KR100671981B1 - 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법 - Google Patents

탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존 콘크리트구조물의 여러 가지 재료적, 구조적 특성에 따라 시공성과 재료특성을 변화시킬 수 있고, 특히 기존 콘크리트와 유사한 탄성계수를 제공할 수 있어 구조물의 거동에 따라 보수ㆍ보강효과를 증대시킬 수 있는 세라믹계 보수ㆍ보강재를 이용하여 일반적 환경, 염해 환경 그리고 고부식성(황산염 등) 환경에서 내력 및 내구성을 확보하도록 한 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료는 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), 에폭시 수지(Epoxy), 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법은 콘크리트구조물 균열부위를 V 또는 U자 커팅하는 단계; 커팅된 부위를 고압세척으로 불순물을 제거하는 단계; 균열부위를 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티작업을 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
고분자 세라믹스 복합재료, 콘크리트구조물, 보수ㆍ보강공법

Description

탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법{For elastic coefficient regulation risiscon and concrete structure repair / reinforcement construction method using this}
도 1은 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 압축강도 실험(수중 콘크리트구조물 보수 후 코어 채취)을 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 휨 부착강도 실험(수중 콘크리트구조물에서 타설)을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 휨 부착강도 실험(일반 콘크리트구조물 파괴 후 접합면 부착)을 도시한 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 할렬인장강도 실험(수중에서 타설)을 도시한 예시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물 10mm 이하 균열보수공법을 도시한 예시도,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물 10mm 이상 균열보수공법을 도시한 예시도,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물의 현장타설보수공법을 도시한 예시도,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물의 충전보수공법을 도시한 예시도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물의 미장공법을 도시한 예시도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물의 뿜칠 공법을 도시한 예시도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10: 고분자 세라믹스 복합재료 12: 가압판
14: 일반콘크리트 16: 액추에이터
18: 지점롤러
20: 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트
22: 콘크리트구조물
24: 고분자 세라믹스 복합재료충전재
26: 고분자 세라믹스 복합재료실링재 28: 실린더주입기
30: 작업대 32: 가압장비
34: 주입호스 36: 주입장치
38: 고분자 세라믹스 복합재료방식재 40: 섬유시트
42: 고분자 세라믹스 복합재료 프라이머 44: 거푸집
46: 고분자 세라믹스 복합재료 몰탈 48: 골재
50: 고분자 세라믹스 복합재료 주입구
52: 고분자 세라믹스 복합재료 배출구
54: 앵커 56: 스프레이어
본 발명은 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법에 관한 것으로, 특히 기존 콘크리트의 특성이나 성질에 따라 이와 유사한 탄성 거동을 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 사계절이 뚜렷한 우리나라의 기후조건에서는 콘크리트구조물의 온도변화가 반복되는 조건과, 지하수위의 영향으로 콘크리트구조물의 표면이 항상 습윤상태에 노출되는 조건 및 습윤과 건조가 반복되는 조건 그리고 콘크리트구조물이 담수나 해수 중에 존재하는 조건 등 다양한 조건하에 콘크리트구조물이 존재하고 있으며, 어느 조건이든 관계없이 콘크리트구조물에 균열, 박리 및 탈락 등의 결함이 발생하기 쉽다.
이러한 콘크리트구조물에 대한 기존의 보수 및 보강공법은 대기 중의 환경에서 어느 정도의 효과를 발휘할 수 있는 것으로 알려져 있다.
그러나 습윤상태에 노출된 부위의 콘크리트구조물에 사용할 경우 경화 및 접착불량으로 인하여 피보수재와의 박리가 발생한다.
또한, 콘크리트보다 낮은 탄성계수로 인해 콘크리트구조물 보강효과가 현저히 떨어지며 습윤조건에서는 부착강도가 매우 낮은 단점이 지적되고 있다.
따라서, 대기 중이나 습윤, 수중 조건에서 기존 콘크리트구조물과의 부착성능과 보강성능이 우수하고 방수 및 방식성능을 가진 공법이 요구되는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존 콘크리트구조물의 여러 가지 재료적, 구조적 특성에 따라 시공성과 재료특성을 변화시킬 수 있고, 특히 기존 콘크리트와 유사한 탄성계수를 제공할 수 있어 구조물의 거동에 따라 보수ㆍ보강효과를 증대시킬 수 있는 세라믹계 보수ㆍ보강재를 이용하여 일반적 환경, 염해 환경 그리고 고부식성(황산염 등) 환경에서 내력 및 내구성을 확보하도록 한 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료는 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), 에폭시 수지(Epoxy), 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법은 콘크리트구조물 균열부위를 V 또는 U자 커팅하는 단계; 커팅된 부위를 고압세척으로 불순물을 제거하는 단계; 균열부위를 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티작업을 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료는 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), 에폭시 수지(Epoxy), 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성된다.
