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KR101045982B1 - Manufacturing method of ultrafast waterproof concrete road pavement composition using modified acrylic polymer and road pavement composition prepared thereby - Google Patents

Manufacturing method of ultrafast waterproof concrete road pavement composition using modified acrylic polymer and road pavement composition prepared thereby Download PDF

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KR101045982B1
KR101045982B1 KR1020110004892A KR20110004892A KR101045982B1 KR 101045982 B1 KR101045982 B1 KR 101045982B1 KR 1020110004892 A KR1020110004892 A KR 1020110004892A KR 20110004892 A KR20110004892 A KR 20110004892A KR 101045982 B1 KR101045982 B1 KR 101045982B1
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South Korea
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cement
road pavement
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박필환
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(주)아이에스오코리아
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Abstract

본 발명은 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물에 관한 것으로서, 이는 상온에서 아스팔트콘크리트 도로와 시멘트콘크리트 도로의 신규 또는 보수 도로포장에 적용하여 방수성, 내구성 등을 향상시키기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 초속경 방수시멘트와 골재의 혼합물을 제조하는 제1 단계와; 개질 아크릴 폴리머와 물의 배합수를 제조하는 제2 단계와; 상기 혼합물 및 배합수를 믹싱하는 제3 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하여, 종래의 라텍스를 이용한 교면 포장용 속경성 콘크리트(VES-LMC) 조성물과는 달리, 교면포장재의 방수성을 부여할 뿐 만 아니라 각종 아스콘 포장도로의 보수포장 시 고강도, 고접착력, 경제성, 작업성, 내구성, 마감성 등을 개선할 수 있도록 한다.The present invention relates to a method for preparing a super fast-waterproof concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer and a road pavement composition prepared by the same, which is applied to new or repaired road pavement of asphalt concrete road and cement concrete road at room temperature, It is for improving durability. To this end, the present invention comprises a first step of producing a mixture of cemented carbide waterproof cement and aggregate; A second step of preparing a blended water of the modified acrylic polymer and water; The third step of mixing the mixture and the blended water; characterized in that consisting of, unlike the conventional fast curing paving concrete (VES-LMC) composition using latex, not only gives the waterproofing of the cross-linking packaging material, but also various It is possible to improve the high strength, high adhesion, economic efficiency, workability, durability, and finish when repairing and paving asphalt road.

Description

개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물{METHOD FOR MANUFACTURING ROAD PAVEMENT MATERIAL OF VERY-EARLY STRENGTH WATERPROOF CONCRETE USING REFORMING ACRYLIC POLYMER AND ROAD PAVEMENT MATERIAL MANUFACTURED BY THIS}TECHNICAL FIELD OF MANUFACTURING ROAD PAVEMENT MATERIAL OF VERY-EARLY STRENGTH WATERPROOF CONCRETE USING REFORMING ACRYLIC POLYMER AND ROAD PAVEMENT MATERIAL MANUFACTURED BY THIS}

본 발명은 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상온에서 아스팔트콘크리트 도로와 시멘트콘크리트 도로의 신규 또는 보수 도로포장에 적용하여 방수성, 내구성 등을 향상시키기 위한 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a road pavement composition and a road pavement composition produced by the same, more specifically, to improve the waterproofness, durability, etc. by applying to new or repair road pavement of asphalt concrete road and cement concrete road at room temperature The present invention relates to a method for producing a superfast waterproof concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer, and a road pavement composition prepared thereby.

일반적으로 교량의 바닥판은 시공 초기부터 소성수축 및 건조수축에 의한 균열이 발생되기 쉽고 반복되는 교통하중과 다양한 환경조건에 직접적으로 노출되어 교량 부재중 파손이 가장 빈번한 부재로써, 바닥판 상면에 표면처리 후 교면포장을 하게 되는데 교면 포장재의 구비 요건은 평탄성 확보가 용이하며 방수성이 크며 휨인장강도가 커서 균열에 대한 저항성이 있어야 하고, 바닥 콘크리트와 접착강도가 커야 하지만, 아스팔트 콘크리트 교면포장에서의 단점으로 지적되는 바닥 콘크리트면(Slab)과 포장체 사이에 방수층 시공의 필요성과 들뜸, 체류수 발생, 염화물 침투로 구조물 손상, 잦은 보수공사로 인한 관리비 증가와 민원문제가 발생하며, 콘크리트 마모층 교면포장에서는 교면의 평탄성 미확보로 인한 승차감이 불량, 주행소음 증가, 방수성 및 균열 저항성이 낮아 우수 및 염화물 침투로 바닥 콘크리트의 조기 열화에 의한 내하력 저하 등이 발생하여 국내에도 라텍스 혼합 개질 콘크리트(LMC)를 이용한 교면포장공법이 도입되었다.
Generally, the bottom plate of a bridge is the most frequent member in bridge members because it is easily exposed to cracks due to plastic shrinkage and dry shrinkage from the beginning of construction, and is directly exposed to repeated traffic loads and various environmental conditions. After the cross-section paving, the requirements for the cross-section paving are easy to secure flatness, high waterproofness, large flexural tensile strength and resistance to cracking. There is a need for waterproofing layer construction between the slab and the pavement pointed out, lifting water, water generation, damage to the structure due to chloride penetration, increased maintenance costs due to frequent repair work, and civil complaints. Poor ride quality due to lack of flatness of bridge, increased driving noise, waterproof And cracking resistance is excellent and the low chloride penetration by reduced carrying capacity due to the early deterioration of concrete floors, etc. generated by the bridge deck has been introduced packing method using a latex blend modified concrete (LMC) in Korea.

일반 콘크리트에 스타이렌-부타디엔 공중합 라텍스를 사용하여 동결융해와 스케일링에 대한 저항성이 좋고 폴리머시멘트 복합수화물에 의한 중성화방지 등 내구성이 좋은 교면포장재 및 콘크리트 포장재로 연구개발한 여러 공법들이 적용되어 왔으나, 도로의 교통차단을 필요로 하는 보수공사는 도로정체와 더불어 이용자의 불편을 야기하므로 초속경 시멘트를 이용한 도로포장재 개발품들이 선을 보이고 있다. 특히 공사개시 후 3~5시간 내에 교통을 개방해야 하는 바 속경성 콘크리트가 사용되지만 초속경 시멘트의 구성광물 특성상 동결융해 저항성, 내구성 등이 일반 포틀랜드 시멘트에 비해 취약해 보수 후에도 다시 재보수를 해야 하는 경우가 자주 발생하는 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는 콘크리트의 내구성을 보완하기 위해 수성 SBR 라텍스를 사용한 폴리머 초속경 콘크리트가 보수재료로서 활발히 이용되고 있으며, 이러한 폴리머를 이용한 초속경 콘크리트는 동결융해와 스케일링(scaling)에 대한 저항성이 우수하고 방수성과 부착성이 높아 초속경 시멘트와 물, 골재만을 사용할 때의 단점을 크게 보완하고 도로 보수공사의 품질을 높이는데 크게 기여하였다.
Although styrene-butadiene copolymerized latex is used for general concrete, various construction methods developed by using durable cross-linking and concrete pavement, such as resistance to freeze-thawing and scaling and prevention of neutralization by polymer cement complex hydrate, have been applied. Renovation works that require traffic blocking cause road inconvenience and users' discomfort, and road paving products using cemented carbide are showing good line. In particular, fast-moving concrete is used because the traffic must be opened within 3 to 5 hours after the start of construction, but the freeze-thawing resistance, durability, etc. are weaker than general Portland cement due to the properties of superhard cement. There is a problem that often occurs. Accordingly, in order to supplement the durability of concrete, polymer cemented carbide concrete using aqueous SBR latex has been actively used as a repair material, and cemented carbide concrete using such polymer has excellent resistance to freezing-thawing and scaling. Due to its high waterproofness and adhesiveness, it greatly compensated for the shortcomings of using only cemented carbide, water and aggregate, and greatly contributed to improving the quality of road repair work.

