KR101477657B1 - 구조물 보수/보강 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계; 프라이머를 도포하여 프라이머층을 시공하는 단계; 보강모르타르를 도포하여 보강층을 시공하는 단계; 마감모르타르를 도포하여 마감층을 시공하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법에 관한 것이다.

Description

구조물 보수/보강 공법{repair and reinforcement method of structure}

본 발명은 구조물 보수/보강 공법에 관한 것으로, 이를 더욱 상세히 설명하면 구조물 단면과 상도의 보강구조 간의 부착력을 향상시키기 위해 구조물 단면에 부착홈이 형성되도록 함을 선행시키고, 보강구조로 반사균열을 제어하면서 응력이완의 기능을 하는 보강층을 구성하며, 그 상부에 피로균열을 제어하면서 차열기능을 발현하고 표면마모강도가 우수한 마감층을 구성하여 보강구조 전체에 구조적 안정성을 도모할 수 있는 구조물 보수/보강 공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 등으로 된 구조물의 열화 등 하자를 방지하고 하자가 발생된 구조물의 성능을 회복시키기 위해 여러 가지 구조물 보강/보수 공법들이 개발되어 왔으며, 이들을 사용하여 수많은 구조물을 대상으로 보강/보수 공사가 수행되어져 왔다.

이러한 구조물 보수/보강공법의 일 예로 대한민국 특허등록 제801423호에서는 콘크리트 구조물에 대한 이물질을 제거하는 표면처리단계와, 상기 표면처리된 부위에 단면보수보강용 조성물을 도포 및 충전하는 단면보수보강용 조성물 도포단계와, 상기 단면보수보강용 조성물 도포 및 충전후 표면보호재를 도포하는 표면보호재 도포단계와, 상기 표면보호재 도포후 코팅재로 마감처리하는 마감처리단계로 이루어지되, 상기 단면보수보강용 조성물 도포단계는 단면보수보강용 조성물을 도포하는 것을 특징으로 하되, 단면보수보강용 조성물은 시멘트 100 중량부에 대하여, 골재로 각섬석군에 속하는 광물로 이루어진 기능성 무기질 200∼230 중량부, 나노합성 무기질계 폴리머 6∼10 중량부, 나일론 섬유 0.1∼0.5 중량부 및, 물 40∼60 중량부로 이루어지며, 상기 나노합성 무기질계 폴리머는 실란계 화합물 16∼50중량부, 증류수 또는 이온교환수 5∼20중량부, 용제 7.5 ∼ 20중량부, 실리카졸 10∼30중량부, 산촉매 0.1∼1.0중량부, 증점제 0.1∼1.0중량부, 필러 20∼30중량부, 아크릴에멀젼수지 24∼26중량부, 에틸알코올 5∼17중량부, 나노실라카분말 또는 나노 알루미늄 하이드록사이드 분말 0.1∼10중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 기술의 경우 보강/보수가 필요한 구조물 단면에 선행적으로 표면처리 단계를 거치도록 하나, 이러한 표면처리단계가 구조물에 따라 하자부분을 드러내야 하는 등 그 공정이 용이하지 않으며, 이렇게 표면처리가 되어 있더라도 상도와의 부착강도를 확실하게 보장할 수 없어 층간 들뜸현상에서 자유로울 수 없는 문제가 있다. 또한 나일론 섬유가 균열저감을 위해 배합되나 하도에서 시작되는 미세균열 및 매크로한 균열을 모두 제어할 수 없어 반사균열에 취약할 수 있는 문제가 있으며, 마감처리 단계에서 상부로부터의 피로균열을 제어할 수 없는 문제가 있고, 폴리머 기반의 모르타르를 보강재로 사용함에 따라 하도와의 열팽창계수 차이에 기인한 균열을 피할 수 없는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제801423호

따라서 본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하고자 보강/보수가 필요한 구조물 단면과 부착성능이 우수한 보강구조의 시공에 대한 공법을 제시하며, 반사균열 및 피로균열에 대한 저항성을 향상시킬 수 있고, 열팽창에 따른 균열을 저감시킬 수 있는 구조물 보강/보수 공법을 제공하고자 함이다.

