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KR101308702B1 - 방수 칼라 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 공법 - Google Patents

방수 칼라 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 공법 Download PDF

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KR101308702B1
KR101308702B1 KR1020120068792A KR20120068792A KR101308702B1 KR 101308702 B1 KR101308702 B1 KR 101308702B1 KR 1020120068792 A KR1020120068792 A KR 1020120068792A KR 20120068792 A KR20120068792 A KR 20120068792A KR 101308702 B1 KR101308702 B1 KR 101308702B1
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KR
South Korea
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waterproof
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pigment
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Inventor
오규원
Original Assignee
(주)알피씨
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Publication date
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Abstract

본 발명은 도로 포장용 방수 칼라 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 공법에 관한 것이다. 본 발명의 방수 칼라 콘크리트 조성물은 물 150~200중량부; 시멘트 280~400중량부; 굵은 골재 600~1200중량부; 잔골재 600~1200중량부; 및 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제를 포함하는 방수 분말 1.0~6.0중량부, 코팅 안료 60~70중량부 및 섬유 보강제 6~13중량부를 포함하는 방수 칼라 분말 15~120중량부;를 포함한다. 본 발명에 따른 방수 칼라 콘크리트 조성물을 도로 포장에 적용하는 경우 도로의 방수성 및 방청성이 우수하며, 안료의 분산성이 우수하여 수려한 색상을 나타내며, 시공 후 장기간 동안 색상이 변화되지 않는 우수한 효과를 갖는다.

Description

방수 칼라 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 공법{WATER­PROOF COLOR CONCRETE COMPOSITION AND METHOD OF ROAD PAVEMENT USING THE SAME}
본 발명은 도로 포장용 방수 칼라 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 공법에 관한 것이다.
최근 환경 공해는 인체, 농작물 또는 건조물 등에 총체적인 영향을 미치고 있다.
특히, 산성비는 콘크리트 구조물에 침투하여 콘크리트의 중성화를 촉진하고 그 결과 철근에 녹이 발생하여 콘크리트의 균열과 함께 박리ㆍ박락을 발생시켜 구조물의 조기 노화를 유발한다.
또한, 지하 표층수는 이러한 산성비 등으로 인해 황산염, 탄산염 등이 용존되어 침식성 있는 물질로 변하고, 특히 해안 지역에서는 해수의 침투로 인해 지하 표층수 내의 염소, 황산염 등의 함유량이 높아져 구조체의 침식과 구조체 내의 철근 부식은 구조물에 악영향을 미친다.
콘크리트 구조물의 화학 물질에 의한 침식과 동결 융해에 대한 저항성을 높이기 위해서는 콘크리트 구조체 자체의 흡수성 및 투수성을 현저하게 감소시켜야 한다. 수밀성 향상을 위하여 콘크리트 화학 혼화제(감수제, 유동화제, AE제)를 사용하여 콘크리트 구조체 자체를 수밀화시켜 내수성 및 내구성을 증진시키는 것이 가능하나, 칼라 콘크리트의 경우에는 이러한 기능이 전무한 실정이다.
한편, 콘크리트에 다채로운 색상이 도입된 칼라 콘크리트는 안료의 분산성이 낮은 문제점 및 시공 후 자외선 등에 의하여 변색되는 문제점이 있었다.
관련 선행 기술을 살펴 보면, 특허출원 제1988-0006211호에서는 칼라 시멘트 조성물에서 백시멘트와 모래, 규사, 백반이 함유된 일반 안료와 물을 혼합하여 제조하는 칼라 시멘트 제조 기술이 개시되어 있으며, 특허출원 제1994-0017919호에서는 원적외선 세라믹 칼라 시멘트의 제조 방법 및 조성물로서 원적외선 세라믹 분말과 석고 분말, 탄산칼슘 분말을 혼합하여 시멘트를 제조하는 기술이 개시되어 있으며, 특허출원 제1999-0044427호에서는 칼라 방수 시멘트로서 구조물의 표면 마감용 칼라 방수 시멘트를 소개하고 있으나, 도로 포장용 콘크리트 제조에 사용하기는 부적절하다.
