KR20060097293A - 콘크리트 표면의 균열주입보수보강 방법 - Google Patents

Abstract

상기와 같은 본 발명의 목적은 콘크리트 구조물에 가해진 수축변화 등에 의해 발생한 균열을 보수보강하고, 이를 예방하기 위한 콘크리트 구조물의 균열주입 보수보강방법으로서, 보수가 필요한 균열부분의 바탕면을 처리하여 이물질을 제거하는 단계; 균열부위에 일정간격으로 주입보수제주입용 주입기를 설치하는 단계; 상기 균열의 진행방향으로 상기 주입보수제주입용 주입기가 설치된 곳을 제외한 균열부위를 잘려진 부분의 단면이 대략 삼각형 형상이 되도록 연속적으로 커팅하여 충진홈을 형성하는 단계; 상기 균열을 따라 형성된 충진홈에 아크릴에멀젼 48 ~ 55 중량%, 이산화티탄(TiO2) 13 ~ 22 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 18 ~ 25중량%, 실리카체질안료 3 ~ 7중량% 및 물 잔부를 포함하는 탄성충진제를 충진하여 탄성충진제층을 형성시키는 단계; 상기 균열부위에 일정간격으로 설치된 주입보수제주입용 주입기를 통해 수지가 균열의 내부로 침투되도록 하는 단계; 및 상기 주입기를 제거하고 상기 탄성충진제층 위에 표면보호용 수지를 도포하여 탄성표면보호 보강층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 콘크리트의 균열주입 보수보강 방법이 제공된다.

콘크리크 표면 균열주입 보수보강공법

Description

콘크리트 표면의 균열주입보수보강 방법{Method for repairing the concrete}

도 1은 본 발명에 따라 균열(7)을 중심으로 양측으로 균열부위(5) 바탕면을 처리하고, "V"커팅을 시행한 상태를 도시한 도면이고,

도 2는 균열(7)에 좌대(4) 및 주입기(6)를 설치한 상태를 도시한 도면이고,

도 3은 시공이 완료된 상태의 도면이다.

본 발명은 건축물, 댐, 교량등 모든 콘크리트 구조물은 지반안정화, 콘크리트 수축변화, 기후변화등 여러요인에 의해 균열이 발생되고 또한 시간의 경과에 따라 확대된다..

이는 콘크리트 구조물의 변형과 파손으로 이어지고 궁극적으로 구조물의 안전에 큰 문제점으로 발전된다.

종래 위와 같은 균열이 발생한 콘크리트 표면의 보수방법으로는 균열이 발생하는 부위에 에폭시 실링제를 코팅하고 그 위에 페인트를 칠하는 정도에 그쳤다. 그러나 이러한 보수방법은 발생된 표면균열부위로의 단기간의 보수는 가능하나 표 면균열의 확대를 방지하고, 발생된 균열에 의해 초래된 콘크리트 구조물의 약화된 내구성 강화까지는 미치지 못하는 단점이 있었다.

이에 균열이 발생한 부위의 내부에까지 수지를 충진하는 보수보강방법(수지주입보수법)이 시행되고 있다. 이는 발생된 균열부위에 좌대를 설치하여 주입용 수지(에폭시수지)가 채워진 주사기를 꽂아 놓으면 시간에 따라 주입수지가 균열부위를 메꾸고 표면에는 표면실링마감재로 처리하는 공법인데, 균열부위로 수지를 채워 넣어 수지에 의한 균열부위 접착효과를 내는 효과가 있다.

본 발명은 종래 수지주입보수법을 개량하여 더욱 효과적인 균열주입 보수보강법을 개시한다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 콘크리트 구조물의 표면에 발생한 균열을 보수하고 콘크리트 표면을 보호하기 위한 주입보수보강 방법을 제공하는 것이다.

