KR101523589B1 - Renewal Construction Method for Restoring Alkalinity and Durability Improvement of Chemical Erosion and Neutralized(Carbonized) Steel Reinforced of Concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물 보수공법에 관한 것으로, 황화수소(H2S), 아황산(SO2), 불화수소(HF), 염화수소(HCl), 이산화탄소(CO2) 등과 같은 부식성 가스나 물(H2O) 등의 영향을 받아 pH(수소이온농도지수)가 저하된 부분을 pH 10.0 이상으로 회복시켜, 콘크리트 내부철근의 부식을 억제하고, 내부 세공조직을 치밀하게 강화시켜 내구수명을 연장시킬 수 있도록 하는 화학적 침식 및 중성화된 철근콘크리트 구조물의 내구성 회복 및 향상을 위한 보수 공법에 관한 것이다.
The present invention relates to chemical attack and neutralization concrete structure repairing method, corrosive gases such as hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2), hydrogen fluoride (HF), hydrogen chloride (HCl), carbon dioxide (CO 2) or It restores the pH (hydrogen ion concentration index) degraded to 10.0 or more by the influence of water (H 2 O), suppresses the corrosion of the inner reinforcing steel of the concrete, tightens the internal pore structure, And to a repair method for recovering and improving the durability of the neutralized reinforced concrete structure.
일반적으로 철근으로 보강하고 있는 콘크리트 구조물은 건설 초기에는 시멘트의 알칼리성분의 화학적 작용(일반적으로 수화반응이라고 함)에 의해 치밀한 세공조직을 만들어 강도를 발휘함은 물론, pH 12∼13 정도의 강알칼리성을 띄게 되어, 콘크리트 내부에 배근되어 있는 인장응력을 주로 부담하는 철근의 표면에 부동태 피막을 형성하여 장기간 녹이 슬지 않도록 하는 전형적인 복합구조물로 알려져 있다. 그러나 일정 기간이 경과하면서 구조물이 처한 환경조건에 따라, 예를 들어, 황화수소(H2S)와 접하는 환경에서는 콘크리트 중의 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응(H2S+Ca(OH)2CaS+2H2O)하여 수용성의 염을 만들어 수산화칼슘을 용출(CaS+H2SCa(HS2))시켜 알칼리성이 상실되어 강도저하현상이 발생하고, 아황산(SO2)가스와 접하는 환경에서는 물(H2O)에 쉽게 용해되어 아황산(SO2+H2OH2SO3)이 되고, 아황산은 용액 중에 용해되어 있는 산소와 반응하여 황산(2H2SO3+O22H2SO4)으로 변화, 역시 콘크리트 내부의 알칼리성의 수산화칼슘과 반응(Ca(OH)2+H2SO4 CaSO42H2O+H2O)하여 석고(CaSO42H2O)의 형태로 물과 함께 용출되어 콘크리트의 알칼리성의 상실과 강도 저하현상과 연결된다. In general, concrete structures reinforced with reinforcing bars are used to produce dense pore structures by the chemical action (generally called hydration reaction) of alkaline components of cement at the beginning of construction, Is known as a typical composite structure in which a passive film is formed on the surface of a reinforcing bar which is mainly responsible for tensile stress that is laid in concrete, thereby preventing rusting for a long period of time. However, depending on the environmental conditions faced by the structure and a certain period of time, for example, hydrogen sulfide, calcium hydroxide (Ca (OH) 2) and the reaction (H 2 S + Ca (OH ) in the concrete in the environment in contact with (H 2 S) 2 CaS + 2H 2 O) to form a water-soluble salt to elute calcium hydroxide (CaS + H 2 SCa (HS 2 )) to lose its alkalinity and to lose strength. In an environment in contact with sulfurous acid (SO 2 ) H 2 O) to become sulfurous acid (SO 2 + H 2 OH 2 SO 3 ), and sulfurous acid reacts with oxygen dissolved in the solution to change into sulfuric acid (2H 2 SO 3 + O 2 2H 2 SO 4 ) (Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 2H 2 O + H 2 O) reacted with the alkaline calcium hydroxide in the concrete and eluted together with water in the form of gypsum (CaSO 4 2H 2 O) It is linked to loss of alkalinity and degradation of strength.