특허등록 제0520964호의 칼라 도로 포장 방법에서 다공성 아스팔트 포장에 시멘트 혼합물 및 칼라 폴리머 혼합물을 살포하는 방법을 소개하고 있으나, 이는 아스팔트 포장 방법이며, 상부에만 칼라층을 형성시키는 방법으로 강성이나 내구성, 내마모성 등 칼라 시멘트 콘크리트 포장과는 다른 방법이다. 특허출원 제 2004-0088108호의 콘크리트 구조물의 바탕 마감용 칼라 시멘트 몰탈은 콘크리트 표면에 칼라 몰탈층을 형성하는 것으로 도로 포장에 사용할 경우 미끄럼 저항성의 저하나 마모 및 벗겨짐에 의한 변색, 손상의 문제가 있어 적용이 곤란하다.
칼라 콘크리트의 제조 방법으로는 특허등록 제686254호의 이산화티탄-메타카올린계 백색 안료를 포함하는 백색 칼라 콘크리트 조성물, 특허등록 제588192호의 백색 칼라 콘크리트 조성물, 특허등록 제588191호의 흑색 칼라 콘크리트 조성물, 특허등록 제057970호의 고내구성 백색 칼라 콘크리트 조성물, 특허출원 제10-1993-0007847호의 칼라 콘크리트 제조 방법이 있으나, 도로 포장용으로는 적용하기 힘든 기술이다.
따라서, 칼라 콘크리트 자체의 방수성과 방청성을 개선시키고, 안료의 분산성 및 탈색 방지와 같은 다기능 고품질의 칼라 콘크리트가 절실히 요구된다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0895214 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0349087 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0902937 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0796209 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1001978
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 우수한 방수성과 방청성을 가짐과 아울러 수려한 색상을 지속할 수 있는 방수 칼라 콘크리트 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 본 발명의 상기 방수 칼라 콘크리트를 타설하여 칼라 콘크리트 도로를 포장하는 공법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 물 150~200중량부; 시멘트 280~400중량부; 굵은 골재 600~1200중량부; 잔골재 600~1200중량부; 및 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제를 포함하는 방수 분말 1.0~6.0중량부, 코팅 안료 60~70중량부 및 섬유 보강제 6~13중량부를 포함하는 방수 칼라 분말 15~120중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 칼라 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 코팅 안료는 안료 표면이 이산화티탄으로 코팅되는 것이 바람직하다.
상기 코팅 안료는 이산화티탄으로 코팅된 이후 알루미늄 수화 산화물로 더 코팅되는 것이 바람직하다.
상기 코팅 안료는 이산화티탄으로 코팅된 이후 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물로 더 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 본 발명의 상기 방수 칼라 콘크리트 조성물을 타설하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 공법을 제공한다.
상기 공법은 마감면 상에 아크릴 표면 강화제를 더 살포하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방수 칼라 콘크리트 조성물을 도로 포장에 적용하는 경우 도로의 방수성 및 방청성이 우수하며, 안료의 분산성이 우수하여 수려한 색상을 나타내며, 시공 후 장기간 동안 색상이 변화되지 않는 우수한 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자는 기존의 칼라 콘크리트에 방수성과 방청성 및 안료 분산성과 자외선에 의한 탈색 방지 효과를 향상시키고자 예의 노력한 결과 우수한 방수성과 방청성을 가짐과 동시에 색상이 수려한 콘크리트를 제조할 수 있었으며, 코팅 안료에 의한 자외선에 대한 탈색을 방지가 가능하여 시공 후에도 장기간 초기 색상을 유지할 수 있는 방수 칼라 콘크리트 조성물을 개발하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 물 150~200중량부; 시멘트 280~400중량부; 굵은 골재 600~1200중량부; 잔골재 600~1200중량부; 및 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제를 포함하는 방수 분말 1.0~6.0중량부, 코팅 안료 60~70중량부 및 섬유 보강제 6~13중량부를 포함하는 방수 칼라 분말 15~120중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 칼라 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트인 것이 바람직하고, 사용 목적에 따라 특수용의 시멘트로 대체할 수 있다.
