KR100628948B1

KR100628948B1 - 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법

Info

Publication number: KR100628948B1
Application number: KR1020050048764A
Authority: KR
Inventors: 권영순
Original assignee: 재신건설(주); 씨카코리아(주)
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-09-27

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법에 관한것이다.

본 발명은 구조물의 균열부위에 균열보수재를 주입하여 균열을 보수하는 구조물의 건식균열 보수공법에 있어서, 구조물에 발생된 균열부위의 폭과 형상 및 길이와 그 두께를 측정하는 균열 측정단계와; 상기 균열부위의 표면 상태에 따라 도장이 들뜨거나 접착력이 약화되었을 경우 이를 제거하고, 제거하는 과정에서 잔류된 도장과 미세먼지 등의 이물질을 브러쉬로 제거하는 이물질 제거단계와: 상기 이물질이 제거된 균열부위에 실링재를 전용홀더로 압출시켜 임시로 봉합하는 실링단계와; 상기 임시로 봉합된 실링재의 표면에 상기 균열측정단계의 데이타에 따라 20~25Cm 간격으로 플러그를 압착시키고, 6~12시간 대기 중에 방치시켜 경화되어지도록 하는 플러그 압착단계와; 상기 압착된 플러그에 탱크를 결합시키고, 주입건으로 균열보수재를 소정압력으로 탱크에 주입하는 균열보수재 주입단계와; 주입된 균열보수재의 잔량이 탱크의 0눈금에 위치할 경우 상기 균열보수재 주입단계를 반복하여 균열보수재를 탱크로 주입시키는 균열보수재 재주입단계와; 상기 균열보수재 재주입단계를 통해 탱크 내부에 균열보수재가 채워진 상태에서 소정시간 동안 상온에 방치시켜 균열보수재가 경화되어지도록 하는 균열보수재 경화단계와; 상기 탱크 내부에 채워진 균열보수재가 경화되어진 후 플러그를 실링재로 부터 분리시키는 플러그 제거단계와; 상기 플러그가 제거된 실링재를 균열부위로 부터 분리하여 제거하는 실링재제거단계와; 실링재가 제거된 균열부위의 표면에서 벗겨진 도장부위를 재도장하는 마감단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

구조물, 균열보수재, 이물질, 실링단계, 플러그, 탱크

Description

콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법{A DRY CRACK REPAIR METHOD OF CONCREATE CONSTRUCTION}

도 1은 본 발명에 따른 건식균열 보수공법의 순서를 도시한 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 건식균열 보수공법에 사용된 플러그와 탱크가 실링재에 의하여 설치된 상태에서 균열보수재가 주입되는 상태를 도시한 예시도.

도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 건식균열 보수공법에 있어 주입된 균열보주재의 확산량을 촬영한 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 건식균열 보수공법에 있어 콘크리트에 발생된 균열부위를 도시한 방사선투시도.

도 5는 본 발명에 따른 건식균열 보수공법에 있어 콘크리트 두께에 따른 균열폭에 소요되는 균열보수재의 주입량을 도시한 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

S10:균열 측정단계 S20:이물질 제거단계

S30:실링단계 S40:플러그 압착단계

S50:균열보수재 주입단계 S60:균열보수재 재주입단계

S70:균열보수재 경화단계 S80:플러그 제거단계

S90:실링재제거단계 S100:마감단계

본 발명은 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법에 관한 것으로서, 특히 균열부위에 실링재로 설치된 탱크내의 압력으로 균열보수재가 저압, 저속으로 주입이 되도록 하여 균열 사이에 치밀하게 충전되어지도록 함으로써, 손상된 구조물의 기능을 회복함과 동시에 그 내구수명을 연장할 수 있도록 하고, 아울러 균열보수재의 주입 완료 후 실링재를 제거하는 과정에서 구조물의 손상 및 외부 표면에 실링재의 흔적이 남아있지 않도록 함으로써, 그 표면을 미려하게 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물에는 콘크리트의 건조수축, 부등침하, 블리딩(bleeding) 또는 응력의 과다 등 여러 가지 원인에 의해서 크고 작은 균열이 발생하게 되며, 습기가 없는 부분에 발생된 균열을 건식균열, 습기가 있는 부분에 발생된 균열을 습식균열이라 한다.