본 발명의 구조물 보수/보강 공법은 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계; 프라이머를 도포하여 프라이머층을 시공하는 단계; 보강모르타르를 도포하여 보강층을 시공하는 단계; 마감모르타르를 도포하여 마감층을 시공하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서 보수/보강이 필요한 구조물 단면이라 함은 주차장, 건물, 저장탱크, 다리 등을 포함하는 구조물에 있어 보수/보강이 필요한 단면을 통칭하는 개념이며, 그 단면의 종류도 한정되지 않는 것이다.

바람직하게는 상기 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계에는, 상기 부착홈의 내주연에 복수의 요철홈이 형성되도록 하여 상도의 보강층이 견고하게 단면에 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 부착홈을 형성함에 있어, 구동모터를 포함하는 구동부와 상기 구동부에 연결되어 회전력이 전달되는 회전축과 상기 회전축에 구성되어 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 부착홈을 형성토록 하는 홈파기부로 구성되되, 상기 홈파기부는 상기 회전축이 관통하는 케이싱과 상기 케이싱 내부에서 상기 회전축에 일정유격을 형성하는 한쌍의 제 1커터날과, 상기 회전축에서 한쌍의 제 1커터날 사이에 형성되며 상기 제 1커터날보다 직경이 작은 제 2커터날로 구성되는 홈파기장치를 이용하여 상기 부착홈의 양측 하단에 요홈형상의 부착라인이 형성되도록 하여 보강층이 견고한 부착이 가능하도록 하는 것이 타당하다.

더욱 바람직하게는 상기 제 1커터날은 테두리부분에 외측으로 경사구배를 형성하는 절곡테두리가 형성되도록 하여 상기 부착홈의 내주연 측면에 복수의 측면요철홈이 형성되도록 하는 것이 타당하다.

한편 상기 보강모르타르는, 수지 100중량부에 대해 규사와 세라믹분말 혼합물 100 내지 500중량부와, 길이 및 직경이 다른 강섬유가 1 내지 5중량부가 포함되도록 하여 상기 보강층이 하도에서 발전될 수 있는 반사균열을 제어하고 보강층 자체의 강성을 향상시켜 상부하중에 대한 이완층으로서 기능을 하도록 하는 것이다.

또한, 상기 마감모르타르는, 수지 100중량부에 대해 규사와 송이(스코리아;scoria) 혼합물 100 내지 500중량부와, 요철이 형성되는 단사형섬유 1 내지 5중량부와, 규불화염 20 내지 50중량부가 포함되도록 하여 상기 마감층이 열차단층이 되도록 함과 동시에 표면마모강도를 향상시키며, 피로저항성을 향상시키도록 한다.

본 발명의 구조물 보수/보강 공법은 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 상도와 부착력을 향상시키기 위한 부착홈을 구성하여 바로 프라이머층, 보강층, 마감층을 시공할 수 있으므로 시공이 용이하면서 견고한 부착에 의해 들뜸현상이 방지될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 구조물 보수/보강 공법은 마감층이 차열기능을 함에 의해 하도로 열전달을 차단시켜 하도에서 열팽창계수의 차이로 인한 균열을 방지하도록 하며, 밀실한 구조를 제공하여 표면마모에 대한 저항성을 향상시키고, 피로저항성을 향상시킨 장점이 있다.