현행 교량바닥판 보수 및 교면 재포장용 초속경 LMC의 품질관리 기준에 의하면 초속경시멘트, 라텍스, 초속경 LMC 배합기준 그리고 경화 후 압축, 접착강도, 균열에 대한 규정이 있다. 초속경 시멘트의 품질기준에는 분말도, 안정도, 응결시간, 압축강도의 기준이 있으며, 라텍스의 품질기준에는 고형분 함유량, pH, 응고량, 점도, 표면장력, 200번체 잔유량, 평균입자크기, 동결융해안정성, 부타디엔함유량의 기준이 있다. 초속경 LMC 배합기준에는 압축강도, 단위라텍스량, 물/시멘트비, 굵은골재치수, 슬럼프, 공기량의 범위가 기준으로 제시되고 있다. 그러나, 교량바닥판 보수 및 교면재포장용 요구물성에 적합한 재료의 선정에 기준이 특정제품군으로 한정되어 품질향상에 제한이 되고 있는 실정인데, 특히 수성 스타이렌-부타디엔 라텍스(SBL, Styrene Butadien Latex)는 스타이렌과 부타디엔의 공중합체로 스타이렌의 함유량이 60-70%, 부타디엔이 30-40%로 사용량이 정해져 있으며, 합성된 폴리머를 물에 유화시켜 분산시킨 입자의 평균크기를 140-250nm로 규정해 놓고 있다. 폴리머 입자들은 건조과정에서 연속적인 접촉과 필름형성의 과정을 거쳐 필름의 특성에 따라 용도가 정해진다. Tg(유리전이온도)가 100℃ 정도인 스타이렌의 사용량이 많으면 탄성이 줄어들고 끈적임이 적어지는 특성을 가지며, 주요 용도는 제지코팅, 섬유코팅이고 시멘트 혼화용으로도 사용이 되는 제품이다. 폴리머의 필름특성을 제대로 이용하기 위해서는 해당 폴리머의 필름형성최저온도(MFFT) 이상에서 작업하여야 하며, 폴리머시멘트 복합체 물성에 중요한 인자이다. 국내에서 범용적으로 사용되고 있는 시멘트용 수성 에멀젼 또는 수성 라텍스는 아크릴계, 초산비닐계, 스타이렌-부타디엔라텍스 등이 있으며 초산비닐계는 2-30㎛의 평균입경을 가져 접착용도로, 아크릴계디스퍼전이나 스타이렌부타디엔 라텍스는 0.1-0.3㎛의 평균입경으로 시멘트개질 제품으로 많이 사용된다. 용도에 따라 스타이렌이 많이 함유된 제품은 자외선에 황변이 생겨 분해되기 때문에 내부용으로, 자외선에 강한 아크릴 제품은 외부 노출용으로 구분된다.
According to the current quality control standards of superhard LMC for bridge deck repair and resurfacing, the superhard cement, latex and superhard LMC formulation standards and compression, adhesive strength and cracking after hardening are specified. The quality standards of cemented carbide are based on powder level, stability, condensation time and compressive strength, and the quality standards of latex are solid content, pH, solidification amount, viscosity, surface tension, residual volume of 200, average particle size and freeze-thawing. There is a standard of stability and butadiene content. The ultrafast diameter LMC formulation is based on the range of compressive strength, unit latex amount, water / cement ratio, coarse aggregate size, slump, and air volume. However, the criteria for selecting materials suitable for bridge deck repair and bridge material packaging requirements are limited to specific product groups, and the quality improvement is limited. In particular, water-based styrene-butadiene latex (SBL) Copolymer of styrene and butadiene, the amount of styrene is used is 60-70%, butadiene is 30-40%, and the average size of particles dispersed by emulsifying the synthesized polymer in water is defined as 140-250nm. I'm doing it. The polymer particles are used according to the characteristics of the film through a process of continuous contact and film formation during drying. If the amount of styrene having a Tg (glass transition temperature) of about 100 ° C. is high, the elasticity is reduced and the stickiness is less. The main uses are paper coating, fiber coating, and cement mixing. In order to properly use the film properties of the polymer, it is necessary to work above the film formation minimum temperature (MFFT) of the polymer and is an important factor in the properties of the polymer cement composite. Aqueous emulsions or latexes for cement, which are widely used in Korea, include acrylic, vinyl acetate, and styrene-butadiene latex, and vinyl acetate has an average particle diameter of 2-30 µm for adhesion purposes. Styrenebutadiene latex is used as a cement-modified product with an average particle diameter of 0.1-0.3㎛. Depending on the application, styrene-rich products are yellow for UV rays and decompose, so they are classified for internal use and UV-resistant acrylic products for external exposure.

시멘트의 강한 성질을 보완하기 위해 탄성이 좋은 폴리머를 사용하는 재료를 학계에서는 폴리머시멘트(PC)라 하며 폴리머시멘트를 이용한 콘크리트를 폴리머시멘트콘크리트(PCC 또는 PMC)라 한다. 시멘트혼화용 폴리머는 시멘트와 혼합 안전성이 중요하다. 폴리머가 시멘트와 혼합될 때 기계적 확산작용이나 시멘트에서 유리된 칼슘이온(Ca2+)에 의해 폴리머 디스퍼전이 응고되지 않도록 해야 한다. 폴리머시멘트콘크리트는 수 마이크로미터의 시멘트 입자가 물과 수화반응하여 입자성장하는 사이에 자리이동을 하면서 폴리머들끼리 필름을 형성하는 과정을 거쳐 복합수화물을 형성하고 이는 시멘트의 강도특성과 폴리머의 접착, 방수특성을 복합화 함으로써 방수성과 통기성을 향상시켜 궁극적으로 콘크리트의 중성화방지, 내마모성 증가, 동결융해저항성 등을 향상시켜 내구성을 좋게 한다.
In order to supplement the strong properties of cement, a material using high elastic polymer is called polymer cement (PC) in the academic world, and concrete using polymer cement is called polymer cement concrete (PCC or PMC). Cement admixtures are important for mixing with cement. When the polymer is mixed with cement, the polymer dispersion must not be solidified by mechanical diffusion or by free calcium ions (Ca 2+ ) in the cement. Polymer cement concrete forms composite hydrates through the process of polymers forming films by shifting particles between several micrometers of cement particles by hydration with water and growing particles. By combining waterproof properties, it improves waterproofness and breathability and ultimately improves durability by preventing concrete neutralization, increasing abrasion resistance, and freeze-thawing resistance.

