈취, 항균성능, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 또한, 뿜칠 시공 등 기계화 시공이 가능하게 함으로써, 작업능률 향상 및 시공시 재료 손실을 최소화할 수 있어 경제성을 구비하도록 하는 기능을 한다.
상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 70 내지 80 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 10 내지 30 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 1 내지 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 1 내지 10 중량부, 발효 제지슬러지 1 내지 10 중량부 및 잔토리졸 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 강도, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다. 특히, 건조수축을 저감하여 수축균열을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 폴리아미드-이미드 공중합체는 부착력, 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 강도, 내열성 및 내수성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 특히, 건조수축을 저감하여 수축균열을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 폴리아미드-이미드 공중합체는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 70 내지 80 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아미드-이미드 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리아미드-이미드 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 에톡시에틸아크릴레이트는 부착력을 개선하고, 강도, 내수성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 에톡시에틸아크릴레이트는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 40 내지 70 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에톡시에틸아크릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 에톡시에틸아크릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산은 초기 강도 발현을 돕고, 우수한 강도, 내마모성, 내열성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 특히, 건조수축을 저감하여 수축균열을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산은 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 우수한 강도, 내마모성, 내열성, 내수성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머는 우수한 작업성, 균열발생 억제, 방수 및 부착성능 뿐만 아니라, 내수성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 보다 구체적으로 상기 폴리락테이트(poly(lactic acid))는 열가소성 지방족 폴리에스터로서, 세계적으로 바이오 플라스틱의 총 소비량 중 두번째로 많은 소비량을 차지하고 있으나, 신율이 좋지 않아 쉽게 깨지는(brittleness) 단점이 있어, 가공성을 향상시키고 플라스틱 소재의 원료로 사용되기 위해서는 물성의 개선이 필요하다. 상기 폴리락테이트는 옥수수 또는 타피오카 등의 전분으로부터 추출, 락테이트를 기질로 사용할 수 있는 미생물로부터 생합성 또는 일반적으로 합성하는 방법에 의하여 수득할 수 있다. 또한, 상기 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))는 폴리하이드록시알카노에이트 중 하나로, 미생물 등에 의하여 생합성하는 방법으로 수득할 수 있고, 폴리하이드록시알카노에이트 합성효소(PHA synthase)를 이용하여 생합성하는 방법이 당업자에게 알려져있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 유전자 조작에 의한 변이체 E. coli XL1-BLUE를 제작하여, 생합성 방법으로 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)를 사용하였다.
보다 구체적으로 이러한 상기 바이오폴리머는 폴리락테이트(poly(lactic acid) 0.1 중량% 내지 95 중량% 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate)) 5 중량% 내지 99.9 중량%를 용액에 혼합하고 45 내지 55℃에서 교반하여 혼합물을 제조하는 단계와; 상기 제조된 혼합물을 유리판에 캐스팅한 후, 루페올을 추가로 도포하고 상온에서 2 내지 3일 동안 건조시켜 바이오 폴리머를 제조하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 제조된 바이오폴리머는 인장강도(Tensile Strength) 40 내지 55 Mpa, 인장탄성률(Tensile Modulus) 2.0 내지 4.0 GPa 이고, 파단신율이 20 내지 600 %인 것을 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 루페올은 친환경 소재인 천연 추출물로 유동성을 확보하여, 가사시간을 늘릴 수 있고 블리딩(Bleeding) 억제 및 균열에 대한 침투성능을 향상시키는 기능을 한다. 상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 루핀 추출 루페올은 루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 루페올은 상기 바이오 폴리머 혼합물 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 루페올의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 루페올의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경재력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 바이오 폴리머의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 바이오 폴리머의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성은 향상되지만, 압축강도 등의 강도 특성이 오히려 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리하이드록시알카노에이트는 상기 바이오 폴리머와 함께 우수한 균열발생 억제 효과를 매우 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 폴리하이드록시알카노에이트는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리하이드록시알카노에이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 발효 제지슬러지는 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 개선하고, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다.
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 10 내지 50 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 0.1 내지 5 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 0.1 내지 5 중량부를 더 혼합한 후; 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 5 내지 15 중량부를 접종하여, 25 내지 40 ℃에서 48 내지 96 시간 동안 발효시킨 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 발효 제지슬러지는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 발효 제지슬러지의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 발효 제지슬러지의 함량이 너무 많은 경우에는 초기 강도 발현이 지연되어나 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 잔토리졸은 탁월한 항균효과, 내염해성 및 동결융해 저항성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다. 상기 잔토리졸은 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 잔토리졸의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 잔토리졸의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 성능개선 혼화제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 소포제, 감수제 등을 사용할 수 있다.
