KR100773743B1

KR100773743B1 - 보수용 방청 몰탈 조성물을 이용한 보강공법

Info

Publication number: KR100773743B1
Application number: KR20070044768A
Authority: KR
Inventors: 김종태
Original assignee: 성지씨엔지주식회사
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2007-11-09

Abstract

본 발명은 교량이나 주차장 등의 공동 구조물과 같은 철근 콘크리트 구조물이 염화물과 같은 철근 부식 유발 인자에 노출되었거나 노출될 위험이 있는 경우에 콘크리트의 여러 경로를 통해 유입된 또는 유입될 염화물과 같은 철근 부식 유발 인자에 의한 철근 콘크리트의 부식 또는 열화를 감소시키기 위해 사용되는 보수용 방청몰탈(mortar) 조성물을 이용한 보강공법에 관한 것이다.

본 발명은, 구조물의 열화 위치 및 콘크리트 탈락 위치를 확인하고 콘크리트 피복이 탈락된 보수면을 파쇄하는 콘크리트 치핑 단계;

콘크리트 치핑 후 고압수 세정(洗淨), 노출된 철근의 녹 제거 및 철근 방청 단계;

물기를 제거 후 방청 몰탈 처리를 하는 단면복구 단계; 및

콘크리트 구조물을 소정 온도 및 적절한 기간동안 양생함과 아울러 콘크리트 표면을 마감재로 마감하는 표면마감 단계;로 구성된 철근 콘크리트 구조물의 보강공법에 있어서,

상기 고압수 세정 단계 후 중화된 콘크리트 표면에 알칼리를 부여하고 콘크리트와 철근에 부동태막을 형성시키기 위해 프라이머 처리단계를 가지며,

상기 단면복구 단계는

조성물의 전체 중량%을 기준으로 하여, 보통 포틀랜드 시멘트 37중량% 내지 38.3중량%, 규사 44중량% 내지 45중량%, 칼슘 설포알루미네이트 시멘트 4중량%, 실 리카 퓸 3중량%, 경량골재(micro cell) 4중량% 내지 4.3중량%, 폴리머 2중량%, 수축저감제(wetting agent) 0.5중량%, 보강섬유 0.1중량%, 프로로글루시노올 4중량%, 아민-카복실계 방청제 0.1중량%를 함유하는 보수용 방청 몰탈 조성물을 이용한 보강공법이 제공된다.

방청 몰탈 조성물

Description

보수용 방청 몰탈 조성물을 이용한 보강공법{Recipe of Corrosion prevent repair mortar}

도 1은 본 발명에 따른 보수용 방청 몰탈 조성물의 적용 공정의 일례가 도시된 블럭도이다.

본 발명은 예를 들어 교량이나 주차장 등의 공동 구조물과 같은 철근 콘크리트 구조물이 염화물과 같은 철근 부식 유발 인자에 노출되었거나 노출될 위험이 있는 경우에 콘크리트의 여러 경로를 통해 유입된 또는 유입될 염화물과 같은 철근 부식 유발 인자에 의한 철근 콘크리트의 부식 또는 열화를 감소시키기 위해 사용되는 보수용 방청몰탈(mortar) 조성물을 이용한 보강공법에 관한 것이다.

일반 시멘트를 이용하여 만든 철근콘크리트는 수경성분의 결합력으로 강도가 발현하게 된다. 이때, 콘크리트 매트릭스(matrix)는 강알칼리성(예, 수산화칼슘(Ca(OH)₂)) 매트릭스로서, 철근 콘크리트의 철근주변에 강한 부동태 피막이 형성되게 하여 철근의 부식을 억제한다.

