KR100818212B1

KR100818212B1 - 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입누수 보수방법

Info

Publication number: KR100818212B1
Application number: KR1020060123843A
Authority: KR
Inventors: 송병창
Original assignee: 송병창; 주식회사 아키벤
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-03-31

Abstract

본 발명은 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법에 관한 것으로, 그 목적은 무기질 피막과 유기질 피막으로 분리된 이중구조의 배면 방수층을 형성하여 빗물의 침투 및 누수결함을 근원적, 내구적으로 보수할 수 있는 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 콘크리트 구조체의 균열, 틈새, 누수흔적 및 방수층의 유무에 따라 주입위치를 결정하는 주입위치 결정단계와, 상기 주입위치 결정에 따라 콘크리트 구조체의 방수층이나 지반층까지 관통하는 구멍을 일렬로 개공하는 구멍 개공단계와, 상기 개공된 구멍에 주입구를 설치하는 주입구 설치단계와, 상기 콘크리트 구조체의 누수결함이 발생된 부위를 봉합처리하는 봉합단계와, 유기/무기 혼합주입재(또는 유기 혼합주입재와 무기주입재)를 각각 형성하는 배면주입재 형성단계와, 상기 유기/무기 혼합주입재 또는, 유기혼합주입재와 무기주입재를 단관 주입구 또는 이중관 주입구를 통해 펌프에 의해 강제 주입하는 주입단계와, 상기 주입구를 제거하고 이를 밀폐시키는 밀폐단계를 통해 배면 방수층이 무기질 피막과 유기질피막의 이중구조를 구비하도록 되어있다.

누수결함보수, 배면주입, 무기주입재, 유기주입재, 유무기혼합주입재

Description

유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법{A repair method used with Organic and Inorganic Grout Material for Water leaks on Concrete construction}

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 블록예시도

도 2 는 본 발명에 따라 배면 주입재를 주입할 위치를 결정하는 방법을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따라 구멍을 일렬로 개공한 상태를 보인 예시도

도 4 은 본 발명에 따른 단관 주입구 및 이중관 주입구의 설치상태를 보인 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 누수균열부를 봉합하는 예시도

도 6 은 본 발명에 따라 단관 주입구를 이용한 방수층 형성 예시도

도 7 은 본 발명에 따른 이중관 주입구를 이용한 방수층 형성 예시도

도 8 은 본 발명에 따른 주입재를 강제압송하는 장치를 보인 예시도

도 9 는 본 발명에 따른 단과 주입구 및 이중관 주입구와 주입재 압송장치와의 연결관계를 보인 예시도

도 10은 본 발명에 따른 추가 주입에 대한 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 배면주입재

(11) : 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 주제

(12) : 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 경화제

(13) : 무기 주입재

(14) : 냉각부 (15) : 압송펌프

(16) : 압송부 (20) : 주입구

(21) : 단관 주입구 (22) : 이중관 주입구

(30) : 주입구 연결부 (40) : 혼합분출노즐

(50) : 기존 방수층 (60) : 지반면

(70) : 보호누름층 (80) : 콘크리트 구조체

본 발명은 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법에 관한 것으로, 기존의 콘크리트 구조체 배면 방수층 상부나 하부 또는, 콘크리트 구조체 배면에 접하고 있는 지반층에 실란 화합물이 첨가된 급결성 수팽윤성 아크릴 수지계 주입재와 초미립 고로슬래그 시멘트로 조성된 완결성 무기질계 주입재에 의한 이중구조의 방수층을 형성하여, 콘크리트 구조물 옥상이나, 지하외벽에서 발생하는 균열, 익스펜션 죠인트(ExP.J), 구조 죠인트(Construction J.)등 과 같은 틈새를 통하여 침투하는 빗물이나, 지하수에 의한 누수결함을 근원적으로 보수할 수 있는 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법에 관한 것이다.

일반적으로 균열 등을 통한 누수를 보수하기 위해, 건설현장에서는 수발포성 우레탄, 수용성 에폭시 등과 같은 물과 반응성을 가진 유기 합성 고분자 수지계 지수재나, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질계 지수재, 또는 물과 반응하여 체적을 늘이는 특징을 가진 벤토나이트 광물입자를 아스팔트, 우레탄, 에폭시 수지 등과 같은 유기화합물이나, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질 혼합물에 첨가한 지수재를 콘크리트 구조체 배면에 강제 주입하여 경화, 발포, 또는 팽윤시키는 방법들을 사용하고 있다.

