KR100476841B1

KR100476841B1 - 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물보수 보강용 섬유함침공법

Info

Publication number: KR100476841B1
Application number: KR10-2002-0077007A
Authority: KR
Inventors: 최춘식
Original assignee: 최춘식
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2005-03-21
Also published as: KR20040027254A

Abstract

본 발명은 콘크리트구조물에 콘크리트구조물과 물성치가 거의 같은 수용성 무기질계 접착제를 사용하여, 탄소, 유리섬유를 부착하여 콘크리트구조물을 보수, 보강하며, 건조면이나 습윤면에서도 높은 접착력을 유지하며 콘크리트구조물의 미세한 부분까지 침투하여 콘크리트구조물의 내구성 보장과 동시에 열팽창계수가 유사하여 접합면에서 탈락의 우려가 없으며, 소재의 물성치가 알칼리성으로 콘크리트구조물과 일체화를 이루어 콘크리트구조물의 영구적인 보존에 기여할 수 있도록 한 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법에 관한 것이다.

본 발명은 무기질 세라믹과 규사와 합성고분자와 물로 이루어지는 합성고분자몰탈과; 무기질 세라믹과 합성고분자와 물로 이루어지는 철근방청제와; 무기질 세라믹과 공중중합고분자와 물로 이루어지는 섬유함침제로 구성되는 수용성 무기질계 접착제와 대상 콘크리트구조물의 시공범위를 결정하고, 부착부위를 표시하며, 불순물을 제거하는 바탕처리 단계; 상기 대상 콘크리트구조물의 콘크리트 노화층 및 열화층을 제거하고, 합성고분자몰탈을 도포하여 단면을 복구하는 단면복구 단계; 상기 콘크리트의 도포면을 습윤처리하며, 그 콘크리트 표면에 합성고분자 세라믹스 섬유함침제를 도포하는 섬유함침제 도포 단계; 상기 도포된 콘크리트구조물을 소정의 온도와 기간으로 양생하는 양생단계; 상기 양생된 콘크리트구조물의 표면에 무기질계 수용성 도료를 도포하는 마감도장 단계로 이루어지는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법임을 특징으로 한다.

Description

수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법{fiber combination method for structure repair and reforcement}

본 발명은 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법에 관한 것으로, 특히 WGS-Eco로 불리는 수용성 무기질계 접착제를 사용하여 탄소, 유리섬유를 부착하여 콘크리트구조물을 보수, 보강할 수 있도록 한 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법에 관한 것이다.

현재 콘크리트구조물을 보수, 보강시에 사용하는 탄소, 유리섬유는 보수, 보강부위에 접착할 때 에폭시계열의 수지를 사용하고 있는 것이 대부분이다.

그러나, 상기한 바와 같은 에폭시 수지는 접착력은 좋으나, 대상 콘크리트구조물이 건조한 면에서만 사용할 수 있으며, 보수, 보강부위의 콘크리트구조물과는 열팽창계수 등이 상이하고 또한 콘크리트구조물은 알칼리성을 유지하고 있으나 에폭시계열의 수지는 산성으로 계면층에서 중성화반응을 일으켜 탈락의 우려가 매우 높은 것은 주지의 사실이다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 콘크리트구조물과 물성치가 거의 같은 수용성 무기질계 접착제를 사용하고, 건조면이나 습윤면에서도 높은 접착력을 유지하며 콘크리트구조물의 미세한 부분까지 침투하여 콘크리트구조물의 내구성 보장과 동시에 열팽창계수가 유사하여 접합면에서 탈락의 우려가 없으며, 소재의 물성치가 알칼리성으로 콘크리트구조물과 일체화를 이루어 콘크리트구조물의 영구적인 보존에 기여할 수 있도록 한 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제는 무기질 세라믹과 규사와 합성고분자와 물로 이루어지는 합성고분자몰탈과; 무기질 세라믹과 합성고분자와 물로 이루어지는 철근방청제와; 무기질 세라믹과 공중중합고분자와 물로 이루어지는 섬유함침제로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제는 크게 합성고분자몰탈과 철근방청제 및 섬유합침제로 구성된다.

여기서, 상기 합성고분자몰탈은 무기질 세라믹1 : 규사3 : 합성고분자0.5 : 물0.5의 중량배합비로 혼합되어 구성된다.

그리고, 상기 철근방청제는 무기질 세라믹1 : 합성고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 혼합되어 구성된다.