상기 굵은 골재(coarse aggregate)는 천연 자갈과 인공 쇄석으로 이루어지며, 5mm의 체에 80~90% 이상 남는 콘크리트용 골재이다. 바람직하게는 직경 25mm 이하인 것을 사용한다.
상기 잔골재(fine aggregate)는 콘크리트용 골재 중 5mm의 체에 85% 이상 통과하는 골재를 말한다.
상기 방수 칼라 분말은 방수 분말에 코팅 안료 및 섬유 보강제를 포함하는 성분으로 본 발명에서 방수성과 방청성 및 안료의 분산성 및 탈색 방지 등에 효과를 나타낸다.
상기 방수 분말은 본 발명의 방수 칼라 콘크리트에 방수성과 방청성을 부여하기 위한 성분으로서 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제를 포함할 수 있다.
상기 흄드실리카는 초미립자, 즉 분말도 약 200,000cm2/g 정도의 입자로 되어 있으며 고순도 실리카가 70% 이상인 것이 바람직하다.
상기 규사는 자연 모래와 부순 모래로 바람직하게는 직경 0.5~2.0mm인 것을 사용하는 것이 적절하다.
상기 유동화제는 유동성을 확보하여 수밀성 확보 및 동결 융해의 저항성을 개선시킴으로써 내구성을 증진하기 위하여 사용하며, 예를 들어 폴리카르복시산계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계 분말을 사용할 수 있다.
상기 AE제(air-entraining agent)는 거품을 일으키는 성질이 뛰어난 계면활성제로서, 콘크리트 중에 작은 기포(氣泡)를 고르게 발생시켜 내동결 융해성(耐凍結融解性)·내식성(耐蝕性) 등 내구성을 개선한다. 또한, 프레시 콘크리트의 유동성을 좋게 하여 부어넣기 작업을 용이하게 하고, 굳은 콘크리트의 열전도율을 저하시키며, 수밀성(水密性)을 향상시키는 등 2차적인 효과도 있다.
상기 코팅 안료는 본 발명의 방수 칼라 콘크리트 조성물이 포장 시공될 경우 안료의 콘크리트 성분으로의 분산성을 좋게 하며, 시공된 후 색상의 변화를 현저히 줄여줄 수 있는 효과를 나타낸다.
상기 안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있으며, 무기 안료로는 예를 들어 아연산화물, 카본블랙, 티타늄 옥사이드, 안티몬 호이트, 블랙 산화철, 적 산화철, 적색 납, 카드늄 옐로우, 아연 설페이트, 리토폰, 바륨설파이트, 납황화물, 바륨 카본네이트, 백납, 알루미나 화이트, 알루미늄 하이드록사이드, 탄산칼슘, 실리콘 옥사이드, 탄산실리콘 등을 들 수 있고, 유기 안료로는 아조타입의 안료, 벤조이미다졸론 안료, 프탈로시안닌 안료(녹색, 청색), 티오인디고 안료, 안트라퀴논 안료, 플라바트론 안료, 인단트렌 안료, 안트라 피리딘 안료, 피란트론 안료, 이소인플리논 안료, 피닐렌 안료, 피리논 안료, 퀸나크리돈 안료 등을 들 수 있다.
상기 코팅 안료는 안료 표면이 이산화티탄으로 코팅되는 것이 바람직하다.
안료는 빛에 노출되게 되면, 자외선의 영향으로 쉽게 탈색되는 경향이 크다. 이러한 자외선을 반사 또는 흡수하기 위하여 안료의 표면에 이산화티탄 코팅층을 형성시킬 수 있다.
