KR101119232B1 - 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법 - Google Patents

콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것으로, 콘크리트 구조물의 두께 및 콘크리트 구조물에 발생한 균열의 폭, 깊이 누수 상태를 확인하는 균열 및 누수 상태 조사단계와; 상기 균열 및 누수 상태 조사단계에서 얻은 데이터를 토대로 하여 콘크리트 구조물에 발생한 균열 부위를 천공하되, 콘크리트 구조물의 두께가 10cm이하인 경우에는 균열부위에 직접 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 10 ～ 50cm인 경우에는 콘크리트 구조물 두께의 1/5 떨어진 거리에서 45°의 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 50cm이상인 경우에는 균열부위에서 20 ～ 30cm 떨어진 위치에서 45° 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하며, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위 길이의 1m당 2 ～ 5개소를 지그재그 형태로 천공하는 천공단계와; 상기 천공단계에서 형성한 천공의 내부를 공기주입수단을 이용하여 청소한 후 에폭시를 주입할 수 있는 패카를 설치하는 패카 설치단계와; 비스페놀A계 에폭시수지 35 ～ 44중량%, 우레탄계 경화제 15 ～ 22중량%, 라텍스 30 ～ 46중량%, 소포제 1 ～ 2 중량%, 증점제 0.5 ～ 2중량%를 교반하여 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 제조하여 공급수단에 수납하고, 상기 공급수단을 패카에 연결하여 콘크리트 구조물에 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주입하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계와; 상기 공급수단을 통해 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물이 완료되면 절단기를 이용하여 콘크리트 구조물 외부에 설치되어 있던 패카를 제거하고, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위로 새어나온 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주걱을 이용하여 제거하는 콘크리트 구조물 표면 정리단계와; 상기 콘크리트 구조물 표면 정리단계에서 콘크리트 구조물 표면의 정리가 완료되면 콘크리트 구조물에 시멘트를 미장하는 마감단계;로 이루어진다.
본 발명은 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물에 포함되어 있는 우레탄계 경화제를 통해 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위의 표면이 누수에 의해 매끈하게 이루어지더라도 부착력이 저하되지 않기 때문에 추가적인 누수가 발생하지 않으며, 에폭시수지 및 우레탄계 경화제와 혼합하는 라텍스가 에폭시수지의 공극 및 콘크리트 구조물의 공극을 메우는 역할을 수행하여 콘크리트 구조물과의 접착성 향상 및 우수한 방수성, 장기 내구성을 개선할 수 있는 장점이 있다.

Description

콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법{Method for reinforcing concrete structure using epxy resin}
본 발명은 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물에 포함되어 있는 우레탄계 경화제를 통해 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위의 표면이 누수에 의해 매끈하게 이루어지더라도 부착력이 저하되지 않기 때문에 추가적인 누수가 발생하지 않으며, 에폭시수지 및 우레탄계 경화제와 혼합하는 라텍스가 에폭시수지의 공극 및 콘크리트 구조물의 공극을 메우는 역할을 수행하여 콘크리트 구조물과의 접착성 향상 및 우수한 방수성, 장기 내구성을 개선할 수 있는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로 하수구, 터널, 건물 등 콘크리트로 축조된 콘크리트 구조물은 노후화, 외부의 영향에 의해 균열이 발생하게 된다.
이러한, 균열은 특히 외부의 영향 다시 말해, 터널의 경우 콘크리트 구조물과 이웃하는 토사에 빗물 등이 응축되어 있다가 콘크리트 구조물 표면으로 스며들면서 열화가 발생하게 되어 발생하는 것이 대부분이다.
한편, 이러한 콘크리트 구조물을 보강하기 위한 방법으로 콘크리트 구조물의 균열 부위에 그라우트재를 삽입하여 보강하면서 방수성을 향상시키는 그라우트 공법이 있다.
이 공법은 균열부위에 천공을 하여 패카를 설치한 후 그라우트재를 주입하여 균열부위를 보강함과 동시에 방수성을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
이때에, 그라우트 공법에서 이용하는 그라우트재는 시멘트계 또는 에폭시계를 주로 이용하는 것이 일반적이다.
