KR101101645B1 - Water-swellabe complex body for stoping water and mehtod for constructing joint part of cement structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 길이 방향을 따라 적어도 하나의 중공이 형성되어 있고 제1 탄성체로 이루어진 중심 부재, 상기 중심 부재를 감싸도록 상기 중심 부재의 둘레에 형성되어 있고 수(水) 팽창 기능을 갖는 제2 탄성체로 이루어진 수 팽창 부재, 및 길이 방향을 따라 상기 수 팽창 부재의 적어도 일면에 형성되어 있고 점착제로 이루어져 있는 접착층을 포함하고, 콘크리트 구조물의 이음부에 적용되는 수 팽창 지수(遲水) 복합체를 제공한다. 또한 상기 수 팽창 지수 복합체를 이용한 콘크리트 구조물의 이음부 시공 방법을 개시한다. The present invention is a center member formed with at least one hollow along the longitudinal direction and formed of a first elastic body, a second elastic body formed around the center member to surround the center member and having a water expansion function. It provides a water-expansion index composite comprising a water-expansion member made, and an adhesive layer formed on at least one surface of the water-expansion member in the longitudinal direction and made of an adhesive, and applied to the joint portion of the concrete structure. Also disclosed is a method of constructing a joint of a concrete structure using the water expansion index composite.
Description
본 발명은 건축 및 토목 구조물의 시공 이음, 신축 이음용 등의 용도에 사용될 수 있는 지수재 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축, 토목, 등의 지하 구조물 및 물과 접촉하는 구조물의 조인트 부위에 물 흐름을 막아주는 지수재에 관한 것이다. The present invention relates to the field of index materials that can be used for construction joints, expansion joints, and the like of construction and civil engineering structures, and more particularly, to joint parts of underground structures such as construction, civil engineering, and structures in contact with water. It's about an index material that blocks water flow.
일반적으로 수 팽창 고무 지수재의 경우 팽창율이 300% 이상(대한 주택공사 시방서) 요구되는 품질 관리로 인하여 설치 후 지하수 및 우수로 인해 후 타설 전에 미리 팽창하여 길이 등의 형태의 변화 심하게 발생하여 기능의 안정성을 확보하고 있지 못한 현실이다. 또한, 안전하게 후 타설이 되어도 레미콘의 수분을 흡수함으로써 약간의 팽창이 발생하여, 이로 인하여 지수재 주변의 구조체의 부실화를 초래하여 왔다. 시공이 완성된 후 시공 부위를 절단하여 살펴보면 구조체에서 수 팽창 고무 지수재가 쉽게 분리 되는 것을 확인할 수 있다. 수 팽창 고무 지수재를 설치하기 위하여는 선 타설 부위의 표면을 평탄하게 하여 못으로 고정 시켜야 한다. 그렇지 않으면 지수재가 밀착되지 않아 후 타설 시 이중 조인트가 발생하기 때문이다. 그러나 시공자의 부주위, 주변 환경 여건 등으로 인한 불량 시공 등의 이유로 여전히 누수 문제가 발생되고 있다. In general, in the case of a water-expandable rubber index material, due to quality control requiring an expansion ratio of 300% or more (for KNHC specification), groundwater and rainwater after installation may cause it to expand in advance before pouring, resulting in severe changes in the form of length, etc. It is a reality that has not been secured. In addition, even if safely post-pouring, a slight swelling occurs by absorbing the moisture of the ready-mixed concrete, thereby resulting in the deterioration of the structure around the water repellent material. After the construction is completed, the construction site is cut and examined to confirm that the water-expandable rubber index material is easily separated from the structure. In order to install the water-expandable rubber index material, the surface of the pre-pouring site should be flat and fixed with nails. Otherwise, the index material will not be in close contact, resulting in double joints during subsequent casting. However, leakage problems are still occurring due to poor construction due to the minor circumference of the contractor and surrounding environment.
