KR100947014B1 - 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물에 산소와 자외선이 침투하게 되면 콘크리트 내부에 구비된 철근이 부식되고 이에 따라 콘크리트가 중성화되어 수명이 단축되기 때문에 중성화된 콘크리트면을 연마하고 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하고 이물질이 제거된 콘크리트 표면에 공극충진하고 상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하고 상치 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 콘크리트 보호 방식재를 도포하여 중성화를 억제하고 중성화된 콘크리트의 내구성을 증대하기 위한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 중성화된 콘크리트의 중성화 진행을 억제함으로써 수명이 콘크리트의 수명이 연장되는 효과가 있고 특히 본 발명 콘크리트 보호 방식재가 도포됨에 따라 중성화된 콘크리트가 다시 결속력이 생겨서 내구성이 증대하는 효과가 있다.

콘크리트, 중성화, 방식재

Description

중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법{Construction method for suppressing neutralization of neutralizaed concrete and enlarging durability}

본 발명은 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물에 산소와 자외선이 침투하게 되면 콘크리트 내부에 구비된 철근이 부식되고 이에 따라 콘크리트가 중성화되어 수명이 단축되기 때문에 중성화된 콘크리트면을 연마하고 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하고 이물질이 제거된 콘크리트 표면에 공극충진하고 상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하고 상치 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 콘크리트 보호 방식재를 도포하여 중성화를 억제하고 중성화된 콘크리트의 내구성을 증대하기 위한 것이다.

종래의 기술로서, 콘크리트와 관련된 기술의 대부분은 콘크리트가 갖는 독성을 제거하는 기술이 전반적이였다. 대표적으로 공개특허공보 제 10-2006-0120551호 인 "콘크리트 구조물 또는 건축물에 함유된 독성과 건축물을 구성하는데 사용한 모든 건축물 구성재료 속에 함유된 무기 또는 유기물질성 독성들을 제거하는 방법을 이용하여 건축물을 구성하는 공법"은 다수의 통공이 형성된 제 1파이프의 외부에 콘크리트 속에 섞여 있는 고체 또는 액체들이 상기 제 1파이프 내부로 유입되지 못하도록 부직포, 천, 발수천, 스펀지 중 선택된 재질로 된 포장지를 감싸고, 상기 제 1파이프의 내부에는 솜, 섬유사, 화학섬유사, 숯ㅇ모래ㅇ흙과 같은 광물성 물질 또는 식물성 부재를 분쇄한 분쇄물, 펄프 슬러지 중 선택된 함수성 물질로 이루어진 삽입부재를 충전하며, 상기 제 1파이프와 상기 포장지의 파손을 방지하기 위하여 내외부가 통하도록 다수의 통공이 형성된 제 2파이프를 상기 포장지가 싸여진 제 1파이프의 외부에 끼우고, 상기 제 2파이프의 외부에는 포장지를 감싸 파이프 조립체를 구성하며, 상기 파이프 조립체를 콘크리트 몰탈 타설을 위해 구성되는 거푸집의 내부에 일정한 간격을 두고 철근과 결합하여 안치하고, 상기 제 1파이프의 내부로 콘크리트 몰탈에 함유된 수분이나 고체들이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 제 1파이프의 일단부를 통하여 물 또는 액체를 유입시켜 상기 삽입부재가 수분을 함유하고 있는 상태에서 상기 거푸집 내부에 콘크리트 몰탈을 타설하고, 상기 콘크리트 몰탈의 양생이 충분히 이루어진 5 ~ 30시간의 시간이 경과한 상태에서 상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프의 일단부를 밀봉하여 주고, 상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프의 반대측 단부를 통하여 물 또는 액체를 일정한 시간동안 계속하여 유입시켜주는 콘크리트 구조물에 함유된 시멘트 독성을 제거시켜주는 방법에 있어서, 상기 콘크리트 구조물에 투입되어 있는 상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프 의 내부에 물 30 ~ 60wt%, 흙 40 ~ 70wt%를 혼합하여 만든 흙 혼합물을 2 ~ 6회 순차 투입하여 상기 흙 혼합물의 수분은 상기 콘크리트 구조물 속의 시멘트 독성을 제거 또는 중화시키면서 배출되고 그 침전물이 상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프의 내부를 완전히 메워주도록 하는 콘크리트 구조물에 함유된 시멘트 독성 제거방법에 관한 발명이 있었다.

