KR101419185B1 - 공기층이 포함된 기밀성 차단 시트를 이용한 콘크리트의 내구성 증진 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 양생과정에서 거푸집에 댄, 공기층이 형성된 차단 시트가 거푸집 해체 후에도 콘크리트면에 부착된 상태로 남아 콘크리트 구조체와 시트를 일체화시킨다는, 콘크리트 타설 방법 개선을 통해서 콘크리트 내구성을 증진하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 콘크리트 타설용 거푸집의 내벽에 차단 시트를 대는 단계, 차단 시트가 대어진 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계, 타설된 콘크리트를 소정 시간 양생한 후에, 콘크리트가 경화되면 거푸집을 제거하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 차단 시트의, 거푸집 내에 타설할 콘크리트를 향하는 쪽에는 다수의 돌기가 형성되어 있고, 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 후, 상기 차단 시트의 콘크리트와의 부착력이 거푸집과의 부착력보다 더 커서 거푸집을 제거하더라도 차단 시트는 콘크리트에 부착된 상태로 남아서, 결과적으로 상기 차단 시트에 형성된 다수의 돌기가 콘크리트 내부에 박혀있게 된다.

Description

공기층이 포함된 기밀성 차단 시트를 이용한 콘크리트의 내구성 증진 방법 {Method of enhancing concrete durability by using air-tight shield sheet having air layer}

본 발명은 공기층이 포함된 기밀성 차단 시트를 콘크리트 표면에 부착 설치함으로써, 콘크리트 내부로의 CO₂ 침투를 방지함과 더불어 지하 구조체의 방수효과를 증진하고 지상 구조체의 단열성능을 향상하여, 누수 및 결로를 방지하며 구조체 콘크리트의 내구성을 증진하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 구조물의 내구성을 향상시키기 위해서는 콘크리트의 양생이 매우 중요하다. 여기서 콘크리트 양생이란 콘크리트를 친 직후부터 콘크리트를 보호하기 위하여 표면을 습윤상태로 유지하도록 함으로써 콘크리트의 내부로부터 수분이 증발하는 것을 방지하고 콘크리트의 경화작용을 충분히 발휘시키는 동시에 건조에 의한 수축으로 일어나는 균열을 될 수 있는 대로 적게 하기 위한 작업을 말한다.

콘크리트 양생작업은 첫째, 서리, 직사 일광, 바람, 비 등에 대해서 콘크리트의 노출면을 보호해야 하며, 둘째, 콘크리트가 충분히 경화할 때까지 충격과 과대한 하중이 가해지지 않도록 보호해야 한다. 셋째, 콘크리트의 경화중에는 상당한 온도를 유지해야 하고, 넷째, 콘크리트 노출면을 가마니, 마모, 모래 등을 적셔서 덮든가 또는 살수 처리를 해서, 콘크리트를 친 후 적어도 7일간은 항상 습윤 상태로 있도록 보호해야 한다.

콘크리트 양생시의 품질 확보를 위한 여러 종래기술이 존재하는바, 하나를 들자면 대한민국 실용신안등록 300593호(명칭: 거푸집을 위한 탈수시트)가 있다. 이 기술은 도 5에 나타낸 것과 같이 콘크리트 중의 잉여수와 공기를 용이하게 배출할 수 있는 구조의 탈수시트(1)를 거푸집에 부착하는 기술로서, 콘크리트로부터 잉여수를 탈수시키는 것을 목적으로 하고 있다.

또다른 기술로서 대한민국 특허공개 2002-0093676호(명칭: 거푸집 판넬 표면 코팅용 조성물과 코팅층 형성 방법)가 있다. 도 6에서 보는 것과 같이, 이 기술, 즉, 거푸집 판넬 표면 코팅용 조성물은 양생된 콘크리트 구축물 표면에 대한 박리성이 우수하며 내구성이 뛰어난 코팅을 형성하므로써 거푸집 판넬의 재사용 회수를 현저히 증가시켜 주며, 그에 따라 시공비의 절감과 시공성 향상이 가능하고, 콘크리트 구축물의 표면 품질을 거칠지 않고 평활하게 만들어주는 장점이 있다.