그러나, 전기 수발포성 우레탄, 수용성 에폭시 등과 같은 물과 반응성을 가진 유기 합성 고분자 수지계 지수재를 콘크리트 구조체 배면에 강제주입하면, 초기에는 발포나 경화에 의하여 우수한 지수효과를 발휘하나, 시간이 경과하면서, 정해진 포용 수량이나 자체 용해성과 자체 체적수축에 의해 지수효과는 점차 떨어지는, 즉 장기 내구성이 결여되어 있으며, 특히, 이러한 유기합성 고분자 제품의 경우, 일반적으로 알칼리에 대한 저항성이 열악하여, 물에 용해되어져 나오는 콘크리트의 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨 등과 같은 강알칼리성 용액에 의해 콘크리트 표면과 접착하고 있는 계면에서의 탈락현상이 발생하여 단기간 내에 다시 누수 되는 문제점이 지적되고 있으며,

시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화재를 첨가한 무기질계 지수재는, 콘크리트 구조체와의 접착성이 없으며, 경화에 필요한 수량 이상이 존재하는 콘크리트 배면에 주입하였을 경우에는, 경화되기 이전에 이미 물에 용해되어져 강도를 제대로 발휘하지 못하고, 반면에 충분히 경화하여 강도를 발휘할 수 있다고 하더라도 취성이 과도하여 콘크리트 구조체에 약간의 변형만 있으면 균열이 발생하거나, 또는 건조수축에 의하여 균열이 발생하고, 이러한 부위를 통하여 다시 누수되는 결함이 지적되고 있다.

또한, 물과 반응하면 체적이 늘어나는 특징을 가진 벤토나이트 광물입자를 아스팔트, 우레탄, 에폭시 수지 등과 같은 유기화합물이나, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질 혼합물에 첨가한 지수재를 콘크리트 구조체 배면에 강제 주입하는 방법도 사용되고 있으나, 아스팔트, 우레탄, 에폭시 수지 등과 같은 유기화합물과 벤토나이트 광물입자를 혼합하여 사용할 경우, 벤토나이트 광물입자의 표면을 감싸는 물을 차단하는 유기화합물의 특성에 의해 벤토나이트 광물입자의 체적 팽창성을 충분히 활용할 수 없고, 또한, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질 혼합물에 벤토나이트 광물입자를 혼합하여 사용할 경우에는, 콘크리트 구조체 배면에 강제주입하기 이전에 물을 혼합하게 되며, 이때, 벤토나이트 광물입자는 이미 물을 흡수하여 체적이 늘어나고 있어, 충분한 주입이 불가능하여 배면 공극을 채우지 못하고 단기간에 다시 누수되는 결함이 발생하고 있다.

반면, 아크릴산, 아크릴레이트, 또는 아크릴아마이드 등을 주성분으로 하는 수팽윤성 지수재의 경우, 상기와 같은 종래의 콘크리트 구조체 배면 주입재들이 가지는 문제점들을 극복할 수 있는 소재로 널리 알려져 있으나, 곰팡이 발생이나 지하수에 의한 유실 및 용해 또는 분해 등 내구성에 심각한 의문이 제기되고 있으며, 이를 극복하기 위한 기술개발, 예를들어, 일본특개공 10-324551호, 일본특개평 6-1886호, 일본특개평 5-70762호에서와 같이, 조성물의 혼합성분의 변경이나, 신규 첨가제의 첨가 등의 방법을 제시하여 이를 극복하고자 하고는 있으나, 모두 종래의 소재와 비교하여 탁월한 내구성을 구비하고 있지 못하여, 항곰팡이성, 염수 저항성, 또는 동결융해 저항성이 떨어지며, 특히 습윤/건조가 반복되는 구간에서의 팽윤/수축 반복성의 결여와, 과도한 수포용성에 의한 아크릴산, 아크릴레이트, 또는 아크릴아마이드 분자 간 결합력 저하에 따른 분해상실 등과 같은 문제는 더욱 해소하지 못하고 있다.

