KR102120286B1

KR102120286B1 - 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102120286B1
Application number: KR1020190164139A
Authority: KR
Inventors: 이형호
Original assignee: (주)메카모아; 성우건설주식회사
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-06-08

Abstract

본 발명은 배근의 앞 또는 뒤에 고인장력 고인장강도를 지닌 섬유제 그리드를 매입하여 지진과 산사태에도 견고히 견딜 수 있고, 파괴되더라도 파편의 비산을 최소화하여 2차 피해를 줄일 수 있도록 한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 및 그 시공방법에 관한 것으로, 배근의 앞 또는 뒤쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 소정의 간격을 두고 나란히 배치된 탄소섬유, 바잘트섬유, 유리섬유, PET 섬유 중 의 어느 하나인그리드와; 상기 배근과 그리드 사이를 포함하여 배근과 그리드를 감싸도록 콘크리트를 타설하여 양생한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널과; 사면의 하단 지반에 콘크리트 또는 배근-콘크리트를 타설하여 기초를 형성하는 단계(S Ⅰ); 상기 사면 상에 종횡으로 소정의 간격을 두고 앵커공을 천공하고 그 선단부를 확공하여 앵커공의 선단과 확공부 간에 단차를 형성시키는 단계(S Ⅱ); 상기 앵커공에 자유장 구간이 사면 밖에 축조되는 내진성 옹벽 패널에 이르도록 플립 일체형 합성수지제 내하체(16)가 구비된 그라운드 앵커 를 삽입하는 단계(S Ⅲ); 상기 확공된 선단부와 그라운드 앵커의 정착장 구간을 그라우팅하여 양생하는 단계(S Ⅳ); 상기 기초 위에 수직으로 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 엇쌓기하면서 상기 그라운드 앵커의 자유장측 강연선의 후단과 만나는 내진성 옹벽 패널 상에 강연선공을 뚫고 강연선의 후단을 관통시킨 후 정착구로 정착하는 단계(S Ⅴ); 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널과 사면 사이에 뒷채움 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계(S Ⅵ); 상기 뒷채움 콘크리트 상에 현지토를 성토하여 뒷채움하는 단계S Ⅶ)를 사면의 높이에 맞춰 축차적으로 시공할 수 있다.
상기 그라운드 앵커는 마찰인장형으로서, 외압에 탄력적으로 오므라들었다가 외압이 사라지면 원래대로 복원되는 탄성 플립 일체형 합성수지제 내하체를 가진 것이다.

Description

섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 및 그 시공방법{Seismic Retaining Wall Panel Using Fiber Reinforcement and Construction Method}

본 발명은 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널과 그 시공방법에 관한 것으로, 특히 지진과 산사태에도 견고히 견딜 수 있고, 파괴되더라도 파편의 비산을 억제 내지 방지되어 2차 피해를 줄일 수 있도록 한 보강재를 이용한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 및 그 시공방법에 관한 것이다.

철근콘크리트 옹벽은 절개면, 사면의 토사 유실을 방지하고, 붕괴 위험에도 효과적으로 대처할 수 있는 가장 보편적인 토목 구조물이다.

상기 철근콘크리트 옹벽은 시공현장의 상황에 따라 선택의 여지가 넓었지만 험한 산간지대나 급경사지대 등 시공현장에 따라서는 철근콘크리트 옹벽을 구축하기가 곤란한 경우도 있다,

공장에서 제조한 정규 옹벽 블록(또는 프리캐스트 패널. 이하 같음)으로 옹벽을 축조하는 공법도 있다.

옹벽 블록을 사용하는 옹벽 축조공법은 우선 철근콘크리트 또는 석재로 축조기반을 잘 다진 후에 법면 구배를 준수하면서 또는 수직 엇쌓기 방식으로 축조하는 데, 철근콘크리트 옹벽에 비해 사면 절개를 최소화하고, 거푸집이 배제되므로 험지에서도 짧은 시간 내에 비교적 용이하게 축조할 수 있다.

그런데, 상기한 옹벽 블록은 중량물이라 크레인 등의 중장비를 이용하지 않고는 축조가 쉽지 않고, 옹벽 블록의 축조과정에서 상하로 인접한 옹벽 블록 간의 접촉 면에서의 슬립현상으로 인하여 붕괴될 우려가 있어 최적의 축조조건이 지적한 매뉴얼에 따라 정교하게 축조해야 한다.

사면 보강공법 중에는 가압식 그라우팅공법도 있다.

이 공법은 지반에 철근콘크리트 또는 석재로 안정된 기반을 조성하고, 그 기반에 수직으로 프리캐스트 패널을 엇쌓기 하면서 인접한 패널끼리 견고하게 연결하여 지반을 보강하는 것이다.

가압식 그라우팅 공법은 주입호스로 주입되는 그라우트재로 보강재를 정착시키고, 프리캐스트 패널의 배면과 사면 지반 사이에 토사나 뒷채움 그라우트 또는 콘크리트를 타설하여 뒷채움하는 데, 이것만으로는 옹벽의 안정을 보장하기엔 부족하므로 보강재로 보강할 필요가 있다.

상기 보강재는 강관, 이형 철근, 그라운드 앵커 등이다.

철근콘크리트제 옹벽 블록으로 축조된 옹벽은 내진력이 약해 지진에 쉽게 붕괴될 수 있고, 산간지대에 구축된 옹벽 블록제 옹벽은 산사태에도 취약하다.

지진이나 산사태에 옹벽 블록이 붕괴하며 석축의 붕괴보다도 오히려 더 위험할 수 있다.

석축은 사각형 석재를 능형으로 조적되므로 상층석이 무너지면 강우와 토석이 무너지지 아니한 하층석에서 상층석이 있던 자리에 남는 V형 골을 따라 흘러내리기 때문에 하층석에 대한 부압이 적어 추가로 붕괴될 소지가 작지만, 정형화된 옹벽 블록으로 축조된 옹벽은 V형 물골이 아니라 수중보와 같이 광폭의 물길이 트이기 때문에 하층 블록에 걸리는 부압이 커 잇따른 추가 붕괴될 위험이 훨씬 크다.

한편, 블록 옹벽 안정용 조강재로는 영구 그라운드 앵커가 제격이고, 사면의 지질에 따라 앵커공의 공경과 길이, 내하체의 규격, 그라우트의 종류와 그라우팅장을 달리 설계한다.