또한 불화수소(HF)나 염화수소(HCl) 등과 같은 부식성 물질이나 가스와 접하는 환경에서도 여러 가지 화학적 반응, 즉 주로 콘크리트의 알칼리성과 관계하는 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화칼륨(KOH) 등을 용출시키는 반응을 거쳐 상기와 같은 콘크리트의 알칼리성 상실과 강도를 저하시키는 결함으로 발전(일반적으로는 화학적 침식이라고 함)하고, 콘크리트 내부 철근을 부식시키기도 한다. 이 외에도 이미 콘크리트 중의 알칼리성 물질과의 화학적 반응이 잘 알려져 있는 공기 중의 이산화탄소(CO2) 등의 영향으로 인한 탄산화(2NaOH+CO2Na2CO3+H2O, 일반적으로는 중성화라고 함)로 인한 알칼리 농도의 저하, 또는 염소이온(Cl-)의 영향(Ca(OH)2+NH4ClCaCl2+NH4OH, 일반적으로는 염해라고 함)으로 인한 알칼리농도의 저하와 철근콘크리트 내부철근의 부식, 또는 콘크리트가 함유하는 수분에 의한 콘크리트 알칼리성분의 용출(일반적으로는 백화현상이라고 함)이나, 빗물, 특히 산성우에 의한 콘크리트의 침식(일반적으로는 산화라 함) 등 주로 콘크리트의 알칼리성분의 용출이나 상실로 인한 철근콘크리트 구조물의 현저한 내구성저하 현상이 발생하고, 이러한 현상은 철근콘크리트 구조물의 구조내력 저하에 심각한 영향을 미치므로 보수처리가 필요하다. In addition, even in an environment in contact with corrosive substances or gases such as hydrogen fluoride (HF) and hydrogen chloride (HCl), various chemical reactions, ie, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and potassium hydroxide (KOH) (Generally referred to as chemical erosion) as a result of defects which reduce the alkaline loss and strength of the concrete through the elution reaction and corrode the inner reinforcing bars of the concrete. In addition, the chemical reaction with alkaline substances in concrete is already known as carbonation (2NaOH + CO 2 Na 2 CO 3 + H 2 O, generally called neutralization) due to the influence of carbon dioxide (CO 2 ) due to decrease in the alkali concentration, or chloride ions (Cl -) of the impact caused by (Ca (OH) 2 + NH 4 ClCaCl 2 + NH 4 OH, typically referred to as Salt) the alkali concentration of the degradation and RC internal reinforcement Corrosion of concrete due to the elution of concrete (generally called whitening phenomenon) by concrete contained in water, and erosion of concrete caused by rainwater, particularly acid rain (generally called oxidation) The durability of the reinforced concrete structure deteriorates due to elution or loss, and this phenomenon seriously affects the structural strength of the reinforced concrete structure. Therefore, need.
한편, 상기와 같은 철근콘크리트 구조물의 강도저하나 내구성에 크게 영향을 미치는 화학적침식이나 중성화를 보수하는 공법들도 그 심각성에 비례하여 현재까지 많이 개발되어졌고, 계속하여 개발되고 있기는 하나 공학적 측면에서의 각종 이론이나 경제성, 또는 환경적 측면에서 보면 아직까지 적정한 보수방법이라고 말할 수 있는 성공적인 사례는 없다.
On the other hand, methods for repairing chemical erosion or neutralization, which greatly affects the strength reduction and durability of the above-described reinforced concrete structures, have been developed in proportion to the seriousness thereof and have been continuously developed. There is no successful case that can be said to be a proper remedy in terms of various theories, economics, or environment.
현재까지 개발되어진 철근콘크리트 구조물의 화학적 침식 및 중성화 보수공법의 대표적인 사례들을 살펴보면, 먼저, 화학적 침식 및 중성화가 진행된 콘크리트 표면을 전부 철거한 다음, 다시 콘크리트를 타설하거나, 또는 시멘트 모르타르를 도포하여 단면을 복구하는 보수방법을 들 수 있으며, 이 방법은 단면철거에 따른 소음이나 진동, 먼지발생 등에 의한 각종 민원발생 문제는 차치하더라도, 폐기물처리와 신규 단면복구에 따른 막대한 비용발생과, 특히 보수작업 중에 발생할 수 있는 단면결손에 의한 구조물 붕괴우려가 더욱 심각하다 할 수 있다. Typical examples of the chemical erosion and neutralization repair methods of reinforced concrete structures developed so far are as follows: First, the entire surface of the concrete that has undergone chemical erosion and neutralization is demolished and then the concrete is laid again, or the cement mortar is applied, Repair method of repairing the surface, and this method can not be applied to various complaints caused by noise, vibration, dust, etc. due to the demolition of the section, There is a possibility that the structure collapse due to the cross-sectional defects is more serious.