한편, 전기 각종 콘크리트 구조체 배면 주입 보수재를 사용하는 종래의 보수방법, 즉, 균열이나 누수부위를 따라, 콘크리트 드릴로 콘크리트 구조체, 또는 구조체 배면에 기 설치된 방수층을 완전히 관통하는 구멍을 뚫은 다음, 개공한 입구에 전기 배면 주입 보수재를 주입하기 위한 팩커나 파이프 등을 삽입하여 주입장치의 압력을 최대한 설정하여 강제 주입하면, 확인이 불가능한 콘크리트 구조체 배면 공극의 상태에 따라 주입이 거의 되지 않아 보수효과를 얻을 수 없으며, 반대로 무한정 주입되어 공사비용이 급격하게 증가될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 견고한 무기질 피막과 젤리 탄성에 의한 유연성을 가진 물 흡수성 유기질 피막으로 분리되어, 곰팡이 발생이나 지하수에 의한 유실 및 용해 또는 분해 등에 대한 내구성이 뛰어난 이중구조의 배면 방수층을 형성하여 빗물의 침투 및 누수결함을 근원적, 내구적, 또는 경제적으로 보수할 수 있는 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 초미립 고로슬래그 시멘트로 조성되는 완결성 무기질계 주입재와, 급결성 유기질계 수팽윤성 아크릴 수지계 주입재를 목표로 하는 주입위치에 동시에 정확하게, 또한 적정량 주입한 다음, 실란화합물의 소수성, 비중, 또는 상변위 시간 차이에 의하여 이중 구조로 상분리가 되도록 하여, 신속하고 정확하게 누수를 보수하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 블록예시도를, 도 2 는 본 발명에 따라 배면 주입재를 주입할 위치를 결정하는 방법을 보인 예시도를, 도 3 은 구멍을 일렬로 개공한 상태를 보인 예시도를, 도 4 은 본 발명에 따른 1개의 주입구를 구비한 단관 설치 상태와, 2개의 주입구를 구비한 이중관 설치상태를 나타내는 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 누수균열부를 봉합하는 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따라 단관 주입구를 이용한 방수층 형성 예시도를, 도 7은 본 발명에 따른 이중관 주입구를 이용한 방수층 형성 예시도를, 도 8 은 본 발명에 따른 주입재를 강제압 송하는 장치를 보인 예시도를, 도 9 는 본 발명에 따른 단과 주입구 및 이중관 주입구와 주입재 압송장치와의 연결관계를 보인 예시도를 도 10 은 본 발명에 따른 추가 주입에 대한 개략도를 도시한 것으로, 본 발명은 누수결함이 발생되고 있는 콘크리트 구조체의 균열, 틈새, 누수흔적 및 방수층의 유무에 따라 주입위치를 결정하는 주입위치 결정단계(S100)와, 상기 주입위치 결정에 따라 콘크리트 구조체의 방수층이나 지반층까지 관통하는 구멍을 일렬로 개공하는 구멍 개공단계(S200)와, 상기 개공된 구멍에 단관 또는 이중관을 가진 주입구를 설치하는 주입구 설치단계(S300)와, 상기 콘크리트 구조체의 누수결함이 발생된 부위를 봉합처리하는 봉합단계(S400)와, 유기/무기 혼합재 또는 유기 혼합재와 무기재로 이루어진 배면주입재를 생성하는 배면주입재 생성단계(S500)와, 상기 배면주입재를 단관 주입구 또는 이중관 주입구를 통해 펌프에 의해 강제 주입하는 주입단계(S600)와, 상기 주입구를 제거하고 이를 밀폐시키는 밀폐단계(S700)를 통해 배면 방수층이 무기질 피막과 유기질피막의 이중구조를 구비할 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 상기 설치된 주입구 주변에 주입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 조절구를 설치하는 주입량 조절구 설치단계(300`)를 더 포함하여, 배면주입재의 강제 주입시, 주입량 조절구의 개폐를 조절하여 주입량을 조절하면서 주입할 수 있다.