강연선의 선단을 물려 고정하는 내하체는 표면에 복수의 환상 저항돌기가 일정한 간격으로 형성된 비전개형 주물제가 태반이며, 그 중에는 내하체 상에 접이식 날개를 달아 앵커공에 삽입한 후 강연선을 인장하면 날개가 펴져서 앵커공의 선단에 쐐기처럼 박혀 걸리게 해 지내력이 증대되도록 한 공개특허공보 제10-1999-026113호와 등록특허 제10-1072525호가 있다.

이들 선행기술의 그라운드 앵커용 내하체는 상술한 바와 같이 본체와 날개 및 날개축이 지하수와 접촉하면 부식되는 금속제이기 때문에 영속성을 보장할 수 없고, 강연성의 인장력이 지나치면 날개가 파손되어 설계한 지내력이 약화될 소지도 있다.

상기한 블록 옹벽의 약점을 보완하여 지진과 산사태에도 능히 견딜 수 있고, 확개형 날개 장착형 내하체를 가진 보강재(그라운드 앵커)의 구조 및 재질적 개선으로 지내력이 영구적으로 발휘되는 방향으로 재검토할 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

공개특허공보 제 10-1999-026113호

등록특허 제10-1072525호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배근의 후위에 고인장력, 고인장강도를 지닌 섬유제 그리드를 매입하여 파괴강도를 획기적으로 높임으로써 지진과 산사태에도 견고히 견딜 수 있고, 파괴되더라도 잔 파편으로 비산되지 않도록 하여 2차 피해를 줄일 수 있도록 한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널로 축조한 옹벽의 축조안정성을 극대화할 수 있도록 한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 시공방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널은 종횡 또는 종횡 및 빗철근으로 조립된 배근과; 상기 배근의 앞 또는 뒤 혹은 앞뒤에 배치된 그리드와; 상기 배근과 그리드가 매몰되도록 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 획기적으로 강도를 증대시킨 것이다.

상기 그리드는 탄소섬유, 바잘트섬유, 섬유강화플라스틱, PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유와 같이 인장강도가 크고 신축성이 없거나 극미하며, 부식도 되지 않는 섬유를 경사와 위사로 하여 격자상으로 직조한 망상 직물이다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 시공방법은 사면의 하단 지반에 콘크리트 또는 배근 콘크리트를 타설하여 기초를 형성하는 단계(S Ⅰ); 상기 사면 상에 종횡으로 소정의 간격을 두고 앵커공을 천공하고, 그 선단부를 확공하여 앵커공의 선단과 확공부 간에 단차를 형성시키는 단계(S Ⅱ); 상기 앵커공에 자유장 구간이 사면 밖에 축조되는 옹벽 패널에 이르도록 플립 일체형 합성수지제 내하체가 구비된 그라운드 앵커를 삽입하는 단계(S Ⅲ); 상기 확공된 선단부와 그라운드 앵커의 정착장 구간을 그라우팅하여 양생하는 단계(S Ⅳ); 상기 기초 위에 수직으로 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 엇쌓기 하면서 상기 그라운드 앵커의 자유장측 강연선의 후단과 만나는 내진성 옹벽 패널 상에 강연선공을 뚫고 강연선의 후단을 관통시킨 후 정착구로 정착하는 단계(S Ⅴ); 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널과 사면 사이에 뒷채움 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계(S Ⅵ); 상기 뒷채움 콘크리트 상에 현지토를 성토하여 뒷채움하는 단계S Ⅶ)를 사면의 높이에 맞춰 축차적으로 시공할 수 있다.

여기서, 상기 그라운드 앵커는 마찰인장형이며, 여기에 소속된 플립 일체형 내하체는 응고되면 인장강도가 매우 커 강연성의 높은 인장력도 견고히 견뎌 차질 없이 정착력을 발휘할 수 있는 열가소성 수지제이다.

열경화성 수지는 강연성의 인장력을 견디지 못해 파손되는 경향이 있기 때문에 부적합하다.

상기 플립은 배드민턴용 셔틀콕이 연상되듯이 깔데기를 원주 등분한 형상이며, 앵커공을 통과할 때에는 축경되었다가 확공부로 진입하면 펴져서 앵커공과 확공부간의 단턱에 턱걸림되어 내하체가 앵커공 쪽으로 빠지지 않게 한다.

그리고 플립의 분할된 틈으로는 주입되는 그라우트재가 침투하여 속을 채워 굳으면 플립의 내면을 지지하는 지지체로 변해 이후 강연선을 인장하여 내진성 옹벽 패널에 정착하더라도 오므라들지 않고 강력한 지내력을 발취하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 패널 및 그 패널 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 배근의 앞, 뒤 또는 앞뒤에 섬유보강재로 된 그리드를 설치하고, 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 면방향으로 작용하는 외력에 대한 저항력이 획기적으로 증대돼 지진에도 쉽게 파괴되지 않는 강성을 발휘하고, 강력한 진동에도 일시에 다량의 콘크리트 파편으로 비산되지 않으므로 대피할 시간을 확보하는 데 도움이 된다.

둘째, 그리드는 위사와 경사의 교차점에서 접착면적이 넓은 데가 망목으로 콘크리트가 통과하여 배근쪽 콘크리트와 그리드쪽 콘크리트가 일체로 양생되므로 배근콘크리트제 내진성 옹벽 패널에 비해 강도가 크고 강성도 증대된 고강도 내진성 옹벽 패널을 제공할 수 있다.

셋째, 본 발명은 주재료인 콘크리트에 보조재료인 수지조성물을 혼합하여 사용함으로써, 탄성을 갖는 수용성 MMA 수지로 친환경 수지로, 압축, 인장, 휨강도가 우수하며, 내화학성, 내마모성, 염해 및 동해 무반응 난연수지 우수하며, 반영구적 수명으로 유지관리비가 저렴한 이점이 있다.

넷째, 본 발명은 플립 일체형 합성수지제 내하체가 적용된 그라운드 앵커에서 상기 내하체는 방청성이 확보되므로 지하수의 영향을 받는 경우에도 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널로 구축된 옹벽에 대하여 변함없는 정착력을 발휘하여 안전하게 지지하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 부분 절개 투시도,
도 2는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 그리드를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 도시한 제조예시도,
도 4는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 시공 공정도,
도 5는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 시공에 사용되는 확장성 플립 일체형 합성수지제 내하체를 가진 그라운드 앵커의 예시도,
도 6은 도 5의 그라운드 앵커의 내하체를 도시한 투시도.

이하, 첨부한 예시도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 부분 절개 투시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 그리드를 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 도시한 제조예시도이다.