그러나, 일반 시멘트 및 골재를 사용하는 철근콘크리트 구조물은 다양한 요인 및 경로(예를 들어, 콘크리트 제조 공정 중에 사용되는 골재 및 물 혹은 콘크리트 양생 중에 사용되는 화학약품 등에서 유입되는 염화물에 의한 철근 콘크리트 내 철근의 부식; 동절기에 도로(고속도로, 교량 등)의 동결을 방지하기 위해 사용되는 염화칼슘에 의한 교량의 철근 콘크리트 내 철근의 부식; 자동차 바퀴에 묻어 들어온 염화물에 의한 콘크리트 주차장(주로 지하 주차장)의 철근의 부식; 해안가의 건물이나 철근 콘크리트 구조물의 경우 비산된 염(airborne salts)에 의한 부식; 산성비(acid rain)에 의한 콘크리트 구조물의 열화; 및 대기중의 이산화탄소에 의한 콘크리트의 중성화 진행에 의한 콘크리트 구조물의 열화)에 의해 염화물과 같은 부식 유발 인자에 노출되었을 때 철근의 부식에 의해 철근의 변형을 유도하여 철근콘크리트 자체의 강도가 저하되게 하며, 또한 산화된 철근은 부피 팽창을 통해 콘크리트에 균열이 발생되어 결국에는 구조물의 조직을 깨뜨려 탈락시키게 된다. 더욱이, 탈락된 부위를 통해 더 빠르게 철근 부식이 진행하게 되어 결국 미관은 물론 콘크리트 구조물에 심각한 영향을 미친다.

이때, 대부분의 보수의 경우 콘크리트 표면을 깨내고 산화된 철근 교체 및 일반 보수 몰탈로 보수 보강조치를 하게 된다.

한편, 현존하는 철근 방청용 코팅제는 에폭시 등 유기 수지에 아연계 분말을 혼합하여 단순 철근 표면을 피복시켜 주어 피막 형성이라는 단순 효과와 아연 성분이 갖는 산화 성질, 즉 철의 산화보다 앞서 먼저 산화하는 성질을 이용하여 철근의 녹 방지를 꾀하였다. 이러한 방법은 상당히 보편화 되어 있지만 중금속의 혼입 등 의 문제점이 있다

또 다른 방법으로는 액상의 스타일렌 부타디엔 라텍스에 시멘트를 혼합하여 사용하기도 하는데 시멘트의 강 알칼리를 이용한 방법으로 매우 고전적인 방법이다.

그러나 현재 사용되고 있는 보수재료의 대부분이 염화물에 재 노출되었을 경우 다시 철근의 부식이 진행하게 되어 다시 보수해야 하는 결과를 가져온다.

현존하는 방청방법은 금속전자와 OH, O기의 접촉을 1차적으로 차단함으로써 부식을 방지하는 방법을 사용하거나, 또 현존하는 방청 보수 몰탈이 대부분이 양극형 방청제를 사용하는데 여기에 사용되는 주요 원료가 아초산염이다.

즉, 아초산염은 부동태 피막을 형성하여 양극반응을 억제하는 기능을 이용한 것이다. 양극형 방청제는 방청력이 매우 커서 비교적 소량으로도 효과를 얻지만 사용량이 불충분하거나 첨가된 아초산염의 분산이 적당하지 않으면 부식이 국부적으로 집중되는 경우가 있으며 초기에 유동성을 급격히 저하시키는 경우가 있어 사용량, 특히 분말 형태의 사용에 있어서 주의가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철근 콘크리트 내의 철근이 염화물과 같은 철근 부식 인자에 노출되었거나 노출될 위험이 있는 경우에 철근의 부식 또는 열화를 억제함으로써 콘크리트 구조물의 구조적인 안정이 확보되게 하는 방청성능이 우수한 보수용 방청몰탈(mortar) 조성물을 이용한 보강공법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

2종의 방청제와 스테아린산 칼슘, 수축 보상을 위한 팽창제로서의 칼슘 설포 알루미네이트 시멘트, 수축 저감용으로 순도 90% 이상의 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(2,2-Dimethyl-1,3-propandiol), 여러 가지 폴리머, 골재로 구성된 보수용 방청 몰탈 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성은 강한 환원기를 가져 방청성이 우수한 흡착성 방청제인 프로로글루시노올(Phloroglucinol) 및 아민-카르복실계 방청제를 주로 사용하였으며 수분의 침투를 억제하기 위하여 발수성이 우수한 스테아린산 칼슘을 혼합 사용하였다. 이외에 몰탈의 조직을 치밀하게 하여 수분의 침투를 억제하고자 실리카 퓸(silica fume) 및 폴리머를 첨가하였다.