또한, 본 발명의 구조물 보수/보강 공법은 보강층이 반사균열에 대한 저항성을 향상시키며, 휨인성 등을 향상시켜 하중이완에 의해 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 구조물 보강/보수 공법을 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 구조물 보강/보수 공법에 의해 시공되는 보강구조를 나타내는 측단면도이고,
도 3은 본 발명의 구조물 보강/보수 공법에 사용되는 홈파기장치를 나타내는 개략도이고,
도 4는 도 3에 도시된 홈파기장치에 있어 그 일 구성인 홈파기부의 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 5는 도 2의 보강구조에 있어 보강층에서 강섬유가 분포된 형상을 나타내는 측단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 도 1에서 보는 바와 같이 기본적으로 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계(S10); 프라이머를 도포하여 프라이머층을 시공하는 단계(S20); 보강모르타르를 도포하여 보강층을 시공하는 단계(S30); 마감모르타르를 도포하여 마감층을 시공하는 단계(S40);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 우선 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계(S10)를 갖는다. 도 2에서 보는 바와 같이 보수/보강이 필요한 구조물 단면(1)에 복수의 요홈형상의 부착홈(11)을 형성하는 것이다. 즉 본 발명은 상도의 프라이머층(12), 보강층(13)과 구조물 단면(1)의 부착력을 향상시키기 위해 구조물 단면(1)에 부착홈(11)이 형성되도록 하는 것이다. 이와 같이 본 발명은 별도의 공정없이 구조물 단면(1)에 부착홈(11)을 형성시키는 것만으로 상도의 프라이머층(12), 보강층(13)과 부착력을 보장할 수 있는 것으로 종래에는 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 대해 정리하는 공정으로 평삭기 및 숏블라스트 등의 면처리 장비를 적용하여 콘크리트 표면의 이물질 및 레이턴스를 제거하고, 균열면 및 열화면의 경우 전체를 드러내는 공정이 수행되었던 바, 이러한 선행공정이 수행되더라도 구조물 단면(1)과 상도의 프라이머층(12) 및 보강층(13)과의 충분한 부착력을 보장할 수 없었으며 이에 의해 들뜸현상 등이 발생하여 전체 구조의 내구성을 저하시키는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 간단하게 부착홈(11)을 구조물 단면(1)에 형성토록 하여 이러한 문제를 해결하였다.

특히 본 발명에서는 상기 단계(S10)에서 도 2에서 보는 바와 같이 상기 부착홈(11)의 내주연에 복수의 요철홈(111)이 형성되도록 하여 상도의 프라이머층(12), 보강층(13)과 더욱 견고한 부착이 가능하도록 한다.

이를 위해 상기 단계(S10)에서는 도 3에 도시되는 홈파기장치(20)를 이용하여 구조물 단면(1)에 요철홈(111)이 형성된 부착홈(11)이 시공되도록 한다.

상기 홈파기장치(20)는 구동모터를 포함하는 구동부(21)와, 상기 구동부(21)에 연결되어 회전력이 전달되는 회전축(22)과, 상기 회전축(22)에 형성되어 보수/보강이 필요한 구조물 단면(1)에 부착홈(11)을 형성토록 하는 홈파기부(23,24,25)로 구성되되, 상기 홈파기부(23,24,25)는 상기 회전축(22)이 관통하는 케이싱(25)과 상기 케이싱(25) 내부에서 상기 회전축(22)에 일정유격을 형성하는 한쌍의 제 1커터날(23)과, 상기 회전축(22)에서 한쌍의 제 1커터날(23) 사이에 형성되며 상기 제 1커터날(23)보다 직경이 작은 제 2커터날(24)로 구성됨에 특징이 있다. 상기 제 1커터날(23)은 도 3에서 보는 바와 같이 일정두께를 형성하는 원판형상으로 회전축(22)에 장착되는 몸체(231)와 상기 몸체(231)의 테두리부분에 형성되는 복수의 날부(232)로 형성되는 것으로 상기 복수의 날부(232)의 회전에 의해 상기 구조물 단면(1)에 홈이 형성되도록 하는 것이다. 도면에 도시된 바는 없으나 상기 제 2커터날(24)의 경우도 상기 제 1커터날(23)과 동일한 형상으로 구성되어 몸체 및 날부가 형성된다.