도 1은 배근(1)의 뒤쪽에만 그리드(2)를 배치하여, 제조한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)을 예시한 것으로, 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)은 종횡 철근으로 엮은 배근(1)과; 상기 배근(1)의 앞 또는 뒤쪽 가운데 적어도 어느 한쪽에 상기 배근(1)과 일정한 간격을 두고 나란히 배치된 그리드(2)와; 상기 배근(1)과 그리드(2)를 에워싸도록 타설하여 양생시킨 콘크리트(3)로 구성된다.

여기서, 상기 배근(1)용 철근은 콘크리트와의 결합력을 높이는 환상 마찰리브를 가진 통상의 철근이나 이형철근이 적합하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 그리드(2)는 복수의 가닥으로 이루어진 경사와 위사를 종횡방향으로 교차되도록 직조하고, 상기 그리드(2)의 교차부를 수지에 함침시켜 접합하거나 가열융착시킨 일종의 격자형 망이다.

즉, 경사와 위사가 편평하면서 실질적으로 늘어나지 않고, 실의 폭이 4~16㎜, 실폭/실 두께비가 30 이상인 보강섬유 매트릭스 멀티 필라멘트사제이다.

상기 그리드(2)의 망목은 크기에 특별한 제한을 두는 아니지만, 콘크리트(3)나 모르타르가 통과하는 데 지정을 주지 않을 정도의 망목이면 충분하다.

바람직하게는 경사 및 위사가 편평상태로 교차되는 망목이 10~300㎜이고, 30~70중량%의 매트릭스 수지에 함침된 보강용 망직물이다.

상기한 바와 같은 조건으로 이루어진 그리드(2)의 망목은 거친 그리드(2)에 모래나 자갈 등의 골재가 섞인 모르타르나 콘크리트(3)가 유입되어 성형하더라도 망목의 공극부에 골재가 막히지 않고, 유입측과 반대측에도 균일하게 모르타르나 콘크리트(3)가 충전되며, 바인더가 남지 않고, 균일하게 결합된 표면이 평활한 시멘트계 재료를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 그리드(2)의 재질로는 탄소섬유, 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), FRP, 바잘트섬유, 섬유강화플라스틱, PET섬유와 같이 인장강도가 매우 크고 신축성은 없으며, 부식도 되지 않는 섬유를 경사와 위사로 하여 직조한다.

특히, FRP, CFRP를 사용한 경우에는 시멘트계 철근을 사용한 경우처럼 녹슬지 않고, 피로에 따르는 강도와 내구성 저하가 없어 장기적으로 안정되어 목표로 하는 강도나 내구성을 확보할 수 있다.

탄소섬유는 유기섬유를 비활성 기체 속에서 가열, 탄화시켜 만든 섬유이며,

셀룰로오스, 아크릴, 비닐론, 피치 등이 원료이다.

일반적으로 탄소의 육각 고리가 연이어 층상격자를 형성한 구조이며, 금속광택이 있고 검은색이나 회색을 띤다.

강도 10∼20g/d, 비중 1.5∼2.1이다.

내열성, 내충격성이 뛰어나며, 화학약품에 강하고, 해충에 대한 저항성이 크다.

가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소되므로 금속(알루미늄)보다 가볍고, 반면에 금속(철)에 비해 탄성과 강도가 뛰어나다.

또한, 상기 바잘트섬유는 현무암을 1,500로 녹여 원심력이 의한 방사로 직경 9~20크기의 필라멘트사로 만든 무기섬유이다.

원적외선과 음이온의 방출 등 건강치유 기능과 친환경성으로 독성이 없고 불연, 내열, 방음, 흡음, 방진, 산과 알칼리에 내침식성, 물에 대한 내부식성, 내마모성 및 경량 고강도 특성으로 산업 전반에 걸쳐 이용되는 섬유소재이다.

상기 유리섬유는 용융한 유리를 섬유 모양으로 한 광물섬유이며, 용도에 따라 장섬유와 단섬유가 있다.

유리섬유는 고온에 견디며, 불에 타지 않으며, 흡수성이 없고, 흡습성이 적으며, 화학적 내구성이 있기 때문에 부식하지 않으며, 강도, 특히 인장강도가 강하며, 신장률이 적으며, 전기 절연성이 크며, 내마모성이 적고, 부서지기 쉬우며 부러지며, 비중은 나일론의 2.2배, 무명의 1.7배이다.

또, 유리섬유는 가늘수록 인장강도가 크며, 열전도율도 작다.

상기한 바와 같은 다양한 섬유보강재로 이루어진 본 발명의 그리드는 다음과 같은 물성을 나타낸다.

Ultimate Tensile Strength	80kN/m
Elongation	12%
Roll Width	1.95m
Roll Length	100m
Material	PET with PVC coated

한편, 상기 내진성 옹벽 패널(P)은 주재료로 시멘트를 포함한 콘크리트 100중량부와; 상기 콘크리트 100중량부에 대하여 보조재료로 MMA수지를 포함한 수지조성물 30중량부와; 상기 세라믹조성물 10중량부로 구성된다.

특히, 상기 주재료로 시멘트를 포함한 콘크리트 100중량부에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용하거나 조기강도를 내기 위해 조강 포틀랜드시멘트를 적절하게 사용한다.

또한, 상기 수지조성물은 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate) 10중량%; 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10중량%; 리튬실리케이트(Li2O3Si) 3중량%; 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 60중량%; 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(hydroxyl ethyl methacrylate) 15중량%; 규산소다(Na2SiO3ㆍnH2O) 2중량%로 구성된다.

즉, 상기 수지조성물은 우레탄 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 리튬실리케이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트, 규산소다로 구성된다.

여기서, 상기 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)는 우레탄의 특성과 아크릴레이트의 특성을 모두 갖는 하이브리드(hybride) 수지이다.

이러한 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)는 일반적으로 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)와 하이드록시 알킬 아크릴레이트와의 중합반응에 의해서 제조된다.

우레탄 프리폴리머는 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)의 중합 반응에 의해서 형성되며, 그 종류는 다양하다.

또, 상기 하이드록시 알킬 아크릴레이트의 예로는 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 2-하이드록시 에틸메타크릴레이트(2-hydroxyethylmethacrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate) 등이 있다.

여기서, 상기한 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)의 제조는 아디프산(adipic acid) 약 20 중량부와 이소시아네이트(isocyanate) 약 25 중량부를 반응기에서 열중합하여 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)를 제조하였다.

여기에, 메틸 메타크릴레이트 약 30 중량부, 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyl ethyl methacrylate) 약 25 중량부 및 알코올 약 03 중량부를 첨가한 후 열중합하여 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 제조한다.