본 발명에 사용된 방청 방법은 금속전자와 OH,O기의 접촉을 차단하는 1차적인 방법외에 주변 환경 조차도 부식 반응이 일어나는 싸이클을 차단함으로써 보다 안정된 방청 효과를 가져오는 방법이다. 즉, 방청제의 성분과 금속표면의 금속 이온과 공유 결합하여 OH, O기의 접촉을 차단하여 방청 효과를 주는 것 이외에 방청제의 물리적 차단 효과(공기 습기 차단)에 의해 OH, O기의 통과를 차단하여 추가적인 방청작용을 한다.

여기에 사용된 흡착성 방청제인 프로로글루시노올(Phloroglucinol)과 아민-카복실계 방청제로 철근의 표면에 흡착하여 부식성 물질인 염화물이 철의 표면에 접촉하는 것을 저지하는 기능을 이용한 것이다. 이외에 수분의 침투를 억제하기 위 하여 발수성이 우수한 칼슘 스테아레이트를 사용하였으며 이외에 조직을 치밀하게 하고자 실리카퓸 및 폴리머를 첨가하였다.

이와 같은 조성은 수분의 침투 억제가 매우 좋고 우수한 방청성을 발현함과 동시에 안정된 물성, 특히 강도를 발현하며 염화물에 노출되었을 경우 콘크리트 구조물을 형성하는 철근의 열화를 감소시켜 보다 안정된 구조물을 유지하는데 매우 유용한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명원에서 사용되는 "%"는 달리 명시하지 않는 한 조성물의 전체 중량을 기준으로 한 "중량%"이다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다.

(실시예)

본 발명 실시예에서 사용된 각각의 시편에 함유된 재료 및 이들의 물성은 다음과 같다.

재료 및 물성

1) 보통 포틀랜드 시멘트

2) 프로로글루시노올(C₆H₆O₃)(방청제1)

분자량 : 126.11

형상 : 흰색 분말

3) 아민-카복실계(방청제2)

형상 : 흰색 분말

pH = 10.5 ~ 11.3 (10%수용액)

4) 칼슘 스테아레이트

Ca 함량 : 6.4 ~ 7.4%

Ca-St : 99% 이상

5) 수축저감제 : (2,2-dimethyl-1,3-propanediol(2,2-디메틸-1,3-프로판디올)) : NPG Glycol

순도 : 99%

형상 : 백색 결정질

6) 칼슘 설포 알루미네이트 시멘트(팽창시멘트)

형상 : 미색 분말

제조사 : 전기화학주식회사(일본)

제품명 : Denca#20

7) 보강섬유(폴리 비닐계 화이버)

길이 : 4 ~ 6mm

직경 :

8) 경량 골재 : 마이크로 셀(Micro cell) / 미소구체(Micro sphere)/ 필라이트(Fillite)

비중 : 0.3

성분 : 실리카-알루미나(silica-alumina)

본 발명에서는 흡착성 방청제인 프로로글루시노올과 아민-카복실계 방청제를 사용하였고, 발수성이 우수한 칼슘 스테아레이트를 추가하였으며, 일반 골재(규사), 경량 골재 및 방청 보수 몰탈의 성능 개질을 위해 약간의 첨가제(주로 폴리머)가 첨가된 복합물이다.

일반 골재로는 등급화된 규사를 사용하였으며, 특수 골재로는 입자 내부가 공간으로 되어 비중이 0.3 이하인 마이크로 셀(경량골재( micro cell))을 사용하여 몰탈의 비중을 감소시켜 천정 등 수평 상단 면의 보수가 용이하도록 하였다. 접착 성능의 개선 및 몰탈 자체의 점력 증가를 위하여 폴리머를 첨가하였으며 폴리머는 셀루로오즈계 및 재 분산성 분말 수지 혼합하여 사용하였다.