또한 콘크리트 구조물의 신축변화에 대응하여 재균열이 발생하는 것을 방지하기 위한 주입보수보강 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 균열부위의 주입 보수 보강시 적절한 재료를 선택사용하여 표면의 재균열 억제와 보수후 균열의 재발생을 예방하기 위한 주입보수보강 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 콘크리트 구조물에 가해진 수축변화 등에 의 해 발생한 균열을 보수보강하고, 이를 예방하기 위한 콘크리트 구조물의 균열주입 보수보강방법으로서, 보수가 필요한 균열부분의 바탕면을 처리하여 이물질을 제거하는 단계; 균열부위에 일정간격으로 주입보수제주입용 주입기를 설치하는 단계; 상기 균열의 진행방향으로 상기 주입보수제주입용 주입기가 설치된 곳을 제외한 균열부위를 잘려진 부분의 단면이 대략 삼각형 형상이 되도록 연속적으로 커팅하여 충진홈을 형성하는 단계; 상기 균열을 따라 형성된 충진홈에 아크릴에멀젼 48 ~ 55 중량%, 이산화티탄(TiO2) 13 ~ 22 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 18 ~ 25중량%, 실리카체질안료 3 ~ 7중량% 및 물 잔부를 포함하는 탄성충진제를 충진하여 탄성충진제층을 형성시키는 단계; 상기 균열부위에 일정간격으로 설치된 주입보수제주입용 주입기를 통해 주입보수제가 균열의 내부로 침투되도록 하는 단계; 및 상기 주입기를 제거하고 상기 탄성충진제층 위에 표면보호용 수지를 도포하여 탄성표면보호 보강층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 콘크리트의 균열주입 보수보강 방법을 제공하는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 균열주입 보수보강 방법은 발생된 균열내 탄성 수지를 주입하여 균열의 접착과 구조물의 신축변화에 대응하여 재균열의 발생을 억제하는 효과가 있다. 종래, 균열의 내부로 접착성 수지를 주입하여 균열을 보수하는 방법이 이용되고 있었으나, 균열을 중심으로 하는 신축변화에 의해 추가적으로 발생하는 균열의 발생을 적절하게 방지하지는 못하였다. 본 발명의 보수방법에서는 종전과 같이 균열의 내부로 접착성 수지를 주입하되, 균열의 진행방향을 따라 'V'자형 충진홈을 형성하여 여기에 탄성이 우수한 탄성주입제를 주입하여 균열을 중심으로 하는 신축 변화에 대응하도록 하였다. 또한 충진홈에 수지를 충진한 후에 상층으로 탄성표면마감재를 수회 도포하여 표면의 재균열을 막고 보수 후 균열부위 주변에 새로운 표면균열이 발생하는 것을 방지하게 하였다.

본 발명은 보수가 필요한 콘크리트 표면에 발생된 균열부위로 탄성충진제층 및 탄성표면보호 보강층(탄성표면마감재층)을 순차 형성하되, 탄성충진제층은 콘크리트면과 접해 있으므로 침투성이 강한 수지류로 코팅을 하고, 탄성표면보호 보강층은 탄성충진제층과 표면층에 접해 있는 점을 감안하여 상기 탄성충진제층과 표면층을 보강하고 외기 환경에 대해 저항력이 강한 탄성표면보호 보강재(탄성표면마감재)로 형성하였다. 또한 탄성충진제층을 균열이 발생한 부위에 단순히 코팅하는 것이 아니고, 균열부위를 중심으로 연속적으로 "V"커팅을 시행하여 여기에 침투성이 강한 수지를 충진하여 균열이 확대되는 것을 방지하고 추가적인 균열의 발전을 방지하였다. 이에 의하면 균열의 추가적인 발전이 방지되고, 종래 "V"커팅이 없이 시행되었던 균열주입보수법의 문제점으로 지적되어온 신축변화에 의한 추가적인 균열발생이 방지된다.

이하 본 발명의 방법을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 3은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 단면도로서, 도 1은 균열(7)을 중심으로 양측으로 균열부위(5) 바탕면을 처리하고, "V"커팅을 시행한 상태를 도시하고 있으며, 도 2는 균열(7)에 좌대(4) 및 주입기(6)를 설치한 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 시공이 완료된 상태의 도면이다.