또한, 상기 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)는 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)와 혼합 사용함으로써, 수지로 이루어진 구조물의 강도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyl ethyl methacrylate)는 본 발명에서 우레탄 아크릴레이트와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지 이외에, 콘크리트구조물의 강도 보강을 위해 수지로서 하이드록시 에틸메타크릴레이트(hydroxyl ethyl methacrylateA)을 추가로 사용할 수 있다.

한편, 상기 세라믹조성물은 Ti[OCH(Cl₃)2]4, (CH3)2 CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 이산화티타늄(TiO2)졸 50%와; C8H20O4Si, (CH3)CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 실리카졸 40%와; Zn(C2H3O2)2로 제조된 산화아연졸 9%와; 금속이온 1%로 구성된다.

즉, 상기 세라믹스조성물은 광화학 반응에 의해 콘크리트 구조물에 부착된 오염물질 및 NOx, SOx, 악취가스 등의 분해/제거와 미생물에 대한 살균기능이 있다.

여기서, 상기 세라믹스 조성물은 광촉매 활성을 결정성이 우수한 이산화티탄(TiO2) 초미립자를 형성하고, Ag, Zn, Cu 중 1종종 이상의 금속이온을 담지함으로써 자외선의 조사에 의해 가전자대에서 여기되어 전도대로 여기된 전자들이 가전자대의 정공에 이른 시간 내에 재결합되는 것을 억제하여 광화학 반응의 활성점을 최대로 지속시킴으로써 적은 양의 자외선 에너지량에서 광화학 반응이 충분함은 물론 금속이온에 의한 악취물질의 분해와 미생물의 살균 메커니즘에 의해 더욱 우수한 탈취효과, 방호효과 및 살균효과를 발현할 수 있다.

한편, 상기한 콘크리트블록(30)은 추가로 상기한 콘크리트 100중량부, 수지조성물 30중량부, 세라믹조성물 10중량부 이외에 폴리우레아 수지조성물이 10중량부 첨가되되, 상기 폴리우레아 수지조성물은 탄소수 12~24의 지방족 모노카르복시산 및 탄소수 1~10의 모노올과의 에스테르의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 20℃에서 점도가 20mPas 이하의 가소제를 함유하고, 상기 이소시아네이트기 함유 화합물이 폴리옥시프로필렌폴리올과 트릴렌 이소시아네이트 또는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기 말단 우레탄프레폴리머이며, 상기 방향족 폴리아민이 4,4'- 메틸렌비스(2- 클로로아닐린), 비스메틸티오 톨루엔 디아민 및 디에틸 톨루엔 디아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며, 상기 가소제를 조성물 전량에 대하여 1~30 중량%를 포함한 주제 100중량부에 대하여, 에스테르형 수계 우레탄수지, 수경성 분체, 골재 및 혼화재료를 필수성분으로 포함하고, 상기 에스테르형 수계 우레탄수지가 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼이며, 자기 유화형 또는 강제유화형이며, 에스테르형 수계 우레탄수지가 평균 입경이 20μm 이하이며, 상기 에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 수경성 분체 비율이 1~20중량%이며, 상기 에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 시멘트 비율이 1~25 중량%로 구성되는 보조제 10중량부가 첨가 혼합된다.

즉, 상기 폴리우레아 수지조성물은 이소시아네이트기 함유화합물을 포함하는 주제와, 방향족폴리아민을 포함하는 경화제로 구성되는 폴리우레아 수지조성물로서, 탄소수 12~24의 지방족 모노 카르복시산 및 탄소수 1~10의 모노올의 에스테르의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 15℃에서 점도가 15mPas 이하의 가소제를 함유하는 것이다.

상기 폴리우레아 수지조성물은 용제를 사용하지 않고도, 충분히 저점으로 작업성이 좋고, 상온에서 경화하고, 경화성, 경화 후의 도막 외관, 기계 강도 및 탑 코트의 우수한 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레아 수지조성물은 이소시아네이트기 함유 화합물이 폴리옥시 프로필렌 폴리올과 트릴렌 이소시아네이트 또는 4,4 디페닐메탄디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기 말단 우레탄 프리폴리머이다.

그리고, 상기 폴리우레아 수지조성물은 주제의 냄새가 적기 때문에 안전문제가 적고, 또한 충분한 경화성을 갖는 폴리우레아 수지조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레아 수지조성물은 방향족 폴리아민은 4, 4 메틸렌비스 (2-클로로 아닐린), 비스 메틸 티오 톨루엔 디아민 및 디 에틸 톨루엔 디아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 혼합물이다.

그리고, 상기 폴리우레아 수지조성물은 상온에서 경화를 충분히 만족함과 동시에 얻어진 경화물의 기계 강도 및 성장 성능이 뛰어난 폴리우레아 수지조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레아 수지조성물은 가소제를 조성물 전량에 대하여 1 내지 30중량%를 포함한다.

그리고, 상기 폴리우레아 수지조성물은 용매를 사용하지 않고도 충분히 저점으로 작업성이 좋고, 또한, 탑코트의 접착성이 뛰어난 폴리우레아 수지조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레아 수지조성물은 수작업 유형 또는 초속경화 스프레이 타입의 방수재, 바닥재 재료이고, 작업성이 좋은 수제 유형 또는 초속경화 스프레이 타입의 조성물을 제공할 수 있다.

그리고, 상기 폴리우레아 수지조성물에서는 탄소수 12~24의 지방족 모노 카르복시산 및 탄소수 1~10의 모노올의 에스테르(이하, 지방족 모노 카르 복실 산 알킬에스테르이라 한다)의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 15℃에서 점도가 15mPas 이하의 가소제가 사용된다.

여기서, 상기한 지방족 모노 카르 복실 산 알킬 에스테르의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 가소제는 15℃에서 점도가 1~15mPas가 바람직하고, 3~10mPas 특히 바람직하다.

상기 지방족 모노 카르 복실 산 알킬 에스테르의 1종 또는 2종 이상을 가소제로 사용함으로써 용제를 사용하지 않고 주제와 경화제의 혼합액의 점도를 크게 낮출 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴리우레아계의 조성물의 가소제로는 지방족 모노 카르 복실산 알킬 에스테르 이외에, 탄소수 12~24의 지방족 모노 카르복시산과 탄소수 2~10의 디올과 디 에스테르를 병용해도 좋다.

여기서, 상기 탄소수 12~24의 지방족 모노 카르 복실산으로는, lauric, 미리 스틴산, 팔 미트 산, 스테아르 산, 올레산, 바쿠센, 리놀레산, 리놀렌산, 에이코산 산, 도코산 산, 테토라코산 산 등을 들 수 있다.