본 발명은 콘크리트 구조물의 이음부에 설치되어, 우수한 지수 효과를 발휘할 뿐만 아니라 구조물의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고 수밀성을 극대화 할 수 있는 수 팽창 지수 복합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a water expansion index composite that can be installed on the joint of a concrete structure, not only exert an excellent index effect, but also improve the structural stability of the structure and maximize the water tightness.
본 발명은 또한 상기 수 팽창 지수 복합체를 이용하여 효과적이고도 용이하게 구조물의 이음부를 시공을 할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a method for constructing joints of a structure effectively and easily by using the above-described water expansion index composite.
본 발명의 일 측면에 따른 수 팽창 지수 복합체는 길이 방향을 따라 적어도 하나의 중공이 형성되어 있고 제1 탄성체로 이루어진 중심 부재, 상기 중심 부재를 감싸도록 상기 중심 부재의 둘레에 형성되어 있고 수(水) 팽창 기능을 갖는 제2 탄성체로 이루어진 수 팽창 부재, 및 길이 방향을 따라 상기 수 팽창 부재의 적어도 일면에 형성되어 있고 점착제로 이루어져 있는 접착층을 포함하며, 콘크리트 구조물의 이음부에 적용될 수 있다. The water expansion index composite according to an aspect of the present invention is formed in a periphery of the center member so as to surround the center member, the center member formed of at least one hollow body along the longitudinal direction and the first elastic body, A water-expanded member made of a second elastic body having an expansion function, and an adhesive layer formed on at least one surface of the water-expanded member along the longitudinal direction and made of an adhesive, and may be applied to the joint portion of the concrete structure.
상기 제1 탄성체는 열가소성 탄성체를 포함하며, 상기 제 1 탄성체로서는 가황(可黃) 고무를 포함할 수 있다. The first elastic body may include a thermoplastic elastic body, and the first elastic body may include a vulcanized rubber.
상기 중심 부재의 중심 영역에는 서로 평행하게 연장되어 있는 두 개의 중공 이 형성될 수 있으며, 중공의 개수는 상기 수 팽창 지수 복합체가 설치되는 공간의 작업 환경 및 타설되는 시멘트의 물성 등에 따라 다양할 수 있다.Two hollows extending in parallel to each other may be formed in the central region of the central member, and the number of the hollows may vary depending on the working environment of the space in which the water expansion index composite is installed and the properties of the cement to be poured. .
상기 제2 탄성체는 비가황(非可黃) 고무를 포함하며, 바람직하게는 제2 탄성체로서 부틸 고무가 사용될 수 있다. 또한, 상기 제2 탄성체는 부틸 고무 100 중량부, 친수성 고분자 30 내지 60 중량부, 무기 충진제 100 내지 150 중량부 및 기타 첨가제 1 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. The second elastic body includes a non-vulcanized rubber, and preferably butyl rubber may be used as the second elastic body. In addition, the second elastic body may include 100 parts by weight of butyl rubber, 30 to 60 parts by weight of hydrophilic polymer, 100 to 150 parts by weight of inorganic filler, and 1 to 50 parts by weight of other additives.
상기 접착층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등의 점착 성분을 포함할 수 있다. 상기 접착층이 형성된 영역을 제외한 상기 수 팽창 부재의 표면은 오염 방지 및 수분 침투의 지연을 위한 코팅층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 접착층에 부착된 이형 테이프를 더 포함할 수 있다. The adhesive layer may include an adhesive component such as ethylene vinyl acetate (EVA). Except for the region where the adhesive layer is formed, the surface of the water-expandable member may be formed with a coating layer for preventing contamination and delaying moisture penetration. In addition, it may further include a release tape attached to the adhesive layer.