골재의 분리 방지 및 몰탈의 균열을 막기 위하여 보강 화이버(보강섬유)를 첨가하였으며 시멘트 수축을 보상하기 위하여 칼슘 설포 알루미네이트 시멘트를 사용하였다.

작업성을 위해서는 적절한 계면활성제 사용이 중요한데 계면활성제로는 시멘트 입자의 극성 및 철근 부식의 전기화학적 이온 교환을 고려하여 비이온계 계면활성제를 사용하였다.

플라스틱 크랙(Plastic crack)을 감소시키기 위해 수축저감제(wetting agent)를 사용하였으며 본 발명에서는 수축저감제(wetting agent)로 순도 99%의 NPGlycol(2,2-dimethyl-1,3-propanediol)을 사용하였다.

시편

본 발명의 실시예에서 사용된 각각의 시편에 함유된 재료의 조성은 하기 표 1과 같다.

각 시편의 조성

재료/시험	1	1-1	2	2-1	3	3-1	4	4-1
시멘트	40	40	38	38	38	38	38	37
일반골재	45	45	44.5	44.5	44.5	44.5	44.5	44
폴리머	2	2	2	2	2	2	2	2
방청제 1		0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
방청제 2			4	4	4	4	4	4
스테아린산 칼슘				0.2	0.2	0.2	0.4	0.6
충진재	3	3	3	3	3	3	3	3
칼슘설포알루미네이트시멘트	4	4	4	4	4	4	4	4
방청제 1 : 아민-카르복실계 방청제 2 : 프로로글루시노올계 경량골재인 마이크로 셀(Micro cell)은 일반 골재에 포함하였음.

평가

물성

항목	1	1-1	2	2-1	3	3-1	4	4-1
압축강도(N/mm²)	51.6	51.4	48.5	48.5	48.2	47.1	47.2	46.9
휨강도(N/mm²)	9.7	9.5	9.3	9.4	9.3	9.0	9.1	8.9
내알칼리성(N/mm²)	47.8	45.1	45.2	45.2	45.3	44.8	45.1	44.6
중성화저항성(mm)	1.7	1.6	1.4	1.4	1.3	1.2	1.1	0.9
투수량(g)	5.4	5.3	5.3	4.7	4.65	4.65	4.2	4.2
물흡수계수(kg/(m².h⁰ ^.5)	0.39	0.38	0.38	0.31	0.27	0.265	0.24	0.24
습기투과저항성(m)	0.4	0.39	0.39	0.35	0.34	0.34	0.31	0.31
표준 조건에서의 부착강도(N/mm²)	1.6	1.5	1.5	1.5	1.4	1.4	1.5	1.4
온냉반복후의 부착강도(N/mm²)	1.4	1.3	1.3	1.3	1.2	1.2	1.3	1.2
염화물 이온 침투저항성*	814	687	664	565	450	420	410	385
*염화물 이온 침투저항성 : coulomb ●시험방법은 KSF 4042 콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 시험 방법을 기준으로 하여 실시하였다. ● #1: 기준배합

실험 1) 강도 발현 성능은 결합재인 시멘트의 비율이 감소해짐에 따라 강도 성능이 저하되는 것으로 나타났으나 모두 KSF 4042에 규정하는 목표 강도 이상을 나타냈다. 실험에 있어 방청제 2의 사용량이 증가함에 상대적으로 시멘트의 사용량이 감소하게 되고 이는 직접적인 강도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 방청제 1은 실험상으로 그 사용량이 아주 작아 강도에 미치는 영향을 판단하기 어렵다(표 1 및 도 1의 그래프 참조).

시편 1-1 과 2, 3과 3-1를 비교하여 볼 때 방청제2 사용량이 증가함에 상대적으로 시멘트 사용량이 감소하여 강도가 저하되었다.

실험 2) 중성화 저항성 및 투수량은 방청제와 칼슘 스테아레이트 사용량이 증가함에 따라 성능이 우수해져 갔다. 성능 발현이 이 두 가지 성분의 증가에 따라 비례적으로 우수하게 나타났다(표 1 및 도 2의 그래프 참조).