여기서, 상기 주재와 경화재의 배합비율은 3:1의 중량배합비로 구성된다.
또한, 필요에 따라 시멘트, 규사, 잔골재, 굵은골재 등으로 이루어진 첨가물을 적절히 배합한다.
그리고 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료는 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성된다.
여기서, 상기 주재와 경화재의 배합비율은 3:1의 중량배합비로 구성된다.
또한, 필요에 따라 시멘트, 규사, 잔골재, 굵은골재 등으로 이루어진 첨가물을 적절히 배합한다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 내구성 특성에 대해서 설명한다.
1. 가열변화량 평가
화재 등으로 인한 급속가열에 의해 콘크리트에 균열 및 탈수 등이 발생하며 콘크리트의 물성이 변화된다.
그러므로 본 발명에 따른 고분자 세라믹스 복합재료 조형물로 제작된 φ100x200 mm의 압축강도 시험체를 대상으로 드라이 오븐을 이용하여 상온(20℃)을 기준으로 압축강도와 질량을 측정하였고, 온도를 0.5℃~10℃/min로 200℃까지 상승시킬 때 강도와 질량 값의 변화가 없음을 알 수 있다.
2. 경화수축량 평가
경화된 고분자 세라믹스 복합재료 조형물의 체적변화에 대한 외적 요인으로 탄성 변형, 온도변화 및 건조수축 등을 들 수 있다.
이 중 건조수축은 콘크리트구조물의 각종 결함발생의 시작점이라는 관점에서 매우 중요시 고려된다.
따라서 고분자 세라믹스 복합재료 조형물로 40 x 40 x 160mm의 시험체를 제작하여 3시간 경과 후 상온에서 탈형하여 20±3℃로 유지된 항온기에서 온도를 제어하면서 경화수축량을 측정하여 변화가 없음을 알 수 있다.
3. 충격저항성 평가
고분자 세라믹스 복합재료로 시공된 콘크리트구조물에 발생할 수 있는 충격하중에 저항하는 부착성능은 콘크리트구조물의 보수ㆍ보강 성능에 매우 중요하다.
따라서 고분자 세라믹스 복합재료 조형물에 5kg 원형 추를 2m 높이에서 자유낙하시킨 후 접착계면의 파괴시까지 낙하회수를 측정함으로써 보수재료별 상대평가를 수행하였고 그 결과는 다음과 같다.
고분자 세라믹스 복합재료 일반콘크리트 수지계 보수재
48회 2회 18회
4. 염화물이온 침투저항성 평가
염화물이온 침투저항성 실험은 ASTM C 1202 "Electrical indication of concrete's ability to resist chloride-ion penetration" 방법에 의거하여 수행하였다.
시험체를 φ100×50mm로 제작하여 표면 마감된 시험체 양측의 전극용기에 고정하고, 이들 용기에서 나온 전극을 단자로 해서 회로를 구성하였다.
이때, 양극(+) 측에는 0.3% NaOH 수용액을, 음극(-) 측에는 3% NaCl 수용액을 채우고, DC 60V±0.1의 전압으로 6시간 동안 통전시키면서 30분 간격으로 전류 값을 측정하여 총 통과 전하량을 산정하였고, 산정결과 총 통과전하량은 5 Coulombs이내 이다(일반콘크리트의 총 통과 전하량은 약 5,000~8,000 Coulombs)
5. 동결융해저항성 평가
동결융해저항성 실험은 KS F 2403에 의거 제작된 시험체를 이용하였고 KS F 2456상의 시험방법 A인 수중 급속 동결융해 시험과정에 따라 수행한 결과, 상대 동탄성계수가 90% 이상이다.
6. 황산침적평가
고분자 세라믹스 복합재료를 14일 동안 황산에 침전시킨 후 중량을 측정하여 중량변화가 거의 없다.
7. 중성화 평가
온도 25℃, 상대습도(RH) 60%, 이산화탄소(CO2)의 농도가 5%인 중성화 챔버에 고분자 세라믹스 복합재료 공시체를 투입하여 4주 동안 촉진중성화한 후 고분자 세라믹스 복합재료 공시체를 할렬 커팅하였다.