또한, 상기 섬유함침제는 무기질 세라믹1 : 공중중합고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 혼합되어 구성된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 사용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유공법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법의 공정을 도시한 공정도이며, 도 2는 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법으로 콘크리트구조물을 시공하는 상태를 도시한 시공 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법은 대상 콘크리트구조물(M)의 시공범위를 결정하고, 부착부위를 표시하며, 불순물을 제거하는 바탕처리 단계(S1);

상기 대상 콘크리트구조물(M)의 노화층 및 열화층을 제거하고, 합성고분자몰탈(30)을 도포하여 단면을 복구하는 단면복구 단계(S2); 상기 부착 콘크리트(10)의 도포면을 습윤처리하며, 그 콘크리트(10)의 도포면에 합성고분자 세라믹스 섬유함침제(40)를 도포하는 섬유함침제 도포 단계(S3); 상기 도포된 콘크리트구조물(M)을 소정의 온도 및 기간으로 양생하는 양생단계(S4); 상기 양생된 콘크리트(10) 구조물(M)의 표면에 무기질계 수용성 도료(70)를 도포하는 마감도장 단계(S5)를 통해 용이하게 콘크리트구조물(M)을 보수 보강하는 공법이다.

여기서, 상기 섬유함침제 도포단계(S3)는 부착 콘크리트(10)의 도포면에 합성고분자 섬유함침제(40)를 배합하여 1차 도포하는 단계와; 상기 섬유함침제(40) 1차 도포 후 그 섬유함침제(40) 도포면에 탄소, 유리섬유(50)를 부착하며, 상기 탄소, 유리섬유(50)상에 섬유함침제(40)를 2차 도포하는 단계와; 상기 섬유함침제(40) 2차 도포 후 그 섬유함침제(40)의 도포면에 섬유함침제(40)를 3차 도포하는 단계로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 합성고분자 세라믹을 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유 함침공법은 크게 바탕처리 단계(S1), 단면복구 단계(S2), 섬유함침제 도포단계(S3), 양생단계(S4) 및 마감도장 단계(S5)를 통해서 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 단계로 이루어지는 본 발명에 따른 합성고분자 세라믹을 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법을 각 단계별로 자세히 설명한다.

바탕처리 단계(S1)는 대상 콘크리트구조물(M)의 시공범위를 결정하며, 부착부위표시 및 불순물을 제거하는 단계이다.

이어서, 단면복구 단계(S2)는 콘크리트(10)의 노화층 및 열화층을 제거하고, 그 콘크리트(10)의 제거면에 합성고분자몰탈(30)을 도포하여 콘크리트(10)의 단면을 보수하여 복구한다.

여기서, 상기 합성고분자몰탈(30)은 무기질 세라믹1 : 규사3 : 합성고분자0.5 : 물0.5의 중량배합비로 혼합하여 도포하며, 특히 콘크리트(10)에 합성고분자몰탈(30) 도포시 합성고분자몰탈(30)의 도포두께는 콘크리트(10)의 보수상황에 따라 1회 10∼30㎜로 두께로 하여 몇차레 바르도록 한다.

이때, 상기 콘크리트(10)의 외부로 철근(20)이 노출되었을 경우에는 부식된 철근(20) 표면의 녹을 와이어브러쉬 등을 사용하여 제거함과 동시에 철근(20)의 부위를 철근방청제(60)를 적절히 도포하여 방청 처리한다.

상기 철근방청제(60)는 무기질 세라믹1 : 합성고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 혼합하여 철근(20)의 표면부위에 도포하여 발청을 방지한다.

그리고, 상기한 콘크리트구조물(M)에서 콘크리트(10)가 분리된 부위를 보수 및 복구하며, 제거된 콘크리트(10)의 표면을 고압물 세척기 등을 이용하여 깨끗하게 청소한다.

그 후, 섬유함침제 도포 단계(S3)는 크게 1, 2, 3차에 걸쳐서 섬유함침제(40)를 도포하여 이루어지는 바, 1차 섬유함침제(40)의 도포는 콘크리트(10)의 표면을 습윤하게 처리한 후, 합성고분자 섬유함침제(40)를 적절하게 혼합하여 콘크리트(10)의 표면에 도포한다.

이어서, 상기 섬유함침제(40)를 1차로 도포한 후 5∼6시간 경과후에 탄소, 유리섬유(50)를 그 섬유함침제(40) 도포면상에 부착하며, 상기 탄소, 유리섬유(50)의 부착면상에 합성고분자 섬유함침제(40)를 2차 도포함과 동시에 기타 부위를 고무주걱 등을 이용하여 함침 및 보충한다.

그 후, 상기 섬유함침제(40)를 2차로 도포한 후 5∼6시간 경과후에 탄소, 유리섬유(50)를 부착하며, 상기 탄소, 유리섬유(50)의 부착면위에 합성고분자 섬유함침제(40)를 3차 도포한다.

특히, 상기한 섬유함침제(40)는 무기질 세라믹1 : 공중중합고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 혼합하여 도포하며, 대상 콘크리트구조물(M)에 따라 적절한 횟수로 섬유함침제(40)를 도포한다.

상기한 바와 같은 섬유함침제(40) 도포는 본 발명에서는 3회로 예를 들어 설명하였으나, 콘크리트구조물의 상태에 따라 도포횟수를 다르게 할 수 있음으로 어느 특정한 횟수에 제한을 두지 않음을 밝혀둔다.

