KR101433338B1 - 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법 - Google Patents

방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법을 제공하기 위한 것으로, 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생했는지 판별하는 철근부식 판별단계와; 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생하지 않으면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 수성 표면 강화제를 도포하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 억제보수 단계와; 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생하면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 철근 부위 방철 모르타르 시공을 수행하며, 수성 표면 강화제를 도포하고, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 보수 단계;를 포함하여 구성함으로서, 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수할 수 있게 되는 것이다.

Description

방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법{Method for repair and suppress of steel corrosion by using high alkali organic corrosion inhibitor and corrosion inhibition surface coating composition having corrosion performance and fixing carbon dioxide and chlorine ion}
본 발명은 철근부식 보수 및 억제 방법에 관한 것으로, 특히 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수하기에 적당하도록 한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트 콘크리트의 표면에 페인트를 도포하거나, 또는 타일 등을 부착하여 시멘트 구조물을 보호하여 왔다. 그러나 최근 환경 악화로 인하여 매연 및 산성비로 인하여 건축물의 외면이 부식하거나, 또는 부착된 타일이 떨어지게 되는 등 여러 문제가 발생하고 있다. 따라서 시멘트 구축물이나 타일 표면에 도막제를 적용하여 내후성, 접착성, 내마모성, 내약품성, 내수성, 난연성 등을 향상시키기 위한 기술이 시도되고 있다.
철근콘크리트조 구조물은 반영구적이라고 생각되어 왔으나 실제로 경년 열세 후 철근 콘크리트조 구조물을 살펴보면 ① 콘크리트 중성화, ② 철근 부식, ③ 콘크리트 균열, ④ 누수, ⑤ 콘크리트 강도변화, ⑥ 대(大) 변형, ⑦ 콘크리트 표면열화, ⑧ 콘크리트 동해 등 열화현상이 발생하고 있어 철근콘크리트 구조물의 내구성 향상 대책이 필요하며, 또한 이러한 열화현상은 대부분 다음과 같이 철근부식으로 이어져 구조물의 내력저하를 초래하고 경우에 따라서는 구조물의 안전성에 심각한 영향을 끼치는 경우도 있다.
- 콘크리트 중성화 -> 철근부식 -> 균열,박리 -> 내력저하
- 콘크리트 염해 -> 철근부식 -> 균열,박리 -> 내력저하
- 콘크리트 동해 -> 균열,박리 -> 철근부식 -> 내력저하
- 콘크리트 균열 -> 주변콘크리트 중성화 및 염해 -> 철근부식 -> 내력저하
특히, 철근콘크리트조 구조물에 있어서 철근부식에 가장 영향을 많이 미치는 열화원인은 콘크리트의 중성화 및 염해이며 철근콘크리트조 구조물의 내구성을 향상시키기 위해서는 중성화 및 염해에 대한 보수공법의 개발 및 이를 구성하는 재료의 개발이 매우 중요하다. 특히, 중성화 및 염해에 의한 철근부식은 전기화학적인 반응에 의하여 일어나는 현상이므로 이를 근본적으로 억제하기 위해서는 화학약품에 의한 근본적인 치료를 실시할 필요가 있다.
한편, 철근콘크리트조 구조물의 염해란 콘크리트중의 염화물이 철근을 부식시켜 철근 및 콘크리트가 열화하는 현상을 말하는데, 일반적으로 염화물이 콘크리트 구조물에 혼입되는 과정은 ① 세골재로서 충분히 세정하지 않은 해사를 사용한 경우, ② 염화물을 다량 포함한 혼화제를 사용하는 경우, ③ 융설제(融雪劑)를 콘크리트 표면에 도포한 경우, ④ 해안에서 해염 입자가 콘크리트 구조물에 비래하여 침투하는 경우 등이 있다. 여기서, ①과 ②를 내재염분, ③과 ④를 비래염분이라고 하며, 염해 피해란 콘크리트 내에 혼입되는 염화물이 철근을 부식시켜 철근콘크리트 구조물에 균열 및 내력저하를 초래하여 최종적으로 구조물의 안전성, 사용성, 내구성을 저하시키는 현상을 말한다.
콘크리트 내부는 pH가 높기 때문에 철근 부식은 크게 억제되지만 이러한 환경 하에서도 염소이온이 존재하면 염소이온에 의해 부동태 피막이 파괴되고 혹은 부동태화가 방해 받게 된다. 이들 현상 메카니즘은 ① 염소이온의 산화철 피막에 대한 해질작용, ② 흡착에 의한 철 이온의 용해촉진, ③ 생성물 연속반응의 진행, ④ 아노드 반응에 대한 촉매작용, ⑤ 철과 직접반응에 의한 중간생성물의 생성, ⑥ pH의 저하, ⑦ 전기 전도도의 증대로 설명되고 있다.