상기 성능개선 혼화제는 성능개선 혼화제 내의 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위한 소포제를 더 포함할 수 있다. 상기 소포제는 상기 성능개선 혼화제 내의 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용한다. 또한, 상기 소포제가 성능개선 혼화제에 첨가되면 공기연행 효과를 부여하여 작업성 및 가사시간을 향상시킬 수 있다. 상기 소포제는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 1 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노염화비닐리덴-염화비닐, 플루오로실리콘유 등이 있다. 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있다. 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌 지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있다. 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위한 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하고 성능개선 혼화제의 유동성을 확보하기 위하여 사용한다. 성능개선 혼화제에 감수제가 첨가되면 물-시멘트비가 저감된다. 상기 감수제는 상기 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 1 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 폴리카본산계, 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제를 사용할 수 있으나, 나프탈렌계와 멜라민계는 폴리카본산계에 비하여 조성물의 강도가 떨어지고 작업성 및 가사시간을 저하시킬 수 있으므로 조성물의 강도, 작업성 및 가사시간을 저하시키지 않는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 잔골재는 잔골재 중량 대비 실리카질 규사 60 내지 90 중량% 및 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그 10 내지 40 중량%를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 굵은골재는 입경 5㎜를 초과하는 골재를 의미하고, 본 발명의 명세서에서 잔골재라 함은 굵은골재와 대비하여 입경 5㎜ 이하의 골재를 의미하는 것으로 사용한다.
보다 구체적으로 본 발명에서 사용될 수 있는 잔골재는 실리카질 규사 및 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그가 혼입된 것을 바람직하게 사용할 수 있는 바, 이로써 강도, 방오성, 내마모성, 내화성, 내산 및 내염해성 등의 내구성이 우수한 장점이 있다.
보다 더 구체적으로 상기 실리카질 규사는 평균입경이 0.01 내지 2 mm인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 실리카질 규사의 평균입경이 너무 큰 경우에는 유동성이 저하될 우려가 있고, 너무 작은 경우에는 작업성을 저하시킬 수 있다. 실리카질 규사는 상기 잔골재에 대하여 60 내지 90 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그는 강도, 방오성, 내마모성, 내화성, 내산 및 내염해성 등의 내구성을 매우 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 상기 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그는 MnO : 5 내지 30중량%, SiO2 : 30 내지 60중량%, Al2O3 : 10 내지 30중량%, CaO : 10 내지 30중량%, MgO : 5 내지 20중량% 및 잔량의 Fe(철)과 불가피하게 함유되는 불순물로 구성된 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 상기 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그는 상기 잔골재에 대하여 10 내지 40 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
이하에서는, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물의 제조방법을 설명한다.
상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물은, 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량% 및 잔골재 10 내지 80 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 더욱 첨가하여 강제식 믹서나 연속식 믹서로 소정시간(예컨대, 1 내지 10분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법으로서, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 또는 열화된 부위를 제거하는 단계와, 제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와, 단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 표면 마무리하고 양생하는 단계, 및 표면 마감제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법을 제공한다.
이때, 상기 열화 부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근의 녹을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 또는 열화된 부위를 그라인더, 평삭기, 숏블라스터 또는 핸드 워터젯으로 치핑하여 제거하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 프라이머 처리라 함은 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 물질을 도포하는 것을 의미하는 것으로 사용된다. 상기 프라이머 처리는 스티렌-부타디엔 라텍스(styrene-butadiene latex)(공중합체), 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실란계 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되 는 것은 아니다.