본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 구조물의 이음부 시공 방법은 시멘트를 선 타설하고 경화시켜 제1 콘크리트 구조물을 제작하는 단계, 상기 제1 콘크리트 구조물의 이음부 영역의 길이 방향을 따라 상기 전술한 수 팽창 지수 복합체의 점착제 층을 상기 제1 콘크리트 구조물의 이음부 영역에 부착하는 단계, 및 상기 수 팽창 지수 복합체가 부착되어 있는 제1 콘크리트 구조물 상에 상기 수 팽창 지수 복합체가 함몰 되도록 시멘트를 후 타설하여 제2 콘크리트 구조물을 제작하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a joint of a concrete structure, by preparing and hardening cement to prepare a first concrete structure, the aforementioned water expansion along the length direction of the joint region of the first concrete structure. Attaching a pressure-sensitive adhesive layer of the index composite to the joint region of the first concrete structure, and post-cast cement to immerse the water-expansion index composite on the first concrete structure to which the water-expansion index composite is attached. 2 manufacturing a concrete structure.
본 발명에 따른 수 팽창 지수 복합체를 이용하면, 상기 수 팽창 지수 복합체가 설치되는 이음부의 수밀성을 극대화 할 수 있다. By using the water expansion index composite according to the present invention, it is possible to maximize the watertightness of the joint portion is installed.
또한 상기 수 팽창 지수 복합체는 구조적 안정성이 우수하여, 형태 변형에 의한 시공된 구조물의 부실화를 방지할 수 있다. In addition, the water expansion index composite is excellent in structural stability, it is possible to prevent insolvency of the constructed structure by the shape deformation.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 이음부 시공 방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the joint construction method of the water expansion index composite and a concrete structure using the same according to an embodiment of the present invention.
도 1은 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 수 팽창 지수 복합체(100)는 길이 방향을 따라 연장되어 있는 몸통부(100) 및 복합 구조로 이루어져 있는 내부(120)를 포함한다. 상기 수 팽창 지수 복합체(100)는 지하수, 우수(雨水) 등 수분이 침투할 수 있는 콘크리트 구조물의 이음부 주변에 배치되어 우수한 지수(遲水) 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 수 팽창 지수 복합체(100)는 시멘트의 선 타설 후에 수분에 노출되거나 후 타설 후 레미콘 내의 수분의 영향에 의하여도 형태 변형이 적어 우수한 구조적 안정성을 나타낼 수 있다. 이는 나아가 콘크리트 구조물의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 몸통부(110)가 대략 곡선부를 포함하는 직사각 기둥의 형태를 갖는 수 팽창 지수 복합체(100)를 개시하였으나, 상기 몸통부(110)의 입체적 형상은 콘크리트 구조물의 이음부 부분의 구조적 또는 환경적 요인 등에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 1 is a perspective view illustrating a water expansion index composite according to an embodiment. Referring to FIG. 1, the water
도 2는 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체의 내부 단면을 확대하여 도시한 사시도이다. 도 2를 참조하면, 수 팽창 지수 복합체(200)는 중심 부재(210), 수 팽창 부재(220) 및 접착층(230)을 포함한다. 2 is an enlarged perspective view illustrating an inner cross-section of the water expansion index composite according to an embodiment. Referring to FIG. 2, the water