폴리머시멘트의 물성에 영향을 미치는 인자는 폴리머의 종류, 폴리머시멘트 비(P/C,%), 온도이며, 작업성과 경화 후 물리적 특성이 영향을 받는다. 폴리머시멘트콘크리트의 평가는 콘크리트의 경화이전의 작업성에 대한 평가와 시공 후 경화체의 물성평가로 구분된다. 폴리머의 종류, 사용량에 따라 유동성, 점도, 공기량, 보수성 등 작업성에 미치는 영향이 크기 때문에 시멘트와의 상용성이 중요하며, 초속경 시멘트, 모래, 골재 등의 특성에 맞는 폴리머의 개질이 필요할 수도 있으며, 현장에서의 작업성을 고려한다면 폴리머콘크리트 배합조건에 적합한 폴리머를 선택할 수 있어야 한다.
Factors affecting the properties of polymer cement are the type of polymer, polymer cement ratio (P / C,%), temperature, and workability and physical properties after curing. Evaluation of polymer cement concrete is divided into evaluation of workability before hardening of concrete and evaluation of physical properties of hardened body after construction. Depending on the type and amount of polymer used, the compatibility with cement is important because of its large influence on workability, such as fluidity, viscosity, air volume, and water retention, and it may be necessary to modify the polymer to suit the characteristics of cemented carbide, sand, aggregate, etc. In particular, considering the workability in the field, it should be possible to select a polymer suitable for the polymer concrete mixing conditions.

최근까지 가장 보편화 되어 있는 SBR 라텍스를 이용한 초속경 폴리머개질콘크리트의 경우 전체적으로 품질향상은 되었지만 외기에 노출환경에서 시공할 경우 표면에서의 급격한 필름화로 겉마름현상이 생겨 표면마감성이 좋지 않고 표면부위 균열발생으로 사후에 표면처리를 별도로 하게 되기도 한다. 또한 SBR라텍스의 초기 수화후에 수분과 접촉시 백탁현상이 심하게 나타나는 현상은 필름화과정에서 균질한 건조피막이 이루어지지 않았음을 의미하며, 내수성의 약화로 이어져 도로의 장기수명 예측과정에서 자외선에 노출된 콘크리트 표면에서 내마모성이 약해지는 등 내구성의 한계가 나타나기도 한다. 이는 SBR 라텍스의 문제만이 아닌 폴리머시멘트계의 초기 수화반응 조건이 일정하게 관리되지 못함과 조기개통에 따른 표면처리시 작업공정에도 영향이 있다. 이러한 폴리머의 물성발현에 가장 큰 영향을 미치는 것이 시멘트이다. 특히 폴리머의 사용량이 시멘트의 15%에서 20%가까이 사용되는 도로포장재료에 있어서 수화조건에 구애받지 않고 양질의 물성을 발형하기 위해서는 강제반응형 시멘트가 필수적이고, 폴리머시멘트계에서 반응순서는 수분을 소모시키는 수화반응단계가 먼저 일어난 후 수분의 증발과정의 건조가 일어나게 된다. 수화반응이 정상적으로 이루어지지 않게 되면 표면부에서부터 필름의 건조가 먼저 이루어 지는데 이는 표면의 주름현상과 균열로 이어지게 된다.Although the quality of superhard polymeric modified concrete using SBR latex, which has been the most common until recently, has improved overall quality, when it is applied in an environment exposed to the outside air, the surface is rapidly dried due to rapid film formation on the surface, resulting in poor surface finish and surface cracking. As a result, the surface treatment may be performed separately. In addition, the phenomena of white turbidity when contacted with water after the initial hydration of SBR latex means that a homogeneous dry film was not formed during the filming process, which led to the weakening of water resistance, which was exposed to ultraviolet rays during the long-term life prediction of the road. There is a limit of durability, such as wear resistance is weak on the concrete surface. This may affect not only the problem of SBR latex but also the initial hydration reaction condition of polymer cement system and the work process during surface treatment due to early opening. Cement has the greatest influence on the physical properties of these polymers. Particularly in road pavement materials where the amount of polymer used is from 15% to 20% of cement, forced reaction cement is essential to exert quality properties regardless of hydration conditions, and reaction sequence consumes moisture in polymer cement system. Then, the hydration reaction step occurs, followed by drying of the evaporation process of water. If the hydration reaction is not normal, the film is dried from the surface first, which leads to wrinkles and cracks on the surface.

초속경 폴리머 시멘트 콘크리트에 사용되는 시멘트 제조방식으로는 첫째로 구성성분에 따라 칼슘플로로알루미네이트 광물인 C11A7CF2 (11CaO·7Al2O3·CaF2)을 주성분으로 하는 클링커에 포틀랜드 시멘트와 석고, 혼화제를 넣어 제조하는 방식(등록번호 10-0033581, 10-0005309, 일본 특개소 52-139819)이 있고, 둘째로는 칼슘알루미네이트 광물 중 CA(CaO·Al2O3), C2A(2CaO·Al2O3), C12A7 (12CaO·7Al2O3)를 주성분으로 하는 알루미나시멘트에 포틀랜드 시멘트, 석고 및 혼화제를 넣어 제조하는 방식이 있으며, 셋째로는 아윈계 클링커라는 칼슘설포알루미네이트 (3CaO·3Al2O3·CaSO4)를 주성분으로 하여 시멘트를 제조하는 방식(등록번호10-0755272, 10-0310657, 10-0220340, 10-0122033)이 있다. 그 중에서 세 번째 방식이 가장 최근에 나온 개량된 초속경 시멘트 조성물 제조방식으로서, 다른 기술에 비해 클링커의 소성온도가 낮아(1,200~1,350℃) 제조가 용이하며, 보통 포틀랜드 시멘트와 석고, 혼화제 등의 사용 조합비율을 적정하게 맞출 경우, 초기강도 발현성이 우수하고 장기강도도 안정적으로 발현되는 우수한 특성을 나타내고 있어 가장 보편적으로 사용되고 있다. 또한 속경성 콘크리트 제조에 있어서 지금까지는 단순히 아윈계 초속경 시멘트에 소포제와 물에 미리 녹인 응결지연제, 골재, 물을 혼합한 조성물(등록번호 10-0403979)을 제조하는 방식에 따르거나, 아윈계 초속경 시멘트에 사용되는 라텍스를 SBR 라텍스와 아크릴수지를 같이 혼합하여 사용하는 방법(등록특허 10-0807850, 10-0696313)이 제안되고 있으며, 그 밖에 시멘트 중에 혼화재로서 플라이애쉬나 실리카퓸, 고로 슬래그 미분말 등을 혼합하는 방법(등록특허 10-0696313,10-0618297, 공개특허 10-2005-0031097) 등이 연구되고 있다. 이러한 속경성 콘크리트 제조용 시멘트는 통상적으로 물과 혼합하여 3~5 시간 안에 상용강도를 만족하도록 설계되어 있으나, SBR라텍스와 같은 수성 폴리머를 혼합하여 폴리머콘크리트나 모르타르로 사용할 경우에는 기존의 수화반응 기구나 물성발현 특성에 있어서 큰 차이가 있게 된다. 특히 혼합재로 반응성이 느린 플라이애쉬, 슬래그미분말, 실리카퓸 등의 사용은 장기강도 측면에서는 유리할지 몰라도 초기강도를 요구하는 분야에서는 유효한 방법이 아니다.
The cement manufacturing method used for the cemented carbide polymer cement concrete is based on Clinker based on calcium fluoroaluminate mineral C 11 A 7 CF 2 (11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 ). Cement, gypsum and admixtures are prepared (Registration No. 10-0033581, 10-0005309, Japanese Patent Application No. 52-139819). Second, CA (CaO · Al 2 O 3 ), C among calcium aluminate minerals 2 a (2CaO · Al 2 O 3), C 12 a 7 (12CaO · 7Al 2 O 3) to which the method of manufacturing put a Portland cement, gypsum and admixtures to the alumina cement containing as a main component, and the third with ah wingye clinker Calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) as a main component is a method of manufacturing cement (Registration No. 10-0755272, 10-0310657, 10-0220340, 10-0122033). Among them, the third method is the latest method of manufacturing an improved cemented carbide cement composition. The clinker has a lower firing temperature (1,200 to 1,350 ° C) than other technologies, and is easy to manufacture. When the combination ratio is suitably used, the initial strength is excellent and the long-term strength is stably expressed. In addition, in the manufacture of fast-hard concrete, until now, simply according to the method of preparing a composition (registration number 10-0403979) in which an antifoaming agent and a coagulant retardant, aggregate, and water were previously dissolved in an Irwin-based cemented carbide cement or A method of mixing latex used in cemented carbide cement with SBR latex and acrylic resin is proposed (Patent 10-0807850, 10-0696313), and fly ash, silica fume, blast furnace slag as a mixed material in cement. Methods of mixing fine powders and the like (registered patent 10-0696313, 10-0618297, and published patent 10-2005-0031097) and the like have been studied. Cement for the manufacture of fast-hard concrete is usually designed to meet the commercial strength within 3 to 5 hours by mixing with water, but when used as a polymer concrete or mortar by mixing an aqueous polymer such as SBR latex or There is a big difference in the property expression properties. In particular, the use of fly ash, slag fine powder, silica fume, etc., which are slow in reactivity, may be advantageous in terms of long-term strength, but it is not an effective method in the field requiring initial strength.