상기 홈파기장치(20)는 구동부(21)의 구동에 의해 상기 회전축(22)이 회전하게 되는 것으로 상기 회전축(22)에 일체연동 하여 회전하는 제 1커터날(23)과 제 2커터날(24)에 의해 부착홈(11)이 형성되는 바, 도 3에서 보는 바와 같이 양측으로 한쌍의 제 1커터날(22)이 가운데 위치하는 제 2커터날(23)에 비해 직경이 크게 구성되어 이의 회전에 의해 도 2에서 보는 바와 같이 상기 부착홈(11)에는 양측 하단에 요홈형상의 부착라인(111-1)이 요철홈(111)으로 형성되도록 한다. 즉 절개단면으로 보면 상기 부착홈(11)의 하면은 아령형상으로 양단부에 요홈형상의 부착라인(111-1)이 형성되도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 부착홈(11)에 요철홈(111)으로서 상기 부착라인(111-1)이 형성되도록 하여 이에 충진되는 프라이머에 의한 프라이머층(12)에 의해 상기 보강층(13)은 견고하게 부착되는 것이며, 이는 구조물 단면(1)과 본 발명에 의해 제시되는 보강구조(12,13,14) 간에 전단력에 대한 저항성을 부여함으로써 구조적 내구성을 향상시키도록 하는 것이다.

또한, 본 발명에서는 도 4에서 상기 홈파기부(23,24,25)의 다른 실시 예를 제시하고 있는 바, 본 실시 예의 경우 상기 홈파기부(23,24,25)와 타 구성은 동일하되, 제 1커터날(23)의 구조에 변형이 있다. 따라서 변형이 있는 구조만을 도 3에 도시된 홈파기부(23,24,25)와 다른 도면번호를 부여한다. 본 실시 예에서는 한쌍의 제 1커터날(23)을 구성함에 있어 그 테두리부분에 외측으로 경사구배를 형성하는 절곡테두리(232a)가 형성되도록 하는 바, 도 4에서 보는 바와 같이 몸체(231)는 원형의 평판형상으로 구성하고 날부를 절곡테두리(232a)로 구성하도록 하는 것이다. 즉 본 실시 예에서는 상기 케이싱(25)에서 양측에 형성되는 각각의 제 1커터날(23)에 외측(케이싱(25) 내주연방향)으로 절곡테두리(232a)가 구성되도록 하는 것이다. 이와 같이 제 1커터날(23)에 절곡테두리(232a)를 구성함에 따라 도 2에서 보는 바와 같이 상기 부착홈(11)의 내주연 측면에 요철홈(111)으로서 복수의 측면요철홈(111-2)이 형성되도록 하는 것이다. 즉 측면요철홈(111-2)은 상기 제 1커터날(23)이 구조물 단면(1)에서 홈을 형성할 시에 상부에서 하부로 그라인딩에 의해 홈이 형성되도록 하면서 각각의 위치에서 구동부(21)에 의해 진동이 발생되는 바, 이러한 진동에 의해 외측으로 돌출되는 상기 절곡테두리(232a)가 상기 부착홈(11)을 형성하면서 그 내주연 측면을 그라인딩 하여 복수의 측면요철홈(111-2)이 형성되도록 하는 것이다.

이와 같이 본 단계(S10)에서는 상기 홈파기장치(20)를 이용하여 구조물 단면(1)에 부착홈(11)을 형성토록 하면서 제 1커터날(23) 및 제 2커터날(24)의 형상에 기해 상기 부착홈(11)에 요철홈(111-1, 111-2)이 부가 형성되도록 하여 상도와 더욱 견고한 부착이 이루어지도록 하는 것이다.

이렇게 구조물 단면(1)에 부착홈(11)이 형성되면 그 다음으로 프라이머를 도포하여 프라이머층(12)을 시공하는 단계(S20)를 갖는다.

여기서 프라이머는 공지의 재질을 사용할 수 있으며, 그 예로 MMA수지를 포함하는 프라이머를 도포할 수 있는 바, 여기서 메칠메탈아크릴(MMA)수지는 수지량의 2∼5% 정도 소량의 경화제를 첨가하면 경화를 시작하는데, 경화 개시 후 1시간 이내에 완전히 경화가 완료되는 초속경성 수지이다. 이러한 MMA수지는 경화 후 그 부착강도 및 압축/휨강도가 대단히 우수하며, 조직이 치밀하여 수분의 투과성이 매우 낮은 장점이 있다.