이어서, 양생단계(S4)는 소정의 온도 및 적절한 기간으로 양생하는 바, 즉 실온 5℃ 이상에서 24시간 이상으로 하여 콘크리트구조물(M)의 보강면을 양생하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 마감도장 단계(S5)는 현장여건을 고려하여 콘크리트구조물(M)의 보강면을 무기질계 수용성 도료(70)를 도장하여 외부의 이물질 등이 달라붙지 않도록 마감한다.

상기한 바와 같은 단계(S1∼S5)를 통해서 시행하는 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법은 수용성 무기질계 접착제를 사용하여 탄소, 유리섬유를 부착함으로써, 합성고분자와 무기질 세라믹 재료의 시너지효과로 인하여 콘크리트(10)의 수밀성이 증가될 뿐만 아니라 내구성이 증대되는 작용효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법은 콘크리트구조물의 건조한 면이나 습윤한 면에서도 높은 접착력을 유지하며 시공이 가능하며 에폭시 수지가 침투할 수 없는 시멘트구조물의 미세한 부분까지 침투하여 콘크리트구조물의 내구성 보장과 동시에 열팽창계수가 유사하여 접합면에서 탈락의 우려가 없으며 무기질 소재의 물성치가 알칼리성으로 콘크리트구조물과 일체화를 이루어 콘크리트구조물의 영구적인 보존뿐만 아니라 인체에 무해한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물

보수 보강용 섬유함침공법의 공정을 도시한 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물

보수 보강용 섬유함침공법으로 콘크리트구조물을 시공하는 상태를 도시한

시공 단면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 콘크리트 20 : 철근

30 : 합성고분자몰탈 40 : 섬유함침제

50 : 탄소, 유리섬유 60 : 철근방청제

70 : 수용성도료 M : 콘크리트구조물

S1 : 바탕처리단계 S2 : 단면복구단계

S3 : 섬유함침제 도포단계 S4 : 양생단계

S5 : 마감도장단계

Claims

무기질 세라믹과 규사와 합성고분자와 물로 이루어지는 합성고분자몰탈과; 무기질 세라믹과 합성고분자와 물로 이루어지는 철근방청제와; 무기질 세라믹과 공중중합고분자와 물로 이루어지는 섬유함침제로 구성됨을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제.
제 1항에 있어서, 상기 합성고분자몰탈은 무기질 세라믹1 : 규사3 : 합성고분자0.5 : 물0.5의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제.
제 1항에 있어서, 상기 철근방청제는 무기질 세라믹1 : 합성고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제.
제 1항에 있어서, 상기 함침제는 무기질 세라믹1 : 공중중합고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제.
대상 콘크리트구조물의 시공범위를 결정하고, 부착부위를 표시하며, 불순물을 제거하는 바탕처리 단계;

상기 대상 콘크리트구조물의 콘크리트 노화층 및 열화층을 제거하고, 합성고분자몰탈을 도포하여 단면을 복구하는 단면복구 단계;

상기 콘크리트의 도포면을 습윤처리하며, 그 콘크리트 표면에 합성고분자 세라믹스 섬유함침제를 도포하는 섬유함침제 도포 단계;

상기 도포된 콘크리트구조물을 소정의 온도와 기간으로 양생하는 양생단계;

상기 양생된 콘크리트구조물의 표면에 무기질계 수용성 도료를 도포하는 마감도장 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항에 있어서, 상기 단면복구 단계는 와이어브러쉬를 사용하여 철근의 녹을 제거함과 동시에 제거된 철근의 부위에 철근방청제를 도포함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항에 있어서, 상기 섬유함침제 도포단계는 부착콘크리트 도포면에 합성고분자 섬유함침제를 배합하여 1차 도포하는 단계와;

상기 섬유함침제 1차 도포 후 그 면에 탄소 및 유리섬유를 부착하며, 상기 유리섬유상에 섬유함침제를 2차 도포하는 단계와;

상기 섬유함침제 2차 도포 후 그 면에 섬유함침제를 3차 도포하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항에 있어서, 상기 양생단계는 실온 5℃ 이상에서 24시간 이상으로 콘크리트구조물을 양생함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항에 있어서, 상기 합성고분자몰탈은 무기질 세라믹1 : 규사3 : 합성고분자0.5 : 물0.5의 중량배합비로 혼합하여 도포함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 철근방청제는 무기질 세라믹1 : 합성고: 물0.2의 중량배합비로 혼합하여 도포함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항 또는 제 7항에 있어서, 상기 섬유함침제는 무기질 세라믹1 : 공중중합고분자0.2 : 물0.2의 중량배합비로 혼합하여 도포함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항 또는 제 7항에 있어서, 상기 섬유함침제는 도포후 5∼6시간 경과후에 탄소, 유리섬유를 부착함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.
제 5항 또는 제 9항에 있어서, 상기 합성고분자몰탈의 두께는 1회 도포시 10∼30㎜ 두께로 도포함을 특징으로 하는 수용성 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트구조물 보수 보강용 섬유함침공법.