이외에도 공개특허공보 제 10-2006-0120551호에는 시멘트 독성 제거방법에 대하여 여러 가지 기술이 공개된 바 있다.

그러나, 상기한 종래의 기술은 시멘트의 독성을 방지하는 것일 뿐 중성화된 콘크리트에 대해서 중성화되는 과정을 억제하는 기술은 없었다.

또한, 콘크리트가 중성화를 방지하는 기술은 있었으나 완벽히 방지되지 않음은 물론이고 중성화된 콘크리트를 억제하는 기술은 없었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 중성화된 콘크리트에 대하여 중성화를 억제하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따르면, 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법은 중성화된 콘크리트면을 연마하는 제 1 단계와, 상기 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하는 제 2 단계와, 상기 이물질이 제거된 콘크리트에 공극충진하는 제 3 단계와, 상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하는 제 4 단계, 및 상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 아크릴우레탄수지 100 중량부에 무기계포타슘실리케이트수지 5-25 중량부, 실리콘수지 5-35 중량부, 이산화티탄(TiO₂) 35-45 중량부, 알루미나(Al₂O₃) 10-40 중량부, 흑연 10-90 중량부, 가교형폴리스틸렌 5-20 중량부, 탄산칼슘(CaCo₃) 5-20 중량부, 기타첨가안료 1-3 중량부, 계면활성제 1-2 중량부로 이루어진 콘크리트 보호 방식재를 도포하는 제 5 단계로 이루어진 것을 해결 수단으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 중성화된 콘크리트의 중성화 진행을 억제 함으로써 수명이 콘크리트의 수명이 연장되는 효과가 있고 특히 본 발명 콘크리트 보호 방식재가 도포됨에 따라 중성화된 콘크리트가 다시 결속력이 생겨서 내구성이 증대하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 최적 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 중성화 진행 억제 시공방법 공정도로써, 상기 중성화 진행 억제 시공방법 공정도는 다음과 같은 단계로 이루어진다.

중성화된 콘크리트면을 연마하는 단계(S10)와, 상기 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하는 단계(S20)와, 상기 이물질이 제거된 콘크리트에 공극충진하는 단계(S30)와, 상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하는 단계(S40), 및 상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 아크릴우레탄수지 100 중량부에 무기계포타슘실리케이트수지 5-25 중량부, 실리콘수지 5-35 중량부, 이산화티탄(TiO₂) 35-45 중량부, 알루미나(Al₂O₃) 10-40 중량부, 흑연 10-90 중량부, 가교형폴리스틸렌 5-20 중량부, 탄산칼슘(CaCo₃) 5-20 중량부, 기타첨가안료 1-3 중량부, 계면활성제 1-2 중량부로 이루어진 콘크리트 보호 방식재를 도포하는 단계(S50)로 이루어진다.

상기 각각의 단계에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 중성화된 콘크리트면을 연마하는 단계(S10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트(100)를 이용하여 시공이 완료된 구조물의 경우에 시간이 경화하게 되며서 상기 콘크리트(100) 내부에 산소와 자외선이 침투하게 되고 이때 상기 콘크리트(100) 내부에 구축된 철근(200)은 상기 산소, 자외선에 의해서 부식이 발생하고 상기 부식으로부터 콘크리트(100)가 중성화되며 상기 중성화된 콘크리트(100)가 더 이상의 중성화를 억제하기 위하여 우선적으로 작업하는 것이 도 3에 도시된 바와 같이 연마기를 이용하여 중성화된 콘크리트 외부표면을 연마한다.