이러한 균열은 발생한 위치와 균열의 폭 및 깊이에 따라 구조물의 구조적인 안전성에 영향을 미치기도 하고, 누수와 같은 기능적인 하자를 유발시킴으로써, 구조물에 발생한 균열은 이를 보수할 필요성이 있고, 균열의 폭과 발생 장소에 따라 다양한 보수 방법이 사용되고 있다.

이러한 균열 보수 공법으로는 0.2㎜이하의 미세 균열의 표면에 도막을 형성하여 방수성과 내구성의 향상을 기하는 표면처리공법, 균열의 내부에 저점도의 수지를 주입하여 균열부 사이를 충전하고 모재를 부착하는 주입공법, 모재의 표면을 V 또는 U 컷하고 그 부분에 실링재를 충전하는 충전공법 및 균열의 좌우로 앵커를 설치하여 봉합하는 강재앵커공법 그리고 터널 등에서 뿜칠을 하여 보강하는 숏크리트공법 등이 있다.

한편, 미세한 균열을 보수하기 위한 방법으로 현재 가장 많이 사용되고 있는 방법은 에폭시를 주입하는 방법으로서 에폭시는 압축강도와 인장강도가 높고, 다양한 점도로 제작할 수 있으며, 강도가 조기에 발현되고 접착력이 우수하여 구조물의 균열 보수재로 널리 이용되고 있다.

이러한 에폭시를 주입하는 공법은 보수액을 주입하는 기능을 갖는 보수액 주입기를 보수하고자 하는 구조물에 발생된 균열의 전면에 에폭시계 putty재로 부착한 후 그 내부에 보수액을 충진시킨 상태에서 스프링이나 고무밴드의 탄성력에 의하여 균열 사이로 주입되어지도록 하였다(저압주입 1~6kgf/cm²).

그러나 주입 초기에는 스프링이나 고무밴드의 탄성력이 큼에 따라 용이하게 균열 사이로 보수액이 주입되어지나, 어느 정도 주입이 이루어진 후에는 그 탄성력이 급격이 작아짐에 따라 깊숙한 균열부위까지 보수액이 주입되지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 보수액을 주입한 후 에폭시계 실리콘 등을 제거하는 과정에서 균열의 전면에 소량이 잔류하게 됨에 따라 그 미관이 저해됨과 동시에 이를 제거하는데 따른 작업시간 및 인력이 추가적으로 소요됨에 따라 공기가 길어지게 되는 또 다른 문제점이 있었다.

한편, 이와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 전동공구를 이용하여 많은 량의 보수액을 고압(100~200kgf/cm²)으로 주입할 경우, 주입되는 압력으로 인하여 크랙이 더 진전되게 되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서, 균열부위에 실링재로 설치된 탱크를 통해 균열 보수재가 저압, 저속으로 연속 주입이 되도록 하여 균열 사이에 치밀하게 충전되어지도록 함으로써, 손상된 구조물의 기능을 회복함과 동시에 그 내구수명을 연장할 수 있도록 한 것이다.

