KR102324112B1

KR102324112B1 - 호염 슬라임 형성 박테리아 기반 단면 보수재

Info

Publication number: KR102324112B1
Application number: KR1020200150193A
Authority: KR
Inventors: 양근혁
Original assignee: 경기대학교 산학협력단; 주식회사 허브콘
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2040-11-11
Also published as: WO2022102882A1; CN115427371A

Abstract

해양환경에서 염해(Cl^-)에 의한 화학적 열화 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 보수를 위한 재료로서 기존 유기계 재료를 배제한 신개념의 생태학적 염해 저항 보수재가 개시된다. 본 발명은 1종 보통포틀랜드 시멘트와 EVA계 폴리머를 포함하는 결합재, 폴리에틸렌 섬유 및 잔골재를 포함하는 염해 저항 보수재;와 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아가 고정된 다공질 구조의 캐리어;가 혼합된 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 제공한다.

Description

호염 슬라임 형성 박테리아 기반 단면 보수재{Halophilic slime forming bacterium base section repair material}

본 발명은 콘크리트 단면 보수재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박테리아 기반 단면 보수재에 관한 것이다.

염해 환경에 노출된 콘크리트 구조물은 콘크리트의 열화 및 철근 부식 등의 이유로 그 내구연한이 급격히 감소될 수 있다. 특히 선박정박시설, 방파제 및 해상 플랜트 등은 염해에 대응한 보수·보강 공사의 급속한 시공 및 경화가 빠른 재료를 요구한다.

염해에 의한 열화를 받는 해양 구조물의 보수를 위한 재료로서 활용되는 에폭시계, 비닐에스테르계, 아크릴고무계 등의 유기계 재료(도료)들은 초기 콘크리트 구조물과의 접착강도는 우수하지만, 열팽창계수나 건조, 수축 등으로 발생하는 변형 특성이 콘크리트와 상이하여 장기적으로는 콘크리트 구조물과의 계면에서 탄성 피막의 탈락이 발생하게 되고 이로 인해 내염해 효과를 기대할 수 없는 단점을 가지고 있다. 또한 보수 시공 대상면인 콘크리트 모체 표면에서의 완벽한 표면 처리가 되지 않을 경우 콘크리트와의 접착강도가 급격히 저하되며, 바탕 콘크리트의 수분 상태에 의해서도 접착강도가 급격히 변화되는 특성을 나타낸다.

특히, 보수 시공 대상인 해양 구조물의 경우 해수 중에 존재하는 오염물질 및 해양생물 등으로 인해 필연적으로 발생하는 파울링을 말끔히 제거하는 것은 실질적으로 불가능함에 따라 유기계 코팅재 시공 시 부분적인 들뜸 및 채움 불량 등의 현상으로 쉽게 탈락·박리될 수 있다. 또한 유기계 재료의 경우 도료의 형태로서 각각 성능이 다른 도료를 사용하여 상도, 중도 및 하도의 3단계로 도막을 실시하기 때문에 시공이 어려울 뿐만 아니라 3단계 도료 중 어느 한 단계의 도막에 하자가 발생하면, 전체 성능이 큰 영향을 미치고 장기적인 내구성능 확보에 매우 불리하다. 이와 함께 유기계 코팅재는 환경오염 및 유해물질이 다량 포함되어 전 세계적으로 사용 원료 및 제조 공정을 엄격하게 규제하고 있어 중금속 및 휘발성 유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds)을 포함하지 않은 친환경 코팅재가 개발되고 있지만 고도화 기술 재료 사용에 따른 재료비 상승 및 시공비용 증가의 원인이 된다.

무기계 재료를 사용한 해양 구조물 보수의 경우에는 유기계 재료와 달리 보수 대상 구조물인 해양 콘크리트 구조물과 일체성의 확보 측면에서 유리하지만, 염분 제거제, 구체 강화제 등의 화학적 첨가제의 시공 공정을 포함하지 않는 경우 보수 시공면은 여전히 염해에 의한 열화 환경에 지속적으로 노출될 수 밖에 없다. 또한 기존 염해 보수를 위한 무기재료에서 열화저항성 향상의 기능성 부여를 위한 재료의 사용은 다소 한정적이기 때문에 빈번한 재시공 등으로 인한 경제적 손실이 증가한다.