상기 프라이머층(12)은 구조물 단면(1)의 상면에 도포되는 것으로 1차적인 방수기능과 동시에 구조물 단면(1)과 보강층(13)의 부착을 견고히 하는 기능을 하는 것이다. 또한, 프라이머를 도포하여 프라이머층(12)을 시공함에 있어 도면에 도시된 바는 없으나, 구조물 단면(1)에 기 형성된 미세균열이 프라이머에 의해 충진되도록 하는 것이 타당하다. 즉 프라이머에 의해 기 형성된 미세균열로부터 발생하는 반사균열도 차단하게 되는 것이다. 이를 위해 상기 프라이머의 점도는 70 내지 110cps로 한정하는 것이 타당하다.

그 다음으로 보강모르타르를 도포하여 보강층을 시공하는 단계(S30)를 갖는다. 상기 보강층(13)은 상기 보강모르타르에 의해 형성되는 바, 상기 보강모르타르는, 수지 100중량부에 대해 규사, 세라믹분말 혼합물 100 내지 500중량부와, 길이 및 직경이 다른 강섬유가 1 내지 5중량부가 포함됨에 특징이 있으며, 이러한 조성에 의해 형성되는 보강층(13)은 구조물 단면(1)에 기 형성된 균열이 상부로 확장되는 것을 방지하기 위한 반사균열 저항층으로서 기능을 하며, 상부로부터 하중을 분산시켜 이완시키는 하중이완층으로서 기능을 하게 되는 것이다.

즉 상기 보강층(13)은 반사균열을 최소화 하기 위한 것으로, 상기 반사균열은 그 발생요인으로 환경하중, 교통하중, 온도 등에 의한 영향 등을 들 수 있는데, 가장 주된 요인은 차량으로 인한 윤(輪) 하중이라 할 수 있다. 윤하중은 상기 보강층(13)의 '수평적 이동'과 '서로 다른 수직적 이동'을 동시에 일으키는데, 이는 이하에서 설명할 마감층(14)에 휨 모멘트와 전단력을 동시에 야기하는 원인이 된다. 즉 온도 및 습도의 변화에 따라 상기 보강층(13)은 수축과 팽창을 반복하게 되는데, 이에 따른 보강층(13)의 '수평적 이동'과 윤하중에 의해 상기 마감층(14)에 휨 균열이 발생하게 되고, 이는 인장파괴의 원인이 되는 것이다. 이러한 반사균열은 상기 보강층(13)의 불연속면 등에 교통, 환경하중에 기인하여 변위가 발생하면, 이는 상부의 마감층(14)의 하부에 미세한 균열을 발생시키게 되며, 이러한 균열은 진전되어 전체구조를 관통하게 되고, 나아가 연속적으로 발생하는 2차, 3차 균열은 심각한 결함을 야기하게 되는 것이다. 이에 본 발명에서는 상기 보강층(13)에 직경과 길이가 다른 보강섬유를 배합하도록 하는 바, 작은 균열은 도 5에서 보는 바와 같이 길이와 직경이 작은 단섬유(131)가 잡아주게 되고, 큰 균열은 길이와 직경이 큰 장섬유(132)가 잡아주도록 하여 상기 보강층(13)에 발생할 수 있는 전반적인 균열을 제어함으로써 상부의 마감층(14)으로의 반사균열을 차단토록 하는 것이다.

또한, 상기 보강층(13)은 하중이완층으로서 기능을 하여야 하므로 상부의 마감층(14)에 대한 강성기초 역할을 수행하여야 하는 바, 상기 보강층(13)에 배합되는 보강섬유는 강섬유로 하여 보강층(13)의 휨강성 등을 보강하도록 한다.