이와 같이 염소이온의 작용은 간접적이고 촉매적인 것이라고 생각되지만 이 문제에 대하여는 아직 충분히 해명되지 않은 점도 많고 금후의 연구 과제로 남아있다.
콘크리트내 염소이온량과 철근부식과의 관계에 대한 조사 결과, 콘크리트중의 철근 부식 한계 염화물 이온농도는 전체적으로 0.31.2kg/㎥정도의 농도를 한계치로 하는 경우가 많다. 또한, 대부분의 규정에서 염소이온이 시멘트 중량의 0.4% 이하, NaCl량이 모래 절건 중량의 0.04% 이하로 되어있고 이를 염화물 이온 총량 규제로 산정하면 염화물 이온 총량 0.3kg/㎥ 에 해당하므로 철근이 전혀 부식하지 않는다는 조건하에 설정된 안전값으로 철근콘크리트 구조물의 한계 염화물 함유량은 이 값이 적절하다고 판단된다. 따라서 콘크리트 제조시 콘크리트 사용재료에서 염소이온이 혼입되지 않도록 하거나 규정 혼입량 이하로 하는 것이 매우 중요하며, 기존 구조물의 경우 융설제나 해안가의 비래염분이 콘크리트내로 침투하지 않도록 방지하는 것이 매우 중요하다.
그래서 기존 철근콘크리트 구조물의 염해 방지 기술로서는 구조물 신축시에 내재 염화물 혼입 및 비래 염화물 침투에 대비한 예방적 대책과 기존 구조물의 내재 염화물 및 비래 염화물에 의하여 철근이 부식하고 콘크리트 균열 발생 및 박락이 발생한 경우의 보수보강 대책으로 크게 나눌 수 있다.
구조물 신축시 내재 염화물에 대한 염해 대책은 ① 충분히 세정한 해사 사용(레미콘 염화물 총량 규제 0.3kg/m㎥ 이하 확인), ② 철근 표면 처리, ③ 콘크리트 밀실화, ④ 철근 피복두께 증가, ⑤ 방청제 사용, ⑥ 전기방식 등이 있다.
한편, 비래 염화물 침투에 대한 대책으로서는 산소, 수분, 염소이온 침투를 방지하기 위한 콘크리트 표면 피복이 주로 사용되고 있어 구조물 신축시의 염해 대책 기술은 거의 완성되어 있다고 할 수 있다.
그러나 기존 건축물에 규정량 이상의 내재염분이 존재하여 철근이 부식할 우려가 있는 구조물에 대한 염해 보수 시스템공법은 아직 확립되어 있지 않으며 콘크리트내의 염소이온을 제거하지 않는 한 염해에 대한 철근 부식 방지 근본 대책이 될 수 없었다. 따라서 콘크리트내에 염분이 내재하고 있는 경우는 철근 주위의 염소이온을 제거하거나 염소이온을 고정화시키고 철근의 부동태를 재생시키는 도포형 방청제의 개발이 필요하였다.
기존 개발된 도포형 방청제는 제조 단가가 고가인 점, 방청성분이 낮은 점, 철근위치까지 깊이 침투시킬 수 없는 점 등 문제점을 가지고 있어 이를 해결하기 위하여 저가이면서도 수성타입의 고 농도 방청제의 개발이 요청되고 있는 것이 현 실정이다.
더욱이, 철근 콘크리트에 발생하는 중성화 및 염해는 개별적으로 진행되는 것이 아니라 동시에 복합적으로 이루어지므로 이에 대한 대책이 필요하나 중성화 및 염해 대책을 동시에 해결할 수 있는 재료 및 공법은 현재까지 개발되어 있지 않아 이에 대한 개발이 요청되고 있었다.
도 1은 일반적인 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
그래서 철근콘크리트(reinforced concrete, RC)조 구조물은 중성화, 내재염분, 비래염분 등에 의해 철근이 부식되어 내구성이 저하된다.
이에 대해 1980년대까지는 물리적 잠정보수공법을 사용하였다. 또한 1990년대에는 열화원인 침투억제 보수 공법을 사용하였다. 또한 2000년대에 들어와서는 화학요법 시스템 보수 공법을 사용하였다.
도 2는 철근콘크리트 구조물에 대한 종래 보수 방법을 분류한 개념도이다.