[선행특허문헌]

- 한국 등록특허 제1779935호(2017.09.13.)

- 한국 등록특허 제1355392호(2014.01.20.)

본 발명은 해양환경에서 염해(Cl^-)에 의한 화학적 열화 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 보수를 위한 재료로서 기존 유기계 재료를 배제한 신개념의 생태학적 염해 저항 보수재를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 1종 보통포틀랜드 시멘트와 EVA계 폴리머를 포함하는 결합재, 폴리에틸렌 섬유 및 잔골재를 포함하는 염해 저항 보수재;와 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아가 고정된 다공질 구조의 캐리어;가 혼합된 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 제공한다.

또한 상기 염해 저항 보수재는 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트를 90 내지 95 중량%, 상기 EVA계 폴리머를 5 내지 10 중량%, 상기 폴리에틸렌 섬유를 상기 보수재 100 부피부에 대하여 0.1 내지 0.3 부피부 포함하고, 상기 잔골재는 평균 입경이 0.25 내지 0.7 mm인 규사로서, 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)가 1.8 내지 2.2 중량비이고, 물-결합재비(water to binder ratio, W/B)가 28 내지 35 중량%인 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 제공한다.

또한 상기 캐리어는 팽창질석이고, 상기 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아가 음압 조건에서 고정된 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 제공한다.

또한 상기 염소 이온 분해 박테리아는 할로모나스 베누스타(Halomonas venusta)이고, 상기 호염 슬라임 형성 박테리아는 설피토박터 메디테라네우스(Sulfitobacter mediterraneus)인 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 제공한다.

본 발명에 따르면, 해양환경에서 콘크리트 염해 보호의 기능을 갖는 슬라임 및 염화화합물에서 염소 이온을 분해하는 호염 균주들을 기반으로 하는 생태학적 염해 저항 보수재로서, 염해(Cl^-)에 의한 화학적 열화 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 보수를 위한 콘크리트 염해에 의한 열화 제어 기능을 가진 재료를 제공할 수 있다.

이로부터 해양 콘크리트 구조물 및 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 내구성이 향상되고, 호염 슬라임 형성 박테리아의 생태학적 염해 열화 보호 효과에 의해 구조물의 유지관리 효율성이 향상되고, 흡수성 방지제, 프라이머 도포 등의 보수 공정 생략에 의한 공사원가 절감 및 공기 단축의 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 염해의 화학적 열화 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 보수를 위한 콘크리트 염해에 의한 열화 제어 기능을 가진 재료로서, 염해 저항 보수재 및 박테리아가 고정된 다공질 구조의 캐리어를 포함하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재를 개시한다.

상기 염해 저항 보수재('Herb-con C'라 명명함)는 박테리아 생장 및 접착강도 등을 고려하여 개발된 혼합물로서, 1종 보통포틀랜드 시멘트와 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)계 폴리머를 포함하는 결합재, 폴리에틸렌 섬유 및 잔골재를 포함한다.

상기 결합재 조성은 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트가 90 내지 95 중량%이고, EVA계 폴리머 5 내지 10 중량%인 것이 바람직하고, 이 경우 콘크리트 염해에 의한 열화 제어 기능 구현이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

또한 상기 폴리에틸렌 섬유는 상기 염해 저항 보수재에 강도 및 강성 강화를 부여하기 위해 첨가되는 성분으로, 평균 직경이 50 내지 200 ㎛, 바람직하게는 100 내지 150 ㎛인 폴리에틸렌 섬유 재료가 사용될 수 있다.

상기 폴리에틸렌 섬유의 함량은 상기 보수재 100 부피부에 대하여 0.1 내지 0.3 부피부 인 것이 바람직하고, 이 경우 콘크리트 염해에 의한 열화 제어 기능이 향상된 상태에서 보수재의 강도 및 강성 강화 기능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

상기 잔골재로는 평균 입경이 0.25 내지 0.7 mm인 규사를 사용하는 것이 바람직하고, 잔골재 함량은 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)가 1.8 내지 2.2 중량비가 되도록 하는 것이 콘크리트 염해에 의한 열화 제어 기능 구현을 고려할 때 바람직한 것으로 확인되었다. 이때 물-결합재비(water to binder ratio, W/B)는 28 내지 35 중량%로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 염소화합물에서 염소 이온 분해 능력을 갖는 호염 균주로서 상기 보수재와 혼합되어 해양환경에서 콘크리트 염해 보호의 기능을 효과적으로 구현할 수 있는 박테리아를 선별하였다.