초속경 시멘트의 강도는 물과 접촉 직후 시멘트와 소석회 등으로부터 용출되는 Ca2+ 이온과 칼슘알루미네이트로부터 용출되는 Al3+이온이 반응을 하여 칼슘알루미네이트 수화물(CaO·Al2O3·nH2O)을 생성하고, 곧이어 시멘트 중의 석고와 반응하여 에트링자이트(3CaO·Al2O3·3CaSO4· 32H2O)를 생성시켜 급속하게 경화됨으로써 조기에 발현된다.The strength of the cemented carbide is measured by Ca 2+ ions eluted from cement and slaked lime and Al 3+ ions eluted from calcium aluminate immediately after contact with water, resulting in calcium aluminate hydrate (CaO · Al 2 O 3 · nH 2 O), which is then reacted with gypsum in cement to produce ettringite (3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O) to rapidly cure.

따라서 초속경 시멘트의 강도발현 시기와 강도발현율, 작업성과 같은 품질을 좌우하는 것은 이러한 에트링자이트 광물 생성반응 속도와 생성량의 제어기술, 생성 수화물을 안정적으로 유지하는 기술에 달려있으며, 특히 아윈계 클링커광물(3CaO·3Al2O3·CaSO4)과 석고, 소석회 및 시멘트 일부의 성분들은 물과 혼합시 반응성이 높아 활발하게 수화반응을 일으키므로, 에트링자이트 수화물을 생성시키는 반응이 수분에서 수십분 내에 빠르게 진행하게 된다. 여기서 설페이트(SO4 2-)와 결합된 에트링자이트 수화물은 불안정한 수화물로 구성조성을 유지하는 각 성분들의 공급이 부족할 경우 모노설페이트(3CaO·Al2O3·CaSO4· 12H2O) 와 칼슘알루미네이트 수화물(CaO·Al2O3·nH2O) 등으로 전이되어 강도발현이 낮아지게 된다.
Therefore, the quality of superhard cement, such as the strength expression rate, strength expression rate, and workability, depends on the control of the rate and amount of ettringite mineral formation, and the technology of stably maintaining the hydrate. Clinker minerals (3CaO · 3Al 2 O 3 · CaSO 4 ) and some components of gypsum, hydrated lime and cement are highly reactive when mixed with water, causing active hydration reactions. You'll be on your way in minutes. Here, ettringite hydrate combined with sulfate (SO 4 2- ) is monosulfate (3CaO · Al 2 O 3 · CaSO 4 · 12H 2 O) and calcium when there is insufficient supply of each component that maintains its composition as an unstable hydrate. Transition to aluminate hydrate (CaO.Al 2 O 3 .nH 2 O) or the like results in low strength expression.

일반적으로 폴리머시멘트의 수화반응에서 혼합초기에는 시멘트 입자의 흡착특성과 폴리머의 증점효과로 페이스트의 점도가 폴리머시멘트 비 0.15 일 경우 거의 10배 정도인 5000cps(Brookfield, 23℃)까지 올라가 Ca이온의 용출량 감소와 확산속도 지연에 의해 수화반응이 현저히 지연되어 강도특성 및 폴리머의 필름형성도 늦어지게 된다. 이러한 문제를 개선하고자, 광물조성 중에 특정량의 유리 CaSO4를 인위적으로 존재하도록 한 아윈계 클링커 분쇄물과 포틀랜드 시멘트, 석고, 응결조절제, 경화촉진제 등을 적절하게 혼합하여 제조한 방법(등록특허 10-0755272)도 제안되고 있으나, 기술된 바와 같은 특성으로 인해 초속경 폴리머콘크리트 제조시 초기에 소요강도를 얻기 위해서는 초기 수화특성이 우수한 초속경 시멘트가 사용되어야 하고, 초속경시멘트가 반응할 때까지 콘크리트의 내외부간 균질한 습윤상태를 유지하여 표면부의 겉마름 현상을 없애주어야 하며, 경화 후 강도와 접착력, 방수성 등의 다양한 변수가 존재하는 이유로, 보다 우수한 강도발현, 경화촉진 등을 위해서는 재료 및 배합설계에 대한 다양한 연구가 필요한 실정이다.
In general, during the hydration reaction of polymer cement, the adsorption characteristics of cement particles and the thickening effect of the polymer increase the viscosity of the paste to 5000 cps (Brookfield, 23 ℃), which is almost 10 times when the viscosity of the polymer cement is 0.15. Due to the decrease and delay of diffusion rate, the hydration reaction is significantly delayed, which leads to a delay in strength characteristics and polymer film formation. In order to improve this problem, a method prepared by appropriately mixing the Arwin-based clinker pulverized to artificially present a certain amount of free CaSO 4 in the mineral composition and portland cement, gypsum, coagulation control agent, curing accelerator (see Patent 10). -0755272) is also proposed, but because of the properties described, in order to obtain the required strength in the manufacture of cemented carbide polymer concrete, cemented carbide with excellent initial hydration characteristics should be used, and concrete until cemented carbide is reacted. It is necessary to maintain the homogeneous wet state between inside and outside of the surface to eliminate the dryness of the surface part.There are various variables such as strength, adhesive strength and waterproofness after curing. Various research on the situation is required.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 폴리머 라텍스를 이용한 도로보수용 속경성 콘크리트 조성물과는 달리, 폴리머 사용량이 많은 배합에서 수화도가 우수한 초속경 시멘트를 제조하고 자외선에 안정성이 우수한 아크릴 디스퍼전에 소수성과 시멘트와의 상용성을 향상시킬 수 있는 특성을 부여하여 교면포장 및 보수재료의 품질을 속경성 콘크리트 요구물성에 맞도록 경제적인 배합 조성물을 도출함으로써 작업성과 강도증진, 내구성, 경제성이 개선된 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, unlike the conventional fast-concrete concrete composition for road repair using a polymer latex, to produce a super fast cement having a high degree of hydration in a high polymer usage formulation The acrylic dispersant with excellent stability is given to UV rays to improve the compatibility with hydrophobicity and cement. Improved strength, durability and economy It is an object of the present invention to provide a method for producing a superfast waterproof concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer and a road pavement composition prepared thereby.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 초속경 방수시멘트 및 골재의 혼합물을 제조하는 제1 단계와; 개질 아크릴 폴리머와 물의 배합수를 제조하는 제2 단계와; 상기 혼합물 및 배합수를 믹싱하는 제3 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention, the first step of producing a mixture of cemented carbide waterproof cement and aggregate; A second step of preparing a blended water of the modified acrylic polymer and water; And a third step of mixing the mixture and the blended water.