하지만, 상기 그라우트 공법에 이용하는 레진 중 에폭시계를 이용하는 그라우트 공법은 통상 에폭시, 우레탄계, 아크릴계를 이용하게 되는데, 대부분의 에폭시계의 그라우트재는 최초 주입시에는 방수성능을 형성하고 있지만, 시간이 지남에 따라 콘크리트 구조물의 균열부위와 그라우트재 사이에 누수가 추가로 발생하게 되어 유지 및 보수시공을 해마다 해야하는 문제점이 있었다.
특히, 그라우트재에는 에폭시수지가 혼합되는데 대부분의 에폭시 수지가 누수된 물이 투과되어 재차 시공을 해야하기 때문에 유지보수에 따른 비용이 많이 발생하는 문제점이 발생하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법은 콘크리트 구조물의 두께 및 콘크리트 구조물에 발생한 균열의 폭, 깊이 누수 상태를 확인하는 균열 및 누수 상태 조사단계와; 상기 균열 및 누수 상태 조사단계에서 얻은 데이터를 토대로 하여 콘크리트 구조물에 발생한 균열 부위를 천공하되, 콘크리트 구조물의 두께가 10cm이하인 경우에는 균열부위에 직접 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 10 ～ 50cm인 경우에는 콘크리트 구조물 두께의 1/5 떨어진 거리에서 45°의 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 50cm이상인 경우에는 균열부위에서 20 ～ 30cm 떨어진 위치에서 45° 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하며, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위 길이의 1m당 2 ～ 5개소를 지그재그 형태로 천공하는 천공단계와; 상기 천공단계에서 형성한 천공의 내부를 공기주입수단을 이용하여 청소한 후 에폭시를 주입할 수 있는 패카를 설치하는 패카 설치단계와; 비스페놀A계 에폭시수지 35 ～ 44중량%, 우레탄계 경화제 15 ～ 22중량%, 라텍스 30 ～ 46중량%, 소포제 1 ～ 2 중량%, 증점제 0.5 ～ 2중량%를 교반하여 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 제조하여 공급수단에 수납하고, 상기 공급수단을 패카에 연결하여 콘크리트 구조물에 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주입하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계와; 상기 공급수단을 통해 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물이 완료되면 절단기를 이용하여 콘크리트 구조물 외부에 설치되어 있던 패카를 제거하고, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위로 새어나온 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주걱을 이용하여 제거하는 콘크리트 구조물 표면 정리단계와; 상기 콘크리트 구조물 표면 정리단계에서 콘크리트 구조물 표면의 정리가 완료되면 콘크리트 구조물에 시멘트를 미장하는 마감단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
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본 발명에서 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계에서의 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물의 우레탄계 경화제는 음이온 헥시 디메틸 이소아네이트에 치환된 경화제인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물에 포함되어 있는 우레탄계 경화제를 통해 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위의 표면이 누수에 의해 매끈하게 이루어지더라도 부착력이 저하되지 않기 때문에 추가적인 누수가 발생하지 않는다.
또한, 에폭시수지 및 우레탄계 경화제와 혼합하는 라텍스가 에폭시수지의 공극 및 콘크리트 구조물의 공극을 메우는 역할을 수행하여 콘크리트 구조물과의 접착성 향상 및 우수한 방수성, 장기 내구성을 개선할 수 있는 유용한 발명이다.
이하, 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
우선, 균열이 발생한 콘크리트 구조물의 상태를 조사한다.
상기 콘크리트 구조물의 주된 균열 요인은 콘크리트 구조물과 맞닿아 있는 토사에서 유입되는 물에 의한 것이 대부분인데, 이때에, 상기 콘크리트 구조물의 두께 및 콘크리트 구조물에서 발생한 균열부위의 폭, 깊이, 누수상태를 확인하도록 한다.(균열 및 누수 상태 조사단계)
이는, 콘크리트의 두께에 따라 균열부위를 보수방법을 선택하여야 하고, 특히, 콘크리트 구조물의 균열의 폭, 깊이에 따라 균열부위에 주입하는 레진의 양을 정할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 균열 및 누수 상태 조사단계에서 얻은 데이터를 이용하여 콘크리트 구조물 균열에 따른 보수방법을 정한 후 콘크리트 구조물 균열부위에 천공을 한다.(천공단계)
상기 천공단계에서의 천공은 통상적인 드릴을 이용하여 균열부위 또는 균열부위 주위에 천공을 하게 되는데, 콘크리트 구조물의 두께가 10cm이하이면 균열이 발생한 부위에 직접 천공을 하고, 콘크리트 구조물 두께가 10 ～ 50cm인 경우에는 콘크리트 구조물의 균열부위와의 간격을 콘크리트 구조물 두께의 1/5이 되는 지점에서 45°의 각도로 천공하되, 균열부위를 관통할 수 있도록 천공을 하고, 콘크리트 구조물 두께가 50cm이상인 경우에는 균열부위로부터 20 ～ 30cm 떨어진 위치에서 균열부위를 관통할 수 있도록 45°의 각도로 천공을 하도록 한다.