한편 본 발명에서는 상기 보강모르타르에 배합되는 강섬유에 대해 상기에서 언급한 장섬유(132)의 경우 바형상으로 구성되되 일단에 머리부(132-1)가 형성되도록 하는 예가 제시된다. 이렇게 머리부(132-1)가 형성되는 장섬유(132)를 배합함으로써 도 5에서 보는 바와 같이 보강모르타르의 배합과정 및 타설과정에서 상기 장섬유(132)는 상기 머리부(132-1)의 무게에 의해 상기 머리부(132-1)가 하방향으로 유도되는 경향을 나타내며, 상기 보강층(13) 하부로 상기 장섬유(132)의 상기 머리부(132-1)가 노출되는 경우 상기 머리부(132-1)를 포함하는 상기 장섬유(132)의 일단부는 상기 프라이머층(12)에 내재되고, 상기 보강층(13)의 상부에서 분산된 장섬유(132)의 경우도 상기 머리부(132-1)의 무게에 의해 상기 장섬유(132)가 세워지려는 경향에 의해 상기 장섬유(132)의 일단부가 상기 마감층(14)에 내재되는 바, 이렇게 장섬유(132)가 머리부(132-1)에 의해 상,하부층 간에 내재되어 전단저항재로서 기능을 하게 되는 것이다. 즉 상기 장섬유(132)의 형상에 기해 상기 장섬유(132)가 층간에 발생하는 전단력을 제어하여 층간의 견고한 부착이 가능하도록 하는 것이다.

또한, 이러한 장섬유(132)가 상기 보강층(13)에만 내재되는 경우도 상기에서 언급한 바와 같이 머리부(132-1)에 의해 세워지려는 경향으로 경사구배가 형성되면서 내재가 되는데, 일반적으로 균열은 경사구배를 형성하면서 발생되므로 이러한 장섬유(132)의 배치가 더욱 균열저항성에 유리한 효과를 발현하게 되는 것이다.

상기 보강모르타르에서 수지는 그 종류를 한정하지 않는 바, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 에폭시 등이 될 수 있으며, 또한 MMA수지가 될 수도 있다.

상기 규사는 충전재로서 기능을 하는 것으로 밀실한 구조를 만들고 배합재간 밀도차이에 의한 재료분리를 최소화 하기 위해 상기와 같은 배합비로 한정하여 배합하는 것이다. 상기 보강모르타르는 그 점도가 110 내지 200cps로 한정함이 타당한 바, 구조물 단면(1)에 기 형성된 큰 균열로 밀실한 충진이 이루어지도록 이와 같이 점도를 한정하는 것이 타당하다.

마지막으로 본 발명은 마감모르타르를 도포하여 마감층을 시공하는 단계(S40)를 갖는다. 본 단계(S40)에서는 마감모르타르에 의해 마감층(14)이 시공되도록 하는 바, 상기 마감모르타르는, 수지 100중량부에 대해 규사와 송이 혼합물 100 내지 500중량부와, 요철이 형성되는 단사형섬유 1 내지 5중량부와, 규불화염 20 내지 50중량부가 포함되도록 하여 상기 마감층(14)이 열차단층이 되도록 함과 동시에 표면마모강도를 향상시키며, 피로저항성을 향상시키도록 한다.

상기 마감모르타르에 있어 충전재로 규사와 송이 혼합물이 사용되는 바, 규사의 경우 상기 보강모르타르에서 기 설명한 바와 같은 기능을 하는 것으로 그 설명은 생략한다. 특히 상기 마감모르타르에는 충전재로 송이가 사용되는 바, 송이는 재질자체가 다공성 재질이며 강성이 있는 재질로 충전재로서 송이가 배합되어 규사와 같은 기능을 함과 동시에 다공성에 의해 상기 마감층(14)이 열차단층으로서 기능을 하도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 마감층(14)을 열차단층으로 기능을 하도록 하는 이유는 외부로부터의 열이 상기 마감층(14)에 의해 차단됨으로써 하도의 보강층(13), 프라이머층(12)에 열에 의한 변형을 방지하도록 하는 것이며, 이러한 하도의 변형방지는 결국 열팽창계수의 차이로 유발되는 균열을 제어함으로써 구조전체의 내구성을 향상시키도록 하기 위함이다.