콘크리트의 염해에 의한 열화 메커니즘은 염소 이온이 콘크리트 내부로 침투 및 확산되면서 염소 이온(Cl^-)이 해수 환경에 노출된 콘크리트의 시멘트 수화물인 Ca(OH)₂와 결합하여 CaCl₂가 형성되는데, CaCl₂는 가용성의 다공성 화합물로 해수에 용해되어 콘크리트의 공극을 증가시켜 내구성 감소(염화 부식)의 원인이 된다. 해수 중 염소 이온에 의해 형성된 CaCl₂ 화합물은 다시 모노설페이트와 반응하여 프리델염 및 클로로페라이트 수화물로 결합되는데, 콘크리트의 탄산화와 함께 pH가 낮아지면 프리델염이 분해되어 콘크리트 내부 공극 중의 염화물 이온이 증가하게 되고, 이는 다시 CaCl₂ 화합물 형성을 가속화 시켜 악순환적인 염해침식 기구가 형성된다. 더불어 콘크리트 내부 공극 중의 염화물 이온이 증가하게 되면 철근은 염화물과 결합하여 FeCl₂가 생성되고, 이는 물과 반응함으로써 부식의 활성화 환경이 된다. 철근의 부식은 부피 팽창을 유발하여 콘크리트의 균열의 확장과 박리를 유발함에 따라 내구성 감소에 큰 영향을 미치게 된다.

본 발명에서는 하기 표 1에 나타낸 다양한 호염 균주(해양 미생물)에 대해 염해에 의한 열화 제어 기능을 효과적으로 구현할 수 있는지 여부를 확인한 결과, 염소 이온 분해 능력을 갖는 혐기성의 호염균인 할로모나스 베누스타(Halomonas venusta)가 해양환경에서 생장하며 염소 이온을 분해할 수 있는 효모를 배출하여 콘크리트의 염해 열화 및 내구성 저하의 유발 인자인 Cl 화합물(CaCl₂ 및 FeCl₂)을 소모시키는 기능이 가장 우수한 것을 확인하였다.

Strain	Species
MH60115	Sulfitobacter mediterraneus
HY72501	Bacillus licheniformis
1GJ1_9	Tenacibaculum litoreum
G2M2_14	Phaeobacter italicus
1GJ1_2	Erythrobacter flavus
1GJ1_1	Kordiimonas gwangyangensis
3-561	Halomonas venusta

상기 균주들에 대한 분리 과정은 다음과 같다.

(1) 시료 채취

전남 완도군 완도읍 군내리 소재 완도항에서 해수와 홍합을 채취하고, 채취한 시료는 아이스박스에 보관하여 운반하였다.

(2) 미생물 분리 및 배양조건

채취한 홍합의 껍질 및 홍합살은 vortex 하여 미생물을 탈리시켰다. 해수 및 홍합으로부터 탈리된 미생물을 여과를 통해 여과지에 모은 후 vortex 하여 여과지로부터 미생물을 탈리시킨 후 3.5% NaCl 용액으로 10^-4까지 연속 희석하고 배지(50% marine + 50% R2A agar (3.5% NaCl) pH 7.6)에 도말하여 30℃ 호기 조건으로 1주일간 배양하였다. 배양 후 나타난 colony는 특징적인 형태별로 순수 분리하여 배양하였다. 각 배양된 미생물을 16S rDNA 염기서열 분석법으로 분리하고 동정한 결과 각각 표 1의 공지된 미생물인 것으로 확인되었다.

또한 본 발명에서는 콘크리트 표면에서 호염 슬라임 형성을 효과적으로 구현할 수 있는 박테리아를 선별하였다.