1% 페놀프탈레인용액을 할렬면에 분무하여 중성화 깊이를 측정한 결과 착색이 없다.
8. 전위차 촉진부식 평가
철근의 부식 실험은 5% NaCl 용액에 철근을 매설한 고분자 세라믹스 복합재료 시편을 침지하고 직류 전원공급장치의 양극(+)은 철근에, 음극(-)은 NaCl 용액에 연결하여 직류회로를 구성한 후 실시하였고, 그 결과 철근에 부식이 없다.
또한, 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료의 강도특성에 대해서 설명한다.
고분자 세라믹스 복합재료에 시멘트, 규사, 잔골재와 굵은골재를 각각 혼합하여 최적의 배합비를 산출하였으며 이때 고분자 세라믹스 복합재료의 강도를 측정한 결과는 아래의 표와 같다.
또한, 보수보강할 콘크리트구조물의 재료특성, 구조적 여건, 현장조건 등에 따라 고분자 세라믹스 복합재료의 강도를 변화시킬 수 있다.
1. 압축강도
최적의 배합비로 배합한 고분자 세라믹스 복합재료로 제작된 φ100 x 200mm 압축강도시험체의 기간별 압축강도 실험결과는 아래 표 이상이다.
1일 3일 7일 기타(28일)
24 MPa 32 MPa 48 MPa 80 MPa
2. 휨인장강도
최적의 배합비로 배합한 고분자 세라믹스 복합재료로 제작된 100x100x400 mm 사각형 강도시험체의 기간별 휨인장강도 실험결과는 아래 표 이상이다.
1일 3일 7일 기타(28일)
12 MPa 18 MPa 24 MPa 28 MPa
3. 전단부착강도
최적의 배합비로 배합한 고분자 세라믹스 복합재료의 기간별 전단부착강도는 아래 표 이상이다.
1일 3일 7일 기타(7일)
8 MPa 12 MPa 18 MPa 20 MPa
그리고 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료로 콘크리트구조물을 보수 후의 강도특성에 대해서 설명한다.
고분자 세라믹스 복합재료에 시멘트, 규사, 잔골재와 굵은골재를 최적의 배합비로 혼합하여 대상 콘크리트구조물을 보수 후 기간별 강도특성은 아래 표 이상이었다.
항목 개요 결과
압축강도 기존 콘크리트구조물에 고분자 세라믹스 복합재료를 타설한 후 코어를 채취하여 실험(도 1) 기존 콘크리트구조물의 압축강도보다 큼
휨부착강도 1 100×100×400mm 공시체를 절반으로 커팅하여 고분자 세라믹스 복합재료로 부착 후 실험(도 2) 기존 콘크리트구조물의 휨부착강도보다 큼
휨부착강도 2 100×100×400mm 공시체를 절반으로 커팅 한 후 한쪽 절반을 고분자 세라믹스 복합재료로 접합하여 실험 (도3) 기존 콘크리트구조물의 휨부착강도보다 큼
할렬인장강도 φ100×200mm 공시체를 절반으로 커팅 하여 고분자 세라믹스 복합재료로 부착 후 실험(도 4a, 4b) 기존 콘크리트구조물의 휨인장강도보다 큼
이하, 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료 및 골재의 물리적 특성에 대해서 설명한다.
본 발명에서는 고분자 세라믹스 복합재료에 시멘트, 규사, 잔골재와 굵은골재를 혼합하여 최적의 배합비를 산출하였고 보수ㆍ보강할 콘크리트구조물의 재료특성, 구조적 특성 및 현장조건 등에 따라 배합 기준을 달리한다.
고분자 세라믹스 복합재료의 물리적 특성은 다음 아래 표와 같다.
고분자 세라믹스 복합재료의 물리적 특성
비 중 1.5 - 2.2
인 장 강 도 7 - 28 MPa 이상
압 축 강 도 24 - 106 MPa 이상
지속 건조 시간 30분~3일
전단접착강도 콘크리트 인장강도 이상
굵은골재는 최대치수가 20mm인 쇄석을 사용하였으며, 물리적 특성은 아래 표와 같다.
굵은 골재의 물리적 특성
실 험 항 목 실 험 결 과
표면건조 포화상태의 비중 2.55 - 2.70
흡 수 율 0.5 %
안 정 성 1.6 %
마 모 율 19.5 %
잔골재는 해사를 사용하였으며 물리적 특성은 아래 표와 같다.