이산화티탄 코팅층의 코팅량은 안료 중량의 3 내지 25중량%인 것이 바람직하다. 이산화티탄의 코팅량이 3중량% 미만이면 적절한 빛의 확산 및 반사에 의한 자외선 차단 효과가 충분치 않고 25중량%를 초과하면 과도한 은폐 효과로 인하여 오히려 부자연스러운 안료 색상이 나타날 수 있다.
바람직한 구체적인 예로서, 안료에 이산화티탄 코팅층을 형성시키는 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
먼저, 안료 성분을 황산티타늄(Ti(SO4)2), 황산티타닐(TiOSO4), 사염화티탄(TiCl4) 및 테트라에톡시티탄(tetraethoxy titan)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 티탄 화합물 수용액에 투입한다. 그런 다음, 수용액을 60~90℃의 온도로 가온하여 티탄 화합물을 가수분해시킴으로써 안료 표면에 이산화티탄 코팅층을 형성한다. 이때, 티탄 화합물의 가수분해는 촉매 없이도 반응이 진행되지만, 선택한 티탄 화합물의 가수분해와 표면 흡착의 속도를 촉진시키기 위해 알칼리를 촉매로 사용할 수도 있는데, 후속 공정인 여과 및 세척 과정에서 잔류하는 문제 등을 고려할 때 암모니아수(NH4OH)와 우레아(urea)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 코팅 안료는 이산화티탄으로 코팅된 이후 알루미늄 수화 산화물로 더 코팅되는 것이 바람직하다.
본 발명의 안료는 상기 설명된 바와 같이 이산화티탄 코팅층에 의하여 자외선을 흡수 및 반사시킴으로써 안료의 탈색과 변색을 방지하는 효과를 갖지만, 이러한 이산화티탄 코팅층 자체도 일반적으로 빛에 대한 저항성이 부족하므로, 빛에 장기간 노출되는 경우 이산화티탄 코팅층 자체가 변색 또는 퇴색하거나 또는 분해되기 쉽다. 그러므로, 본 발명은 이산화티탄 코팅층 상에 알루미늄 수화 산화물(hydrated oxide)을 더 코팅할 수 있다.
이러한 알루미늄 수화 산화물의 코팅은 코팅 안료의 제조 과정 중에서 탈수 및 건조 등의 조작을 용이하게 해서, 상기 코팅은 또한 공업적인 측면에서 바람직하다.
알루미늄 수화 산화물의 코팅 양은 바람직하게는 이산화티탄에 대해 Al2O3로서 0.01~0.5중량%이다. 양이 상기 언급한 범위보다 더 작을 때는 의도하는 자외선으로부터 이산화티탄 코팅층을 보호하는 효과를 얻기 어렵고, 반면 범위보다 더 클 때는 수화 산화물에 함유된 결합수로 인하여, 코팅 안료가 콘크리트로의 분산성이 낮아진다.
상기 언급한 알루미늄 수화 산화물의 코팅은 이산화티탄 코팅층의 전 표면을 코팅할 필요는 없고, 의도하는 광저항을 얻을 수 있는 범위 내에서 부분적으로 비코팅된 부분을 함유할 수 있다.
또한, 상기 코팅 안료는 이산화티탄으로 코팅된 이후 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물로 더 코팅되는 것이 바람직하다.
아미노실란 화합물의 가수분해 생성물에 의한 코팅층 형성은 이산화티탄 코팅층의 표면과 서로 화학적으로 반응하여 아미노-포함 탄화수소기로 이산화티탄 표면을 코팅해서, 코팅 안료의 분산성을 증가시킨다.
본 발명에 사용되는 아미노실란 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 (1)에 의해 나타내어지는 화합물이다:
[화학식 1]
Rn-Si-(OR')4-n
[식 중에서, R은 아미노알킬기, 디아미노알킬기 및 트리아미노알킬기로 구성되는 군으로부터 선택된 탄소수 1~10을 가지는 아미노기 포함 탄화수소기이고, R'는 메틸기 또는 에틸기이고, n은 1-3의 정수이며, 단, n이 2 또는 3일 때, R은 동종의 아미노기 포함 탄화수소기 또는 이종의 아미노기-포함 탄화수소기 중 하나일 수 있고, 하나 이상의 R이 아미노기-포함 탄화수소기인 경우, 남아 있는 R(들)은 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1~10인 알킬기, 비닐기 또는 메트아크릴기일 수 있다].