상기 주입위치 결정단계(S100)는 배면 주입재의 적정 주입위치를 구조물의 특성, 방수층의 유무나 종별에 따라 배면 주입재의 주입위치를 결정한다.

즉, 배면 주입재의 적정 주입위치를 결정함에 있어, 기존 방수층의 활용여부 를 판단하는 것이 중요하며, 경년 15년 이내의 구조물 방수층은 일부 누수되는 부위를 제외하고는 거의 재활용이 가능한 상태이다. 예를 들어, 접착력이 다소 열악한 시트 방수재의 경우에는 방수층 하부에 주입재를 주입하는 것이, 접착력이 뛰어난 도막계 방수층의 경우에는 방수층 표면위에 주입재를 주입하는 것이 효과를 극대화 시킬 수 있다. 물론 기존 방수층이 없을 경우에는 주로 지반의 토질입자 틈새를 수밀화시켜 방수층으로 할 필요가 있다. 따라서, 배면 주입재의 주입 위치 선정은 보수효과의 극대화를 위해서는 필수적이며, 당연히 구조물의 특성, 방수층의 유무나 종별을 확인할 필요가 있으며, 이에 따라 도 2 에 도시된 바와 같이, 배면주입재의 주입위치를 결정한다. 즉, 도 2 의 맨 좌측도면은 기존 방수층(50) 아래에 배면주입재(10)가 주입되도록 구멍을 개공한 것으로, 기존 방수층이 쉬트 방수층 등 접착력이 좋지 않을 경우 적용하고, 중간에 위치한 도면은 기존 방수층(50) 위로 배면주입재가 주입되도록 구멍을 개공한 것으로, 기존 방수층이 도막 방수층 등 접착력이 좋을 경우 적용하며, 맨 우측도면은 기존 방수층(50) 및 보호누름층(70)을 관통하여 지반면(60)으로 배면주입재(10)가 주입되도록 구멍을 개공한 것으로, 기존 방수층이 완전히 파괴되었거나 애당초 방수층이 없을 경우 적용할 수 있다.

상기 구멍개공단계(S200)는 도 3 과 같이 누수결함이 발생하고 있는 균열이나, 익스펜션 죠인트(ExP.J), 구조 죠인트(Construction J.)등과 같은 틈새, 또는 누수흔적을 따라 0.5M∼2.0M 간격으로, 직경 5㎜∼50㎜ 크기의 콘크리트 드릴 등을 사용하여, 콘크리트 구조체 배면의 방수층이나, 지반층까지 관통하는 구멍을 일렬로 개공한다.

즉, 누수결함이 발생하고 있는 균열이나, 익스펜션 죠인트(ExP.J), 구조 죠인트(Construction J.)등과 같은 틈새, 또는 누수흔적을 따라 누수량이 많을 경우 0.5M간격으로, 누수량이 적을 경우에는 2.0M 간격으로, 또한, 주입 깊이에 따라 직경 5㎜∼50㎜ 크기의 콘크리트 드릴 등을 사용하여, 콘크리트 구조체 배면의 방수층이나, 지반층까지 관통하는 구멍을 일렬로 개공한다.

상기 주입구 설치단계(S300)는 개공한 부위입구에 도 4 의 좌측 그림과 같이 길이 10㎜∼2,000㎜ 정도의 팩커나 파이프 등과 같은 단관 주입구(21)나, 도 4 의 우측 그림과 같은 2개의 주입구를 가지는 이중관 주입구(22)를 망치 등으로 타격하거나 조여서 설치한다.

상기 봉합단계(S400)는 도 5 와 같이 누수결함이 발생하고 있는 균열이나, 익스펜션 죠인트(ExP.J), 구조 죠인트(Construction J.)등과 같은 틈새를 무기질계의 급결 지수재나, 유기질계의 퍼티재나 실링재 등으로 봉합처리한다.

상기 배면주입재 생성단계(S500)는 유기/무기 혼합주입재로 이루어진 배면주입재를 생성하거나, 별도 생성되는 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재를 생성하는 것으로, 소수성 실란화합물을 구비하는 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제 또는 이에 혼합되는 경화제 중, 어느 일측에 초미립 고로슬래그 시멘트로 조성된 무기질계 미분말을 혼합하여 유기/무기 혼합주입재를 형성하거나,

또는 소수성 실란화합물을 구비하는 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제와 경화제를 혼합하여 주입하는 유기 혼합주입재와, 초미립 고로슬래그 시멘트로 조성된 무기질계 미분말을 물로 혼합한 무기주입재를 형성한다.