본 발명에서는 상기 표 1에 나타낸 다양한 호염 균주에 대해 해양환경과 유사한 조건에서 호염 슬라임 형성을 효과적으로 구현할 수 있는지 여부를 확인한 결과, 염분 농도가 3 내지 5 중량% 수준인 해수에서 생장 가능한 호염균으로서 설피토박터 메디테라네우스(Sulfitobacter mediterraneus)가 해당 환경에서 생장 및 증식을 통해 콘크리트 표면 점질의 슬라임 막을 형성하여 콘크리트 구조체에서 염소 이온 침투 및 확산에 저항하기 위한 보호막(Barrier)으로서 작용하는 기능이 가장 우수한 것을 확인하였다.

상기 박테리아가 형성하는 슬라임 막은 콘크리트 표면에서 염소 이온 침투 및 확산에 대한 차단막을 형성하여 콘크리트 내부에서 공극 증가 및 내구성 저하의 영향을 미치는 CaCl₂ 화합물 및 FeCl₂ 화합물의 생성을 억제하게 된다.

본 발명에서 상기 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아는 다공질 구조의 캐리어('Healing⁺ C'라 명명함) 에 고정된다.

염해 열화된 콘크리트의 보수 및 내구성 향상을 위하여 발굴된 박테리아와 이의 생장증식을 위한 배양액을 포함하는 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아 기반 캐리어는 Yeast extract, Ferric citrate 등을 포함하는 배지에 접종되어 5 내지 50℃, 바람직하게는 30 내지 40℃ 환경의 인큐베이터에서 10⁸ 내지 10¹⁰ cell/㎖의 농도로 배양된 염소 분해능 호염 박테리아 및 슬라임 형성 박테리아 배양액을 무수한 기공의 다공질의 구조를 갖는 재료에 고정한 캐리어이며, 이러한 재료로서 본 발명에서는 해양환경에서의 콘크리트 염해 보호의 기능을 고려할 때 팽창질석이 가장 적합한 것을 확인하였다.

여기서, 상기 염소이온 분해 박테리아로서 할로모나스 베누스타(Halomonas venusta) 및 호염 슬라임 형성 박테리아로서 설피토박터 메디테라네우스(Sulfitobacter mediterraneus)의 생장증식에 효과적인 배지 조성(Distilled water up to 1 ℓ 기준)은 펩톤 3 내지 7 g, Yeast extract 0.5 내지 1.5 g, Ferric citrate 0.05 내지 0.2 g, Sodium chloride 17 내지 23 g, Magnesium chloride 3 내지 9 g, Magnesium sulfate 2 내지 5 g, Calcium chloride 1 내지 3 g, Pottasium chloride 0.3 내지 1 g, Sodium biarbonate 0.1 내지 0.5 g, Potassium bromide 0.05 내지 0.15 g, Strontium chloride 20 내지 50 mg, Boric acid 15 내지 30 mg, Sodium silicate 2 내지 6 mg, Sodium fluoride 1 내지 5 mg, Ammonium nitrate 1 내지 5 mg, Disodium phosphate 5 내지 15 mg일 수 있다.

상기 팽창질석에서 염해 열화 보호 효과를 위해 사용되는 박테리아 및 이의 배지는 염해 열화 환경(해양 환경)에 노출된 콘크리트 구조체 표면에서 자가 생장·증식하며, 콘크리트 열화 침식에 의한 보호체로서 작용한다. 고정화 재료로의 박테리아 배양액 고정은 멸균 음압 컨테이너에서 10 내지 30 torr, 10 내지 60분 조건으로 흡착을 통해 이루어질 수 있으며, 박테리아 배양액의 고정화가 완료된 팽창질석은 박테리아 세포뿐만 아니라 다량의 수분과 배지 영양분을 포함하게 된다.

이상의 염해 저항 보수재 및 박테리아가 고정된 다공질 구조의 캐리어를 이용한 콘크리트 단면 보수재의 혼합은 박테리아 기반 캐리어의 첨가량에 따라 다양하게 제시될 수 있으며, 이때, 박테리아 기반 캐리어의 첨가량은 보수재 중 골재 부피의 10 내지 35%인 것이 바람직하다. 하기 표 2에는 생태학적 염해 저항 콘크리트 단면 보수재 1 ㎡ 시공 시 두께별 염해 저항 보수재 및 박테리아 기반 캐리어 소요량을 예시적으로 나타내었다.