R의 탄화수소기가 탄소수 11 이상을 가질 때, 아미노실란 화합물은 가수분해되기 어려울 뿐만 아니라, 이산화티탄 코팅층을 가진 안료는 열저항성이 부족하게 되어 안료 색상이 쉽게 변화되는 문제점이 있다.
아미노실란 화합물의 구체예는 N-β(아미노에틸) γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸) γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸) γ-아미노프로필메틸-디메톡시실란 및 γ-아미노프로필메틸디메톡시실란이고, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상 결합하여 사용된다.
본 발명의 가수분해 생성물은 상기 언급한 화학식으로 표시되는 아미노실란 화합물의 알콕시기가 가수분해되어 실라놀을 형성하는 생성물 및 실라놀이 서로 중축합을 해서 실록산 연결을 가지는 올리고머 또는 중합체를 형성하는 생성물이다. 가수분해 생성물은 본 발명의 목적에 해롭지 않은 범위 내에서 미반응 아미노실란 화합물을 부분적으로 포함할 수 있다.
본 발명에서 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물의 코팅 양은 이산화티탄에 대해 0.01~3.0중량%, 더 바람직하게는 0.02~1.0중량%이다. 양이 상기 언급한 범위보다 작을 때는 의도하는 효과를 얻기는 어렵고, 반면, 양이 범위보다 더 클 때는 첨가된 아미노실란 화합물의 양에 상응하는 바람직한 효과를 거의 얻을 수 없고, 경제적으로 불리하다.
상기 섬유 보강제는 콘크리트 혼합물에 첨가함으로써 보다 견고하고 내충격과 내마모성이 높은 수축 저감형 칼라 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다. 또는, 방수 칼라 콘크리트를 시공시 콘크리트 포장부의 크랙의 발생도 방지할 수 있다. 상기 섬유 보강제로는 예를 들어 PVA(polyvinyl acetate) 섬유, 목분, 야자수 등을 들 수 있으며, PVA 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
PVA 섬유는 인장강도 200~260×10N/mm2이고, 인장탄성율은 39~41×103N/mm2이며, 파단시 신율은 5~6%이고, 비중은 1.30의 물성을 갖는 것으로서 고강도 및 고탄성 특성을 보유하고 있어서 콘크리트의 균열 제어에 효과를 가진다. PVA 섬유는 5~15mm의 길이로 하여 첨가할 수 있다.
본 발명의 방수 칼라 콘크리트 조성물은 다음과 같은 성분비로 혼합 사용되는 것이 바람직하다.
바람직한 하나의 구체예로서, 본 발명의 상기 조성물은 방수 칼라 콘크리트 1m3 당 물 150kg, 시멘트 300kg, 굵은 골재 1000kg, 잔골재 1000kg 및 방수 칼라 분말 80kg을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 방수 칼라 분말은 방수 분말 5kg, 코팅 안료 65kg 및 섬유 보강제 10kg을 포함할 수 있다.
상기 방수 분말은 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제를 포함하며, 흄드실리카:규사:유동화제:AE제를 1:0.5~2:0.1~0.3:0.1~0.5의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 상기 방수 칼라 콘크리트 조성물을 타설하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 공법을 제공한다.
콘크리트 도로 포장 방법은 특별히 한정되지 아니하며, 종래의 콘크리트 타설 방법을 그대로 또는 일부 변경을 가하여 사용될 수 있다.
바람직한 하나의 구체예로서, 본 발명의 방수 칼라 콘크리트 시공 방법은 다음과 같다.