또한, 상기 탄소수 1~10의 모노올로는 탄소수 1~5의 모노올이 특히 바람직하고, 메탄올이 가장 바람직하다.

그리고, 식물성 유지와 동물성 유지를 변성하여 얻은 모노 카르복시산 알킬 에스테르 화합물도 들 수 있다.

상기 폴리우레아 수지 조성물에서는 콩기름 지방산, 강유 지방산, 유채 지방산 등의 지방산의 메탄올 에스테르인 모노 카르복시산 메틸 에스테르 혼합물이 낮은 점도(15℃에서 점도는 5~8mPas)이며, 특히 휘발성이 낮은 점에서 가장 바람직하다.

한편, 프탈산 디 옥틸 프탈레이트 디 부틸 프탈레이트 지노니루 프탈산 노닐, 아디프산 디 옥틸, 염화 파라핀, 석유계 가소제 등의 범용 가소제는 소량 병용할 수 있지만, 충분한 점도 감소 효과가 얻을 수 없기 때문에 사용하지 않는 것이 바람직하다.

만약, 병용하는 경우 그 사용량은 상기 지방족 모노 카르 복실 산 알킬 에스테르를 포함 가소제 전량에 대하여 50중량% 이하가 바람직하고, 30중량% 이하가 더욱 바람직하다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서는 가소제로서 지방족 모노 카르복실 산 알킬 에스테르를 조성물 전량에 대하여 2~15중량% 이용하는 것이 바람직하다.

가소제의 사용량이 2중량% 미만이면 충분한 점도 감소 효과를 얻을 수 없고, 15중량% 초과인 경화 도막이 출혈하기 쉬워, 탑 코트의 접착성이 저하된다.

상기 가소제는 수지 및 / 또는 경화제에 첨가할 수 있지만, 손으로 그리는 타입의 조성물에서 경화제에 가소제를 첨가하는 것이 바람직하다.

경화제 상기한 가소제를 첨가하여 충전제를 더 균일하게 효율적으로 혼련할 수 경화 도막의 표면 외관이 두드러지게 된다.

그 첨가량은 경화제 중 30중량% 이하가 바람직하고, 5~25중량%가 보다 바람직하다.

한편, 초속 경화 스프레이 타입의 조성물에서는 수지의 것이 특히 점도가 높기 때문에, 수지에 가소제를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 가소제를 사용함으로써 보다 낮은 점도 되므로 종래 분사 시공시 수지 및 경화제를 50~70℃로 가온할 필요가 있었지만, 40~60℃ 정도의 가열로 충분히 시공할 수 있다.

그 첨가량은 수지의 30중량% 이하가 바람직하고, 5~25중량%가보다 바람직하다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서 주제에 포함되는 이소시아네이트기 함유 화합물로는 폴리이소시아네이트 및 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기 말단 우레탄 프레 폴리머 등을 들 수 있다.

이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 양자를 혼합하여 사용해도 좋다.

폴리이소시아네이트로는 이소시아네이트기를 2개 이상 갖는 방향족계 폴리이소시아네이트, 지방족 계 폴리이소시아네이트 또는 변성 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리우레아 수지조성물은 방향족계 폴리이소시아네이트 또는 그 변성 체가 바람직하며, 구체적으로는 4, 4 디 페닐 메탄 디 이소시아네이트, 폴리 페닐 폴리 메틸렌 폴리이소시아네이트, 카 보디이 미드 변성 디 페닐 메탄 디 이소시아네이트 등의 액상의 것이 특히 바람직하다.

또한, 이소시아네이트 기 말단 프리폴리머의 원료가 되는 폴리올로는 폴리에스테르 폴리올과 폴리 옥시 프로필렌 폴리올, 폴리 옥시 프로필렌 옥시 에틸렌폴리올, 폴리 옥시 테트라 메틸렌 글리콜 등의 폴리 에테르 폴리올, 피마자유계 폴리올, 폴리부타디엔계 폴리올 등을 들 수 있다.

피마자계 폴리올은 피마자유, 피마자유에 더 수산기를 도입하여 이루어지는 변성 폴리올을 말한다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서는 폴리 에테르 폴리올이 바람직하고, 폴리 옥시 프로필렌 폴리올보다 바람직하다.

또한, 폴리 옥시 프로필렌 디올 및 폴리 옥시 프로필렌 트리 올의 혼합물도 바람직하게 사용된다.

그 경우, 그 몰비는 60~90 / 40~10이 바람직하다.

상기 폴리올의 수산기 수는 2~4가 바람직하고, 3 이하, 특히 평균 25 이하, 심지어는 평균 21~24가 바람직하다.

수산기 수가 2 미만에서는 경화 도막의 분자량 화가 곤란하므로 경화물의 기계강도가 불충분하게 되고, 4를 초과하면 가교 밀도가 너무 높아 경화물의 성장 성능이 악화된다.

또한, 상기 폴리올의 수산기 가치는 손으로 그리는 타입의 조성물에 사용되는 경우 15~80mgKOH / g이 바람직하고, 40~70mgKOH /g이 특히 바람직하다.

한편, 초속경화 스프레이 타입의 조성물에 사용되는 경우 25~280mgKOH /g이 바람직하고, 30~115mgKOH / g이 특히 바람직하다.

수산기 수 및 수산기 가치가 상기 범위 외면 얻어지는 경화 도막의 기계 강도가 불충분하거나 경화 도막의 탄성과 성장에 떨어진다.

또한, 상기 폴리올의 분자량은 얻을 수 프리폴리머의 점도, 경화 도막의 강도, 연신율 성능의 균형에서 수산기 당 분자량은 150~7,000이 바람직하고, 특히 700~1,500가 바람직하다.

그리고, 이소시아네이트기 말단 우레탄 프레폴리머의 원료가 되는 폴리이소시아네이트로는 상기 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리우레아 수지조성물은 손으로 그리는 타입의 조성물에 사용되는 경우, 얻어지는 프리폴리머의 점도, 경화성, 경화 도막의 기계 강도의 점에서 트릴렌 이소시아네이트가 바람직하고, 특히 2,4 이성체의 함유율이 80 질량% 이상인 릴렌 이소시아네이트가 바람직하다.

한편, 초속 경화 스프레이 타입의 조성물에 사용되는 경우, 경화성 점에서 MDI가 바람직하다.

그리고, 이소시아네이트 기 말단 우레탄 프레 폴리머의 이소시아네이트기 함량은 손으로 그리는 타입의 방수재는 2~5 중량%, 바닥재는 4~8 중량%, 방수재로는 8~15 중량%가 바람직하다.