상기 유기/무기 혼합주입재는 소수성의 실란화합물을 겸비하는 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)이나 B용액(경화제)의 어느 한쪽에, 무기질계 분말을 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 100 중량부에 대하여 약 1~300 중량부 정도로 혼합하여 생성한다.

이때, 상기 무기질계 분말은 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말 및 알루미나 팽창제 등과 같은 첨가물을 혼합하여 형성한다.

즉, 상기 유기/무기 혼합주입재는 종래의 아크릴산, 또는 아크릴레이트를 주성분으로 하는 수팽윤성 배면 주입재가 가지는 과다 지하수의 유동에 따른 상실이나 유실, 또는 용해 및 곰팡이 에 의한 침식 등과 같은 내구성상의 문제점을 극복하기 위하여 수용성 아크릴산염, 아크릴아마이드, 가교제, 환원제로 이루어진 pH 11∼12정도의 제 1 용액과, 소수성의 실란화합물을 용해시킨 탈이온수, 산화제, 동결방지제, 항곰팡이제로 이루어진 제 2 용액을 각각 분리하여 제조한 후, 이를 1:1의 비율로 혼합하여 주입 사용하는 소수성의 실란 화합물, 특히, 올가노알콕시실란(ORGANOALKOXYSILANES) 또는 올가노아세톡시실란(ORGANOACETOXYSILANES)화합물, 즉, CH₃Si(OCH₃)₃, CH₃Si(OC₂H₅)₃, (CH₃)₂Si(OCH₃)₂, C₂H₅Si(OC₂H₅)_3n-C₅H₁₁Si(OC₂H₅)₃, C₆H₅Si(OC₂H₅)₃CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₅)₃CH₂=CHSi(OCOCH₃)₃중에서, 적어도 한 종류 이상의 실란화합물을 겸비하고 10초~5분 이내에 젤리(겔)상의 유연한 방수피막을 형성하는 급결형 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)이나 B용액(경 화제)의 어느 한쪽에, 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말 및 팽창제 등과 같은 첨가물을 혼합하여 형성한다.

상기 본 발명에 따른 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 및 이에 대한 효과는 본원발명의 출원인이 선출원한 10-2006-0044294 에 상세하게 기재되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 유기 혼합주입재는 소수성의 실란화합물을 겸비하는 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)과 B용액(경화제)을 혼합하여 주입하는 것으로, 상기 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액은 상기에 기재된 유기/무기 혼합주입액의 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액과 동일하다.

상기 무기주입재는 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말 및 팽창제 등과 같은 첨가물을 혼합하여 만드는 완결형 무기질계 분말 100 중량부에 대하여 약 1~150 중량부 정도의 물을 혼합하여 형성한다. 이때, 무기 주입재의 입도는 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말로 조성되어지는 것이 바람직하며, 배면 주입과정에서 구조체에 발생한 균열내부를 충진시키는 효과를 얻을 수 있어 누수방지효과를 극대화 시킬 수 있다. 다만, 이보다 입도가 작을 경우에는 비중도 작아져 원만한 상분리가 이루어지지 않으며, 반대로 이 보다 클 경우에는 균열내부를 충진시키는 효과가 저하된다. 또한, 무기질계 분말 100 중량부에 대하여 약 1~150 중량부 정도의 물을 사용하여 혼합하는 것이 바람직하며, 혼합하는 물의 양이 적어지면, 점도가 증가하여 좁은 틈새로의 주입이 어려워지고, 경화시간도 단축되어 주입범위가 현저히 줄어드는 문제점이 발생할 수 있으며, 반면 로 혼합하는 물의 양이 많을수록 좁은 틈새 주입과, 넓은 범위 주입이 가능해져 보다 경제적으로 배면 방수층을 형성할 수 있게 되나, 상기 범위를 초과하는 과도한 물의 사용은 경화시간이 길어지게 하거나, 미 경화현상이 발생할 우려가 있다.