또한, 상기 마감모르타르에는 요철이 형성되는 단사형섬유 1 내지 5중량부가 배합되는 바, 이러한 단사형(mono fillament)섬유가 배합되도록 하여 균일한 분산이 이루어지도록 하는 것이며, 단사형섬유의 균일한 분산에 의해 상기 마감층(14)은 상부에서 전이되는 피로균열을 제어하여 피로저항층으로서 기능을 하게 되는 것이다. 또한 상기 단사형섬유는 요철이 형성되도록 함으로써 타 조성과의 부착력을 강화시키게 되는 것으로 결국 상기 단사형섬유는 상기 마감층(14)에서 균일한 분산에 의해 균일하게 가교작용을 하도록 함에 의해 피로성능이 배가되는 것이다. 상기 단사형섬유는 유기, 무기계의 합성섬유인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마감모르타르에는 규불화염 20 내지 50중량부가 포함되도록 하는 바, 상기 규불화염은 타 조성의 반응에 의해 생성되는 수산화나트륨과 반응을 하여 불용화하고, 타 조성의 화학반응에 의해 발생되는 미세공극을 충진시키도록 함으로써 상기 마감층(14)의 표면을 밀실한 구조가 되도록 하는 것이다. 즉 상기 규불화염은 타 조성의 반응에 의해 생성되는 수산화칼슘 등과 반응하여 불용성의 미세한 입자를 생성시켜 마감층(14) 표면의 미세기공을 충진시킴으로써 내마모성이 우수하게 되는 것으로 상기 마감층(14)의 표면강도를 향상시키게 되는 것이다. 상기 규불화염을 배합함에 있어 상기와 같이 배합범위를 한정하는 이유는 너무 과다하면 침투하지 못하고 잔류하는 미세입자가 발생되는 문제가 있으며 너무 적으면 표면강화의 효과가 미미하므로 상기와 같이 한정하는 것이다. 이러한 규불화염은 규불화구리, 규불화니켈, 규불화리튬, 규불화철, 규불화코발트 중 1 또는 2 이상의 혼합물을 사용하는 것이 타당하다.

1 : 구조물 단면 12 : 프라이머층
13 : 보강층 14 : 마감층
20 : 홈파기장치 21 : 구동부
22 : 회전축 25 : 케이싱
111 : 요철홈 131 : 단섬유
132 : 장섬유

Claims (7)

1. 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 복수의 부착홈을 형성하는 단계;
   프라이머를 도포하여 프라이머층을 시공하는 단계;
   보강모르타르를 도포하여 보강층을 시공하는 단계; 및
   마감모르타르를 도포하여 마감층을 시공하는 단계;를 포함하되,
   상기 부착홈의 내주연에는 복수의 요철홈이 형성되며,
   상기 요철홈은,
   구동모터를 포함하는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 회전력이 전달되는 회전축과, 상기 회전축에 형성되어 보수/보강이 필요한 구조물 단면에 부착홈을 형성토록 하는 홈파기부로 구성되되, 상기 홈파기부는 상기 회전축이 관통하는 케이싱과 상기 케이싱 내부에서 상기 회전축에 일정유격을 형성하는 한 쌍의 제 1커터날과, 상기 회전축에서 한 쌍의 제 1커터날 사이에 형성되며 상기 제 1커터날보다 직경이 작은 제 2커터날로 구성되는 홈파기장치를 이용하여 상기 부착홈의 양측 하단에 요홈 형상의 부착라인이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1커터날은 테두리부분에 외측으로 경사구배를 형성하는 절곡테두리가 형성되도록 하여 상기 부착홈의 내주연 측면에 복수의 측면요철홈이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 보강모르타르는,
   수지 100중량부에 대해 규사와 세라믹 혼합물 100 내지 500중량부와, 길이 및 직경이 다른 장섬유와 단섬유가 혼합된 강섬유가 1 내지 5중량부가 포함됨을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 장섬유는 일단에만 머리부가 형성되어 배합시 머리부의 무게에 의해 머리부가 하방향으로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 마감모르타르는,
   수지 100중량부에 대해 규사와 송이 혼합물 100 내지 500중량부와, 요철이 형성되는 단사형섬유 1 내지 5중량부와, 규불화염 20 내지 50중량부가 포함됨을 특징으로 하는 구조물 보수/보강 공법.

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