또한, 초속 경화 스프레이 타입의 방수 재료는 10~15 중량%, 바닥재는 15~25 중량%, 방 재료는 15~30 중량%가 바람직하다.

상기 폴리우레아 수지조성물의 경화제에 포함된 방향족 폴리아민으로는 4,4- 메티렌비스 (2 - 클로로 아닐린), 비스 메틸 티오 톨루엔 디아민, 디에틸 톨루엔 디아민, 4,4- 메틸렌비스 (3 - 클로로 -2,6- 디 에틸 아닐린) 등을 들 수 있다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서는 4,4- 메틸렌비스 (2 - 클로로아닐린), 비스 메틸 티오 톨루엔 디아민, 디 에틸 톨루엔 디아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물이 바람직하다.

또한, 상기 방향족 폴리아민을 비교적 분자량이 높은 폴리올과 함께 사용함으로써, 적당한 경화성이 얻어진다.

경화제로 사용되는 폴리올의 수산기 수는 2~4가 바람직하고, 2~3보다 바람직하다.

또한, 수산기 가치는 10~112mgKOH/g이 바람직하고, 16~56mgKOH/g이 보다 바람직하다.

또한, 폴리올은 폴리 옥시 프로필렌 폴리올이 바람직하다.

수산기 수가 2 미만에서는 경화 도막의 분자량 화가 곤란하므로 경화성이 악화되면서 경화 물의 기계 강도가 불충분하게 수산기 수가 4를 초과하는 가교 밀도가 너무 높아 경화 물의 성장 성능이 악화된다.

또한, 수산기 가치가 10mgKOH / g 미만에서는 폴리올의 점도가 높아지나 112mgKOH/g을 초과하면 분자량이 작기 때문에 경화제의 배합량이 적어지고, 그 대안으로 가소제의 사용량이 많아지기 때문에 바람직하지 않다.

이 폴리올은 수산기 수 2~4, 보다 바람직하게는 수산기 수 2~3 개시제에 프로필렌 옥사이드를 반응시켜 얻을 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 경화제는 충분한 경화성을 만족하기 위해 경화 촉매를 포함한다.

경화촉매로는 우레아 우레탄화 반응을 촉진하는 공지의 촉매를 사용할 수 있어 예를 들어 유기납, 유기산석 3급 아민 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 경화제는 상기 기본 성분 외에, 충전제, 안료, 안정제으로부터 선택되는 첨가제를 포함할 수 있다.

필러로는 탄산 칼슘, 탈크, 클레이, 실리카, 카본 등을 들 수 있다.

안료로는 산화 크롬, 산화 티탄 등의 무기 안료 및 프탈로시아닌 안료 등의 유기안료를 들 수 있다. 안정제로는 폴리우레아/폴리우레탄 수지에 일반적으로 사용되는 산화 방지제, 자외선 흡수제, 탈수제 등을 들 수 있다.

본 발명에서 폴리우레아 수지조성물이 실질적으로 용제를 포함하지 않는 첨가제 등에 미리 포함되는 용제까지도 포함한다는 의미가 아니라 점도 저감을 목적으로 첨가되는 용매를 포함하지 않는 것을 의미한다.

구체적으로는 주제 및 경화제중인 용제의 함량이 3 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1 중량% 이하이다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서 수지 중의 이소시아네이트기가 경화제 중의 활성 수소 함유 기와의 몰비 NCO / (NH2 + OH)는 10~13가 바람직하다.

상기 몰비가 10 미만에서는 충분한 경화 도막의 기계강도를 얻을 수 없거나 도막표면에 정력이 남아있을 수 있다.

또한, 상기 몰비가 13 이상에서는 과잉의 이소시아네이트 기가 수분의 영향을 발포하기 쉬워 지거나 경화 도막 취성 경향이 보인다.

한편, 상기 폴리우레아 수지조성물의 실시예로는 에스테르형 수계 우레탄수지, 수경성 분체, 골재 및 혼화재료를 필수성분으로 포함하고, 상기 에스테르형 수계 우레탄수지가 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼이며, 자기 유화형 또는 강제유화형이며, 에스테르형 수계 우레탄수지가 평균 입경이 20μm 이하이며, 상기 에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 수경성 분체 비율이 1~ 20중량%이며, 상기 에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 시멘트 비율이 1~25 중량%로 구성된다.

상기 에스테르형 수계 우레탄수지는 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼이며 또한, 자기유화형 또는 강제유화형으로 되어 있다.

또한, 이러한 것은 평균 입경이 20μm 이하의 미세이며 물과의 결합도 좋고, 고성능 감수제나 고성능 AE감수제를 포함한 분체부와 반죽 혼합 때 폴리우레아 수지조성물의 성질로 증가점성, 유동성, 인두조각성, 브리징 및 재료 분리에 대한 저항성 등의 향상, 즉 워커빌리티가 향상된다.

그 결과 완성된 콘크리트 모재와의 접착강도향상, 건조수축저감, 균열의 발생의 어려움, 굴곡강도향상, 탄성부여 및 외부 환경에서의 부식인자의 침투억제 등이 현저하게 개선된다.

특히 상기 에스테르형 수계 우레탄수지는 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼이며, 자기유화형 또는 강제유화형이다.

이 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼은 에스테르계에는 에스테르 에테르계를 포함한다.

여기서 수계 우레탄수지는 폴리우레탄 또는 그 프리폴리머가 물에 분산된 상태이다.

이 수계 우레탄수지는 그 입자 크기에 의해 0001μm 다음은 수용액 0001~01μm 콜로이드 분산, 01μm 이상에서는 에멀젼의 3종류로 분류할 수 있지만, 본 발명은 평균 입자 직경이 20μm 이하인 것이 바람직하다.

또한, 이 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼은 지방족계 무황변형)과 방향족계 이소시아네이트 계(황변형)이다.

또한, 이 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼은 음이온계, 양이온계, 비이온계 약한 음이온 계 및 비이온/ 약점 음이온계이다.

또한 이 에스테르형 수계 우레탄수지는 에스테르계 또는 폴리에스테르계 수계 우레탄수지 성분을 주체로 한 수용성 수지 또는 수계 에멀젼이며, 그 유리 전이온도 (Tg)는 -60℃~ 50℃이다.

에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 수경성 분체 비율은 1 중량%??20중량% 이하인 것이 바람직하다.

상기 폴리우레아 수지조성물에 있어서, 에스테르계 수계 우레탄수지(고형분)/ 시멘트 비율은 1~25 중량% 범위이다.