본 발명의 방법은 먼저, 균열이 발생하는 표면 부위를 고르게 하는 작업을 한다. 시공하고자 하는 모든 표면은 구조적으로 양호해야 하고 이전의 코팅들은 깍아내기, 연마 또는 기타의 방법으로 제거한다. 열화나 오염부위도 연마제 또는 고압의 물세척, 기계적 스크래칭 등의 방법에 의해 제거한다. 산에 의해 부식시키는 방법도 있는데 염소가 침투할 수 있는 위험이 있으므로 피하는 것이 바람직하며 양호한 시멘트 표면을 얻기 위해서는 그라인더나 쇠흙손으로 스크래칭하는 것이 좋다. 한편, 비교적 큰 구멍이나 크랙 등은 커팅후 무수축 모르터를 소량 적용하여 메꾸어 준다. 본 공정에서 주의할 점은 기존의 콘크리트, 특히 바닥콘크리트의 백화 및 백태 부분을 그라인더를 이용하여 콘크리트 표면을 처리하는 것이 중요하다. 또한 콘크리트 표면을 그라인더 등으로 처리한 후에는 고압세척기기를 이용하여 표면을 세척하는 것이 바람직하다.

바탕면의 이물질을 제거한 뒤, 균열의 진행방향으로 균열부위를 잘려진 부분의 단면이 대략 삼각형 형상이 되도록 그라인더로 연마 또는 커팅하여 충진홈(2)을 형성한다. 충진홈(2)은 폭이 대략 10cm정도되게 형성한다. 충진홈(2)은 이후의 공정에서 탄성충진제(70)를 주입하기 위한 것인데, 탄성충진제의 콘크리트와의 밀착력을 더욱 증진시키고, 노출된 균열표면의 일지점으로부터 새로운 균열이 진행하는 것을 방지 하기 위한 것이다. 또한 균열(7)을 중심으로 하는 신축변화에 대응하는 역할을 하기도 한다.

다음으로, 상기 균열(7)을 따라 일정간격으로 좌대(4) 및 수지주입용 주입기(6)를 설치한다. 좌대(4) 및 수지주입용 주입기(6)는 균열(7)의 진행방향을 따라 대략 20cm간격으로 설치한다. 상기 주입기(6)에는 침투성이 강한 주입용 수지가 채 워져 있으며, 시간이 지남에 따라 균열(7)의 내부로 수지가 침투된다. 내부로 수지의 침투가 어느 정도 이루어 지면 충진홈(2)의 바닥층으로 상기 수지(60)가 채워지게 되고, 일정시간이 경과한 후에 좌대(4) 및 주입지수제주입용 주입기(6)를 제거한다.

다음으로 상기 충진홈(2)에 수지류를 주입하는데, 주입되는 수지는 아크릴에멀젼 48 ~ 55 중량%, 이산화티탄(TiO2) 13 ~ 22 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 18 ~ 25중량%, 실리카체질안료(silica extender filler) 3 ~ 7중량% 및 물 잔부를 포함하는 탄성충진제를 충진하여 탄성충진제층(70)을 형성시키는 것이다. 탄성충진제층을 형성하는 위와 같은 수지(아크릴에멀젼수지+무기충진제(무기안료+탄산칼슘))는 침투성이 강해 바탕면에 형성된 미세한 망상균열이나 기공에 침투하여 이들 균열사이의 면들을 붙잡아 주어 콘크리트 구조물을 균열이전의 구조로 회복시키는 것과 더불어 균열사이를 탄성물질로 메꿈으로서 양측에서 전달되는 외력을 흡수하여 추가적인 균열의 발전(확대)을 방지하고, 재균열을 예방하는 역할을 하는 것이다. 또한 이러한 탄성충진제는 이산화티탄과 탄산칼슘성분을 함유하고 있어 다공질 콘크리트나, 표면이 열화된 콘크리트에 침투해서 표면을 강하게 고착시키는 역할을 하게 된다. 즉 실리카와 수산화 칼슘이 반응하여 불용성의 규산칼슘수화물 및 에트링게이트 등의 결정체를 생성시킴으로써 조직을 치밀하게 만들어 수밀(방수)성을 향상시키는 효과를 내는 것이다. 상업적으로 구득가능한 위 탄성충진제층을 형성하는 혼합물로는 한국의 비봉상사에서 판매하고 있는 원코트 (One Coat) 등이 있다.