잔골재의 물리적 특성
실 험 항 목 실 험 결 과
표면건조 포화상태의 비중 2.64
흡 수 율 2 %
조 립 율 2.85 %
염 화 물 이 온 량 0.007
규사는 세척된 규사를 사용했으며 물리적 특성은 아래 표와 같다.
규사의 물리적 특성
실 험 항 목 실 험 결 과
표면건조 포화상태의 비중 2.65
흡 수 율 2 %
조 립 율 2.95
시멘트는 보통 포틀랜드시멘트를 사용했으며 물리적 특성은 아래 표와 같다.
시멘트의 물리ㆍ화학적 특성
SiO2 (%) Al2O3 (%) Fe2O3 (%) CaO (%) MgO (%) SO3 (%) 비 중 분말도 (cm2/g)
21.56 5.97 3.19 63.39 3.29 1.65 3.15 3401
이하, 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료 및 첨가물의 배합기준에 대해서 설명한다.
고분자 세라믹스 복합재료의 배합기준은 대상 콘크리트구조물의 현장여건과 작업방법 그리고 적용공법 등에 따라 다르므로 배합을 아래 표와 같다.
1. 기중 콘크리트구조물 단면보수시 배합기준
공법 주재 경화재 첨가물 내용 적용조건
현장타설공법 3 1 16 시멘트, 규사, 잔골재, 굵은골재을 적절히 배합 보수 틈이 50mm 이상
3 1 12 보수 틈이 40mm 이상
3 1 10 보수 틈이 30mm 이상
3 1 7.5 보수 틈이 25mm 이상
3 1 6 보수 틈이 20mm 이상
3 1 4.9 보수 틈이 15mm 이상
3 1 4 보수 틈이 10mm 이상
충전공법 3 1 - - 직경 20mm 이상 골재를 채우고 고분자 세라믹스 복합재료를 전용장비를 이용하여 고압으로 충전
미장공법 3 1 16 시멘트 보수 두께가 20-40mm 사이
3 1 12 보수 두께가 10-20mm 사이
3 1 10 보수 두께가 5-10mm 사이
뿜칠공법 3 1 16 시멘트, 전용장비 보수 두께가 15-20mm 사이
3 1 12 보수 두께가 10-15mm 사이
3 1 10 보수 두께가 5-10mm 사이
2. 습윤 및 수중 콘크리트구조물 단면보수시 배합기준
공법 주재 경화재 첨가물 내용 적용조건
현장타설공법 3 1 16 시멘트, 규사, 잔골재, 굵은 골재를 적절히 배합 보수 틈이 30mm 이상 바닥콘크리트구조물 보수시 적용
3 1 12
3 1 10
충전공법 3 1 - - 직경 20mm 이상 골재를 채우고 고분자 세라믹스 복합재료 전용장비를 이용하여 고압으로 충전
이하, 상기한 바와 같은 특성을 갖는 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강에 대해서 설명한다.
1. 균열보수공법
콘크리트구조물의 균열은 재료에 기인하는 내적 요인과 하중이나 외부환경에 기인하는 외적 요인으로 인해 인장력이 작용하여 발생한다.
내적인 요인으로는 내부구속, 건조수축, 수화반응열, 이상응결, 이상팽창, 알칼리골재반응, 철근부식 등이 있으며 외적인 요인으로는 외부구속, 지진, 하중, 온도변화, 동결융해, 부등침하, 동상, 화재 등이 있다.
(1) 미세균열보수공법(도 5a, 5b)
내적 요인에 의한 콘크리트구조물의 미세균열보수에 사용할 고분자 세라믹스 복합재료 자재 특성은 아래 표와 같다.
고분자 세라믹스 복합재료의 물리적 특성: 미세균열 보수
비 중 1.2 이상
인 장 강 도 대상 콘크리트구조물의 인장강도 이상
압 축 강 도 대상 콘크리트구조물 압축강도의 3배 이상
지속 건조 시간 30분 이내
인장전단접착강도 콘크리트 인장강도 이상
투수저항성 염화 이온침투저항성: 5~8 Coulombs
동결융해저항성 상대동탄성계수가 90 % 이상
중성화평가 변화없음
침적저항성 평가 14일 황산침적: 중량감소 변화 없음
기타 50mm 두께에 대한 흐름성이 없어야 함.
미세균열 보수에 따른 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트의 시공방법은 다음과 같다.