이와 같이 형성된 유기/무기 혼합주입재 또는 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재는 초미립 시멘트와 초미립 고로 슬래그의 비표면적 증가에 의하여 일반적인 포틀랜트 시멘트 대비 초기 경화시간을 극단적으로 단축시킬 수 있으며, 초기 경화시간 단축에 따른 과도한 건조수축 균열 발생을 억제할 수 있고, 30분~120분 이내에 견고한 수밀성 피막을 형성할 수 있다.

상기 주입단계(S600)는 도 8 에 도시된 바와 같이, 기 설치된 주입구로 유기/무기 혼합주입재, 또는 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재(10)를 1 ㎩∼100㎫의 압력으로 각각의 펌프(14)에 의해 압송하여 주입구(20)를 통해 주입한다.

이때, 주입구 연결부(30)에 의해 주입구(20)에 연결 설치되는 주입장치의 혼합분출노즐(40)은 도 9 에 도시된 바와 같이, 1용액 분출 노즐이나, 2용액 혼합분출 노즐을 사용하며, 이에 연결되는 주입구 역시 단관 주입구(21) 또는 이중관 주입구(22)를 사용한다.

즉, 유기/무기 혼합주입재로 이루어진 배면주입재를 주입할 경우, 팩커나 파이프 등과 같은 단관, 또는 이중관 중 어느 한쪽의 주입구를 통해 주입하여, 주입위치에서 주제와 경화제가 혼합되도록 한다.

또한, 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재를 주입할 경우, 유기 혼합주입재(소수성 실란화합물을 구비하는 급결형 유기계 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제와 경화제를 혼합주입)를 이중관 중 어느 한쪽의 주입구를 통하여 주입하고, 무기주입재(초미립 고로슬래그 시멘트로 조성되는 완결형 무기질계 미분말을 물로 혼합한 주입재)를 다른 한쪽의 주입구를 통하여 동시에 주입하여, 주입위치에서 유기/무기 혼합주입재가 형성될 수 있도록 한다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 유기/무기 혼합주입재로 이루어진 배면주입재는 무기질계 분말이 혼합된 주제 또는 경화제가 주입구에서 혼합될 수 있도록, 2용액 압송 및 1구 분출 노즐이 구비된 주입 장치를 사용하여, 기 설치한 주입용 팩커나 파이프 등과 같은 단관 주입구, 또는 이중관 주입구 중 어느 한쪽을 통해 주입하고,

상기 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재는 유기 혼합주입재는 2용액 압송 및 1구 분출 노즐이 구비된 주입 장치를 사용하여, 기 설치한 이중관 주입구 중 어느 한쪽을 통해 주입하고, 무기주입재는 1용액 압송 및 1구 분출 노즐이 구비된 주입장치를 사용하여, 기 설치한 이중관 주입구 중, 유기 혼합주입재의 주입구가 아닌 다른 한쪽을 통해 주입하여 주입위치에서 유기/무기 주입재가 혼합되도록 한다.

즉, 도 8 과 같이 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)이나 B용액(경화제)의 어느 한쪽에 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말을 혼합하여 만드는 무기질계 분말을 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 100 중량부에 대하여 약 1~300 중량부 정도로 혼합하여 주입하거나, 또는 전기 소수성 실란화합물을 겸비하는 수팽 윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)이나 B용액(경화제)만 혼합하여 만드는 주입재가 주입되면, 무기질계 분말이 혼합된 주제(11) 또는 경화제(12), 또는 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)이나 B용액(경화제)은 압송부(15)의 압송펌프(14)에 의해 도 9 의 좌측도면과 같이 각각 주입구(20)와 연결되는 부위에서 하나로 합쳐짐으로써, 혼합되어 주입구로 주입한다.

또한, 전기 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말 및 팽창제 등과 같은 첨가물을 혼합하여 만드는 무기질계 분말 100 중량부에 대하여 약 1~150 중량부 정도의 물과 혼합하여 만드는 무기주입재(13)는 도 8 과 같이 별도 압송부(15)의 압송펌프(14)에 의해 도 9 의 우측도면과 같이 주입구(20)에 직접 주입되어, 주입위치에서 하나로 합쳐져 2중의 방수막을 구비할 수 있게 된다.