여기서 상기 초속경 방수시멘트는 칼슘설포알루미네이트(3CaOㆍ3Al2O3ㆍCaSO4)를 포함하는 아윈계 클링커 분말과, 무수석고 및 반수석고가 혼합된 석고분말과, 포틀랜드 시멘트와, 실리카흄을 포함하거나, 고유동화제, 응결지연제, 경화촉진제, 실란으로 처리된 방수용 분말수지, 수축저감제 및 소포제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Here, the cemented carbide waterproofing cement includes an Arwin-based clinker powder including calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ), gypsum powder mixed with anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum, portland cement, and silica fume. In addition, it is characterized in that it further comprises a high fluidizing agent, a coagulation delay agent, a curing accelerator, a waterproof powder resin treated with silane, a shrinkage reducing agent and an antifoaming agent.

또한 상기 방수용 분말수지는 시멘트 또는 콘크리트 내 Si와 반응하는 실란을 유화시켜 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 에멀젼과 합성한 다음 분말화하여 제조되고, 상기 수축저감제는 습윤기능을 갖는 글리콜계 수축저감제인 것을 특징으로 한다.
In addition, the waterproof powder resin is prepared by emulsifying the silane reacting with Si in cement or concrete to synthesize with an EVA (Ethylene Vinyl Acetate) emulsion and then powderized, the shrinkage reducing agent is a glycol-based shrinkage reducing agent having a wetting function It features.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물은 종래의 폴리머 라텍스를 이용한 도로보수용 속경성 콘크리트 조성물과는 달리, 방수성과 초기 수화율을 높이도록 제조된 초속경 시멘트와, 시멘트와의 상용성을 높이면서 자외선에 내구성이 강한 아크릴계 폴리머를 폴리에틸렌 왁스 에멀전으로 개질한 개질 아크릴 폴리머를 사용함으로써, 타설 후 표면마감공정에서 표면의 습윤상태를 유지하여 겉마름 현상을 감소시키고 시공시의 작업성과 강도증진, 내구성 등을 개선시킬 수 있다.
As described above, the method of manufacturing a super-fast-waterproof concrete road pavement composition using the modified acrylic polymer according to the present invention, and the road pavement composition prepared thereby is waterproof, unlike the conventional fast-concrete concrete composition for road repair using a polymer latex The surface of the surface finishing process after casting is made by using a superhard cement manufactured to increase the initial hydration rate and a modified acrylic polymer modified with a polyethylene wax emulsion of an acrylic polymer which is highly durable against UV rays while increasing compatibility with cement. It can maintain the wet state of the product to reduce the dryness and improve the workability, strength and durability during construction.

이하, 실시예를 참조로 하여 본 발명에 따른 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 도로포장재 조성물을 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the embodiments will be described a method for producing a super-fast-waterproof concrete road pavement composition using the modified acrylic polymer according to the present invention and the road pavement composition prepared thereby.

본 발명에 따른 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법은 기본적으로 초속경 방수시멘트 및 골재의 혼합물을 제조하는 제1 단계와, 개질 아크릴 폴리머와 물의 배합수를 제조하는 제2 단계와, 상기 혼합물 및 배합수를 믹싱하는 제3 단계로 이루어진다.
According to the present invention, a method of manufacturing a cemented carbide waterproof concrete road pavement composition using the modified acrylic polymer basically includes a first step of preparing a mixture of cemented carbide waterproofing cement and aggregate, and a second step of preparing a blended water of the modified acrylic polymer and water. And a third step of mixing the mixture and the blended water.

본 발명에서 사용되는 상기 초속경 방수시멘트는 칼슘설포알루미네이트(3CaOㆍ3Al2O3ㆍCaSO4)를 포함하는 아윈계 클링커 분말과, 무수석고 및 반수석고가 혼합된 석고분말과, 포틀랜드 시멘트와, 실리카흄을 포함하며, 이에 고유동화제, 응결지연제, 경화촉진제, 실란으로 처리된 방수용 분말수지, 수축저감제 및 소포제를 더 추가할 경우 보다 우수한 물성을 얻을 수 있다.
The cemented carbide waterproofing cement used in the present invention is an Arwin-based clinker powder containing calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ), gypsum powder mixed with anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum, and portland cement. And, silica fume, including a high fluidizing agent, coagulation delay agent, curing accelerator, silane-treated waterproof resin, shrinkage reducing agent and antifoaming agent can be obtained better properties.

하기의 표 1은 칼슘설포알루미네이트를 중량비 30~60% 포함하고 블레인에 의한 비표면적이 4,000~8,000cm2/g 인 아윈계 클링커를 분쇄한 분말 40~60중량부에 대하여, 블레인에 의한 비표면적이 4,000이~6,000cm2/g이고 무수석고와 반수석고가 혼합된 석고분말 20~40중량부와, 블레인에 의한 비표면적이 3,500~4,500cm2/g인 보통 포틀랜드시멘트 20~40중량부와, 블레인에 의한 비표면적이 150,000~250,000cm2/g 인 실리카흄 3~15 중량부를 혼합하여 제조된 초속경 시멘트의 물성을 나타낸 것이다.
Table 1 below shows 40 to 60 parts by weight of a powder containing calcium sulfoaluminate 30 to 60% by weight and pulverized Irwin-based clinker having a specific surface area of 4,000 to 8,000 cm 2 / g. 20 to 40 parts by weight of gypsum powder with a surface area of 4,000 to 6,000 cm 2 / g and anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum and 20 to 40 parts by weight of ordinary portland cement with a specific surface area of 3,500 to 4,500 cm 2 / g And, it shows the physical properties of the cemented carbide prepared by mixing 3 to 15 parts by weight of silica fume having a specific surface area of 150,000 to 250,000 cm 2 / g by the blain.

Figure 112011004058430-pat00001
Figure 112011004058430-pat00001

또한 상기 초속경 방수시멘트 100중량부에 대해, 고유동화제 0.3~1.0중량부와, 응결지연제 0.2~1.0중량부와, 평균입도 3~10㎛인 경화촉진제 0.1~1.0중량부와, 실란으로 처리된 방수용 분말수지 1.0~6.0중량부와, 수축저감제 0.2~1.0중량부와, 소포제 0.1~1.0중량부를 더 첨가할 시에 표 1의 초속경 방수시멘트보다 더욱 우수한 물성을 나타내었다.In addition, with respect to 100 parts by weight of the cemented carbide waterproofing cement, 0.3 to 1.0 parts by weight of a high fluidizing agent, 0.2 to 1.0 parts by weight of a coagulation delay agent, 0.1 to 1.0 parts by weight of a curing accelerator having an average particle size of 3 to 10 μm, and silane When added 1.0 to 6.0 parts by weight of the treated waterproof powder resin, 0.2 to 1.0 parts by weight of shrinkage reducing agent, and 0.1 to 1.0 parts by weight of the antifoaming agent, the physical properties were better than those of the super fast-water waterproofing cement of Table 1.