특히, 균열부위의 폭 및 두께에 따라 균열부위의 길이 1m당 2 ～ 5개소의 천공을 뚫도록 한다.
여기서, 상기 콘크리트 구조물의 두께에 따른 천공방법이 상이하게 이루어지는 것은 콘크리트 구조물의 두께에 따라 균열부위의 진행상황이 각기 달리 나타날 수 있기 때문이다.
예컨대, 콘크리트 구조물의 두께가 10cm이하일 경우 크랙이 발생하더라도 콘크리트 구조물의 두께(10cm이하)가 얇기 때문에 직접 천공을 하더라도 균열부위에 후술할 에폭시 조성을 충분히 주입시킬 수 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 두께가 10 ～ 50cm인 경우에는 균열의 진행 깊이를 가늠할 수 없기에 구조물 두께의 1/5 지점에서 45°의 각도로 천공하여 육안으로 보이는 콘크리트 구조물의 균열 부위보다 더 깊은 곳에서부터 에폭시 조성물을 주입하여 균열부위를 보수할 수 있게 된다.
아울러, 50cm이상일 경우에는 균열부위의 깊이가 깊지 않더라도 충분히 깊게 천공한 후 배면에서부터 에폭시 조성물이 충진되도록 함으로써 균열이 진행된 깊이와 관계없이 충분한 보수가 이루어질 수 있게 되는 것이다.
그런 후, 상기 천공단계에서 형성한 천공 내부를 콤프레샤와 같은 공기주입수단을 이용하여 이물질을 제거한 후 패카를 설치하도록 한다.(패카 설치단계)
상기 패카는 천공을 통해 레진을 주입하기 위한 수단으로 통상적으로 이용하는 것을 이용할 수 있다.
특히, 상기 패카는 콘크리트 구조물 표면으로부터 일정하게 돌출되어 있는 형태로 설치를 하도록 한다.
다음으로, 공급수단과 콘크리트 구조물 표면에 돌출되어 설치한 패카를 연결하고, 공급수단에 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 수납한 후 통상의 주입수단을 통해 콘크리트 구조물 내부로 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주입한다.(콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계)
상기 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물은 비스페놀A계 에폭시수지 35 ～ 44중량%, 우레탄계 경화제 15 ～ 22중량%, 라텍스 30 ～ 46중량%, 소포제 1 ～ 2 중량%, 증점제 0.5 ～ 2중량%를 교반하여 형성된다.
여기서, 상기 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물은 패카단계를 거친 후 또는 미리 제작하여 밀폐용기에 수납한 후 공급수단에 수납한다.
여기서, 본 발명에서의 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물은 비스페놀A계 액상 에폭시수지가 주성분으로 이루어져 있으며, 이에, 우레탄계 경화제가 혼합되어 콘크리트 구조물에 주입시 콘크리트 구조물과의 결합력을 향상시킴으로써, 콘크리트 구조물과 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 사이로 발생하는 추가 누수를 방지할 수 있도록 작용하게 된다.
특히, 상기 우레탄계 경화제는 음이온 헥시 디메틸 이소아네이트에 치환된 경화제로 우레탄 결합으로 인해 부착성과 내후성을 향상시켜 유리소재와 같이 표면 마찰력이 작은 소재에도 잘 부착할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 누수에 의해 콘크리트 구조물의 균열부위가 매끈한 상태를 유지하더라도 부착력을 향상시킬 수 있도록 작용하게 되는 것이다.