또한, 콘크리트를 연마하는 것 자체가 이물질을 제거하지만 완벽히 제거되지 않기 때문에 다음 단계인 S20 단계에서 불과 고압 물을 이용하여 보다 완벽히 제거하는 것이 바람직하다.

즉 연마하는 것은 중성화된 콘크리트면을 박리해주는 것이다.

상기 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하는 단계(S20)는, 중성화된 콘크리트면을 연마하여도 콘크리트 표면의 미세 구멍 및 미세 틈에 이물질이 존재하기 때문에 이를 제거하여 본 발명 콘크리트 보호 방식재가 잘 부착되도록 하기 위하여 이물질을 제거한다.

특히, 상기 이물질은 세월에 의해서 콘크리트에 형성된 미세구멍에 생기는 바, 이와 같이 생긴 이물질이 유기물인 경우에는 불을 이용하여 이물질을 제거하며, 상기 유기물 이외의 물질인 경우에는 고압의 물로 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.

상기 이물질이 제거된 콘크리트에 공극충진하는 단계(S30)는, 이물질이 제거 된 콘크리트의 표면이 울퉁불퉁한 형태 즉, 공극이 발생되고 상기 발생된 공극에 엑폭시수지로 표면을 매끄럽게 처리한다.

상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하는 단계(S40), 상기 불 또는 고압의 물로 이물질을 제거한 이후에 중성화된 콘크리트의 중성화를 억제하기 위하여 도포하는 콘크리트 보호 방식재가 보다 콘크리트에 보다 잘 부착되기 위하여 침투성 프라이머를 도포한다.

상기 침투성 프라이머는 엑폭시를 바탕으로 제작된 것으로 콘크리트면하고 본 발명 콘크리트 보호 방식재와 더욱 부착력이 좋아지도록 하는 것이다.

또한 침투성 프라이머는 콘크리트 고유의 특징 중 하나인 공극을 메워준다. 이는 상기 공극을 메워줌으로써 산소와 자외선이 콘크리트 내부에 구축된 철근에 침투되지 않아 상기 철근의 부식을 방지하고 상기 철근 부식을 방지함에 따라 콘크리트의 중성화를 방지한다.

상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 아크릴우레탄수지 100 중량부에 무기계포타슘실리케이트수지 5-25 중량부, 실리콘수지 5-35 중량부, 이산화티탄(TiO₂) 35-45 중량부, 알루미나(Al₂O₃) 10-40 중량부, 흑연 10-90 중량부, 가교형폴리스틸렌 5-20 중량부, 탄산칼슘(CaCo₃) 5-20 중량부, 기타첨가안료 1-3 중량부, 계면활성제 1-2 중량부로 이루어진 콘크리트 보호 방식재를 도포하는 단계(S50)는 중성화를 억제하기 위한 콘크리트 보호 방식재를 도포하는 단계로써, 콘크리트 보호 방식재의 조성물의 구성요소에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

상기 아크릴우레탄수지 100중량부는 상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트와 부착성이 좋게 함과 동시에 내후성(물성이 오래도록 유지되는 성질), 내약품성, 색유지성을 높일 뿐만 아니라 자외선에 강하며 주바인더 역할을 수행한다.

상기 무기계포타슘실리케이트수지 5-25 중량부가 포함됨으로써 접착성을 높임과 동시에 상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트와의 부착력을 강화하고 보조 바인더 역할을 수행한다.

특히, 상기 S10단계에서도 설명한 바와 같이 산소와 자외선에 의해서 부식된 철근에는 산화물이 있고 상기 산화물과 상기 아크릴우레탄수지, 무기계포타슘실리케이트수지 접촉하게 되면 상기 산화물은 안료로 인식하게 된다.

상기 실리콘수지 5-35 중량부가 포함됨으로써 내열성, 내후성, 내한성, 난연성, 발수성이 우수하며 보조바인더 역할을 수행한다.

상기 이산화티탄(TiO₂) 35-45 중량부가 포함됨으로써, 각종 유/무기산, 알칼리, 가스에 강하고 친수성이 우수함과 동시에 빛과 반응하여 균 등을 분해한다.