또한, 균열보수재의 주입 완료 후 실링재를 제거하는 과정에서 구조물의 손상 및 외부 표면의 그 흔적이 남아있지 않도록 함으로써, 그 표면을 미려하게 할 수 있는 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구조물의 균열부위에 균열보수재를 주입하여 균열을 보수하는 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법에 있어서, 구조물에 발생된 균열부위의 폭과 형상 및 길이와 그 두께를 측정하는 균열 측정단계(S10)와; 상기 균열부위의 표면 상태에 따라 도장이 들뜨거나 접착력이 약화되었을 경우 이를 제거하고, 제거하는 과정에서 잔류된 도장과 미세먼지 등의 이물질을 브러쉬로 제거하는 이물질 제거단계(S20)와; 상기 이물질이 제거된 균열부위에 실링재를 전용홀더로 압출시켜 임시로 봉합하는 실링단계(S30)와; 상기 임시로 봉합된 실링재의 표면에 상기 균열측정단계(S10)의 데이타에 따라 20~25Cm 간격으로 플러그를 압착시키고, 6~12시간 대기중에 방치시켜 경화되어지도록 하는 플러그 압착단계(S40)와; 상기 압착된 플러그에 탱크를 결합시키고, 주입건으로 균열보수재를 소정압력으로 탱크에 주입하는 균열보수재 주입단계(S50)와; 주입된 균열보수재의 잔량이 탱크의 0눈금에 위치할 경우 상기 균열보수재 주입단계(S50)를 반복하여 균열보수재를 탱크로 주입시키는 균열보수재 재주입단계(S60)와; 상기 균열보수재 재주입단계(S60)를 통해 탱크 내부에 균열보수재가 채워진 상태에서 소정시간 동안 상온에 방치시켜 균열보수재가 경화되어지도록 하는 균열보수재 경화단계(S70)와; 상기 탱크 내부에 채워진 균열보수재가 경화되어진 후 플러그를 실링재로 부터 분리시키는 플러그 제거단계(S80)와; 상기 플러그가 제거된 실링재를 균열부위로 부터 분리하여 제거하는 실링재제거단계(S90)와; 실링재가 제거된 균열부위의 표면에서 벗겨진 도장부위를 재도장하는 마감단계(S100)로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 실링재는 회색의 변성실리콘계 수지로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 균열보수재는 에폭시 접착제와 경화제가 혼합된 접착액으로 25~32kgf/cm²의 토출 압력으로 탱크에 주입되어짐을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법을 제공함에 그 목적이 달성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 건식균열부위에 균열보수재를 주입하여 균열을 보수하는 건식균열 보수공법을 설명하기에 앞서 구조물(40)에 발생된 균열 (42)의 형태는 도4에 도시된 바와 같이 정면 즉, 구조물(40)의 표면에서는 수직으로 향한 지그재그의 형태를 갖도록 형성된 구조를 가지며, 그 내부는 방사선 투시도와 같이 구조물(40)의 표면을 시작점으로 하고, 도면상 내측 상부를 향하는 지그재그의 여러 갈래로 형성되어 있다. 이 같은 균열(42)의 폭은 작게는 0.1mm로 부터 크게는 수mm의 폭을 갖도록 형성되어 있다.

이러한 균열(42)을 보수하기 위해서는 도1에 도시된 바와 같이 먼저, 균열측정단계(S10)로 구조물(40)에 발생된 균열(42)의 형상과 균열부위의 폭 및 길이를 측정하고, 이 같은 균열(42)이 발생된 구조물(40)의 두께를 측정하여 데이터를 기록하거나 저장해 놓는다.

상기 균열측정단계(S10)에서 얻은 데이터는 균열보수에 필요한 후술하는 플러그(10)의 수량이나 실링재(30)의 량과 균열보수재(60)의 량 및 균열보수재의 점도를 선택하여 최적의 균열보수를 시공할 수 있게 된다. 즉, 균열(42)의 폭이 좁고 그 길이가 길 경우, 저점도를 갖는 균열보수재(60)를 사용하도록 하고, 균열의 폭이 넓고 그 길이가 짧을 경우, 고점도를 갖는 균열보수재(60)를 사용하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

다음, 이물질제거단계(S20)로 균열부위를 밀봉하기 위한 실링재(30)가 그 표면에 완전히 밀착되도록 하기 위한 것으로 균열부위의 표면 상태에 따라 도장이 들뜨거나 접착력이 약화되었을 경우 이를 제거한 후 도장을 제거하는 과정에서 발생된 도장과 미세먼지 등의 이물질을 브러쉬로 제거하여 실링재의 접착력 내지 기밀유지력을 높일 수 있게 된다.

다음, 상기 이물질이 제거단계(S20)를 통해 이물질이 깨끗하게 제거된 균열부위에 전용홀더를 이용하여 실링재(30)를 압출시켜 이를 임시로 봉합하는 실링단계(S30)를 통해 균열부위로 주입된 균열보수재가 역으로 누출되는 것을 방지하고, 동시에 균열의 깊숙한 부분까지 원활하게 주입될 수 있게 된다.

이때, 균열측정단계(S10)의 테이터를 바탕으로 플러그(10)의 간격이 설정된 경우, 그 간격마다 실링재(30)를 둥근 원형태가 되도록 하는 것이 바람직한다.

이는 실링재(30)가 균열부위를 따라 연속적으로 이어진 형태를 가질 경우, 균열보수재가 플러그(10)를 통해 균열속으로 주입되는 것이 차단되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 아울러 플러그(10)가 견고하게 실링재(30)에 의하여 균열부위의 표면에 밀착될 수 있게 된다.