실험 3) 이온 침투 저항성은 배합1에 방청제1을 0.1% 첨가하면서 127coulomb 정도 저하되었다(배합1-1). 배합 1-1에 방청제 2를 4% 첨가하여 약23coulomb 저하되었으며(배합2), 다시 칼슘 스테아레이트 0.2% 추가 첨가하여 약 100coulomb 정도 하락하였다(표 1 및 도 3의 그래프 참조).

실험 4) 물 흡수 계수 및 습기 투과 저항성은 칼슘 스테아레이트를 첨가함에 따라 비례적으로 증가하였다. 이외에 폴리머의 증가는 강도에 약간의 상승 등 영향을 주었다.

기준 배합인 시료 1에 방청제 1, 방청제 2 및 칼슘 스테아레이트를 첨가하여 강도를 제외한 나머지 물성에서 우수한 결과를 발현하였다.

또, 비록 강도는 저하되었지만 KSF 4042 콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르에 규정된 강도 이상을 만족하였다.

본 발명의 실험에서 기준 배합과 비교한 7가지 배합 모두에서 비교적 안정된 결과를 얻었으며 4-1 배합과 기준 배합으로 방청제 성능시험을 하였다.

방청제 성능 시험은 KSF2561 철근 콘크리트용 방청제 시험규격을 응용하여 실시하였다(표 1 및 도 4 참조).

실험 5) 몰탈 중의 철근 부식 촉진 시험 (KSF 2561 부속서2)

시험 방법 :

① 장치 : 부식 시험 장치는 오토클레이브(약 180℃ , 1.0MPa-5시간 유지)를 사용한다.

② 공시체 :

시험편	염분량(%)	방청제 유무	개수
#1	0.04	무	3
#2	0.2	무	3
#3	0.2	유	3

③ 시험체

시험체를 도 5에 도시된 바와 같이 제작하였다.

시험체가 굳으면(1일 후) 상부 스페이서를 제거한 후 캡핑했다.

시험체를 뒤집어 하부 스페이서를 제거 후 캡핑했다.

④ 양생 : 양생온도는 20±3℃로 한다. 시험체는 3일에 탈형한 후 7일간 양생

⑤ 오토클레이브 조건(도 6 참조)

- 양생이 끝난 시험체를 오토클레이브 장치에 넣고 밀폐하여 3~4시간에 온도 약 180℃까지 상승시킨 후 그 상태를 5시간 유지했다.

- 이후 16시간 방랭했다.

- 방랭된 시험체를 24시간 동안 수중 침적시켰다.

- 다시 시험체를 오토클레이브 장치에 넣고 밀폐하여 3~4시간 약 180℃까지 상승시킨 후 동일한 후속 절차를 따른다.

- 시험체를 갈라서 철근을 떼어냈다.

- 부식된 철근의 면적을 구한다.

- 하기의 수학식 1을 이용하여 방청률을 산출한다.

상기 식에서,

∑ P₁ = Plain 몰탈 내 철근의 부식 면적 (mm²)

∑ I₁ = 방청 몰탈 내 출근의 부식 면적 (mm²)

⑥ 시험결과

∑Ｉ (방청률) = 95.3 (%)

실험 6) 방청 성능 시험

시험 방법

① 시험체 크기 : 4 ㎝ * 4 ㎝ * 10 ㎝

② 시험 방법 :

- 0.2% CaCl₂ 수용액을 만들었다.

- 철근을 약 8㎝로 절단 한 후 아세톤으로 표면을 닦아내었다.

- 두 가지 보수몰탈(일반 보수 몰탈, 방청 보수 몰탈)을 준비하고 몰탈 슬러리를 만들기 위해서 0.2% CaCl₂ 수용액을 18% 사용하였다.

- 몰드 (크기 : 4㎝ * 4㎝ * 10㎝)에 보수 몰탈 (일반보수몰탈, 방청 보수몰탈)을 약 2㎝ 정도 넣은 다음 준비된 철근을 넣고 나머지 높이 2㎝를 채워 넣었다.