먼저, 상기 본 발명의 방수 칼라 콘크리트 조성물을 배합 비율에 따라 혼합하고, 이를 현장에서 타설한다. 타설된 콘크리트 표면은 스크리드나 흙손, 나무고데기 등을 이용하여 1차 마무리 작업을 하고, 휘니셔와 흙손 등을 이용하여 2차 마무리 작업을 하며, 양생포 또는 미팍양생제를 이용하여 양생한 후, 줄눈을 설치하여 절단하는 단계로 진행될 수 있다.
상기 공법은 마감면 상에 아크릴 표면 강화제를 더 살포하는 것이 바람직하다. 이러한 표면 강화제를 이용하여 도로를 시공할 경우 미끄럼 저항성과 내구성이 보다 향상시킬 수 있다.
아크릴 표면 강화제는 예를 들어 아크릴 에멀젼을 사용할 수 있다. 아크릴 에멀젼은 아크릴 수지, 니트로졸, 에틸렌 글리콜, 알루미늄 스테아레이트, 암모니아 및 물을 포함하여 제조되는 것이 바람직하며, 구체적으로는 아크릴 수지 40~50중량%, 니트로졸 0.5~1.2중량%, 에틸렌 글리콜 1.0~1.5중량%, 알루미늄 스테아레이트 0.5~1.0중량%, 암모니아 0.05~0.15중량% 및 물 47~57중량%를 포함하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 아크릴 에멀젼 제조에 사용되는 주성분인 아크릴 수지(acryl resin)는 전고형분 52%인 것을 사용하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 성분들의 함량을 고려하여 40~50중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 니트로졸(nitrosol)은 0.5~1.2중량% 첨가되는 것이 바람직하며, 이러한 범위로 첨가할 경우 최종 제품의 점성을 유지시킬 수 있어, 장기간에 걸쳐 보관할 때 침전을 방지할 수 있다.
상기 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)은 1.0~1.5중량% 포함되는 것이 바람직하며, 이러한 범위로 첨가할 경우 기존 표면 강화제의 단점 중 하나인 저온에서의 안정성을 개선할 수 있어, 영하 20℃까지 동결 영향을 받지 않고, 수분의 증발과 잔갈림성을 개선할 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate)는 0.5~1.0중량% 포함되는 것이 바람직하며, 이러한 범위로 첨가할 경우 비딩(beading) 효과와 내수성을 개선시켜 뛰어나 방수 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 표면 장력을 저감시켜 수분의 침투를 방지할 수 있다.
상기 암모니아(Ammonia)는 0.05~0.15중량% 첨가되는 것이 바람직하며, 이러한 범위로 첨가할 경우 기존 표면 강화제의 경화 시간보다 약 1/2 정도 짧아져서 시공 기간을 단축할 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼에는 표면강화제의 물성을 증진시키기 위하여, 기타 첨가제로서 평활제, 소포제, 분산제 및 증점제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 추가로 첨가될 수 있다.
평활제는 실리콘류 또는 왁스류가 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 상기 평활제는 물성 증진과 전체 성분과의 조화를 위하여 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 0.5~2.0중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
소포제는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 상기 소포제는 물성 증진과 전체 성분과의 조화를 위하여 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 0.5~2.0중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
분산제는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 상기 분산제는 물성 증진과 전체 성분과의 조화를 위하여 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 0.5~2.0중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
증점제는 카제인, 레시틴 또는 셀룰로오스계가 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 상기 증점제는 물성 증진과 전체 성분과의 조화를 위하여 아크릴 에멀젼 100중량부에 대하여 0.5~2.0중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
이하에서는, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
[ 실시예 ]
실시예 1
방수 칼라 콘크리트 1m3 당 물 150kg, 시멘트 300kg, 굵은 골재 1000kg, 잔골재 1000kg 및 방수 칼라 분말 80kg을 혼합하였다. 상기 방수 칼라 분말은 방수 분말 5kg, 이산화티탄 코팅층을 갖는 안료 65kg 및 섬유 보강제 10kg을 혼합하였으며, 상기 방수 분말은 흄드실리카:규사:유동화제:AE제를 1:0.5:0.1:0.1의 중량비로 혼합하였다. 상기 혼합된 조성물을 타설하고, 양생 후 방수 칼라 콘크리트를 제조하였다.