상기 폴리우레아 수지조성물에 있어서, 수경성 분말은 물과 반죽 혼합 시 경화 또는 응결한다.

상기 폴리우레아 수지조성물에서 골재는 무기계 골재 또는 유기계 골재가 있다.

또한, 상기 폴리우레아 수지조성물에서 혼화재료로는 혼화재와 혼화제에 구별된다.

혼화재는 규산질 미분말, 석회석 미분말, 부부 방지제의 총 트린 가이드계와 석회계 착색제, 초조강 혼화재가 있다.

또한 혼화제는 워커빌리티를 개선하는 AE제, 감수제, AE감수제, 고성능 감수제, 고성능 AE감수제, 유동화제는 응결경화시간을 조절할 촉진제, 지연제, 초지연제, 급결성제가 방수효과를 주는 방수제가 기포를 제어하는 기포방지제, 발포제가 다른 것은 보습제(증점제), 건조수축 저감제, 소포제 등이 있다.

상기한 폴리우레아 수지조성물에 병행하여 사용할 수 있는 것으로 고무 라텍스계에서는 천연 고무라텍스와 합성고무 라텍스 계에서는 스티렌 부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 메틸 메타 크릴 레이트 부타디엔 고무, 아크릴로 니트릴 부타디엔 고무, 수지 에멀젼 계는 폴리 아크릴산 에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트, 스티렌 아크릴산 에스테르, 프로피온산 비닐, 폴리 프로필렌, 폴리 비닐 아세테이트, 에폭시수지의 아스팔트와 고무 아스팔트와 파라핀이 혼합 디스 파 존 계의 혼합 라텍스와 혼합 유제가 있다.

또한, 다시 유화형 분말수지(분말 에멀젼을 포함)으로는 에틸렌 비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트 비닐 바사 테이트, 스티렌 아크릴산 에스테르, 폴리 아크릴산 에스테르가 있다.

또한, 수용성 폴리머 (모노머를 포함)는 셀룰로오스 유도체, 폴리 비닐 알코올, 아크릴 산염이 있다.

또한, 액상 폴리머는 불포화 폴리 에스테르수지, 에폭시수지 등을 병용하여 사용할 수 있다.

상기한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)은 도 3의 일례와 같이, 정형화한 거푸집(4)의 바닥에 소정의 두께로 모르타르(31)를 타설하고 표면을 평탄화시켜 양생한 다음에 배근(1)하고, 배근(1) 위에 배근(1)이 묻히기 충분한 양의 1차 콘크리트(32)를 타설하여 평탄화하며, 그 직후 또는 상기 1차 콘크리트(32)가 양생된 후에 그리드(2)를 포설하고 2차 콘크리트(33)를 타설하여 평탄도를 조정해 양생한 다음에 탈형하는 식으로 제조한다.

상기와 같이 양생한 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)은 틀과 함께 증기터널을 통과시켜 쪄낼 수 있다.

다음은 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널로 옹벽을 구축하는 방법에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 시공 공정도이고, 도 5는 본 발명에 따른 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널의 시공에 사용되는 확장성 플립 일체형 합성수지제 내하체를 가진 그라운드 앵커의 예시도이며, 도 6은 도 5의 그라운드 앵커의 내하체를 도시한 투시도이다.

먼저, 도 4에서, 사면(10)의 하단 지반(11)에 콘크리트 또는 배근 콘크리트를 타설하여 기초(12)를 형성하는 단계(S Ⅰ); 상기 사면(10) 상에 종횡으로 소정의 간격을 두고 앵커공(13)을 천공하고, 상기 앵커공(13)의 선단부(14)를 확공하는 단계(S Ⅱ); 상기 앵커공(13)에 자유장 구간이 사면(10) 밖에 축조되는 내진성 옹벽 패널(P)에 이르도록 플립 일체형 합성수지제 내하체(16)가 구비된 그라운드 앵커(15)를 삽입하는 단계(S Ⅲ); 상기 확공된 선단부(14)와 그라운드 앵커(15)의 정착장 구간을 그라우팅(17) 하여 양생하는 단계(S Ⅳ); 상기 기초(12) 위에 수직으로 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)을 엇쌓기하면서 상기 그라운드 앵커(15)의 자유장측 강연선의 후단과 만나는 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P) 상에 강연선공(20)을 뚫고 강연선(19)의 후단을 관통시킨 후, 정착구(21)로 정착하는 단계(S Ⅴ); 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)과 사면 (10) 사이에 뒷채움 콘크리트(18)를 타설하여 양생하는 단계(S Ⅵ); 상기 뒷채움 콘크리트 상에 현지토(22)를 성토하여 뒷채움하는 단계S Ⅶ)를 사면(10)의 높이에 맞춰 축차적으로 진행하는 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널(P)로 옹벽을 축조한다.

여기서, 상기 그라운드 앵커(15)는 도 5에 도시한 바와 같이, 보호관(153)에 설계장에 걸맞는 길이의 강연선 다발(151)과 외부 그라우트 호스(152)를 삽입하고, 상기 보호관(153)의 선단으로 노출된 강연선 다발(151)의 선단에 내하체(16)를 장착한 것이다.

상기 보호관(153)은 경질 합성수지제 나선관 또는 코러케이트관이며, 상기 강연선 다발(151)의 선단이 차지하고 남은 내하체(16)의 내부와 보호관(153)의 선단부 공간에 에폭시수지를 채워서 강연선 다발(151)의 선단부 부식을 방지한 마찰인장형이다.

상기 내하체(16)는 플립(161) 일체형이다.

상기 플립(161)은 깔데기를 원주등분한 형이며, 앵커공(13)을 통과할 시(외압을 받으면)에는 탄력적으로 오므라들고, 앵커공(13)을 관통하여 확경된 선단부(14)에 진입(외압이 사라지면)하면 그 즉시 복원되어 앵커공(15)과 확경된 선단부(14) 사이에 존재하는 턱에 걸려 버티게 함으로써 강연선 다발(151)의 인장력에 대한 저항력이 증대돼 그라운드 앵커의 앵커력을 보탠다.

상기한 바와 같은 내하체(16)는 사출 후에 냉각되면 큰 인장강도를 발휘하여 강연성의 높은 인장력에도 견고히 견뎌 차질 없이 정착력을 발휘하는 데 적합한 열가소성 수지제이다.

열경화성 수지는 강연성의 인장력을 견디지 못해 파손되는 경향이 있기 때문에 배제한다.

상기 플립(161)이 확개된 후에 그라우팅하면 그라우트재가 플립(161)의 갈라진 틈으로 침투하여 속을 채우고 굳어서 플립(161)의 내면을 지지하는 지지체로 변한다.

