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액상하드너
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개요

- 액상하드너는 특수한 조성(변성 실리게이트 또는 변성 아크릴 등)으로 모체와 반응하여 콘크리트의 공극사이로 침투하여 내마모성, 표면강도, 내약품성 및 분진 발생을 억제하는 시공 방법으로 타제품에 비해 월등히 경제적이며 시공이 간편한 제품입니다

지난 40 여년 이상 소듐(Sodium,Na), 포타슘(Potasium,K), 마그네슘(Magnesium,Mg) 씰리케이트는 콘크리트 표면의 강화제, 봉함제, 조밀제로서 대표적이면서 그 표준을 이루어 왔습니다.

이들 제품들이 오랜 동안 많은 현장에서 사용되어 오는 과정에서 이들의 단점인

반응의 불균일 - 표면강도가 균일한 콘크리트면을 만들기가 어려움.
반응의 장기화 - 콘크리트 내의 수산화물과 반응이 6개월 이상 걸려 표면손상 유발.
알칼리 씰리카 반응(ASR) 유발 – 장기적으로 표면 크랙 유발
칼라처리 불가 등에 대한 문제점 해결이 요구되어 왔습니다.

이러한 모든 문제점들을 리튬(Lithium,Li) 씰리케이트가 해결하게 되었습니다.

…tiny and highly reactive molecules…™리튬은 매우 미세하고 반응력이 높은 분자입니다

Lithium

C2 리튬하드너는 저점도와 알칼리성으로 보다 깊이 그리고 보다 완전하게 침투한다

리튬분자는 매우 미세하여, 넓게 퍼져 침투하기 때문에 콘크리트를 보다 강하고, 밀실하게 하며 미 반응 칼슘 분자를 최소화 시킨다.

리튬분자는 대단히 미세하고 반응력이 높아, 콘크리트 속에 존재하는 칼슘 등의 무기화합과 균일하게 반응하여 전체적으로 균질한 밀실 콘크리트를 만든다

소듐(Na+), 포타슘(K+), 마그네슘(Mg+) 하드너는 반응이 불균질, 불균일하여 다량의 미반응 칼슘 군(群)이 남게 되며, 이로 인해 결합력이 약한 콘크리트를 만들게 된다.
C2 리튬하드너는 콘크리트 속의 칼슘분자와 반응하여 매우 강하고 안정된 실리케이트 구조 를 형성하고 리튬 반응력을 극대화시킨다.
C2 리튬하드너는 콘크리트 속의 수산화칼슘과 반응하여, 수분을 막아주는 트리칼슘 실리케이트 콤파운드(Tri-calsium Silicate Compound)를 형상한다
이 콤파운드는 콘크리트 속에 존재하는 미세 공극(Micre Pores)을 메꾸어 줌으로써, 실제 콘크리트가 수분을 흡수하는 것을 막아준다.

이러한 반응은 실리케이트계 액상하드너의 일반적인 특성이지만, C2 리튬하드너는 소듐 또 는 포타슘 하드너에 비해 보다 완전하고 균일하게 반응을 일으킨다.

C2 리튬하드너는 알칼리 실리카 반응(Alkali Silica Reaction, ASR)을 방지하고 저감시킨다.

※ 알칼리-실리카 반응(Alkali Silica Reaction : ASR)?

참고문헌- “콘크리트 포장의 알칼리-골재 반응 기준 검토 및 대책방안에 대한 연구”
- 한국 도로교통연구원 홍승호 박사 외

시멘트에 존재하는 알칼리 성분인 Na+과 K+ 이온이 골재의 반응성 실리카와 반응하여 팽창 성 반응겔(Alkali-Silica Gel)을 생성하게 된다.
이렇게 생성된 팽창성 반응겔에 수분이 공급될 때 팽창이 일어나며, 이 때 발생하는 팽창압 이 콘크리트의 인장응력을 초과하게 되면 균열이 발생하게 된다.
소듐 실리케이트 하드너와 포타슘 실리케이트 하드너는 콘크리트에 각각 소듐(Na+)과 포타 슘(K+)을 첨가하는 특성으로 인하여 ASR을 직접적으로 유발하게 된다.
리튬(Li+)은 Na+ 또는 K+ 과는 달리 알칼리-실리카 반응(ASR) 을 억제하는 특성이 있는 유 일한 금속 원소이다.

Lithium2

종전에는 국내 골재 품질이 좋았기 때문에 큰 문제가 없었으나 최근에는 쇄석 등을 사용하면서 국내에서도 ASR 현상이 많이 발견되고 있다.
CRETE COLORS INT’L LLC.에서 공급하는 모든 리튬 제품은 친환경 제품이다.

일반 개요 (General Overview)

일반적으로 실리케이트계 바닥하드너의 장점은 다음의 3가지를 들 수 있다.

표면 강화성능
표면 분진 발생 방지성능
표면 밀봉성능

이러한 3가지의 장점은 실리케이트/실리카네이트와 포트란트시멘트 또는 콘크리트 속에 존재 하는 수산화칼슘과의 반응 결과로 얻어지게 된다.
이 화학반응이 일어나게 되면 수정체가 형성되어 콘크리트 속에 존재하는 미세한 흡수기공들 을 채워주게 되며, 이러한 결과로써 콘크리트의 표면이 강화(hardening)되고 조밀(densifying) 하게 된다.