- 다짐 봉으로 충분히 충진되게 다져주며 표면은 흙손으로 평활하게 하였다.

- 24시간 양생 후 온도 80℃ 건조실에서 5시간 건조시켰다.

- 건조된 두개의 시험편을 물에 19시간 침적시켰다.

- 침적된 시편을 꺼내 다시 온도 80℃ 건조실에서 5시간 건조시켰다.

- 이와 같은 주기를 20일간 실시한 후 시편 가운데를 절단하여 철근의 녹 발생을 육안으로 분별하였다.

③ 시험결과

일반 보수 몰탈에 비해 방청 보수 몰탈의 방청 성능이 매우 우수하게 나타났다(도 7 및 도 8의 사진 참조).

본 발명에서 사용된 방청 몰탈 조성물의 조성비는 아래와 같다(조성물의 전체 중량을 기준).

보통 포틀랜드 시멘트 : 37 ~ 38.3%

규사 : 44 ~ 45 %

칼슘 설포 알루미네이트 시멘트 : 4 %

실리카 퓸 : 3 %

폴리머 : 2 %

수축저감제 : 0.5 %

보강섬유 : 0.1 %

프로로글루시노올 : 4 %

아민-카복실계 방청제 : 0.1 %

칼슘 스테아레이트 : 0.1%

도 9에는 본 발명에 따른 보수용 방청 몰탈 조성물의 적용 과정의 일례가 블럭도로 도시되어 있다. 도 9에 도시된 블럭도 상의 '방청몰탈도포' 공정이 본 발명에 따른 보수용 방청 몰탈 조성물이 적용되는 공정이다. 이에 대한 보다 상세한 과정은 도 9를 참조하기 바란다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명에 사용된 방청제는 방청제 성분이 철근의 금속전자와 OH,O기의 접촉을 1차적으로 차단하여 철근의 부식을 방지하는 기존의 방지 방법 외에 주변 환경도 부식이 일어나는 에너지 싸이클(Energy cycle)을 차단함으로써 보다 안 정적인 방청 환경을 유지하는데 차별성이 있다.

혼합형 방청제인 아민-카복실계 방청제의 철근의 표면에 흡착하여 부식성 물질인 염화물이 철의 표면에 접촉하는 것을 저지하는 기능과 물리적 블록킹(Blocking) 효과에 의해 OH,O기의 통과의 차단을 이용한 것이다. 이외에 조직을 치밀하며 철근과 부착을 향상시키기 위해 재 분산성 분말 수지(Redispersible Powders polymer) 중 스타일렌 부타디엔 러버를 함께 사용하였다.

이와 같은 조성은 수분의 침투 억제가 매우 좋고 우수한 방청성을 발현함과 동시에 안정된 물성, 특히 높은 부착 강도를 발현하며 염화물에 노출되었을 경우 콘크리트 구조체를 형성하는 철근의 열화를 감소시켜 보다 안정된 구조체를 유지하는데 매우 유용한 효과를 얻을 수 있는 바, 방청제에 대한 간력한 설명을 하기로 한다.

(실시예)

본 실시예에서 사용된 각각의 시편에 함유된 재료 및 이들의 물성은 다음과 같다.

재료 및 물성

1) 무기질 분말 : 일반 시멘트 외

2) 방청제 2 : 아민-카복실계

형상 : 흰색 분말

pH = 10.5 ~ 11.3 (10%수용액)

3) 재분산성 분말 수지( 스타디엔 부타디엔 러버 )

형상 : 백색 분말

pH = 5 ~ 6

고형분 : 98% 이상

필름 형성온도 : 5℃

본 발명에서는 시멘트 및 혼합형 방청제인 아민-카복실계 방청제 그리고 재분산 성 수지(스타디엔 부타디엔 러버)를 혼용한 복합물이다.