이때, 상기 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제는 냉각부(13)에 의해 0∼25℃를 유지하도록 되어 있으며, 이와 같이 두가지 용액을 하나로 혼합하여 주입하는 기술구성은 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 유기/무기 혼합주입재, 유기 혼합주입재, 무기주입재를 밀도가 높은 지반면이나 틈새가 작은 곳에 수밀한 방수층을 형성하도록 하기 위해서는 1 ㎩ 정도의 저압으로 서서히 주입할 필요가 있으며, 반면, 배면 공극이 큰 붕괴지반이나, 틈새에는 100㎫정도의 고압으로 빨리 주입하여 배면 공극수를 포용할 필요가 있으므로, 이러한 작업이 동시에 가능할 수 있도록 압송압력 범위가 큰 펌프를 구비하여야 한다.

상기와 같이, 유기/무기 혼합주입재로 이루어진 배면주입재 또는 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재를 배면주입하면,

소수성의 실란화합물에 의해, 또는 비중차이나 상변위 시간 차이에 따라 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액과 무기질계 분말은 상 분리하게 되며, 이로 인해 유기/무기 복합방수층 즉, 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 주입에 의한 유기질 피막(18)과, 완결형 무기질계 주입에 의한 무기질 피막(17)으로 이루어진 이중구조를 구비하는 배면 방수층을 형성하게 된다.

즉, 도 6의 좌측도면과 같이, 주입위치에서 상호 방수피막을 형성하는 과정에서 비중이 크고, 상변위 시간이 상대적으로 긴 완결형 무기질계 주입재는 하부에서 견고하고 치밀한 무기질 피막(17)을 형성하고, 비중이 작고, 상 변위 시간이 짧은 급결형 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 주입재는 무기 주입재 상부에 젤리 탄성에 의한 유연한 유기질 피막(18)을 형성하여 도 6 의 우측도면과 같이, 지하수와 같은 누수 원인수를 포용하면서 팽윤하여 틈새를 채워 배면 방수층의 내구성을 확보할 수 있다. 물론, 극단적으로 과다한 지하수의 유동에 의하여 상부에 형성된 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 주입 방수층이 상실, 유실, 또는 용해가 발생하거나, 또는 곰팡이에 의해 침식이 된다하더라도 콘크리트 구조체와 면하는 측에 형성된 견고한 무기질계 주입 방수층에 의하여 지속적인 누수차단이 가능하여 내구성을 극대화 시킬 수 있다.

또한, 도 7 과 같이 이중관을 사용하여 급결형 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 A용액(주제)과 B용액(경화제)의 혼합액을 이중관의 어느 한쪽의 주입구를 통 하여 주입하고, 이중관의 또 다른 한쪽을 통하여 완결형 무기질계 주입재를 물로 혼합하여 만든 용액을 주입하면, 도 7의 좌측도면과 같이, 급결형 유기 주입재가 먼저 젤리 탄성에 의한 유연한 막을 형성하고, 그 아래를 완결형의 무기질계 주입재가 나중에 피막을 형성하게 되어, 보다 확실하게 상분리된 무기/유기 2중 복합 방수막을 얻을 수 있으며, 도 7의 우측도면과 같이, 지하수와 같은 누수 원인수를 포용하면서 팽윤하여 틈새를 채우면, 전기 무기/유기 혼합주입재를 주입하는 방법보다 배면 방수층의 내구성을 보다 확실히 확보할 수 있다.

상기에서와 같은 유기/무기 혼합주입재는 좁은 틈새에서는 적은 양만 주입하여도 그 효과를 충분히 발휘할 수 있어 경제적이나, 틈새가 넓을 경우에는 오히려 필요 이상으로 많은 양이 주입되므로 비경제적이 된다. 따라서, 이 경우에는 유기 혼합주입재와 무기주입재를 별도로 주입하여 주입위치에서 복합 방수층이 형성되도록 하는 것이 경제적으로 더욱 유리하다.