① 콘크리트구조물의 균열부위를 V 또는 U자 커팅한다.
② 커팅된 콘크리트구조물의 부위를 고압세척으로 불순물을 제거한다.
③ 기중 콘크리트구조물에서의 균열보수는 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티 작업을 한다. (이때 50mm 이하에서 흐름성이 있으면 안 됨)
④ 습윤 및 수중 콘크리트구조물에서는 수중 전용 프라이머로 전처리한 후 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티 작업을 한다.
(이때 50mm이하에서 흐름성이 있으면 안 됨)
(2) 균열보수공법(도 6a, 6b, 6c, 6d)
내적 요인 및 외적 요인에 의한 콘크리트구조물의 10mm이상 균열보수에 사용할 고분자 세라믹스 복합재료 자재 특성은 아래 표와 같다.
고분자 세라믹스 복합재료의 물리적 특성 : 10mm이상 균열 보수
비 중 1.5 이상: 실링제 1.2 이상: 충전제
인 장 강 도 대상 콘크리트구조물의 인장강도 이상
압 축 강 도 대상 콘크리트구조물 압축강도의 3배 이상
지속 건조 시간 30분 이내: 실링제 30분 - 24시간 이내: 충전제
인장전단접착강도 콘크리트 인장강도 이상
신장률 0 - 40%
투수저항성 염화 이온침투저항성: 5~8 Coulombs
동결융해저항성 상대동탄성계수가 90% 이상
중성화평가 변화없음
침적저항성 평가 14일 황산침적: 중량감소 변화 없음
기타 실링제는 50mm 두께에 대한 흐름성이 없어야 함. 충전제는 균열폭이 0.5mm까지 침투해야함.
10mm 이상 균열 보수에 따른 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트 및 고분자 세라믹스 복합재료 균열보수제의 시공방법은 다음과 같다.
① 콘크리트구조물 균열부위를 고압 세척하여 불순물을 제거한다.
② 콘크리트구조물 균열부위에 불순물이 많은 경우 주입구 주위를 커팅한다.
③ 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 실링작업을 하고 150-200mm 간격으로 주입구를 설치한다. (이때 50mm이하에서 흐름성이 있으면 안 됨)
④ 주입구 설치가 불가능할 경우에는 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 완전히 실링 작업을 하고, 직경 10mm로 콘크리트 구조물에 천공하여 주입기를 설치한다.
⑤ 주입장비에 충전재를 넣은 후 서서히 압력을 가한다. (아래에서부터)
⑥ 충전이 완료되면 주입구를 밀봉하고 충전재의 완충 여부를 확인한다.
⑦ 만약 인장 부재인 경우에는 추후 균열이 재 발생할 여부가 있으므로 고분자 세라믹스 복합재료에 탄소섬유나 유리섬유, 아라미드섬유를 함침시켜 균열부위를 마감한다.
2. 콘크리트구조물 단면보수공법
콘크리트구조물의 동결융해, 수밀성 등에 의한 내적인 요인과 하중이나 외부환경에 의해 인장력이 발생하는 외적 요인에 의해 콘크리트구조물에 균열, 박리, 탈락 등의 현상이 발생한다.
고분자 세라믹스 복합재료는 기존 콘크리트구조물과 탄성계수가 비슷하고 대기 중은 물론이고 습윤 및 수중상태에서 부착성능, 인장강도 그리고 압축강도가 뛰어나 재료분리현상이 없는 우수한 자재이다.
또한, 내구성능(중성화, 염해방지, 내마모성, 내부식성)이 뛰어난 자재이므로 콘크리트의 피복 보호효과도 우수하다.
고분자 세라믹스 복합재료의 물리적 특성: 단면 보수
비 중 2.0 이상
인 장 강 도 대상 콘크리트구조물의 인장강도 이상
압 축 강 도 대상 콘크리트구조물 압축강도의 3배 이상
지속 건조 시간 30분 - 3일 이내
인장전단접착강도 콘크리트 인장강도 이상
투수저항성 염화 이온침투저항성: 5~8 Coulombs
동결융해저항성 상대동탄성계수가 90% 이상
중성화평가 변화 없음
침적저항성 평가 14일 황산침적: 중량감소 변화 없음
현장타설공법(도 7a, 7b, 7c, 7d)
주로 바닥 콘크리트구조물 보수에 적용하며 특히 습윤상태이거나 수중 콘크리트구조물에 뛰어난 효과가 있다.