한편 본 발명에서 사용된 그라우트는 일종 시멘트이며 그 조성은 무기질 분말(일반 시멘트, filler) 85 중량% 내지 95 중량%, 재분산성 수지(스타일렌 부타디엔 러버) 4.9 중량% 내지 14.5 중량%, 아민-카복실계 방청제 0.1 중량% 내지 0.5 중량%로 이루어지고, 이와 같은 조성을 갖는 그라우트는 철근 방청에 효과적이기 때문에 사용되는 것인바, 이는 이미 널리 알려진 공지 사항이다. 그리고 상기 그라우트처리는 콘크리트 치핑 단계 후 노출 철근에 대한 녹 제거를 실시한 후 함이 바람직하다.

상기 재 분산성 분말 수지(스타일렌 부타디엔 러버)는 일반 시멘트의 물성을 향상시키기 위해 사용되고 있으며, 본 발명에서도 유사한 재 분산성 분말 수지를 사용할 수 있다. 재 분산성 분말 수지는 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 비닐버사테이트-비닐아세테이트 중합체(Copolymer of vinylversatate-vinylacetate), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinylacetate) 등 다양한 중합체의 재분산성 수지를 사용할 수 있다. 그러나 본 발명에서는 스타일렌 부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber)를 사용하였다.

상기 방청제는 아민-카복실계(amine-carboxylates) 방청제로 음,양 두 가지 이온을 모두 가지고 있어 OH, O기의 철근의 접착을 막아 주고 또한 코팅 그라우트 내에서 OH,O기의 흐름을 블록킹(Blocking) 한다. 시멘트의 응결시간에 영향을 주지 않으며 건조 수축도 매우 작다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 방청 보수 몰탈 조성물은 보수에 필요한 강도 이상을 발현하며 콘크리트 열화와 관련된 시험 항목에서 우수한 결과를 보였다. 상대적으로 일반 보수 몰탈과 비교한 결과 이는 매우 우수한 성능이며 염화물의 침투가 예상되는 교량 및 주차장, 해안 건축물의 보수에 우수하게 사용될 수 있음을 보여주는 방청 보수 몰탈 조성물이다.

Claims

구조물의 열화 위치 및 콘크리트 탈락 위치를 확인하고 콘크리트 피복이 탈락된 보수면을 파쇄하는 콘크리트 치핑 단계;

콘크리트 치핑 후 고압수 세정(洗淨), 노출된 철근의 녹 제거 및 철근 방청 단계;

물기를 제거 후 방청 몰탈 처리를 하는 단면복구 단계; 및

콘크리트 구조물을 소정 온도 및 적절한 기간동안 양생함과 아울러 콘크리트 표면을 마감재로 마감하는 표면마감 단계;로 구성된 철근 콘크리트 구조물의 보강공법에 있어서,

상기 고압수 세정 단계 후 중화된 콘크리트 표면에 알칼리를 부여하고 콘크리트와 철근에 부동태막을 형성시키기 위해 프라이머 처리단계를 가지며,

상기 단면복구 단계는

조성물의 전체 중량%을 기준으로 하여, 보통 포틀랜드 시멘트 37중량% 내지 38.3중량%, 규사 44중량% 내지 45중량%, 칼슘 설포알루미네이트 시멘트 4중량%, 실리카 퓸 3중량%, 경량골재(micro cell) 4중량% 내지 4.3중량%, 폴리머 2중량%, 수축저감제(wetting agent) 0.5중량%, 보강섬유 0.1중량%, 프로로글루시노올 4중량%, 아민-카복실계 방청제 0.1중량%를 함유하는 보수용 방청 몰탈이 이용되되,

콘크리트 치핑 단계 후 노출 철근에 대한 녹 제거를 실시한 후에 무기질 분말(일반 시멘트, filler) 85 중량% 내지 95 중량%, 재분산성 수지(스타일렌 부타디엔 러버) 4.9 중량% 내지 14.5 중량%, 아민-카복실계 방청제 0.1 중량% 내지 0.5 중량%로 이루어지는 철근 방청용 코팅 그라우트가 처리되는 것을 특징으로 하는 보수용 방청 몰탈 조성물을 이용한 보강공법.
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