한편, 실무현장에서는 이와 같은 방법으로 콘크리트를 친 직후 시멘트의 수화작용이 계속되어 강도의 발현이 충분히 진행되도록 콘크리트를 양생하고는 있으나, 공기 단축과 후속 공정을 위해 거푸집을 조기 탈형함으로써 지속적인 습윤 양생이 다소 어려워, 양생 단계에서는 소성수축 및 건조수축으로 인한 균열을 유발할 수 있고 유지관리 단계에서는 탄산가스 등의 침투가 쉽기 때문에 전반적인 구조체의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로, 그 목적은 콘크리트 양생과정에서 공기층이 포함된 기밀성 차단 시트를 거푸집에 대고 거푸집 해체 후에는 이 차단 시트가 콘크리트면에 부착된 상태로 남도록 하여 콘크리트 구조체와 시트를 일체화시킴으로써 콘크리트 내부로의 CO₂ 침투를 방지하고, 더불어 지하 구조체의 방수효과 증진 및 지상 구조체의 단열성능 향상으로 누수와 결로를 방지시킬 수 있는, 공기층이 포함된 기밀성 차단 시트의 제조방법 및 이를 이용한 콘크리트의 내구성 증진 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 콘크리트 내구성 증진 방법은, 콘크리트 타설용 거푸집의 내벽에 차단 시트를 대는 단계, 차단 시트가 대어진 상태로 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계, 타설된 콘크리트를 소정 시간 양생한 후에, 콘크리트가 경화되면 거푸집을 제거하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 차단 시트의, 거푸집 내에 타설할 콘크리트를 향하는 쪽에는 다수의 돌기가 형성되어 있다. 그리고 본 발명에서는, 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 후에는 상기 차단 시트의 콘크리트와의 부착력이 거푸집과의 부착력보다 더 커서 거푸집을 제거하더라도 차단 시트는 콘크리트와 부착된 상태로 남아서, 결과적으로 상기 차단 시트에 형성된 다수의 돌기가 콘크리트 내부에 박혀 있게 되는 것을 특징으로 한다.

일실시예에 따르면, 상기 차단 시트에 형성된 다수의 돌기 내부에는 공기가 들어 있을 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 돌기는 공기가 채워진 것이 아닌 속이 비지 않은 것으로서, 상기 차단 시트의 소재 자체에서 돌출 성형되거나 부착된 것일 수 있다. 일반적으로는, 돌기 속에 공기가 채워지면 콘크리트의 단열성이 향상될 수 있을 것으로 생각할 수 있다. 단, 반드시 그러한 것은 아니다.

돌기의 역할은 공기가 채워져 있든 아니든, 콘크리트 내로 돌기가 삽입됨으로써 콘크리트와의 부착력이 증대되어 견고하게 콘크리트에 부착되어 있도록 하기 위한 것으로서, 양생 중의 습윤 유지 효과를 위해서, 그리고 콘크리트가 경화된 후에는 콘크리트의 강성을 증대시켜서 내구성을 유지하기 위한 것이다. 특히, 돌기에 공기가 채워져 있는 경우에는 콘크리트 경화 후에 콘크리트의 단열성을 증대시킬 수 있다.

상기 차단 시트는 필라멘트(filament) 성형이 가능한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 합성수지를 이용할 수 있다. 그러나 반드시 이들 재료만 사용할 수 있는 것은 아니다. 본 발명의 목적 달성을 위해 적합하다면, 이와 다른 재료, 예를 들어, 목재, 종이, 직물 등의 재료도 사용가능함은 당업자에게 자명하다.

일실시예에 따르면, 상기 차단 시트는 평활면을 갖는 제1PE시트에 일정한 간격으로 에어캡(Air Cap)이 형성된 제2PE시트가 접착되어 구성된 에어시트인 것이 바람직하다. 여기서 상기 에어캡과 접착되는 에어시트는 열융착에 의해 접착되는 것이 바람직하다.

일실시예에서, 상기 차단 시트는 한 장 이상을 중첩하여(즉, 1중, 2중, 3중, ... 차단 시트) 사용할 수 있다. 이 경우에는 상기 돌기도 중첩될 것이다. 또는 다른 실시예에서는, 한 장 이상이 중첩되어 있는 기성품 버블 시트를 차단 시트로서 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 차단 시트에 의해서 콘크리트로의 탄산가스 침투가 방지되어 콘크리트의 수명을 연장시킬 수 있다. 아울러, 지하에 위치하게 되는 콘크리트 구조체에서는 방수 효과를 얻게 되어 누수 및 결로가 방지되며, 지상에 위치하게 되는 콘크리트 구조체에서는 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

정리하자면, 1중 차단 시트를 사용하는 경우에, 지상 구조체에서는 탄산가스 침투 방지 및 단열 효과를 특히 얻을 수 있고, 지하 구조체에서는 탄산가스 침투 방지 및 방수 효과를 특히 얻을 수 있다. 그리고 2중 차단 시트를 사용하는 경우에, 지상 구조체에서는 탄산가스 침투 방지 및 단열 효과를 1중 차단 시트의 경우보다 더 효과적으로 얻을 수 있고, 지하 구조체에서는 탄산가스 침투 방지 및 방수 효과와 더불어 단열 효과도 추가적으로 얻을 수 있다. 3중 및 4중 차단 시트의 경우에는 이러한 효과가 더욱 더 증대된다.