여기서 상기 방수용 분말수지는 시멘트 또는 콘크리트 내 SiO2와 반응하는 실란을 유화시켜 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 에멀젼과 합성한 다음 분말화하여 제조된 것으로, 보통 콘크리트 내 존재하는 기포(capillary pore)는 친수기인 OH 그룹이 수분과 쉽게 접촉하게 되지만 실란이 존재하게 되면 OH 그룹과 먼지 실란이 결합한 다음 기포 내 표면에 하이드로카본 그룹(알킬)을 형성하여 수분이 유입될 때 발수특성을 나타내게 되는 이유로 기술된 바와 같이 가공된 방수용 분말수지를 사용하게 되며, 알킬트리알콜시실란을 유화시켜 스프레이 건조방식으로 분말화한 것임에 따라 초속경 방수시멘트에 사용하면 분말도가 높음으로 인해 발생하는 점도상승 현상과 기포가 갇히게 되는 현상을 감소시킬 뿐만 아니라 미장성을 부드럽게 해주며 경화 후 콘크리트 조직 내에서 방수특성을 극대화시키게 된다.
Here, the waterproof powder resin is prepared by emulsifying the silane reacting with SiO 2 in cement or concrete to synthesize with an EVA (Ethylene Vinyl Acetate) emulsion, and then powderized. Usually, the air bubbles (capillary pore) present in concrete are hydrophilic groups. The OH group is easily in contact with moisture, but when silane is present, the OH group and the dust silane combine and then form a hydrocarbon group (alkyl) on the surface of the bubble to show water repellency when water is introduced. Processed waterproof powder resin is used, and emulsified alkyl trialcohol silane is powdered by spray drying method, so when used in cemented carbide waterproofing cement, viscosity increase phenomenon and bubble caused by high powder level are trapped. It not only reduces the phenomena, but also softens the plastering and after curing, To maximize the waterproof characteristics.

또한 상기 수축저감제는 습윤기능을 갖는 글리콜계 수축저감제로서, 초속경 폴리머 콘크리트 시공시 나타날 수 있는 현상 중에 분말도가 높은 초속경 방수시멘트와 나노 크기의 폴리머 입자가 혼합될 때 점도가 상승되며 끈적임이 증가하게 되는데, 외기에 노출된 현장에서 온도와 바람의 영향으로 인해 겉마름 현상이 증가하여 미장작업이 조금만 늦어져도 주름현상이나 표면의 잔균열이 증가하여 양생 후 표면처리 작업을 추가로 해야 하는 경우가 발생되기 때문에, 글리콜계 수축저감제, 예로써 2,2-Dimethyl-1,3-Propanediol의 고분자 물질을 첨가하여 각종 무기질 입자의 분산성 향상과 폴리머시멘트 슬러리의 습윤성을 증가시켜 작업 초기의 가사시간을 늘려주며, 표면에서의 급격한 수분이탈을 방지하여 표면의 균열발생을 현저히 감소시키게 된다.
In addition, the shrinkage reducing agent is a glycol-based shrinkage reducing agent having a wetting function, and the viscosity is increased when the superfine powder waterproof cement and the nano-sized polymer particles having high powder density are mixed during the phenomenon that may occur during construction of the superhard polymer concrete. Stickiness is increased. In the site exposed to outdoor air, the effect of temperature and wind increases the dryness and even a slight delay in the plastering process increases wrinkles or residual cracks on the surface. In order to improve the dispersibility of various inorganic particles and increase the wettability of the polymer cement slurry by adding a glycol-based shrinkage reducing agent such as 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, It increases the pot life of and significantly reduces the occurrence of cracks on the surface by preventing sudden moisture escape from the surface.

한편으로 폴리머는 단독으로 접착력과 강도를 얻을 수 없고, 시멘트 또한 단독으로 접착력과 탄성을 얻을 수 없으나, 시멘트 혼화형 폴리머는 시멘트와 결합되어 시멘트와 폴리머가 가진 각각의 물성을 상호 보완하는 시너지 효과를 얻을 수 있다. 폴리머는 수분이 증발하면서 필름을 형성하는데, 이 폴리머 피막이 시멘트 입자 사이에 형성되어 접착력과 탄성을 갖게 된다. 폴리머와 시멘트를 혼합한 폴리머 시멘트 페이스트에서 시멘트는 폴리머가 피막을 형성하도록 돕는 결합제 기능을 하고, 또한 폴리머시멘트의 강도는 습윤과 건조과정을 반복하는 양생조건에서 시멘트의 재수화를 통해 강도가 더욱 증가하며, 이는 충분한 수화반응과 폴리머의 필름형성이 잘 이루어지기 때문이다. 폴리머가 피막을 형성하기 위해서는 폴리머 입자가 물의 모세관압력에 의해 변형 융착되어야 하며, 그 변형 융착은 일정온도 이상에서만 가능하다. 폴리머가 막을 형성하는데 필요한 최저의 온도를 최저조막온도(MFFT, Minimum Film Forming Temperature)라 한다. 폴리머 입자 사이에 모세관 압력이 작용하여 입자간 융착으로 피막을 형성하는 과정에서의 온도, 즉 조막온도(造溫度)가 최저조막온도 보다 높은 조건(조막온도>MFFT)에서 건조시키면 견고한 피막이 형성되나, 반대로 조막온도가 최저 조막온도보다 낮은 조건에서는(조막온도<MFFT) 2단계의 변형 융착이 진행되지 않고 백색분말이 되어 피막이 형성되지 않는다. 이것은 다시 높은 온도에서 양생하거나 가열하여도 양호한 피막이 형성되지 않는다. 통상의 폴리머 디스퍼전은 0℃ 이상에서 각각 고유의 최저조막온도를 갖고, 시판되고 있는 시멘트혼화용 폴리머의 최저 조막온도는 보통 0~5℃의 범위가 많다. 최저 조막온도를 가장 크게 지배하는 것은 폴리머의 유리전이온도(Tg, glass transition temperature)이다. 유리전이온도는 폴리머의 분자량이 작을수록 점차 낮아지고, 폴리머에 가소제(可塑劑)를 첨가하여도 그 양에 비례하여 낮아진다. 이와 같이 시멘트와 혼합하여 사용하는 폴리머는 사용하는 환경에 따라 요구물성이 다르며 최적의 제품을 선택하거나 제조하여 사용하여야 한다.
On the other hand, the polymer alone cannot obtain the adhesive strength and strength, and the cement alone cannot obtain the adhesive strength and elasticity, but the cement miscible polymer is combined with the cement to complement each other's physical properties of the cement and the polymer. You can get it. The polymer forms a film as the water evaporates, and the polymer film is formed between the cement particles to have adhesion and elasticity. In the polymer cement paste mixed with polymer and cement, cement functions as a binder to help the polymer form a film, and the strength of the polymer cement is increased by rehydrating the cement under curing conditions that repeat the wet and dry processes. This is because of sufficient hydration reaction and film formation of the polymer. In order for the polymer to form a film, the polymer particles must be deformed and fused by capillary pressure of water, and the deformation fusion is possible only at a certain temperature or higher. The minimum temperature required for the polymer to form a film is called the minimum film forming temperature (MFFT). When the capillary pressure is applied between the polymer particles to form a film by fusion between particles, that is, when the film is dried at a condition where the film temperature is higher than the minimum film temperature (film temperature> MFFT), a firm film is formed. On the contrary, under the condition that the film forming temperature is lower than the minimum film forming temperature (film forming temperature <MFFT), the deformation fusion in two stages does not proceed and the white powder becomes white to form a film. This does not form a good film even when cured or heated again at a high temperature. Conventional polymer dispersions have their own minimum film forming temperatures above 0 ° C., and the minimum film forming temperatures of commercially available cement admixtures usually range from 0 to 5 ° C. The biggest governance of the lowest film temperature is the glass transition temperature (Tg) of the polymer. The glass transition temperature is lower gradually as the molecular weight of the polymer becomes smaller and lowers in proportion to the amount even when a plasticizer is added to the polymer. As such, the polymer used by mixing with cement has different properties depending on the environment used, and an optimal product should be selected or manufactured and used.