상기 중심 부재(210)는 비 팽창 부재로서, 수 팽창 지수 복합체(200)의 구조적 안정성을 향상시킨다. 상기 수 팽창 지수 복합체(200)는 중심 부재(210)를 포함함으로써 시멘트의 선 타설 이후 후 타설 전 외부의 수분에 노출되더라도 수 팽창 지수 복합체(200)의 형태 안정성을 담보하여, 상기 수 팽창 지수 복합체(200)의 구조 변형에 따른 층간 분리 및 절단 등의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수 팽창 지수 복합체(200)가 중심부재(210)를 구비함으로써 시멘트의 후 타설 과정에서 상기 수 팽창 지수 복합체(200)에 침투될 수 있는 레미콘 내부의 수분의 영향도 최소화할 수 있다. The
상기 중심 부재(210)는 수 팽창 복합체(200)의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 내부에 적어도 하나의 중공(212)을 포함한다. 상기 중공(212)은 상기 중심 부재(210)의 길이 방향을 따라 평행하게 연장되어 있다. 본 실시예에서, 상기 중심 부재(210)는 두 개의 중공(212)을 포함하나, 이와 다르게, 하나의 중공(212) 또는 3개 이상의 중공(212)을 포함할 수 있다. 상기 중공(212)의 개수는 작업 환경, 시멘트의 물성 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다. 상기 중심 부재(210)가 중공(212)을 포함함으로써 수 팽창 지수 복합체(200)의 신축 변화에도 불구하고 수 팽창 지수 복합체(200)의 구조적 안정성이 확보될 수 있다. The
상기 중심 부재(210)는 열가소성 수지 등으로 이루어진 탄성체이다. 또한 상기 중심 부재(210)의 재질로는 가황(可黃) 고무 등을 사용할 수 있다. The
상기 수 팽창 부재(220)는 중심부재(210)를 감싸도록 상기 중심 부재의 둘레 에 형성되어 있으며 수분을 흡수하여 팽창할 수 있는 수 팽창 기능을 갖는다. 상기 수 팽창 부재(220)는 탄성체로 이루어져 있으며, 비가황(非可黃) 고무를 포함한다. 예를 들어, 상기 수 팽창 부재(220)는 부틸 고무를 포함한다. 상기 수 팽창 부재(220)는 일 실시예로서, 부틸 고무 100 중량부, 친수성 고분자 30 내지 60 중량부, 무기 충진제 100 내지 150 중량부 및 기타 첨가제 1 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. The
상기 수 팽창 부재(220)는 유연성과 점착 특성이 매우 우수하다. 특히, 상기 수 팽창 부재(220)는 시멘트의 후 타설 후 경화 시, 콘크리트와의 화학적 밀착 특성이 매우 우수하여 시공된 콘크리트 구조물이 상기 수 팽창 부재(220)의 형태 변형에 의하여 부실화되는 우려를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한 상기 수 팽창 부재(220)는 수분에 의한 팽창률이 100 내지 200%으로 제한되어 있어 과도한 형태 변형에 따른 수밀성 저하를 감소시킬 수 있다. 또한 상기 팽창률의 범위는 지하수, 해수, 오염수 등 모든 종류의 수분의 영향에 대해서도 일정하게 유지될 수 있다. 결국, 상기 수 팽창 부재(220)는 시멘트와의 일체성이 우수하여 시공된 콘크리트 구조물의 형태적 안정성을 향상시킬 수 있다. The
상기 수 팽창 부재(220)의 어느 일면에는 접착층(230)이 형성되어 있다. 상기 접착층(230)을 통하여 타설된 콘크리트의 이음부 영역에 상기 수 팽창 지수 복합체(200)가 견고하게 부착될 수 있다. 상기 접착층(230)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지 등을 포함할 수 있다. An
도시하지는 않았으나, 수 팽창 지수 복합체(200)의 접착층(230) 상에 이형 테이프가 부착되어 있을 수 있다. 상기 이형 테이프는 상기 수 팽창 지수 복합체(200)의 시공 시 제거된다.Although not shown, a release tape may be attached to the
한편, 상기 접착층(230)이 형성되어 있는 수 팽창 부재(220)의 일면을 제외한 나머지 전면에는 오염 방지 및 수분 침투의 지연을 위한 코팅층이 더 형성되어 있을 수 있다. 상기 코팅층의 형성을 위해서는, 예를 들면, 유무기 결합 실링제 등의 코팅제가 사용될 수 있다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅제로서는 작업자의 의도 및 작업 환경에 따라 다양한 상용화된 제품이 사용될 수 있다.On the other hand, except for one surface of the water-
도 3 내지 도 5는 상기 수 팽창 지수 복합체(100, 200)가 적용된 시공 예들을 개념적으로 도시한 단면도들이다. 상기 수 팽창 지수 복합체(100, 200)를 이용한 콘크리트 구조물의 이음부 시공 방법은 시멘트를 선 타설하고 경화시켜 제1 콘크리트 구조물을 제작하는 단계, 상기 제1 콘크리트 구조물의 이음부 영역의 길이 방향을 따라 상기 수 팽창 지수 복합체(100, 200)의 점착제 층(230)을 상기 제1 콘크리트 구조물의 이음부 영역에 부착하는 단계 및 상기 수 팽창 지수 복합체(100, 200)가 부착되어 있는 제1 콘크리트 구조물 상에 상기 수 팽창 지수 복합체(100, 200)가 함몰 되도록 시멘트를 후 타설하여 제2 콘크리트 구조물을 제작하는 단계를 포함한다. 3 to 5 are cross-sectional views conceptually illustrating construction examples to which the water