또한, 유동성이 좋아 보수할 콘크리트바닥 단면의 수평을 자체적으로 잡는다.
현장타설공법에 의한 고분자 세라믹스 복합재료 단면보수제의 시공방법은 다음과 같다.
① 보수할 바닥 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거한다. (철근 노출시 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청한다)
② 기중 콘크리트구조물인 경우에는 주위환경에 맞게 고분자 세라믹스 복합재료를 배합하여 보수할 바닥 콘크리트구조물 단면에 타설한다.
③ 수중 콘크리트구조물인 경우에는 우선 수중용 고분자 세라믹스 복합재료 프라이머를 도포한 후, 주위환경에 맞게 고분자 세라믹스 복합재료를 배합하여 보수할 바닥 콘크리트구조물 단면에 타설한다.
충전공법(도 8a, 8b, 8c)
충전공법에 의한 고분자 세라믹스 복합재료 단면보수제의 시공방법은 다음과 같다.
① 보수할 콘크리트구조물 단면을 고압 세척하여 불순물을 제거한다. (철근 노출 시 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청한다)
② 대상 콘크리트구조물에 맞게 거푸집을 설치한다. (거푸집에 분리제를 스프레이 한다)
③ 보수할 콘크리트구조물 단면의 공동이 없도록 직경 20mm 이상 골재를 채운다.
④ 주입구를 제외한 틈을 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 밀봉한다.
⑤ 장비를 이용하여 주입구에 서서히 압력을 가해 충전시킨다.
⑥ 수중 콘크리트구조물인 경우에는 우선 수중용 고분자 세라믹스 복합재료 프라이머를 도포하고 거푸집을 설치한 후, 위와 같은 방법으로 충전한다.
⑦ 충전이 완료되면 주입구를 밀봉하고 충전재의 완충 여부를 확인한다.
즉, 본 발명에 따른 충전공법은 거푸집을 설치하여 적용하는 공법으로 콘크 리트바닥, 벽체, 천정에 모두 사용 가능한 공법이다.
특히, 수중 콘크리트구조물인 교각이나 교대 기초 보수 시(세굴단면) 유리하다.
미장공법(도 9a, 9b)
기중 콘크리트구조물의 바닥, 벽체, 천장 단면에 적용 가능한 공법으로 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트를 적용할 경우 바닥은 보수 단면 두께에 문제가 없으나, 벽체는 50mm 이하, 천정은 30mm 이하 단면보수 시 적용 가능하다.
또한, 고분자 세라믹스 복합재료를 적용할 경우 바닥은 보수 단면 두께에 문제가 없으나 벽체는 15mm이하, 천정은 5mm이하에만 적용 가능하다.
단면 보수에 따른 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트 및 고분자 세라믹스 복합재료 단면보수재의 시공방법은 다음과 같다.
① 보수할 콘크리트구조물 단면을 고압 세척하여 불순물을 제거한다. (철근 노출 시 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청한다)
② 기중 콘크리트구조물의 벽체나 천장 단면인 경우 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트를 적용하여 단면을 보수한다.
이때 1회에 보수 가능한 단면두께는 벽체에 대해 50mm 이하, 천정에 대해 30mm 이하이다.
또한, 고분자 세라믹스 복합재료 몰탈 및 단면보수재를 사용하여 단면을 보수할 경우 벽체는 15mm 이하, 천정은 5mm 이하로 한다.
③ 단면보수 후 고분자 세라믹스 복합재료 분리제를 이용하여 미장한다.
뿜칠공법(도 10a, 10b)
기중 콘크리트구조물의 바닥, 벽체, 천장 단면에 적용 가능한 공법으로 전용 고분자 세라믹스 복합재료 뿜칠장비를 이용하여 보수하는 공법이다.
주로 벽체나 천정에 적용하기 편리하며 벽체는 10mm 이하, 천정은 5mm 이하 단면보수에 적용 가능하다.
뿜칠공법에 의한 고분자 세라믹스 복합재료 단면보수재의 시공방법은 다음과 같다.
① 보수할 콘크리트구조물 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거한다.
(철근 노출 시 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청한다)
② 기중 콘크리트구조물의 여건에 맞게 고분자 세라믹스 복합재료를 배합하고 전용 고분자 세라믹스 복합재료 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 보수한다.
이때 1회 시공으로 가능한 단면두께는 벽체 10mm 이하, 천장 5mm 이하이다.