그래서 열화원인이 철근콘크리트에 침투하면 열화정도를 파악하여 열화정도별 화화요법 보수방법을 시공하였다. 즉 콘크리트(10)에 이산화탄소 또는 염화 이온이 침투했는데 철근(20)의 부식 발생이 없으면 철근부식 억제보수 방법을 사용하였다. 또한 콘크리트(10)에 이산화탄소 또는 염화 이온이 침투했는데 철근(20)의 부식이 발생하거나 콘크리트(10) 박락이 발생하면 철근부식 보수 방법을 사용하였다.
도 3은 철근콘크리트 구조물에 대한 종래 화학요법 보수 방법의 한계점을 설명하기 위한 개념도이다.
즉, 종래에는 철근부식 억제 보수 방법 또는 철근부식 보수 방법과 같은 화학요법 보수 방법을 사용하였는데, 이러한 종래 보수 방법은 열화원인을 수동적으로만 차단하여 이산화탄소와 염화 이온의 침투 억제에만 중심이 맞춰진 한계가 있었다.
또한 친환경 방청제의 사용 요구는 확대되고 있는 데, 종래 방법에 의해 사용하는 무기계 방청제는 독성 문제가 심각한 문제점이 되고 있고, 유럽에서는 아질산계를 사용 금지시키는 문제점이 있었다.
또한 방청제의 고알칼리화 및 방청선분의 대량 혼입에 따라 방청제 알칼리를 향상시킬 필요성도 대두되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수할 수 있는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법을 제공하는데 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법의 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생했는지 판별하는 철근부식 판별단계(ST10, ST20)와; 상기 철근부식 판별단계에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생하지 않은 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 수성 표면 강화제를 도포하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 억제보수 단계(ST30 ~ ST35)와; 상기 철근부식 판별단계에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생한 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 철근 부위 방철 모르타르 시공을 수행하며, 수성 표면 강화제를 도포하고, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 보수 단계(ST40 ~ ST45);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 도 4에서 철근부식 억제보수 단계의 상세개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 철근부식 억제보수 단계는, 콘크리트(10)의 표면을 정리하는 단계(ST31)와; 상기 콘크리트의 열화부분(11)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고 침투시키는 단계(ST32)와; 상기 콘크리트의 열화부분(11)에 수성 표면 강화제를 도포하여 상기 콘크리트(10)의 표면을 강화시키는 단계(ST33)와; 상기 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 단계(ST34)와; 상기 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하는 단계(ST35);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 도 4에서 철근부식 보수 단계의 상세개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 철근부식 보수 단계는, 콘크리트(10)의 박락부를 정리하고 철근(20)의 녹을 제거하는 단계(ST41)와; 상기 콘크리트(10)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하는 단계(ST42)와; 상기 철근(20) 부위에 방청 모르타르를 시공하는 단계(ST43)와; 상기 철근(20)에 수성 표면 강화제를 도포하는 단계(ST44)와; 상기 콘크리트(10)에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하는 단계(ST45)와; 상기 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 단계(ST46)와; 상기 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하는 단계(ST47);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 고알칼리 유기계 방청제는, 유기계 아미노알코올 유도체 수용액 70~80 중량%와, 수산화나트륨 수용액 15~18 중량%와, 실란계 2~5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 방청 표면피복재는, 특수시멘트 모르터파우더, 스틸렌과 부타디엔 중합체로 이루어진 수성 에멀젼으로 이루어진 SBR 라텍스, 유기계방청제, 및 물을 포함하여 이루어지고, 상기 특수시멘트 모르터파우더는 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1과 실리카질골재 중량비 2로 구성되고, 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1에서 상기 특수시멘트는 70~90 중량, 상기 소석회계는 10~30 중량%로 구성되고, 상기 실리카질골재 중량비 2에서 상기 실리카질골재는 100중량%로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법은 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은 친환경성을 구비한 유기계 방청제를 사용하여 인체 독성이 없고 유해 금속이 없는 장점이 있다.
또한 본 발명은 철근콘크리트에 침투한 이산화탄소 및 염화 이온을 방청성분에 의하여 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 물과 비슷한 비중과 점도 및 기화성을 갖는 실란을 첨가하여 콘크리트내의 침투성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 철근콘크리트 구조물에 대한 종래 보수 방법을 분류한 개념도이다.
도 3은 철근콘크리트 구조물에 대한 종래 화학요법 보수 방법의 한계점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법의 흐름도이다.