도 3은 벽체 시공을 위한 이음부에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 바닥부(310) 형성을 위한 시멘트를 일차적으로 타설 및 경화한 후, 경화된 바닥면(310) 상의 이음부에 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체(320)를 부착한다. 이후, 벽 체(330) 형성을 위하여, 상기 수 팽창 지수 복합체(320)가 매립되도록 시멘트를 타설 후 경화시킨다. 상기 수 팽창 지수 복합체(320)는 제작되는 벽체(330)의 벽면을 따라 연장되어 있다.3 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which a water expansion index composite according to an embodiment of the present invention is installed at a joint part for wall construction. Referring to FIG. 3, after the cement for forming the
도 4는 바닥 메트 스라브 구조물 시공을 위한 이음부에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기초 바닥부(405) 상에 제1 타설을 통하여 제1 콘크리트 바닥(410)을 형성한 후, 수 팽창 지수 복합체(420)를 제1 콘크리트 바닥(410)의 이음부에 부착한다. 이후 제2 타설을 통하여 제2 콘크리트 바닥(430)을 연결함으로써 바닥 매트 스라브 구조물이 시공될 수 있다. 상기 수 팽창 지수 복합체(420)는 상기 제1 콘크리트 바닥(410) 및 제2 콘크리트 바닥(420)의 접합 지점을 따라 연장되어 있다.4 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which a water expansion index composite according to an embodiment of the present invention is installed at a joint part for constructing a bottom mat slab structure. Referring to FIG. 4, after the first
도 5는 관스리브나 앵커(Anchor) 스리브 구조물에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체(520, 530)가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면 시멘트 타설 전에 관 구조물(510)의 시멘트 접촉 영역에 부착 함으로써 시공될 수 있다(a). 또한 앵커 구조물(540)의 경우에도 시멘트 타설 전 앵커 구조물(540)의 시멘트 접촉 영역에 부착함으로써 시공될 수 있다(b). 수 팽창 지수 복합체(520, 530)의 부착 위치 및 사용 개수는 작업 환경 또는 작업자의 의도에 따라 적절히 조절될 수 있다. FIG. 5 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which the water
또한, 상기 수 팽창 지수 복합체(520, 530)는 선 타설 및 경화를 통하여 시공 중에 제작된 콘크리트 구조물뿐만 아니라 미리 준비된 프리캐스티드(pre-casted concrete) 콘크리트 구조물 상에 설치될 수도 있다. In addition, the water-
도 1은 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a water expansion index composite according to an embodiment.
도 2는 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체의 내부 단면을 확대하여 도시한 사시도이다.2 is an enlarged perspective view illustrating an inner cross-section of the water expansion index composite according to an embodiment.
도 3은 벽체 시공을 위한 이음부에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which a water expansion index composite according to an embodiment of the present invention is installed at a joint part for wall construction.
도 4는 바닥 메트 스라브 구조물 시공을 위한 이음부에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which a water expansion index composite according to an embodiment of the present invention is installed at a joint part for constructing a bottom mat slab structure.
도 5는 관 스리브나 앵커(Anchor) 스리브 구조물의 시공을 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수 팽창 지수 복합체(520, 530)가 설치된 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view conceptually illustrating a structure in which the water
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