또한, 이때 사용되는 실링재(30)는 회색의 변성실리콘계 수지로 사용하도록 함으로써, 균열보수재가 주입된 후 균열부위로 부터 이를 용이하게 분리시킬 수 있도록 하고, 아울러 분리시키는 과정에서 그 표면에 실링재(30)가 잔류되지 않게 된다.

다음, 플러그 압착단계(S40)로 상기 실링단계(S30)를 통해 균열된 부위로 봉합된 실링재(30)의 표면에 균열측정단계(S10)의 데이타에 따라 설정된 간격인 20~25Cm를 유지하도록 플러그(10)를 압착시킨 후 대기중에 약 6~12시간 방치시켜 경화되어지도록 한다.

다음, 압착된 플러그(10)에 탱크를 결합시킨 후 균열보수재(60)를 주입건(50)의 내부로 흡입되도록 하고, 균열보수재(60)가 흡입된 주입건(50)으로 균열보 수재(60)를 소정압력으로 탱크(20)에 소정의 압력이 가해지도록 주입하는 균열보수재 주입단계(S50)를 통해 균열부위의 내부로 균열보수재(60)를 주입하게 된다.

이때 주입되어지는 균열보수재(60)는 에폭시 접착제와 경화제가 혼합된 접착액으로 그 혼합비율은 약2:1의 비율을 갖도록 하는 것이 바람직하고, 25~32kgf/cm²의 토출 압력으로 탱크(20)에 주입되도록 함으로써, 저압으로 미세균열까지 충전되어지게 된다.

다음, 균열보수재 재주입단계(S60)로서 주입된 균열보수재(60)의 잔량이 탱크의 0눈금에 위치할 경우, 상기 균열보수재 주입단계(S50)를 반복하여 균열보수재를 탱크(20)로 주입시킴으로써, 깊숙한 균열부위까지 균열보수재(60)가 주입되도록 한다.

또한, 탱크(20)의 내부로 채워진 균열보수재(60)는 균열보수재(60)가 채워지는 과정에서그 내부에 있는 공기가 압축되고, 이러한 압축된 공기압에 의하여 지속적으로 균열보수재(60)가 균열된 부분으로 주입이 된다.

이때, 탱크(20)의 내부에 채워진 균열보수재(60)와 공기압의 상관관계는 표 1에 도시된 바와 같다.

눈금	균열보수재량	압력
0	6.0	0.3
0.5	10.3	0.5
1.0	13.7	0.9
1.5	17.2	1.6
2.0	21.3	2.8

여기에서, 균열보수재량(cc), 압력(kg/cm²)

따라서, 탱크내에 균열보수부재가 21cc정도 채워졌을때의 압력은 2.8kg/cm²이고, 탱크내의 균열보수부재가 거의 바닦이 났을 때 즉 6.0cc 이하일 경우, 약 0.3kg/cm²의 압력이 유지됨에 따라 저압과 저속으로 균열보수재가 균열부위를 통해 그 내부로 주입되어지게 됨으로써, 균열부위가 더 넓어지거나 하는 부작용을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 균열보수 공법에 있어 주입된 균열보수재의 확산량을 주입직후와 5분 및 12분 후를 촬영한 것으로서 각각 온도가 20℃, 균열폭이 0.2mm이고, 중점도를 갖는 조건하에서 확산되는 것을 표시하였다. 즉, 탱크(20)내의 압축된 공기압에 따라 저압, 저속으로 균열보수재(60)의 주입이 연속적으로 이루어짐을 알 수 있다.

다음, 균열보수재 경화단계(S70)로서 균열보수재 재주입단계(S60)를 통해 탱크(20) 내부에 균열보수재(60)가 채워진 상태에서 소정시간 동안 상온에 방치시켜 균열보수재(60)가 경화되어지도록 한다. 이때 균열보수재(60)를 방치하는 경화시간은 약 30~50분이 되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

다음, 플러그 제거단계(S80)로 탱크(20) 내부에 채워진 균열보수재(60)가 경화되어진 후 플러그(10)를 실링재(30)로 부터 분리시켜 한 곳에 모아 처분한 후 이어서, 상기 플러그(10)가 제거된 실링재(30)의 모서리를 잡아 당겨 균열부위로 부터 분리하여 제거하는 실링재제거단계(S90)를 통해 균열부위를 덮고 있는 실링재(30)를 제거하게 된다.