화학적 성질 (Chemistry)

모든 하드너와 조밀젗는 실리케이트 또는 실리카네이트의 화학 조성을 기본 배경으로 하고 있으며, 이들은 소듐(Sodium,Na+), 포타슘(Potassium,K+), 마그네슘(Magnesium,Mg+) 그리고 리튬(Lithium,Li+)으로 구분된다.
실리케이트 또는 실리카네이트의 가장 기본적인 차이점은 분자의 크기에 의해 결정되며, 분 자의 크기가 큰 것에서 가장 작은 것으로 그 순서를 보면 다음과 같다.

소듐(Sodium, 나트륨) – 분자의 크기가 가장 크다
포타슘(Potassium, 칼륨)
마그네슘(Magnesium)
리튬(Lithium) – 분자의 크기가 가장 작다.

분자의 크기는 액상 하드너가 콘크리트에 침투하는 깊이와 얼마나 균일하게 반응하는가 하는 것을 결정하는 가장 중요한 요소이다.
따라서 분자의 크기는 콘크리트의 장기 내구성과 성능 개선을 좌우하게 된다.
콘크리트와의 화학반응을 일으키는 주요 성분을 볼 때 Ashford Formula™는 분자 크기가 가 장 큰 Sodium Silicate를 이루어져 있으나,
C2 Super Hard™은 분자크기가 가장 작은 리튬 (Lithium)으로 이루어진다.
분자의 크기는 침투성능을 좌우하는 가장 중요한 특성이며 바로 이 점에 있어 C2 Super Hard™ 가 Ashford Formula™ 보다 월등히 우수한 제품임이 입증되는 것이다.

성능(Effectiveness)

C2 Super Hard™의 리튬 실리케이트는 분자 크기가 매우 작기 때문에 휘니셔 마감면, 쇠흙손 마감면, 광택 마감면, 빗자루 마감면 등 마감 처리에 관계없이 균일하게 침투한다.
반대로 Ashford Formula™ 소듐실리케이트는 분자크기가 크기 때문에 조밀하게 마감한 표면 에는 균일하게 침투하기가 어렵고 시갂도 맋이 걸리게 된다.
C2 Super Hard™ 리튬 실리케이트는 균일하게 반응하여 콘크리트 표면의 흡수공극을 모두 메꾸어 주고 취약부분이 없도록 해준다.
Ashford Formula 는 반응이 균일하지 못하므로 콘크리트 표면에 취약부분이 생기게 되며 이 것이 결국은 콘크리트의 열화와 분진발생의 원인이 된다.

결론 (Conclusion)

리튬실리케이트는 콘크리트 속에 있는 수산화칼슘과 반응하여 불용성이며 안정한 형태인 tricalsium silica 구조를 형성하며, 이로 인해 조밀성이 증가하고 내마모성과 방진성이 향상된다.
반면 Ashford Formula 는 소듐실리케이트 단일구조이기 때문에 표면열화와 분진발생이 일어 나게 된다.
얼마나 균일하고 얼마나 깊이 침투하는가에 따라 콘크리트의 표면강화성, 내마모성, 장기내 구성, 방진성, 청소 및 유지관리의 용이성 등의 향상 여부가 결정 되는 가장 중요한 요소이다.

리튬실리케이트와 소듐실리케이트의 주요 차이점

리튬 실리케이트 소듐 실리케이트
C2 Super Hard™ Ashford Formula™, Seal Hard™ 외 다수
분자크기가 가장 작아 빠르고, 고르게 침투 분자크기가 커서 침투 및 반응속도가 느림
4표면강도 증가 45% 표면강도 증가 32%
방진성 방진성
우수한 내수성 제한된 내수성
7~14일 이내에 완전한 화학반응 6~12개월에 걸쳐 화학반응이 이루어짐
리튬은 ASR의 원인 또는 유발시키지 않음 소듐은 ASR의 원인이 되고 또한 유발시킴
시공 후 세척 공정이 불필요 시공 후 세척공정이 요구됨
시공 후 잔유물이 표면 얼룩 현상을 만들지 않음 시공 후 잔유물이 얼룩현상과 소금자국을 유발
리튬은 완전하고 균일한 조밀성을 형성 소듐은 불완전하고 불균일한 조밀성 형성
빠른 표면 광택 발현 장시간이 지나고, 많은 사용으로 광택 발현
환경 친화적 환경 친화적
탁월한 경화 성능 제한된 경화 성능
7~14일 이내에 완전경화 및 모든 성능 발휘 완전경화와 내오염성 형성시 까지 6~12개월의 장기 유지 관리대책이 필요함

Makro (Rzeszow, Poland)

시공 면적(m2) 시공 시기 사진 촬영
10,000 2005년 12월 2006년 11월
Makro Makro

Wal-Mart Distribution Center (Shenzhen, China)

시공 면적(m2) 시공 시기 사진 촬영
15,000 2006년 7월 2008년 12월
Wal-Mart Distribution Cente Wal-Mart Distribution Cente

Avon 화장품 Distribution Center (Gwanzou, China)

시공 면적(m2) 시공 시기 사진 촬영
5,000 2005년 12월 2008년 8월
Avon 화장품 Distribution Center Avon 화장품 Distribution Center