상기 표면 마감제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실리카-실란계 화합물 (축중합 혼합물) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법에 따르면, 균열이 발생하기 쉬운 열악한 환경에서도 휨강도, 압축강도, 부착강도 등의 기본 물리성능 및 내구성을 만족하는 효과가 있다. 특히, 균열이 발생하기 쉬운 습도가 낮은 환경에서도 수분을 제공하는 기능을 할 수 있어 지속적으로 강도를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 열화된 부분에 보수ㆍ보강용으로 사용하였을 때, 보수ㆍ보강된 부분에서 건조수축을 효과적으로 저감시킬 수 있고, 결과적으로 건조수축에 의한 균열저항성을 매우 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이로써, 보수ㆍ보강 후에도 내구성 저하 현상을 효과적으로 방지함으로써, 추가적인 하자를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<실시예 1>
균열제어형 결합재 43 중량% 및 잔골재 48 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 성능개선 혼화제 7 중량% 및 물 2 중량%를 더욱 첨가하여 강제식 믹서로 3분 동안 믹싱하여 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트(분말도: 6,560 cm2/g) 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 55 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물(분말도: 4,530 cm2/g) 52 중량부, 염화마그네슘 18 중량부, 탄산망간(평균입경: 63 μm) 7 중량부, 경질혈암단백석 5 중량부 및 클리노프틸로라이트 3 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 CaSO4 100중량부 기준으로, CaF2 3.2중량부, SO3 58중량부, CaO 42중량부, 및 물 0.7중량부를 포함하는 것을 사용하였다: 또한, 상기 탄산망간은 증류수와 하이드라진(H2NNH2) 수용액을 혼합하여 pH 7이 되도록 반응기에서 교반한 후; 2M 농도의 황산망간 용액 및 0.5M 농도의 암모니아 수용액을 상기 반응기에 투입한 후; 3M 농도의 암모늄수소카보네이트를 상기 반응기에 투입하여 반응시킴으로써 제조되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 72 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 58 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 21 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 17 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 7 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 3 중량부, 발효 제지슬러지 5 중량부, 잔토리졸 3 중량부, 실리콘계 소포제 0.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 0.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 바이오폴리머는 폴리락테이트(poly(lactic acid) 35 중량% 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate)) 65 중량%를 용액에 혼합하고 55℃에서 교반하여 혼합물을 제조한 후; 상기 제조된 혼합물을 유리판에 캐스팅한 후, 상온에서 3일 동안 건조시켜 제조된 것을 사용하였다: 또한, 상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 9 중량부를 접종하여, 37 ℃에서 56 시간 동안 발효시킨 것을 사용하였다.
또한, 상기 잔골재는 잔골재 중량 대비 실리카질 규사(평균입경: 1.8 mm) 87 중량% 및 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그 13 중량%를 포함하는 것을 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그는 MnO: 7중량%, SiO2: 49중량%, Al2O3: 21중량%, CaO: 12중량%, MgO: 9중량% 및 잔량의 Fe(철)과 불가피하게 함유되는 불순물로 구성된 것을 사용하였다.
<실시예 2>
균열제어형 결합재 43 중량% 및 잔골재 48 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 성능개선 혼화제 7 중량% 및 물 2 중량%를 더욱 첨가하여 강제식 믹서로 3분 동안 믹싱하여 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트(분말도: 6,560 cm2/g) 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 43 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물(분말도: 4,530 cm2/g) 54 중량부, 염화마그네슘 25 중량부, 탄산망간(평균입경: 72 μm, 구형) 8 중량부, 경질혈암단백석 7 중량부 및 클리노프틸로라이트 2 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였고; 상기 탄산망간은 증류수와 하이드라진(H2NNH2) 수용액을 혼합하여 pH 6.5가 되도록 반응기에서 교반한 후; 2M 농도의 황산망간 용액 및 0.7M 농도의 암모니아 수용액을 상기 반응기에 투입한 후; 별도로 3M 농도의 암모늄수소카보네이트와 하이드라진 용액 3 부피%를 혼합하고 상기 반응기에 투입하여 반응시킴으로써 구형의 입자로 제조된 것을 사용하였다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 77 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 63 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 19 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 11 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 5 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 7 중량부, 발효 제지슬러지 5 중량부, 잔토리졸 4 중량부, 실리콘계 소포제 0.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 0.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 발효 제지슬러지는 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였고; 상기 바이오폴리머는 폴리락테이트(poly(lactic acid) 35 중량% 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate)) 65 중량%를 용액에 혼합하고 55℃에서 교반하여 혼합물을 제조한 후; 상기 제조된 혼합물을 유리판에 캐스팅한 후, 루페올을 상기 바이오 폴리머 혼합물 100 중량부에 대하여, 10 중량부 범위로 추가로 도포하고 상온에서 3일 동안 건조시켜 제조되어; 인장강도(Tensile Strength) 45.3 Mpa, 인장탄성률(Tensile Modulus) 3.2 GPa 이고, 파단신율이 384%인 것을 사용하였다. 이때, 상기 루페올은 루핀 종자 및 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 7의 중량비로 가하여 65℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 사용하였다.