③ 뿜칠 후 고분자 세라믹스 복합재료 분리제를 이용하여 미장한다.
따라서, 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법은 기존 콘크리트 구조물의 여러 가지 재료적, 구조적 특성에 따라 시공성과 재료특성을 변화시킬 수 있고,
특히 기존 콘크리트와 유사한 탄성계수를 제공할 수 있어 구조물의 거동에 따라 보수ㆍ보강효과를 증대시킬 수 있는 세라믹계 보수ㆍ보강재를 이용하여 일반적 환경, 염해 환경 그리고 고부식성(황산염 등) 환경에서 내력 및 내구성을 확보하는 작용효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료와 이를 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 대기중, 습윤 그리고 수중상태에 있는 각종 토목·건축 콘크리트구조물의 균열부위 또는 단면 손상 부위에 적용하여 신속한 보수와 성형봉합, 원형복원을 위해 충전 및 보수ㆍ보강 효과를 제공하는 보수ㆍ보강재로서, 콘크리트구조물에 대한 보수ㆍ보강 능력이 우수하고, 대기 중, 습윤 및 수중 환경에서 경화시간 조절이 가능하며, 기존 구조물과의 접착력이 뛰어난 재료이다.
둘째, 본 발명은 기존의 에폭시수지계 보수재 및 폴리머모르타르계 보수재에서는 달성하지 못했던 기술적 과제 즉, 기존 구조물을 이루고 있는 재료와 동등한 수준의 물성, 특히 탄성계수를 갖도록 제조할 수 있는 특징이 있다.
이는 에폭시 수지 경화물의 분자량 조절이 가능한 커플링제를 함유함으로써, 구조물의 안전에 필수적인 물성 즉 기존 콘크리트구조물 보수ㆍ보강재에서는 달성할 수 없었던 콘크리트와 동등 이상의 탄성계수를 갖게 한다.
또한, 구상 지르코니아를 충전재로 사용하여 내마모성, 내산성, 내알카리성을 부여함으로써 콘크리트구조물 보수ㆍ보강재 표면의 마모를 방지하며 부식에 강한 조성물을 제공하는 이점이 있다.
셋째, 본 발명은 에폭시수지계의 가장 큰 단점인 황변현상을 방지하기 위하여 자외선 차단효과가 뛰어난 산화아연, 산화티탄 나노입자를 조성물에 포함하여 변색을 방지하는 이점이 있다.

Claims (46)

  1. 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료.
  3. 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료.
  5. 기중 또는 습윤 및 수중 콘크리트구조물 균열부위를 V 또는 U자 커팅하는 단계;
    커팅된 부위를 고압세척으로 불순물을 제거하는 단계;
    균열부위를 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티작업을 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 불순물을 제거한 후, 기중 콘크리트구조물에서의 균열보수는 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 바로 퍼티작업을 시행하고,
    습윤 및 수중 콘크리트구조물에서는 수중 전용 프라이머로 콘크리트구조물의 표면을 전처리한 후 균열부위를 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 퍼티작업을 시행함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  11. 콘크리트구조물 균열부위를 고압 세척하여 불순물을 제거하는 단계;
    고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 균열부위를 실링하고, 150-200mm 간격으로 주입구를 설치하는 단계;
    주입장비에 고분자 세라믹스 복합재료 충전재를 넣은 후 서서히 압력을 가하면서 아래부터 충전하는 단계;
    충전이 완료되면 주입구를 밀봉하고 충전재의 완충 여부를 확인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 균열부위에 불순물 제거단계는 콘크리트구조물의 균열부위에 불순물이 많을 경우에는 주입구 주위를 커팅함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 주입구 설치단계는 콘크리트구조물 균열부위에 주입구의 설치가 불가능할 경우에는 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 완전히 실링하고, 직경 10mm로 콘크리트구조물에 천공하여 주입기를 설치함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료에 탄소섬유나 유리섬유, 아라미드섬유를 함침시켜 균열부위를 마감하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  19. 기중 또는 수중콘크리트구조물의 보수할 바닥 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거하는 단계;
    기중 또는 수중 콘크리트구조물에 맞게 고분자 세라믹스 복합재료을 배합하여 보수할 바닥 콘크리트구조물 단면에 타설하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 기중 또는 수중 콘크리트구조물 불순물 제거시 노출된 철근을 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 기중 또는 수중 콘크리트구조물 불순물 제거 후, 수중 콘크리트구조물은 보수할 바닥 콘크리트구조물 단면에 고분자 세라믹스 복합재료 프라이머를 도포한 후, 고분자 세라믹스 복합재료을 배합하여 보수할 바닥 콘크리트구조물 단면에 타설함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  26. 보수할 기중, 습윤, 수중 콘크리트구조물 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거하는 단계;
    대상에 따른 콘크리트구조물에 맞게 거푸집을 설치하는 단계;
    보수할 콘크리트구조물 단면의 공동이 없도록 직경 20mm 이상 골재를 채우는 단계;
    주입구를 제외한 틈을 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트로 밀봉하는 단계;
    주입장비를 이용하여 주입구에 서서히 압력을 가하면서 충전하는 단계;