실시예 2
이산화티탄 코팅층과 알루미늄 수화 산화물 코팅층을 모두 갖는 안료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방수 칼라 콘크리트를 제조 및 시공하였다.
실시예 3
이산화티탄 코팅층과 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물 코팅층을 모두 갖는 안료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방수 칼라 콘크리트를 제조 및 시공하였다.
비교예 1
일반 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 칼라 콘크리트를 제조 및 시공하였다.
비교예 2
방수 분말에 흄드실리카 및 규사를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 칼라 콘크리트를 제조 및 시공하였다.
실험예
1. 콘크리트 색상 변화
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1의 콘크리트 구조물을 자외선 환경 하에 72시간 동안 노출한 후 탈색 정도를 육안으로 관찰하였다. 탈색이 없는 경우 100으로 정하여 그 정도를 수치화하였다(표 1).
실험군 탈색 정도
실시예 1 90
실시예 2 96
실시예 3 92
비교예 1 54
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 코팅되지 않은 안료를 사용한 경우와 달리 이산화티탄 코팅 처리된 안료에서 탈색이 거의 일어나지 않음을 확인할 수 있었다. 한편, 이산화티탄으로만 코팅된 실시예 1과 알루미늄 수화 산화물로 더 코팅된 실시예 2를 비교하면 실시예 2가 약간 더 우수한 자외선 차단 효과를 보임을 알 수 있다.
2. 안료의 분산성
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1의 제조 단계에서 콘크리트 조성물을 타설하기 이전에 콘크리트에 안료의 분산 정도를 입자분산성측정장치를 사용하여 측정하였다(표 2).
실험군 분산성(%)
실시예 1 88
실시예 2 82
실시예 3 96
비교예 1 85
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물로 코팅된 실시예 3에서 가장 우수한 분산성을 나타내었다.
3. 염소이온침투저항성
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 2의 구조물로부터 염소 이온의 침투저항성을 ASTM C 1202에 의거하여 측정하였다(표 3).
실험군 단위(Coulomb)
실시예 1 157
실시예 2 154
실시예 3 161
비교예 2 1,400
염소 이온 투과성은 일반적으로 100coulomb 이하인 경우 투수가 되지 않는 것으로 알려져 있으며, 100~1,000의 경우 낮은 수준으로 투수가 있는 것으로 알려져 있고, 1,000~4,000의 범위에서는 보통 수준에서 투수가 있는 것으로 평가된다.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 경우 거의 투수가 일어나지 않음을 확인할 수 있으나, 비교예 2의 경우 보통 수준에서 투수 현상이 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

  1. 물 150~200중량부; 시멘트 280~400중량부; 굵은 골재 600~1200중량부; 잔골재 600~1200중량부; 및 흄드실리카, 규사, 유동화제 및 AE제가 1:0.5~2:0.1~0.3:0.1~0.5의 중량비로 혼합되어 포함되는 방수 분말 1.0~6.0중량부, 코팅 안료 60~70중량부 및 섬유 보강제 6~13중량부를 포함하는 방수 칼라 분말 15~120중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 칼라 콘크리트 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 안료는 안료 표면이 이산화티탄으로 코팅된 것을 특징으로 하는 방수 칼라 콘크리트 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 코팅 안료는 알루미늄 수화 산화물로 더 코팅된 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 조성물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 코팅 안료는 아미노실란 화합물의 가수분해 생성물로 더 코팅된 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4 중 어느 한 항의 방수 칼라 콘크리트 조성물을 타설하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 공법.
  6. 제 5항에 있어서,
    마감면 상에 아크릴 표면 강화제를 더 살포하는 것을 특징으로 하는 도로 포장 공법.
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