또한, 상기 잔골재는 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.
<실시예 3>
균열제어형 결합재 43 중량% 및 잔골재 48 중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 성능개선 혼화제 7 중량% 및 물 2 중량%를 더욱 첨가하여 강제식 믹서로 3분 동안 믹싱하여 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트(분말도: 6,560 cm2/g) 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 43 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물(분말도: 4,530 cm2/g) 55 중량부, 염화마그네슘 19 중량부, 탄산망간(평균입경: 72 μm, 구형) 7 중량부, 경질혈암단백석 5 중량부 및 클리노프틸로라이트 2 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물 및 구형의 탄산망간은 상기 실시예 2에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였고; 상기 경질혈암단백석은 루페올에 숙성된 것을 사용하였고, 이때, 상기 루페올에 숙성된 경질혈암단백석은 루핀 종자 및 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 7의 중량비로 가하여 65 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계; 상기 추출된 루페올을 경질혈암단백석과 혼합하여 슬러리로 제조한 후, 28 일 동안 숙성시켜 루페올에 숙성된 경질혈암단백석 슬러리를 제조하는 단계; 및 상기 루페올에 숙성된 경질혈암단백석 슬러리를 연마한 후, 건조하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 73 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 62 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 24 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 18 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 5 중량부, 발효 제지슬러지 3 중량부, 잔토리졸 3 중량부, 실리콘계 소포제 0.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 0.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 바이오폴리머는 상기 실시예 2에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였고; 상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 48 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 2 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 3 중량부를 더 혼합한 후; 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 11 중량부를 접종하여, 37 ℃에서 62 시간 동안 발효시킨 것을 사용하였다.
또한, 상기 잔골재는 상기 실시예 1 및 2에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 비교예를 제시한다. 후술하는 비교예 1은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.
<비교예 1>
조강 포틀랜드 시멘트(분말도: 6,560 cm2/g) 29 중량%, 칼슘설포알루미네이트 14 중량% 및 잔골재 48 중량%(실리카질 규사(평균입경: 1.8 mm))를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 7 중량% 및 물 2 중량%를 더욱 첨가하여 강제식 믹서로 3분 동안 믹싱하여 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
<시험예 >
아래의 실험들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
실험 1 (강도 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 압축, 휨 및 부착강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
강도
(MPa)		 휨 13.5 13.9 14.2 11.9
압축 67.3 69.7 70.2 55.2
접착 표준조건 2.0 2.4 2.8 1.1
온냉반복후 1.8 1.9 2.1 0.9
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물의 휨, 압축 및 부착강도는 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 월등히 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 2 (길이변화율 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
길이변화율(%) 0.01 0.01 0.01 0.08
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 길이변화율이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실험 3 (투수량 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 규정한 방법에 따라 투수량을 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다. 투수량이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
투수량(g) 0.8 0.6 0.5 2.4
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 투수량이 낮은 것을 확인할 수 있었다.
실험 4 (염화물 이온침투 저항성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 염화물 이온 침투 저항성시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
염화물 이온 침투 저항성
(coulombs)		 526 487 416 951
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 염화물 이온 침투 저항성이 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 5 (중성화 저항성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 중성화 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중성화 저항성 (mm) 0.7 0.5 0.3 2.0
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 6 (내약품성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준한 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성 시험의 측정결과를 아래의 표 6에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중량변화율
(%)		 염산 0.1 -0.15 -0.03 -0.7
황산 0.2 0.1 -0.02 0.9
수산화나트륨 0.15 -0.2 0.05 0.3
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 7 (동결융해 저항성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 7에 나타내었다. 동결융해는 콘크리트에 모세관 내에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 하기 표 7은 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내구성 지수 93 95 96 79
상기 표 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
실험 8 (내알칼리성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물의 내알칼리성 시험을 KS F 4042 (콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 준하여 포화 수산화 칼슘 용액(50±2)℃에서 28일 동안 담근 후 상온으로 냉각시켜 압축강도를 측정한 측정결과를 아래의 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
압축강도
(MPa)		 56.1 59.9 60.2 23.7
상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 압축강도가 높게 나타나 내알칼리성에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 9 (습기 투과 저항성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 습기투과 저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