도 5는 도 4에서 철근부식 억제보수 단계의 상세개념도이다.
도 6은 도 4에서 철근부식 보수 단계의 상세개념도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수하고자 한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법의 흐름도이다.
먼저 철근콘크리트 구조물(ST10)에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생했는지 판별한다(ST20).
그래서 철근(20)의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생하지 않은 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 수성 표면 강화제를 도포하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 억제보수 단계(ST30 ~ ST35)에 따른 공법을 시행한다.
또한 철근(20)의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생한 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 철근 부위 방철 모르타르 시공을 수행하며, 수성 표면 강화제를 도포하고, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 보수 단계(ST40 ~ ST45)에 따른 공법을 시행한다.
도 5는 도 4에서 철근부식 억제보수 단계의 상세개념도이다.
이러한 철근부식 억제보수 단계에 따른 공법은 철근콘크리트의 표면 및 철근(20) 위치까지 열화원인이 침투되었을 경우에 사용하는 공법이다.
그래서 먼저 콘크리트(10)의 표면을 정리한다(ST31).
그리고 콘크리트의 열화부분(11)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고 침투시켜 이산화탄소 및 염화 이온을 고정시킨다(ST32).
또한 콘크리트의 열화부분(11)에 수성 표면 강화제를 도포하여 콘크리트(10)의 표면을 강화시킨다(ST33).
또한 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공한다(ST34).
그리고 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하여 열화원인을 차단한다(ST35). 이때 열화원인이 탄산화일 경우에는 일반 마감 도재를 사용하고, 열화원인이 염해일 경우에는 탄성 마감 도재를 사용한다.
도 6은 도 4에서 철근부식 보수 단계의 상세개념도이다.
이러한 철근부식 보수 단계에 따른 공법은 콘크리트의 균열 및 박리/박락이 발생했을 때 사용하는 공법이다.
그래서 먼저 콘크리트(10)의 박락부를 정리하고 철근(20)의 녹을 제거한다(ST41).
그리고 콘크리트(10)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하여 이산화탄소 및 염화 이온이 고정될 수 있도록 한다(ST42).
또한 철근(20) 부위에 방청 모르타르를 시공한다(ST43).
또한 철근(20)에 수성 표면 강화제를 도포한다(ST44).
또한 콘크리트(10)에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공한다(ST45).
또한 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공한다(ST46).
또한 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하여 열화원인을 차단한다(ST47). 이때 열화원인이 탄산화일 경우에는 일반 마감 도재를 사용하고, 열화원인이 염해일 경우에는 탄성 마감 도재를 사용한다.
한편 고알칼리 유기계 방청제는 유기계 아미노알코올 유도체 수용액 70~80 중량%와, 수산화나트륨 수용액 15~18 중량%와, 실란계 2~5 중량%로 이루어진다.
이러한 고알칼리 유기계 방청제는 CO2와 Cl- 이온을 고정하는 특성을 갖는 아미노알코올 유도체를 주성분으로 하는 유기계 방청제이다. 또한 유기계 방청제에 고알칼리 성분과 함께 분산제, 흡착방청성분 등을 혼입하여 pH가 12.0 이상을 확보한다. 또한 고알칼리 유기계 방청제는 건조된 콘크리트 소요 표면에 붓 또는 로라를 이용하여 도포하여 함침하고, 도포량은 840g/㎥을 표준으로 한다. 또한 1회 도포 및 콘크리트내 함침이 곤란한 경우, 15분 내외로 표면이 건조된 상태에서 2회 도포를 실시하며 도포횟수는 시방서에 따른다.
한편 방청 표면피복재는, 특수시멘트 모르터파우더, 스틸렌과 부타디엔 중합체로 이루어진 수성 에멀젼으로 이루어진 SBR 라텍스, 유기계방청제, 및 물을 포함하여 이루어진다. 또한 특수시멘트 모르터파우더는 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1과 실리카질골재 중량비 2로 구성되고, 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1에서 특수시멘트는 70~90 중량, 소석회계는 10~30 중량%로 구성되고, 실리카질골재 중량비 2에서 실리카질골재는 100중량%로 구성된다.
이러한 방청 표면피복재는 CO2와 Cl- 이온을 고정하는 고알칼리방청제가 함유된 SBR 라텍스 용액을 CO2를 대량흡수하는 특수시멘트계 분체와 혼합하여 콘크리트표면에 시공함으로써 열화원인의 침투 및 투기성능을 능동적으로 차단한다. 그래서 방청 표면피복재는 특수 시멘트계 분체와 고알카리 함유 SBR 라텍스를 25kg : 7~8 kg 비율로 혼합하여 사용하며, 물을 이용하여 시공년도를 조정한다. 또한 핸드믹서를 사용하여 SBR 라텍스에 특수시멘트 분체를 투입하면서 혼합하며, 흙손을 사용하여 2mm 두께로 미장한다.