상기 알루미나(Al₂O₃) 10-40 중량부가 포함됨으로써, 자체발열기능 갖고 상기 자체발열기능에 의하여 습도가 높은 환경에서 작업성을 증대하는 작용을 수행한다.

상기 흑연 10-90 중량부가 포함됨으로써, 전도성, 내약품성, 내마모성 및 내마찰성이 높은 작용을 수행한다.

상기 가교형폴리스틸렌 5-20 중량부가 포함됨으로써 경화성을 갖는다. 즉, 상기 가교형폴리스틸렌은 본 발명 콘크리트 보호 방식재가 도포되면 경화시간을 단축하는 작용을 한다.

상기 탄산칼슘(CaCo₃) 5-20 중량부가 포함됨으로써, 중화제 역할을 수행한다.

상기 기타첨가안료 1-3 중량부는 각종 색상 안료에 해당한다. 따라서, 상기 기타첨가안료 1-3 중량부가 포함됨으로써 콘크리트 고유의 색 이외에 주변 환경과 친화적인 색상을 사용하여 미관에 유리하게 한다.

상기 계면활성제 1-2 중량부는 상기 기타첨가안료인 색상 안료의 분산을 위해 첨가한다.

한편, 본 발명 콘크리트 보호 방식재는 각종 건축물 중에서 H 빔 같은 철골 구조물의 철골에 직접 도포하여 철골이 부식되는 것을 방지 또는 부식된 철골의 부식진행을 방지하는 것도 바람직하다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이 콘크리트와 콘크리트 구조물 사이에 이음역할을 수행하는 철근, 콘크리트와 결합되어 외부에 돌출된 철근, 콘크리트 내부에 삽입되어 표면에 노출된 철근 등과 같이 콘크리트와 결합되어 일부 노출된 모든 철근에 직접 도포하여 철근의 부식을 막음과 동시에 철근과 콘크리트의 이음부분에서 발생되는 콘크리트 중성화를 억제하고 콘크리트의 내구성을 증대한다.

도면과 상세한 설명에서 최적 실시예들이 개시되고, 이상에서 사용된 특정한 용어는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것일 뿐, 의미 한정이나 특 허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아니다.

그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법 흐름도

도 2는 본 발명에 따른 중성화된 콘크리트 예시도

도 3은 본 발명에 따른 중성화된 콘크리트 연마 예시도

도 4는 본 발명에 따른 철근 콘크리트구조물의 철근에 콘크리트 보호 방식재가 도포된 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 콘크리트 200 : 철근

Claims (4)

1. 중성화된 콘크리트면을 연마하는 제 1 단계와;

   상기 연마된 콘크리트 표면에 부착된 이물질을 제거하는 제 2 단계와;

   상기 이물질이 제거된 콘크리트에 공극충진하는 제 3 단계와;

   상기 공극충진된 콘크리트에 침투성 프라이머를 도포하는 제 4 단계; 및

   상기 침투성 프라이머가 도포된 콘크리트에 아크릴우레탄수지 100 중량부 기준에 무기계포타슘실리케이트수지 5-25 중량부, 실리콘수지 5-35 중량부, 이산화티탄(TiO₂) 35-45 중량부, 알루미나(Al₂O₃) 10-40 중량부, 흑연 10-90 중량부, 가교형폴리스틸렌 5-20 중량부, 탄산칼슘(CaCo₃) 5-20 중량부, 기타첨가안료 1-3 중량부, 계면활성제 1-2 중량부로 이루어진 콘크리트 보호 방식재를 도포하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계는

   이물질이 유기물인 경우에는 불을 이용하여 제거하고 유기물 이외의 물질인 경우에는 고압의 물로 제거하는 것을 특징으로 하는 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 3 단계는

   엑폭시 수지로 공극을 충전하는 것을 특징으로 하는 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 5 단계는

   콘크리트 보호 방식재를 일부 노출된 철근에 직접 도포하는 것을 특징으로 하는 중성화된 콘크리트 중성화 억제 및 내구성 증대 시공방법.

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