습기 투과 저항성 (m) 1.4 1.2 0.9 2.3
상기 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험 10 (물흡수 계수 및 탈취성 측정)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 물흡수계수 시험을 수행하였고, KFIA-FI-1004에 의하여 암모니아 가스검지관에 따른 탈취성 시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
물흡수계수 (kg/m2ㆍh0.5) 0.12 0.10 0.08 0.48
탈취성 (탈취율, %) 89 92 94 82
상기 표 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 물흡수계수가 적게 나타나 내수성이 우수한 것을 확인할 수 있었고, 또한, 탈취성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험 11(먹는 물 수질 공정시험 및 대기오염물질 방출량 시험)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 국립환경과학원고시 제2018-66호에 의한 먹는 물 수질 공정시험 및 실내공기질공정시험기준 환경부고시 제2018-64호(소형챔버법)에 의한 대기오염물질 방출량 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
총대장균군(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 불검출
대장균(-/100mL) 불검출 불검출 불검출 불검출
중온일반세균(CFU/mL) 불검출 불검출 불검출 불검출
여시니아(-/2L) 불검출 불검출 불검출 불검출
톨루엔 방출량(mg/m2ㆍh) 불검출 불검출 불검출 0.16
포름알데히드 방출량
(mg/m2ㆍh)		 불검출 불검출 불검출 0.02
상기 표 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물은 물과 접촉시 대장균, 일반세균 및 여시니아와 같은 식중독균이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고습윤 환경에서 시공성이 우수한 고내수성 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물은 톨루엔 및 포름알데히드와 같은 대기오염물질이 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
실험 12(항균 시험)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 사용균주 Escherichia coli ATCC 8739, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 및 Salmonella typhimurium NCTC 12023에 의해 얻어진 항균시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
구분(CFU/film) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
Escherichia coli
ATCC 8739		 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 0.8×105
(63.6%)
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 초기농도 2.0×105 2.0×105 2.0×105 2.0×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 8.2×104
(59.0%)
Salmonella typhimurium NCTC 12023 초기농도 2.2×105 2.2×105 2.2×105 2.2×105
48시간 후 농도
(감소율, %)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 ＜25
(＞99.9%)		 0.5×104
(77.2%)
상기 표 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여 세균이 감소율이 월등이 높았는 바, 항균효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험 13(불연 시험)
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 국토교통부 고시 2020-263호(건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준)에 의한 대기오염물질 불연 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
질량감소율(%) 9.48 9.05 8.73 13.74
최고온도 및
최종 평형온도의 차(K)		 1.1 0.9 0.8 2.5
가스유해성시험(분:초) 15:55 16:15 16:45 14:45
상기 표 13에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여, 질량감소율(%), 최고온도 및 최종 평형온도의 차(K)가 적었고, 생쥐의 평균행동 정지시간이 연장된 것으로 확인할 수 있었다. 이로써, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 비하여, 우수한 불연성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물로서, 균열제어형 결합재 10 내지 80 중량%, 잔골재 10 내지 80 중량%, 성능개선 혼화제 0.01 내지 20 중량% 및 물 0.1 내지 30 중량%를 포함하며;
    상기 균열제어형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 40 내지 70 중량부, 칼슘 플로라이트 제련부산물 40 내지 70 중량부, 염화마그네슘 10 내지 30 중량부, 탄산망간 1 내지 10 중량부, 경질혈암단백석 1 내지 10 중량부 및 클리노프틸로라이트 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 성능개선 혼화제는 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 100 중량부에 대하여, 폴리아미드-이미드 공중합체 70 내지 80 중량부, 에톡시에틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리 올리고머릭 실세스퀴옥산 10 내지 30 중량부, 부틸(메트)아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 내지 30 중량부, 폴리락테이트(poly(lactic acid) 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate))를 함유하는 바이오 폴리머 1 내지 10 중량부, 폴리하이드록시알카노에이트 1 내지 10 중량부, 발효 제지슬러지 1 내지 10 중량부 및 잔토리졸 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
    상기 바이오폴리머는 폴리락테이트(poly(lactic acid) 0.1 중량% 내지 95 중량% 및 폴리(3-하이드록시프로피오네이트)(poly(3-hydroxypropionate)) 5 중량% 내지 99.9 중량%를 용액에 혼합하고 45 내지 55℃에서 교반하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 제조된 혼합물을 유리판에 캐스팅한 후, 루페올을 추가로 도포하고 상온에서 2 내지 3일 동안 건조시켜 바이오 폴리머를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 제조된 바이오폴리머는 인장강도(Tensile Strength) 40 내지 55 Mpa, 인장탄성률(Tensile Modulus) 2.0 내지 4.0 GPa 이고, 파단신율이 20 내지 600 %인 것을 특징으로 하는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021030585211-pat00003


  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것이고;
    상기 루핀 추출 루페올은
    루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및
    루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 특징으로 하는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발효 제지슬러지는
    제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 10 내지 50 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 0.1 내지 5 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 0.1 내지 5 중량부를 더 혼합한 후;
    쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 5 내지 15 중량부를 접종하여, 25 내지 40 ℃에서 48 내지 96 시간 동안 발효시킨 것을 특징으로 하는 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물.