이때, 실링재(30)가 잔류되지 않고 깨끗하게 제거됨에 따라 별도의 작업도구 또는 공구 등을 이용하여 긁어서 제거할 필요가 없음으로써 그 만큼의 공기를 단축할 수 있게 된다.

다음, 상기 이물질 제거단계(S20)에서 벗겨진 도장부위를 재도장하는 마감단계(S100)를 통해 구조물의 균열부위의 보수를 마무리하게 된다.

도 5는 콘크리트 두께에 따른 균열폭에 소요되는 균열보수재의 주입량을 도시한 것으로서, 250mm의 콘크리트 두께에 균열폭이 0.2mm일 경우, 균열보수재는 약60cc 정도가 소요되며, 0.3mm, 0.5mm, 1,5mm, 2.0mm일 경우, 각각 80cc, 130cc, 250cc 및 350cc정도가 소요됨을 알 수 있다. 이는 1회 주입으로 인해 균열폭이 넓은 부분부터 균열폭이 미세한 부분까지 고르게 주입이 될 수 있음을 알 수 있고, 주입을 반복할 경우, 균열이 발생된 모든 부분에 균열보수재가 주입됨을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명은 콘크리트 구조물의 균열부위에 실링재로 설치된 탱크를 통해 균열보수재가 저압, 저속으로 연속 주입이 되도록 하여 균열 사이에 치밀하게 충전되어지도록 함으로써, 손상된 구조물의 기능을 회복함과 동시에 그 내구수명을 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 균열보수재의 주입 완료 후 실링재를 제거하는 과정에서 구조물의 손상 및 외부 표면의 그 흔적이 남아있지 않도록 함으로써, 그 표면을 미려하게 할 수 있도록 하고, 동시에 별도의 실링재를 제거하는 공정이 없어짐으로써, 균열보수 의 효율을 높일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있게 된다.

Claims

구조물의 균열부위에 균열보수재를 주입하여 균열을 보수하는 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법에 있어서,

구조물에 발생된 균열부위의 폭과 형상 및 길이와 그 두께를 측정하는 균열 측정단계(S10)와;

상기 균열부위의 표면 상태에 따라 도장이 들뜨거나 접착력이 약화되었을 경우 이를 제거하고, 제거하는 과정에서 잔류된 도장과 미세먼지 등의 이물질을 브러쉬로 제거하는 이물질 제거단계(S20)와;

상기 이물질이 제거된 균열부위에 변성실리콘계 수지로 되는 실링재를 전용홀더로 압출시켜 임시로 봉합하는 실링단계(S30)와;

상기 임시로 봉합된 실링재의 표면에 상기 균열측정단계(S10)의 데이타에 따라 20~25Cm 간격으로 플러그를 압착시키고, 6~12시간 대기중에 방치시켜 경화되어지도록 하는 플러그 압착단계(S40)와;

상기 압착된 플러그에 탱크를 결합시키고, 주입건으로 균열보수재를 소정압력으로 탱크에 주입하는 균열보수재 주입단계(S50)와;

주입된 균열보수재의 잔량이 탱크의 0눈금에 위치할 경우 상기 균열보수재 주입단계(S50)를 반복하여 균열보수재를 탱크로 주입시키는 균열보수재 재주입단계(S60)와;

상기 균열보수재 재주입단계(S60)를 통해 탱크 내부에 균열보수재가 채워진 상태에서 소정시간 동안 상온에 방치시켜 균열보수재가 경화되어지도록 하는 균열보수재 경화단계(S70)와;

상기 탱크 내부에 채워진 균열보수재가 경화되어진 후 플러그를 실링재로 부터 분리시키는 플러그 제거단계(S80)와;

상기 플러그가 제거된 실링재를 균열부위로 부터 분리하여 제거하는 실링재제거단계(S90)와; 실링재가 제거된 균열부위의 표면에서 벗겨진 도장부위를 재도장하는 마감단계(S100)로 이루어지며,

상기 균열보수재는 에폭시 접착제와 경화제가 혼합된 접착액으로 25~32kgf /cm²의 토출 압력으로 탱크에 주입되어짐을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 건식균열 보수공법.
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