탄성충진제층을 형성한 이후에는 상기 탄성충진제층 위에 표면 보호 탄성마 감방수재를 2-3회 정도 도포한다. 여기서 표면 보호 탄성마감방수재로 사용될 수 있는 수지로는 이소시아네이트로 블록킹된 폴리우레탄 20중량%와 비정형 실리콘 다이옥사이드 30중량%와 칼슘카보네이트 20중량%와 트리메틸렌헥사메티렌디아민 10중량%와 페놀의 알킬술포닉산 에스테르 20중량%를 포함하는 수지혼합물(A)와, 이소시아네이트로 블록킹된 폴리우레탄 20중량부와 비정형 실리콘 다이옥사이드 30중량부와 칼슘카보네이트 20중량부와 트리메틸렌헥사메티렌디아민 10중량부와 페놀의 알킬술포닉산 에스테르 20중량부를 포함하는 수지혼합물(B) 또는 포졸란 37중량부, 아크릴에멀전 47중량부 및 물 잔부를 포함하는 수지혼합물(C) 등이다. 여기서 상기 수지혼합물(A)은 충격성이 뛰어나고 외기 환경에 대해 저항력이 강한 특징이 있다. 상업적으로 구득가능한 수지혼합물(A)로는 호주 켈브라 홀딩 피티와이 리미티드사의 키플렉스 디엠 (KeyFlex-DM) 등이 있으며, 수지혼합물(B)로는 호주 켈브라 홀딩 피티와이 리미티드사의 에머실(Emer-Seal)이 있으며, 다른 수지혼합물(C)로는 동일 회사의 키플렉스 엠투(KeyFlex-M2)가 있다. 상기의 혼합물(B, C)들은 습기를 함유하고 있는 부분의 실링제(마감재)로 적합한 것으로 유연성이 우수하면서도 강한 접착력을 가지고 있다.

이상 설명한 본 발명의 방법에 따르면 균열의 진행방향을 따라 "V"커팅을 시행함과 더불어 충진홈에 적절한 수지를 충진하여 콘크리트 구조물의 신축변화에 대응하여 재균열이 발생하는 것이 방지된다.

또한 탄성 및 표면보호특성이 우수한 마감재를 도포하여 균열부위의 일체화 에 도움이 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 콘크리트 구조물에 가해진 진동 등에 의해 발생한 균열을 보수보강하고, 이를 예방하기 위한 콘크리트 구조물의 균열주입 보수보강방법으로서,

   보수가 필요한 균열부위(5)의 바탕면을 처리하여 이물질을 제거하는 단계;

   상기 균열(7)의 진행방향으로 균열부위(5)를 잘려진 부분의 단면이 대략 삼각형 형상이 되도록 연속적으로 커팅하여 충진홈(2)을 형성하는 단계;

   균열부위(5)에 일정간격으로 좌대(4) 및 주입비수제주입용 주입기(6)를 설치하는 단계;

   상기 균열(7)을 따라 형성된 충진홈(2)에 아크릴에멀젼 48 ~ 55 중량%, 이산화티탄(TiO2) 13 ~ 22 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 18 ~ 25중량%, 실리카체질안료 3 ~ 7중량% 및 물 잔부를 포함하는 탄성충진제를 충진하여 탄성충진제층을 형성시키는 단계;

   상기 균열부위(5)에 일정간격으로 설치된 수지주입용 주입기(6)를 통해 수지가 균열의 내부로 침투되도록 하는 단계; 및

   상기 설치된 좌대(4) 및 수지주입용 주입기(6)를 제거하고 상기 탄성충진제층(20) 위에 표면보호용 수지를 도포하여 탄성표면보호 보강층(30)을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 콘크리트의 균열주입 보수보강 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 표면보호용 수지는 이소시아네이트로 블록킹된 폴리 우레탄 20중량%와 비정형 실리콘 다이옥사이드 30중량%와 칼슘카보네이트 20중량%와 트리메틸렌헥사메티렌디아민 10중량%와 페놀의 알킬술포닉산 에스테르 20중량%를 포함하는 수지혼합물(A),

   이소시아네이트로 블록킹된 폴리우레탄 20중량부와 비정형 실리콘 다이옥사이드 30중량부와 칼슘카보네이트 20중량부와 트리메틸렌헥사메티렌디아민 10중량부와 페놀의 알킬술포닉산 에스테르 20중량부를 포함하는 수지혼합물(B)

   또는 포졸란 37중량부, 아크릴에멀전 47중량부 및 물 잔부를 포함하는 수지혼합물(C) 인 것을 특징으로 하는 콘크리트의 균열주입 보수보강 방법.

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