일실시예에서, 거푸집에 차단 시트를 댈 때에는 접착제, 스카치 테이프, 양면 테이프, 마스컴 테이프 등의 점착성 재료를 이용한 접착식으로, 또는 타카, 못, 스테이플러 등의 체결 수단을 이용한 접합식으로 부착시킬 수 있다. 단, 접착 또는 접합 시에는 콘크리트가 경화된 후에 내벽시트와 콘크리트간의 부착력이 내벽시트와 거푸집 내벽과의 부착력보다 더 커서, 추후에 거품집을 제거(즉, 탈형)하더라도 내벽시트가 콘크리트에 부착된 상태로 있어야 한다.

그러나 기본적으로는, 거푸집에 차단 시트를 완전히 접착 또는 접합하지 않고도 단지 대놓은 상태에서 콘크리트를 포설하는 것도 가능하다. 콘크리트 재료가 채워지면서 차단 시트를 거푸집에 밀착시키기 때문이다.

위와 같이 마련된 거푸집에 콘크리트를 채워 넣으면, 차단 시트의 돌기와 돌기 사이에 콘크리트가 채워지게 된다. 즉, 유동 상태의 콘크리트 내로 돌기가 삽입되어 있게 된다.

그 다음에, 콘크리트를 일정 시간 양생하고, 경화된 다음에 거푸집을 탈형시키면 경화된 콘크리트에 차단 시트가 부착된 상태로 거푸집만 제거된다. 콘크리트 경화 후에 거푸집을 제거할 때에, 기존에 필요하던 거푸집 박리제가 필요없게 된다. 본 발명의 차단 시트가 박리제 역할을 하기 때문이다.

이로써, 콘크리트 양생시에는 차단 시트에 의해서 콘크리트를 습윤상태로 유지하여 콘크리트의 내부로부터 수분이 증발하는 것을 방지하여 건조에 의한 수축으로 일어나는 균열을 방지할 수 있고, 콘크리트 경화 단계에서는 강도발현성을 높일 수 있고, 특히, 차단 시트의 돌기에 의한 빈 공간 메워짐에 의하여 균열이 치유되며, 소성수축 및 건조수축 균열이 방지된다. 그리고 콘크리트 구조물의 유지 관리 단계에서는, 차단 시트에 의해서, 특히 공기층이 형성된 돌기의 경우에는 더더욱, 콘크리트의 단열 효과가 증진될 수 있다.

본 발명의 차단 시트를 이용한 콘크리트의 내구성 증진 공법은 콘크리트 양생과정에서 거푸집에 부착한, 돌기가 형성되어 있는 차단 시트가 거푸집 해체 후에도 콘크리트면에 부착되어 있게 함으로써 구조체와 시트를 일체화하여, 양생 단계에서는 콘크리트의 습윤 상태를 지속적으로 유지할 수 있고, 또한 경화 단계에서는 강도발현성을 높일 수 있고, 특히 셀프힐링(Self Healing)(즉, 빈 공간 메워짐에 의한 균열치유), 소성수축 및 건조수축 균열을 방지할 수 있다. 또한, 유지관리 단계에서는 공기 중 탄산가스 등의 침투 억제로 인한 탄산화 방지, 결로 방지, 단열성 향상 및 미세균열의 충전이 가능한 셀프힐링 등으로 구조체의 내구성을 보다 영구적으로 향상시킬 수 있다.

또한 부수적 효과로서, 콘크리트 경화 후에 거푸집을 제거할 때에, 기존에 필요하던 거푸집 박리제가 필요없게 된다. 본 발명의 차단 시트가 박리제 역할을 하기 때문이다.

본 발명은 기존의 단열공법과도 복합적으로 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 내구성 증진 방법의 첫 단계를 나타낸다.
도 2는 도 1의 다음 단계를 나타낸다.
도 3은 도 2의 변형 실시예를 나타낸다.
도 4는 도 2의 또다른 변형 실시예를 나타낸다.
도 5a, 5b는 도 2와 도 3에서 콘크리트를 거푸집 내에 타설하여 경화된 후에 거푸집을 제거한 상태를 나타내는 것으로서, 차단 시트에 의한 효과를 함께 설명하고 있다.
도 6과 도 7은 종래 기술의 콘크리트 품질 향상 기술을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 내구성 증진 방법의 시행 첫 단계를 나타낸다. 거푸집(10)이 마련되어 있고 그 내벽 중 하나에 차단 시트(20)가 부착되어 있다.

차단 시트(20)를 거푸집(10) 안쪽 벽에 댈 때에는 작업편의를 위해 약한 점착력을 갖는 접착 재료를 이용하여 접착하였다. 그러나 다른 실시예에서는 타카를 이용하여 접합하는 것도 가능하고, 접착이나 접합하지 않고 단순히 대어 놓기만 해도 된다.