또한 방청 단면수복재는 CO2와 Cl- 이온을 고정하는 고알칼리방청제가 함유된 수용액을 CO2를 대량흡수하는 섬유혼입 특수시멘트계 분체와 혼합하여 파취한 콘크리트의 단면을 수복함으로서 방청성분의 지속적 공급과 열화원인 침투 및 투기성능을 능동적 차단한다.
이러한 방청 단면수복재는 섬유혼입 특수시멘트계 분체와 고알카리방청제 함유 수용액을 25kg : 4~5 kg 비율로 혼합하여 사용하며, 물을 이용하여 시공년도를 조정한다. 또한 핸드믹서를 사용하여 수용액에 특수시멘트 분체를 투입하면서 혼합하며, 흙손 또는 뿜칠을 사용하여 소정의 단면수복 두께로 시공한다.
이처럼 본 발명은 철근콘크리트 구조물 내로 침투하는 이산화탄소와 염화 이온을 고정함으로써 열화원인을 능동적으로 제거하고 고알카리성의 유기계 방청제를 병용사용하여 탄산화 및 염해에 의하여 내구성이 저하될 우려가 있는 철근콘크리트 구조물을 보호하고 보수하게 되는 것이다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 콘크리트
11 : 콘크리트의 열화부분
20 : 철근

Claims (5)

  1. 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생했는지 판별하는 철근부식 판별단계(ST10, ST20)와;
    상기 철근부식 판별단계에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생하지 않은 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 수성 표면 강화제를 도포하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 억제보수 단계(ST30 ~ ST35)와;
    상기 철근부식 판별단계에서 철근의 부식 또는 균열 또는 박락이 발생한 것으로 판별되면, 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고, 철근 부위 방철 모르타르 시공을 수행하며, 수성 표면 강화제를 도포하고, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하며, 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 철근부식 보수 단계(ST40 ~ ST45);
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 철근부식 억제보수 단계는,
    콘크리트(10)의 표면을 정리하는 단계(ST31)와;
    상기 콘크리트의 열화부분(11)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하고 침투시키는 단계(ST32)와;
    상기 콘크리트의 열화부분(11)에 수성 표면 강화제를 도포하여 상기 콘크리트(10)의 표면을 강화시키는 단계(ST33)와;
    상기 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 단계(ST34)와;
    상기 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하는 단계(ST35);
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 철근부식 보수 단계는,
    콘크리트(10)의 박락부를 정리하고 철근(20)의 녹을 제거하는 단계(ST41)와;
    상기 콘크리트(10)에 고알칼리 유기계 방청제를 도포하는 단계(ST42)와;
    상기 철근(20) 부위에 방청 모르타르를 시공하는 단계(ST43)와;
    상기 철근(20)에 수성 표면 강화제를 도포하는 단계(ST44)와;
    상기 콘크리트(10)에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 단면수복재를 시공하는 단계(ST45)와;
    상기 콘크리트(10)의 표면에 이산화탄소 및 염화 이온 고정 방청 표면피복재를 시공하는 단계(ST46)와;
    상기 콘크리트(10)의 표면에 마감 도장재료를 시공하는 단계(ST47);
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고알칼리 유기계 방청제는,
    유기계 아미노알코올 유도체 수용액 70~80 중량%와, 수산화나트륨 수용액 15~18 중량%와, 실란계 2~5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 방청 표면피복재는,
    특수시멘트 모르터파우더, 스틸렌과 부타디엔 중합체로 이루어진 수성 에멀젼으로 이루어진 SBR 라텍스, 유기계방청제, 및 물을 포함하여 이루어지고,
    상기 특수시멘트 모르터파우더는 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1과 실리카질골재 중량비 2로 구성되고, 특수시멘트 및 소석회계의 혼합물 중량비 1에서 상기 특수시멘트는 70~90 중량, 상기 소석회계는 10~30 중량%로 구성되고, 상기 실리카질골재 중량비 2에서 상기 실리카질골재는 100중량%로 구성된 것을 특징으로 하는 방청성과 이산화탄소 고정 및 염소 고정이 있는 고알카리 유기계 방청제와 방청표면 피복재를 사용한 철근부식 보수 및 억제 방법.
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