구 분 (보수 두께)	염해 저항 보수재 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 혼합비율
T=10mm	13 kg/㎡	0.4 kg/㎡	염해 저항 보수재의 골재 부피 대비 10% 혼합
T=20mm	26 kg/㎡	0.8 kg/㎡
T=30mm	39 kg/㎡	1.2 kg/㎡
T=40mm	52 kg/㎡	1.6 kg/㎡
T=50mm	65 kg/㎡	2.0 kg/㎡
구 분 (보수 두께)	염해 저항 보수재 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 혼합비율
T=10mm	12 kg/㎡	0.8 kg/㎡	염해 저항 보수재의 골재 부피 대비 20% 혼합
T=20mm	24 kg/㎡	1.6 kg/㎡
T=30mm	36 kg/㎡	2.4 kg/㎡
T=40mm	48 kg/㎡	3.2 kg/㎡
T=50mm	60 kg/㎡	4.0 kg/㎡
구 분 (보수 두께)	염해 저항 보수재 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 재료 소요량	박테리아 기반 캐리어 혼합비율
T=10mm	10 kg/㎡	1.4 kg/㎡	염해 저항 보수재의 골재 부피 대비 35% 혼합
T=20mm	21 kg/㎡	2.8 kg/㎡
T=30mm	32 kg/㎡	4.2 kg/㎡
T=40mm	42 kg/㎡	5.6 kg/㎡
T=50mm	53 kg/㎡	7.0 kg/㎡

상기 표 2에서는 후술하는 시공 방법에 관계 없이 생태학적 염해 저항 콘크리트 단면 보수재 시공 시 두께별 염해 저항 보수재 및 호염 박테리아 기반 캐리어의 소요량을 나타낸 것이며, 시공 두께(T)는 10 내지 50 mm로 제시될 수 있고, 박테리아 기반 캐리어 혼합비율에 따라 염해 저항 보수재가 10 내지 65 kg/㎡, 호염 박테리아 기반 캐리어가 0.4 내지 7.0 kg/㎡ 일 수 있다.

생태학적 염해 저항 콘크리트 단면 보수재의 시공은 기계 스프레이 타설에 의해 시공될 수 있고, 이하, 예시적으로 설명한다. 재료 혼합 시 믹서, 핸드믹서 등을 이용하여 골고루 섞일 수 있도록 3 내지 5분 동안 혼합한다. 1단계 스프레이 작업은 하지면의 공극 제거와 접착력을 높이기 위하여 5 mm로 얇게 스프레이 시공한다. 2단계 스프레이는 1단계 두께를 포함하여 설계 두께의 90% 이내로 한다. 스프레이 시공 후 표면의 평탄 작업 시에는 연결 시공부위나 하지면과의 연결 부위 등에서 주의하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.

실시예

1종 보통포틀랜드 시멘트가 92 중량% 및 EVA계 폴리머 8 중량% 조성으로 결합재를 준비하고, 폴리에틸렌 섬유(평균 직경 120 ㎛)를 전체 보수재 100 부피부에 대하여 0.2 부피부가 되도록 준비하고, 잔골재로서 규사(평균 입경 0.25 내지 0.7 mm)를 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)가 2 중량비가 되도록 하고, 물-결합재비(water to binder ratio, W/B)가 28 내지 35 중량%가 되도록 배합하여 염해 저항 보수재를 제조하였다.

또한 염소이온 분해 박테리아로서 할로모나스 베누스타(Halomonas venusta) 및 호염 슬라임 형성 박테리아로서 설피토박터 메디테라네우스(Sulfitobacter mediterraneus)를 동일 함량으로 하기 표 3의 조성의 배지에 접종 후 인큐베이터(30 내지 40℃)에서 10⁹ cell/㎖의 농도가 되도록 7일간 배양하였다. 이후, 내부 교반형 멸균 음압 컨테이너에 박테리아 배양액을 투입하고, 박테리아 배양액 100 중량부에 대하여 10 중량부 함량의 팽창질석을 상기 배양액에 침지시킨 후 도어를 닫고, 10 내지 30 torr의 음압 환경이 되도록 밸브를 조절하고, 30분 동안 흡착을 실시하였으며, 이후 박테리아가 고정된 팽창질석을 회수하였다.