상기 주입량 조절구 설치단계(300`)는 필요에 따라 배면 주입재의 주입량 조절이 가능하도록 주입용 팩커나 파이프 주변에 간격 50㎜∼300㎜ 정도 최소한 하나 이상의 주입량 조절구 즉, 팩커를 추가하여 설치한다 .

이와 같은 주입량 조절구의 설치는 펌프에 의한 강제 주입시, 주입량 조절구를 개폐를 통해 주입되는 주입량을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명은 다수 번 반복하여 불투수성 방수층을 넓혀나갈 수 있다. 즉, 본 발명의 유기/무기 혼합주입재(또는 유기 혼합주입재와 무기주입재)를 1차주입하고, 이에 0.1∼2ｍ 떨어진 외주변에 1차 주입과 같이 유기/무기 혼합주입재(또는 유기 혼합주입재와 무기주입재)를 2차 주입하며, 이와 같은 작업을 필요에 따라 다수번 반복하면, 콘크리트 구조물에서 발생하는 누수결함을 근원적으로 차단할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 소수성 실란 화합물을 구비하는 수팽윤성 아크릴 수지계 주입재와, 초미립 시멘트와 고로슬래그 미분말을 혼합한 무기질계 분말을 혼합하여 목표로 하는 주입위치에 정확하게 또한 적정량 주입함으로써, 견고한 무기질 피막과 유연성을 가진 물 흡수성 유기질 피막으로 분리된 이중구조의 배면 방수층을 형성하도록 되어 있어, 우수한 내구성 및 빗물침투, 누수결함을 근원적으로 보수할 수 있다.

또한, 본 발명은 유기/무기 혼합주입재, 유기 혼합주입재, 무기주입재를 1 ㎩∼100㎫ 범위내에서 저압 또는 고압으로 선택 주입하고, 주입량 조절구의 개폐를 통해 주입량을 조절할 수 있도록 되어 있어, 과도한 주입 및 이로 인한 비용증가를 미연에 방지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims

누수결함이 발생되고 있는 콘크리트 구조체의 균열, 틈새, 누수흔적 및 방수층의 유무에 따라 주입위치를 결정하는 주입위치 결정단계; 상기 주입위치 결정에 따라 콘크리트 구조체의 방수층이나 지반층까지 관통하는 구멍을 일렬로 개공하는 구멍 개공단계; 상기 개공된 구멍에 단관 또는 이중관을 가진 주입구를 설치하는 주입구 설치단계; 상기 콘크리트 구조체의 누수결함이 발생된 부위를 봉합처리하는 봉합단계; 유기/무기 혼합주입재로 이루어진 배면주입재 또는, 유기 혼합주입재와 무기주입재로 이루어진 배면주입재를 생성하는 배면주입재 생성단계; 상기 배면주입재를 단관 주입구 또는 이중관 주입구를 통해 펌프에 의해 강제 주입하는 주입단계; 상기 주입구를 제거하고 이를 밀폐시키는 밀폐단계;로 이루어지되,

상기 유기/무기 혼합주입재는 소수성 실란화합물을 구비하는 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제 또는 이에 혼합되는 경화제 중, 어느 일측에 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말을 주성분으로 하는 무기질계 미분말이 혼합되고,

상기 유기 혼합주입재는 소수성 실란화합물을 구비하는 유기질계 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액의 주제와 경화제가 혼합주입되며,

상기 무기 주입재는 30㎛~100㎛크기의 초미립 시멘트와 고로 슬래그 미분말을 주성분으로 하는 무기질계 미분말 100 중량부에 물 1~150 중량부가 혼합주입되어, 배면 방수층이 무기질 피막과 유기질피막의 이중구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법.
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제 1 항에 있어서;

상기 무기질계 미분말은 수팽윤성 아크릴계 수지 수용액 100 중량부에 대하여 1~300 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법.
제 1 항에 있어서;

상기 설치된 주입구 주변에 주입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 조절구를 설치하는 주입량 조절구 설치단계를 더 포함하여, 유기/무기 혼합주입재 또는, 유기 혼합주입재와 무기주입재의 강제 주입시, 주입량 조절구의 개폐를 조절하여 주입량을 조절하면서 주입하는 것을 특징으로 하는 유기 및 무기 주입재를 사용한 콘크리트 구조체 배면 주입 누수 보수방법.