그래서 이후 강연선 다발(151)을 인장하여 내진성 옹벽 패널(P)에 정착시키더라도 오므라들지 않고 강력한 지내력을 발휘하게 된다.

본 발명의 설명에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

P: 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널
1: 배근 2: 그리드
3: 콘크리트 4: 거푸집
10: 사면 11: 지반
12: 기초 13: 앵커공
14: 선단부 15: 그라운드 앵커
16: 내하체 17: 그라우팅
18: 뒷채움 콘크리트 19: 강연선
20: 강연선공 21: 정착구
22: 현지토
31: 모르타르 32: 1차 콘크리트
33: 2차 콘크리트 151: 강연선 다발
152: 외부 그라우트 호스 153: 보호관
161: 플립 162: 서포터

Claims

배근과; 상기 배근의 앞 또는 뒤쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 소정의 간격을 두고 나란히 배치된 그리드와; 상기 배근과 그리드 사이를 포함하여 배근과 그리드를 감싸도록 콘크리트를 타설하여 양생되며, 상기 배근은 환상의 마찰리브를 가진 철근이나 이형철근으로 구성되고, 상기 그리드는 복수의 가닥으로 이루어진 경사와 위사를 종횡방향으로 교차되도록 직조하고, 상기 그리드의 교차부를 수지에 함침시켜 접합하거나 가열융착시킨 격자형 망으로 구성되며, 상기 경사와 위사가 편평하면서 실질적으로 늘어나지 않고, 실의 폭이 4∼16mm, 실폭/실 두께비가 30 이상이며, 상기 경사 및 위사가 편평상태로 교차되는 망목이 10∼300mm이며, 상기 그리드는 탄소섬유, 바잘트섬유, 유리섬유, PET섬유 중 의 어느 하나로 구성되며, 상기 콘크리트는 주재료로 시멘트를 포함한 콘크리트 100중량부와; 상기 콘크리트 100중량부에 대하여 보조재료로 MMA수지를 포함한 수지조성물 30중량부와; 세라믹조성물 10중량부로 구성되며, 상기 시멘트는 보통 포틀랜드시멘트와 조강 포틀랜드시멘트를 단독 또는 혼합하여 사용하며, 상기 수지조성물은 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate) 10중량%; 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10중량%; 리튬실리케이트(Li2O3Si) 3중량%; 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 60중량%; 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(hydroxyl ethyl methacrylate) 15중량%; 규산소다(Na2SiO3ㆍnH2O) 2중량%로 구성되며, 상기 세라믹조성물은 Ti[OCH(Cl₃)2]4, (CH3)2 CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 이산화티타늄(TiO2)졸 50%와; C8H20O4Si, (CH3)CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 실리카졸 40%와; Zn(C2H3O2)2로 제조된 산화아연졸 9%와; 금속이온 1%로 구성됨을 특징으로 하는 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널.
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배근과; 상기 배근의 앞 또는 뒤쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 소정의 간격을 두고 나란히 배치된 그리드와; 상기 배근과 그리드 사이를 포함하여 배근과 그리드를 감싸도록 콘크리트를 타설하여 양생되며, 상기 배근은 환상의 마찰리브를 가진 철근이나 이형철근으로 구성되고, 상기 그리드는 복수의 가닥으로 이루어진 경사와 위사를 종횡방향으로 교차되도록 직조하고, 상기 그리드의 교차부를 수지에 함침시켜 접합하거나 가열융착시킨 격자형 망으로 구성되며, 상기 경사와 위사가 편평하면서 실질적으로 늘어나지 않고, 실의 폭이 4∼16mm, 실폭/실 두께비가 30 이상이며, 상기 경사 및 위사가 편평상태로 교차되는 망목이 10∼300mm이며, 상기 그리드는 탄소섬유, 바잘트섬유, 유리섬유, PET섬유 중 의 어느 하나로 구성되며, 상기 콘크리트는 주재료로 시멘트를 포함한 콘크리트 100중량부와; 상기 콘크리트 100중량부에 대하여 보조재료로 MMA수지를 포함한 수지조성물 30중량부와; 세라믹조성물 10중량부로 구성되며, 상기 시멘트는 보통 포틀랜드시멘트와 조강 포틀랜드시멘트를 단독 또는 혼합하여 사용하며, 상기 수지조성물은 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate) 10중량%; 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10중량%; 리튬실리케이트(Li2O3Si) 3중량%; 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 60중량%; 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(hydroxyl ethyl methacrylate) 15중량%; 규산소다(Na2SiO3ㆍnH2O) 2중량%로 구성되며, 상기 세라믹조성물은 Ti[OCH(Cl₃)2]4, (CH3)2 CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 이산화티타늄(TiO2)졸 50%와; C8H20O4Si, (CH3)CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 실리카졸 40%와; Zn(C2H3O2)2로 제조된 산화아연졸 9%와; 금속이온 1%로 구성된 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 시공하는 방법으로서,
사면의 하단 지반에 콘크리트 또는 배근 콘크리트를 타설하여 기초를 형성하는 단계(S Ⅰ);
상기 사면 상에 종횡으로 소정의 간격을 두고 앵커공을 천공하고 그 선단부를 확공하여 앵커공의 선단과 확공부 간에 단차를 형성시키는 단계(S Ⅱ);
상기 앵커공에 자유장 구간이 사면 밖에 축조되는 내진성 옹벽 패널에 이르도록 플립 일체형 합성수지제 내하체가 구비된 그라운드 앵커를 삽입하는 단계(S Ⅲ); 상기 확공된 선단부와 그라운드 앵커의 정착장 구간을 그라우팅하여 양생하는 단계(S Ⅳ);
상기 기초 위에 수직으로 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널을 엇쌓기하면서 상기 그라운드 앵커의 자유장측 강연선의 후단과 만나는 내진성 옹벽 패널 상에 강연선공을 뚫고 강연선의 후단을 관통시킨 후 정착구로 정착하는 단계(S Ⅴ);
섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널과 사면 사이에 뒷채움 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계(S Ⅵ); 상기 뒷채움 콘크리트 상에 현지토를 성토하여 뒷채움하는 단계S Ⅶ); 를 사면의 높이에 맞춰 축차적으로 진행하며,
상기 그라운드 앵커는 마찰인장형으로서, 외압에 탄력적으로 오므라들었다가 외압이 사라지면 원래대로 복원되는 탄성 플립 일체형 합성수지제 내하체를 구비한 것을 특징으로 하는 섬유보강재를 이용한 내진성 옹벽 패널 시공방법.
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