차단 시트(20)는 폴리에틸렌(PE)으로 제작하였다. 차단 시트(20)의 안쪽, 즉, 거푸집(10) 내에 타설할 콘크리트 믹스를 향하는 쪽에는 다수의 돌기(25)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 이들 돌기(25)는 그 내부에 공기가 들어있는 것을 사용하였다. 물론 다른 실시예에서는 공기가 들어있지 않고 속이 채워져있는 돌기 또는 엠보싱을 형성할 수도 있다.

도 2는 도 1의 다음 단계를 나타내는 것으로서, 거푸집(10) 안쪽에 콘크리트(30)를 채워 넣은 후의 상태를 나타낸다. 차단 시트(20)의 돌기(25)와 돌기(25) 사이에 콘크리트(30)가 채워져 있는 것을 볼 수 있다.

도 3은 도 2의 변형 실시예를 나타내는 것으로서, 차단 시트(20)가 2중으로 중첩된 것을 사용한 실시예를 나타낸다. 이로써 단열성이 보다 더 증대될 수 있다.

도 4는 도 2의 또다른 변형 실시예를 나타내는 것으로서, 차단 시트(20)가 3중으로 중첩된 것을 사용한 실시예를 나타낸다. 이로써 단열성이 보다 더 증대될 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만 차단 시트를 3중 이상으로 중첩하는 것도 물론 가능하다.

도 5a, 5b는 도 2와 도 3에서 콘크리트를 거푸집 내에 타설하여 경화된 후에 거푸집(10)을 제거(즉, 탈형)한 상태를 나타낸다. 거푸집(10)의 내벽에 부착되어 있던 차단 시트(20)는 콘크리트(30)와의 부착력이 거푸집(10)과의 부착력보다 더 크기 때문에 거푸집(10)에 딸려서 함께 제거되지 않고 콘크리트(30)에 부착된 상태로 거푸집(10)과 분리된다.

도 5a에는 특히, 본 발명에 따른 1중 차단 시트가 부착된 콘크리트가 지상 및 지하 구조체로서 작용하는 경우를 예시하고 있다. 즉, 지상 구조체에서는 탄산가스의 침투 방지 및 단열 효과가 주로 작용하며, 지하 구조체에서는 탄산가스의 침투 방지 및 방수 효과가 주로 작용한다. 또한 2중 차단 시트에 대해서는 도 5b에 도시하였는데, 2중 차단 시트를 사용하는 경우에는 지하 구조체에서도 단열 효과가 추가적으로 작용할 수 있다. 그러나 도 5a와 5b에 나타낸 효과는 본 발명에 따른 차단 시트의 지상과 지하에서의 대표적인 효과를 설명하기 위한 것에 불과하며, 지상에서도 방수 효과가 작용하고 지하에서도 단열효과가 작용함은 지극히 당연하다.

이상에서 도면을 참조하여 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 사상 및 기술적 범위는 상술한 실시예와 도면에만 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위 및 과제해결수단에 기술된 내용을 중심으로 정해지는 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 변형 및 수정을 할 수 있음도 당업자에게 자명하다.

거푸집(10), 차단 시트(20), 돌기(25), 콘크리트(30)

Claims (7)

1. 콘크리트 타설용 거푸집의 내벽에 차단 시트를 대는 단계,
   거푸집에 차단 시트가 대어진 상태로 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계,
   타설된 콘크리트를 소정 시간 양생한 후에, 콘크리트가 경화되면 거푸집을 제거하는 단계를 포함하되,
   상기 차단 시트의, 거푸집 내에 타설할 콘크리트를 향하는 쪽에는 다수의 돌기가 형성되되, 이 다수의 돌기 내부에는 공기가 들어 있고,
   상기 차단 시트는 평활면을 갖는 제1시트에 일정한 간격으로 에어캡(Air Cap)이 형성된 제2시트가 접착되어 구성된 에어시트인 것을 특징으로 하며,
   상기 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 후, 상기 차단 시트의 콘크리트와의 부착력이 상기 거푸집과의 부착력보다 더 커서 거푸집을 제거하더라도 차단 시트는 콘크리트에 부착된 상태로 남도록 하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 내구성 증진 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 차단 시트는 합성수지, 목재, 종이, 직물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 내구성 증진 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 돌기가 형성된 차단 시트가 한 장 이상 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 내구성 증진 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 거푸집에 차단 시트를 댈 때에는 점착재료를 이용하여 거푸집에 접착하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 내구성 증진 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 거푸집에 차단 시트를 댈 때에는 체결 수단을 이용하여 거푸집에 접합하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 내구성 증진 방법.
   

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