현재 초속경 LMC를 이용한 교량바닥판 포장보수 재포장시공지침에 의하면 SBR 라텍스의 품질기준을 아래의 표 2와 같이 제시하고 있으나, 일부 물성규격은 관련재료의 배합물성이나 시공품질의 관리항목으로 사용하기에 적합하지 않다.
According to the current guideline for repacking and repairing bridge deck plates using superhard LMC, the quality standards of SBR latex are shown in Table 2 below, but some of the material specifications are used as control items for the formulation properties and construction quality of related materials. Not suitable for

항목Item 시험규격Test specification 단위unit 결과result 고형분Solid content KS M 6516-2006KS M 6516-2006 %% 46-4946-49 200번체 잔유량200 residual flow KSA ISO 13320-1KSA ISO 13320-1 g/ℓg / ℓ 0.5 이하0.5 or less pHpH KS M 6516-2006KS M 6516-2006 8.5-12.08.5-12.0 동결-융해 안정성Freeze-thaw stability FHWA-RD-78-35FHWA-RD-78-35 0.1 이하0.1 or less 부타디엔함유량Butadiene Content FHWA-RD-78-35FHWA-RD-78-35 %% 30-4030-40 비중importance KS M 0004-1997KS M 0004-1997 응고량Amount of coagulation KS M 6030-2004KS M 6030-2004 %% 0.1이하0.1 or less 점도Viscosity KS M 6516-2006KS M 6516-2006 Mpa.sMpa.s 100이하100 or less 평균입자크기Average particle size FHWA-RD-78-35FHWA-RD-78-35 Å 1400-25001400-2500 표면장력Surface tension KS M 6516-2006KS M 6516-2006 dyn/cm.dyn / cm. 50 이하50 or less

기술된 바와 같은 이유로 본 발명에서 사용되는 상기 개질 아크릴 폴리머는 검증된 폴리머 시멘트 연구자료에 근거를 두고 시멘트 혼화형 폴리머의 물성기준을 적용하여 조절된 것으로, 먼저 폴리머의 성분은 합성 시 평균입자 크기 100~300nm를 고려하여 아크릴계로 정하고, 시멘트와 혼합되기 때문에 강알칼리 분위기에서 폴리머의 pH 값 차이에 의한 충돌을 피하기 위해 내알칼리 처리가 되어있는 것으로 사용한다. 미립자의 시멘트와 혼합되기 때문에 시멘트와의 혼합성을 좋게 하고 재료 내의 기포를 연행시키지 않아야 하며, 폴리머의 사용량에 대한 기준은 폴리머 시멘트 비(P/C ratio, %)에 따라 제반물성이 달라지므로 1.0~2.0의 범위안에서 사용되는 것이 바람직하며, 하기의 표 3은 본 발명에 사용된 개질 아크릴 폴리머의 물성결과를 나타낸 것이다.
For the same reason as described, the modified acrylic polymer used in the present invention is adjusted by applying the physical property standards of the cement miscible polymer based on the proven polymer cement research data. It is decided based on acrylic considering ~ 300nm, and it is mixed with cement so that it is alkali-treated to avoid collision due to the difference of pH value of polymer in strong alkali atmosphere. Since it is mixed with the cement of fine particles, it has good mixing with cement and does not entrain bubbles in the material.The standard for the amount of polymer used depends on the polymer cement ratio (P / C ratio,%). It is preferable to use within the range of ˜2.0, Table 3 below shows the physical properties of the modified acrylic polymer used in the present invention.

시험항목Test Items 표준Standard 단위unit 기준standard 결과result 고형분Solid content KS M 6516-2006KS M 6516-2006 %% 46-4946-49 5050 200번체 잔유량200 residual flow KSA ISO 13320-1KSA ISO 13320-1 g/ℓg / ℓ 0.5 이하0.5 or less 0.10.1 pHpH KS M 6516-2006KS M 6516-2006 8.5-12.08.5-12.0 9.29.2 동결-융해 안정성Freeze-thaw stability FHWA-RD-78-35FHWA-RD-78-35 0.1 이하0.1 or less NANA 비중importance KS M 0004-1997KS M 0004-1997 1.0161.016 응고량Amount of coagulation KS M 6030-2004KS M 6030-2004 %% 0.1이하0.1 or less 0.060.06 점도Viscosity KS M 6516-2006KS M 6516-2006 Mpa.sMpa.s 100이하100 or less 4949 평균입자크기Average particle size FHWA-RD-78-35FHWA-RD-78-35 Å 1400-25001400-2500 16001600 표면장력Surface tension KS M 6516-2006KS M 6516-2006 dyn/cm.dyn / cm. 50 이하50 or less 3737

<실시예><Examples>

아윈계 클링커를 분쇄한 분말 50중량부에 대하여, 무수석고와 반수석고가 혼합된 석고분말 30중량부와, 보통 포틀랜드시멘트 30중량부와, 실리카흄 8중량부를 혼합하여 초속경 방수시멘트를 제조한 다음, 그 초속경 방수시멘트 100중량부에 대해, 고유동화제 0.6중량부와, 응결지연제 0.6중량부와, 경화촉진제 0.6중량부와, 실란으로 처리된 방수용 분말수지 3.0중량부와, 수축저감제 0.6중량부와, 소포제 0.6중량부를 더 첨가하여 도로 포장재 조성물을 제조하였으며, 아래의 표 4는 본 발명의 도로 포장재 조성물로 제조된 콘크리트의 물성시험 결과를 나타낸 것이다.
A superhard waterproof cement was prepared by mixing 30 parts by weight of gypsum powder mixed with anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum, 30 parts by weight of ordinary Portland cement, and 8 parts by weight of silica fume, based on 50 parts by weight of pulverized Irwin-based clinker. 100 parts by weight of the cemented carbide waterproof cement, 0.6 parts by weight of a high fluidizing agent, 0.6 parts by weight of a coagulation retardant, 0.6 parts by weight of a curing accelerator, 3.0 parts by weight of a waterproof powder resin treated with silane, and a shrinkage reducing agent. 0.6 parts by weight and the anti-foaming agent 0.6 parts by weight was further added to prepare a road pavement composition, Table 4 below shows the physical property test results of the concrete prepared from the road pavement composition of the present invention.