이러한, 우레탄계 경화제는 임계치 미만으로 혼합하였을 때에는 부착성 및 내후성이 저하되고, 임계치를 초과하였을 경우에는 건조가 더디게 진행되는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 상기 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물에는 라텍스가 포함되어 구성되어 있다.
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즉, 상기 라텍스는 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스가 교차결합되어 있는데 이러한 라텍스는 교차결합을 통해 우수한 패킹성능을 가지게 되며, 특히, 미립자 형태로 이루어져 있기 때문에 에폭시수지에 혼합되어 에폭시수지의 공극을 메우는 역할을 통해 우수한 방수성을 실현할 수 있게 된다.
이러한, 라텍스는 콘크리트 구조물 균열부위에 주입되어 콘크리트 구조물 균열부위의 공극으로 스며들기 때문에 부착력 또한 향상되는 효과를 얻을 수 있게 되며, 임계치 미만일 경우 부착력 저하 및 방수성이 저하되고, 임계치를 초과하였을 경우에는 유동성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 본 발명에서 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물에 포함되어 있는 증점제는 점도를 증가시켜 유동성을 억제하기 위한 것으로, 임계치를 벗어나게 되면 유동성에 문제가 발생하게 된다.
아울러, 소포제는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 혼합시 발생하는 기포를 억제하기 위해 이용된다.
다음으로, 상기와 같이 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물의 주입이 완료되면, 절단기를 이용하여 콘크리트 구조물 외부에 설치되어 있던 패카를 제거하고, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위로 새어나온 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주걱을 이용하여 제거한다.(콘크리트 구조물 표면 정리단계)
그런 후, 상기 콘크리트 구조물 표면 정리단계에서 콘크리트 구조물 표면의 정리가 완료되면 콘크리트 구조물에 시멘트를 미장하여 작업을 완료하게 된다.(마감단계)
상술한 실시 예는 본 발명의 일 실시 예에 대해 기술한 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.

Claims (3)

  1. 콘크리트 구조물의 두께 및 콘크리트 구조물에 발생한 균열의 폭, 깊이 누수 상태를 확인하는 균열 및 누수 상태 조사단계;
    상기 균열 및 누수 상태 조사단계에서 얻은 데이터를 토대로 하여 콘크리트 구조물에 발생한 균열 부위를 천공하되, 콘크리트 구조물의 두께가 10cm이하인 경우에는 균열부위에 직접 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 10 ～ 50cm인 경우에는 콘크리트 구조물 두께의 1/5 떨어진 거리에서 45°의 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하고, 콘크리트 구조물의 두께가 50cm이상인 경우에는 균열부위에서 20 ～ 30cm 떨어진 위치에서 45° 각도로 균열부위를 관통할 수 있도록 천공하며, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위 길이의 1m당 2 ～ 5개소를 지그재그 형태로 천공하는 천공단계;
    상기 천공단계에서 형성한 천공의 내부를 공기주입수단을 이용하여 청소한 후 에폭시를 주입할 수 있는 패카를 설치하는 패카 설치단계;
    비스페놀A계 에폭시수지 35 ～ 44중량%, 우레탄계 경화제 15 ～ 22중량%, 라텍스 30 ～ 46중량%, 소포제 1 ～ 2 중량%, 증점제 0.5 ～ 2중량%를 교반하여 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 제조하여 공급수단에 수납하고, 상기 공급수단을 패카에 연결하여 콘크리트 구조물에 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주입하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계;
    상기 공급수단을 통해 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물이 완료되면 절단기를 이용하여 콘크리트 구조물 외부에 설치되어 있던 패카를 제거하고, 콘크리트 구조물에 발생한 균열부위로 새어나온 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 주걱을 이용하여 제거하는 콘크리트 구조물 표면 정리단계;
    상기 콘크리트 구조물 표면 정리단계에서 콘크리트 구조물 표면의 정리가 완료되면 콘크리트 구조물에 시멘트를 미장하는 마감단계;로 이루어진 것에 특징이 있는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물 주입단계에서의 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물의 우레탄계 경화제는 음이온 헥시 디메틸 이소아네이트에 치환된 경화제인 것에 특징이 있는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법.
KR1020110059100A 2011-06-17 2011-06-17 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법 KR101119232B1 (ko)

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