이후, 제조된 염해 저항 보수재의 골재 부피 대비 20% 혼합비율로 박테리아가 고정된 팽창질석을 믹서기로 혼합하여 최종 콘크리트 단면 보수재를 제조하였다.

Source	Amount
Peptone	5.0 g
Yeast extract	1.0 g
Ferric citrate	0.1 g
Sodium chloride	19.45 g
Magnesium chloride	5.9 g
Magnesium sulfate	3.24 g
Calcium chloride	1.8 g
Pottasium chloride	0.55 g
Sodium biarbonate	0.16 g
Potassium bromide	0.08 g
Strontium chloride	34.0 mg
Boric acid	22.0 mg
Sodium silicate	4.0 mg
Sodium fluoride	2.4 mg
Ammonium nitrate	1.6 mg
Disodium phosphate	8.0 mg
Distilled water up to 1 ℓ

시험예

상기 제조된 콘크리트 단면 보수재에 대하여 각종 시험규격에 따른 성능평가를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

시험항목	부착강도(N/㎟) : 표준		압축강도(N/㎟)	중성화 저항성(mm)	투수량 (g)		물흡수계수 (kg/(㎡·h^0.5)	길이변화율 (%)
	28일		28일
기준	1.0 이상		20.0이상	2 이내	20.0이하		0.5이하	±0.15이내
결과	2.1		48.2	0	6.5		0.22	- 0.02
시험방법	KS F 4042 : 2012
시험항목		염화물 확산계수 (×10^-12 ㎡/s)				통과 전하량 (Coulombs)
		28일				28일
일반 보수재		7.2				590
생태학적 염해 저항 보수재		0.6				130
시험방법		NT BUILD 492				KS F 2711

표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 생태학적 염해 저항 콘크리트 단면 보수재는 KS F 4042(폴리머 시멘트 모르타르)에서 제시하고 있는 부착강도(1.0 MPa 이상) 및 압축강도(20 MPa)의 요구 성능에 비해 2.1배 이상 높게 나타났다. 더불어, 중성화 깊이는 0 mm, 길이변화율은 0.04%로 KS F 4042에서 요구하는 품질 기준의 성능을 만족하였다. 이와 함께 NT BUILD 492에 따른 염화물 확산계수의 평과 결과에서는 본 발명에 따른 생태학적 염해 저항 콘크리트 단면 보수재의 경우 일반 보수재 대비 90% 낮은 수준이며, KS F 2711에 따른 총통과전류량은 일반 보수재 대비 88% 낮은 수준으로 모든 평가항목에 있어 현저히 우수한 결과를 나타내었다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

1종 보통포틀랜드 시멘트와 EVA계 폴리머를 포함하는 결합재, 폴리에틸렌 섬유 및 잔골재를 포함하는 염해 저항 보수재;와 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아가 고정된 다공질 구조의 캐리어;가 혼합된 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재로서,
상기 염소 이온 분해 박테리아는 할로모나스 베누스타(Halomonas venusta)이고, 상기 호염 슬라임 형성 박테리아는 설피토박터 메디테라네우스(Sulfitobacter mediterraneus)인 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재.

제1항에 있어서,
상기 염해 저항 보수재는 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트를 90 내지 95 중량%, 상기 EVA계 폴리머를 5 내지 10 중량%, 상기 폴리에틸렌 섬유를 상기 보수재 100 부피부에 대하여 0.1 내지 0.3 부피부 포함하고,
상기 잔골재는 평균 입경이 0.25 내지 0.7 mm인 규사로서, 잔골재-결합재비(sand to binder ratio, S/B)가 1.8 내지 2.2 중량비이고,
물-결합재비(water to binder ratio, W/B)가 28 내지 35 중량%인 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재.

제1항에 있어서,
상기 캐리어는 팽창질석이고, 상기 염소 이온 분해 박테리아 및 호염 슬라임 형성 박테리아가 음압 조건에서 고정된 것을 특징으로 하는 염해 환경에서의 콘크리트 단면 보수재.

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