시험항목Test Items 시험규격Test specification 단위unit 기준standard 결과result 응결시간(초결)Condensation Time KS F 2436:2007KS F 2436: 2007 시:분hour minute 제출자료Presentation 4545 배합설계자료Formulation Design Data 압축강도(4시간)Compressive Strength (4 hours) KS F 2405:2005KS F 2405: 2005 MPaMPa 21이상21 or more 26.326.3 압축강도(1일)Compressive Strength (1 Day) KS F 2405:2005KS F 2405: 2005 MPaMPa (개방시간 기준)(Based on opening hours) 31.131.1 압축강도(7일)Compressive Strength (7 Days) KS F 2405:2005KS F 2405: 2005 MPaMPa 34.834.8 휨강도(4시간)Flexural strength (4 hours) KS F 2408:2000KS F 2408: 2000 MPaMPa 3.15이상3.15 or higher 5.735.73 휨강도(1일)Flexural Strength (1 day) KS F 2408:2000KS F 2408: 2000 MPaMPa (개방시간 기준)(Based on opening hours) 5.945.94 휨강도(7일)Flexural strength (7 days) KS F 2408:2000KS F 2408: 2000 MPaMPa 6.596.59 부착강도(4시간)Adhesion strength (4 hours) ASTM C 1583ASTM C 1583 MPaMPa 1.4이상1.4 or higher 1.81.8 부착강도(1일)Adhesion strength (1 day) ASTM C 1583ASTM C 1583 MPaMPa (개방시간 기준)(Based on opening hours) 2.62.6 부착강도(7일)Adhesion strength (7 days) ASTM C 1583ASTM C 1583 MPaMPa 3.13.1 길이변화율(21일)-경화수축Length change rate (21 days)-hardening shrinkage ASTM C 157ASTM C 157 %% 0.15이하0.15 or less 0.04610.0461 염소이온침투저항성 통과전하량(21일)Chlorine ion penetration resistance (21 days) ASTM C 1202ASTM C 1202 CoulombCoulomb 2000이하Less than 2000 124124 스케일링저항성(56cycles)Scaling Resistance (56cycles) SS 13 7244 A법SS 13 7244 A method kg/m2 kg / m 2 1.0이하1.0 or less 0.10.1 1cycle = 1일1cycle = 1 day 상대동탄성계수(동결융해,300cycles)Relative dynamic modulus of elasticity (freeze melting, 300 cycles) ASTM C 666ASTM C 666 %% 80 이상80 or more 8585 탄성계수(7일)Modulus of elasticity (7 days) ASTM C 469ASTM C 469 MpaMpa 3.4~7.0*1033.4 ~ 7.0 * 103 2979029790 마모저항성Wear resistance ASTM C 779ASTM C 779 mmmm 15이하(30분)15 or less (30 minutes) ASR저항성ASR resistance ASTM C 1260ASTM C 1260 %% 0.15이하0.15 or less 열팽창계수Coefficient of thermal expansion AASHTO TP 60AASHTO TP 60 0.80~12.0*10-6/℃0.80 ~ 12.0 * 10 -6 / ℃ 방수성(물흡수량)Waterproof (Water Absorption) KS F 4926KS F 4926 균열촉진시험(균열개시 시기)Crack promotion test (time for crack start) ASTM A 501 O-RINGASTM A 501 O-RING 균열촉진시험(균열폭)Crack Promotion Test (Crack Width) STM A 501 O-RINGSTM A 501 O-RING

표 4를 참조로 하면, 실시예에 따른 실험결과 본 발명의 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물의 물성결과가 기존의 물성기준 이상으로 나타났을 뿐만 아니라 작업성도 우수한 것으로 나타났으며, 특히 염분에 대한 침투저항성(염소이온 투수성)은 일반적으로 그 값이 4,000 coulombs 이상이면 염소이온 투수가 매우 높아 불량한 것으로, 4,000에서 2,000 coulombs 범위이면 보통수준으로, 2,000에서 1,000 coulombs 범위이면 낮은 수준으로, 1,000에서 100 coulombs 범위이면 매우 낮은 수준으로, 100 coulombs 이하이면 투수가 되지 않는 조건으로 평가하는데, 본 발명에 따른 도로포장재의 경우 염분에 대한 침투저항성이 124 coulombs로서 내염성이 아주 우수하게 나타났다.Referring to Table 4, the experimental results according to the embodiment showed that the physical properties of the super hard waterproof concrete road pavement composition using the modified acrylic polymer of the present invention was not only higher than the existing physical properties standards, but also excellent in workability. Penetration resistance (chlorine ion permeability), especially for salinity, is generally very high when its value is over 4,000 coulombs, and is poor. In the range of 1,000 to 100 coulombs, a very low level was evaluated. Under 100 coulombs, the water permeability was evaluated. In the case of the road pavement material according to the present invention, the penetration resistance against salinity was 124 coulombs.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 초속경 방수시멘트와 골재의 혼합물을 제조하는 제1 단계와;
개질 아크릴 폴리머와 물의 배합수를 제조하는 제2 단계와;
상기 혼합물 및 배합수를 믹싱하는 제3 단계;로 이루어지되,
상기 초속경 방수시멘트는 칼슘설포알루미네이트(3CaOㆍ3Al2O3ㆍCaSO4)를 포함하는 아윈계 클링커 분말과, 무수석고 및 반수석고가 혼합된 석고분말과, 포틀랜드 시멘트와, 실리카흄을 포함하며, 고유동화제, 응결지연제, 경화촉진제, 실란으로 처리된 방수용 분말수지, 수축저감제 및 소포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법.
A first step of preparing a mixture of cemented carbide waterproofing cement and aggregate;
A second step of preparing a blended water of the modified acrylic polymer and water;
A third step of mixing the mixture and the blended water;
The cemented carbide waterproofing cement includes an Arwin-based clinker powder including calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ), gypsum powder mixed with anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum, portland cement, and silica fume. A super fast-water-resistant waterproof concrete road pavement composition manufacturing method using a modified acrylic polymer, characterized in that it further comprises a high fluidizing agent, a coagulation delaying agent, a curing accelerator, a waterproof powder resin treated with a silane, a shrinkage reducing agent and an antifoaming agent.
청구항 3에 있어서,
상기 방수용 분말수지는 시멘트 또는 콘크리트 내 SiO2와 반응하는 실란을 유화시켜 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 에멀젼과 합성한 다음 분말화하여 제조되는 것을 특징으로 하는 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법.
The method according to claim 3,
The waterproof powder resin is a super fast-water-resistant waterproof concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer, characterized in that it is prepared by emulsifying the silane reacting with SiO 2 in cement or concrete to synthesize with an EVA (Ethylene Vinyl Acetate) emulsion Manufacturing method.
청구항 3에 있어서,
상기 수축저감제는 습윤기능을 갖는 글리콜계 수축저감제인 것을 특징으로 하는 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법.
The method according to claim 3,
The shrinkage reducing agent is a glycol-based shrinkage reducing agent having a wetting function, characterized in that the method for producing a super fast waterproofing concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 개질 아크릴 폴리머를 이용한 초속경 방수콘크리트 도로포장재 조성물 제조방법에 의해 제조된 도로포장재 조성물.A road pavement composition prepared by a method for producing a super fast-wearing waterproof concrete road pavement composition using a modified acrylic polymer, according to any one of claims 3 to 5.
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