    충전이 완료되면 주입구를 밀봉하고 충전재의 완충 여부를 확인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 수중 콘크리트구조물은 수중 콘크리트구조물의 단면의 불순물을 제거한 후, 고분자 세라믹스 복합재료 프라이머를 도포하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  30. 제 26항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  32. 보수할 콘크리트구조물 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거하는 단계;
    콘크리트구조물 단면에 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트 또는 고분자 세라믹스 복합재료 몰탈 및 단면보수재를 적용하여 단면을 보수하는 단계;
    콘크리트구조물 단면보수 후 고분자 세라믹스 복합재료 분리제를 이용하여 미장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 불순물을 제거한 후, 노출된 철근에 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료 페이스트의 적용 단면두께는 벽체는 50mm 이하, 천정은 30mm 이하로 시공함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  35. 제 32항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료 몰탈 및 단면보수재의 적용 단면두께는 벽체는 15mm 이하, 천정은 5mm 이하로 시공함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  36. 제 32항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  38. 제 32항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  40. 보수할 콘크리트구조물 단면을 고압으로 세척하여 불순물을 제거하는 단계;
    콘크리트구조물에 맞게 고분자 세라믹스 복합재료을 배합하고 전용 고분자 세라믹스 복합재료 뿜칠장비를 이용하여 단면을 일정한 두께로 보수하는 단계;
    뿜칠 후 고분자 세라믹스 복합재료 분리제를 이용하여 미장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 불순물 제거 후, 노출된 철근은 고분자 세라믹스 복합재료 방청재를 이용하여 철근을 방청함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  42. 제 40항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료 뿜칠장비를 이용한 시공가능한 단면두께는 벽체 10mm 이하, 천정 5mm 이하로 시공함을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  43. 제 40항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 40-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 30-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 10-20중량부와, 아크릴기(Acrylic), 아민(Amin), 수산기(Oxalic acid)를 가진 유기계 커플링제 0.5-1중량부와, 아미노(Amino), Epoxy, 염화계(Chloro)의 무기계 실란 커플링제 0.5-1중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와 세라믹 분말(Ceramic Powder) 10-15중량부와, 소포제 0.1-0.5중량부와, 분산제 0.1-0.5중량부로 이루어지는 주재와;
    상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 10-20중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 20-30중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-10중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-4중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  44. 제 436에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  45. 제 40항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹스 복합재료은 사이클로 지방족화합물 에폭시 수지(Cycloaliphatic Epoxy) 20-50중량부와, 비스페놀 A타입 에폭시 수지(Bisphenol A Type Epoxy) 15-40중량부와, 페닐 글리시이들 에테르 에폭시 수지(Phenyl Glycidyl Ether Epoxy) 5-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-5중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 구상지르코니아, 티탄 산화물(Titan Oxide), 산화아연(Zinc Oxide) 10-20중량부와, 소포제 0.1-1중량부와, 분산제 0.1-1중량부로 이루어지는 주재와; 상기 주재에 첨가되는 변성 지방성 폴리아민(Aliphatic Poly Amine) 5-10중량부와, 무수물(Anhydride) 경화재 5-25중량부와, 폴리머캡탄(Polymercaptane) 경화재 5-15중량부와, 세라믹 분말(Ceramic Powder) 1-5중량부와, 칼슘(Calcium) 1-10중량부와, 요변성제 A 및 요변성제 B 1-3중량부와, 페날카민(Phenalkamine) 경화재 5-10중량부로 이루어지는 경화재로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
  46. 제 45항에 있어서,
    상기 주재와 경화재의 배합은 3:1의 중량배합비로 구성됨을 특징으로 하는 탄성계수 조절용 고분자 세라믹스 복합재료을 이용한 콘크리트구조물 보수ㆍ보강공법.
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