  5. 제1항, 제3항, 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법으로서,
    콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 또는 열화된 부위를 제거하는 단계와,
    제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와,
    상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 균열제어 성능이 향상된 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와,
    단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 표면 마무리하고 양생하는 단계, 및
    표면 마감제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102477414B1 (ko) * 2022-06-08 2022-12-15 김준현 복합성능 모르타르 조성물 및 상기 복합성능 모르타르 조성물과 무기계 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 및 강재 구조물의 보수보강 공법
KR102546492B1 (ko) 2022-11-14 2023-06-22 박성현 콘크리트 구조물의 보수보강용 고기능성 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050120070A (ko) * 2004-06-18 2005-12-22 주식회사트라이포드 콘크리트(자기발열형 수경성 무기화합물)의 수밀성 개선및 균열 억제를 위한 규불화염계 수화열 저감제 조성물 및그 제조방법
KR100846159B1 (ko) 2007-12-21 2008-07-14 주식회사 승화이엔씨 콘크리트 구조물 단면 및 표면보수용 수용성폴리머모르타르 조성물 및 제조방법
KR101774509B1 (ko) 2016-11-18 2017-09-05 (주)위드엠텍 콘크리트 구조물 보수용 균열제어형 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 고내구성 보수방법
KR101832164B1 (ko) * 2017-09-06 2018-02-27 리플래시기술 주식회사 구조물 보수·보강용 자기 치유성 친환경 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물의 보수·보강 방법
KR101965886B1 (ko) 2018-07-12 2019-04-04 (주) 캐어콘 산업부산물을 이용한 자기치유 보수용 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR102065674B1 (ko) * 2019-06-28 2020-01-14 우리건설 주식회사 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 무기계 폴리머 몰탈 조성물 및 콘크리트 구조물의 단면보수보강방법
KR102065541B1 (ko) * 2019-05-20 2020-01-14 주식회사 삼성씨앤엠 표층강화형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수·보강 공법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050120070A (ko) * 2004-06-18 2005-12-22 주식회사트라이포드 콘크리트(자기발열형 수경성 무기화합물)의 수밀성 개선및 균열 억제를 위한 규불화염계 수화열 저감제 조성물 및그 제조방법
KR100846159B1 (ko) 2007-12-21 2008-07-14 주식회사 승화이엔씨 콘크리트 구조물 단면 및 표면보수용 수용성폴리머모르타르 조성물 및 제조방법
KR101774509B1 (ko) 2016-11-18 2017-09-05 (주)위드엠텍 콘크리트 구조물 보수용 균열제어형 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 고내구성 보수방법
KR101832164B1 (ko) * 2017-09-06 2018-02-27 리플래시기술 주식회사 구조물 보수·보강용 자기 치유성 친환경 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물의 보수·보강 방법
KR101965886B1 (ko) 2018-07-12 2019-04-04 (주) 캐어콘 산업부산물을 이용한 자기치유 보수용 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR102065541B1 (ko) * 2019-05-20 2020-01-14 주식회사 삼성씨앤엠 표층강화형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수·보강 공법
KR102065674B1 (ko) * 2019-06-28 2020-01-14 우리건설 주식회사 콘크리트 구조물의 열화방지 및 단면보수용 무기계 폴리머 몰탈 조성물 및 콘크리트 구조물의 단면보수보강방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102477414B1 (ko) * 2022-06-08 2022-12-15 김준현 복합성능 모르타르 조성물 및 상기 복합성능 모르타르 조성물과 무기계 표면보호 코팅제를 이용한 콘크리트 및 강재 구조물의 보수보강 공법
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