그 다음으로, 콘크리트 표면에 pH 13.0 이상으로 조성한 각종 강알칼리성의 수용액을 도포하여 침투확산에 의해 화학적 침식 및 중성화가 진행된 콘크리트 부분에 알칼리성을 부여하는 보수방법도 제안되어 있으나, 현재까지 알려져 있는 공학적 이론에 따르면, 콘크리트 내부로의 알칼리성 수용액의 침투확산은 콘크리트 내부에 존재하는 연속된 미세공극의 모세관 현상에 의존하며, 콘크리트 내부공극의 공기압력과의 평형(콘크리트 표면에서 약 1∼2㎜ 깊이 정도)이 이루어지면 더 이상 내부로의 침투확산은 이루어지지 않는다. 또한 먼저 내부로 침투 확산한 알칼리성 수용액에 용해되어 있는 각종 알칼리성 이온(알칼리 및 알칼리토류금속으로 주로 양이온)은 결정화하여 빈 공극을 채우기 때문에, 즉 콘크리트 표면에서 최대 약 2㎜∼3㎜ 정도 깊이까지만 알칼리 환경을 조성할 수 있기 때문에 그 이상의 깊이, 즉 표면에서 3㎜ 이상까지 진행한 화학적 침식 및 중성화 부분에 알칼리성을 부여할 수 없다. Next, there has been proposed a repair method in which a variety of strongly alkaline aqueous solutions having a pH of at least 13.0 are applied to the concrete surface to impart alkalinity to the portions of the concrete subjected to chemical erosion and neutralization by penetration diffusion. However, , The diffusion of alkaline aqueous solution into the concrete depends on the capillary phenomenon of continuous micropores existing in the concrete and the equilibrium with the air pressure of the air gap inside the concrete (about 1 to 2 mm depth from the concrete surface) The infiltration diffusion into the inside is no longer carried out. In addition, firstly, various kinds of alkaline ions (mainly alkali and alkaline earth metals, mainly cations) dissolved in the alkaline aqueous solution penetrating into the inside are crystallized to fill empty voids, that is, only to a depth of about 2 mm to 3 mm It is not possible to impart alkalinity to the chemical etching and neutralization portions that have advanced to a depth of 3 mm or more from the surface.
또 다른 방법으로 상기 Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+ 등 알칼리 및 알칼리토류금속을 물에 용해시켜 조성한 알칼리수용액의 가전입자(주로 OH-이온)의 전기영동에 의해 화학적 침식 및 중성화가 진행된 콘크리트 내부로 침투확산시키는 방법이 제안되어 있으며, 보다 구체적으로는 다음의 두 가지 방법이 제안되어져 있다. 즉 첫 번째 제안으로는 pH 11∼12의 알칼리성으로 조성한 알칼리금속수용액 표면보호제를 콘크리트 표면에 도포하여 가전입자 중의 알칼리(OH-)이온을 콘크리트 내부, 즉 아직 화학적 침식이나 중성화되지 않은 부분에 존재하는 pH 12∼13 정도의 강알칼리이온과의 농도구배에 의해 확산, 이동시키는 방법이 있으며, 상기 침투확산에 의한 알칼리부여 방법보다는 더 깊이 확산되기는 하나, 내부로 침투확산시킬 수 있는 표면도포 1회 분량의 알칼리이온의 한계(일반적으로는 ㏖ 농도)때문에 새로운 알칼리 수용액을 도포하여 공급해줄 필요가 있으며, 이 작업은 화학적 침식, 또는 중성화된 깊이에 비례하여 그 횟수도 늘어나고, 또한 반복도포 기간도 최소 수년 이상으로 늘어나므로 이 방법 또한 현재 사용 중인 구조물을 상대로 하여야 함을 감안한다면 실용성이 거의 없는 방법이라고 할 수 있다. 두 번째 제안으로는 콘크리트 표면에 전기(-측 미약전기)가 통할 수 있는 전극을 설치하고, +측 전극을 콘크리트 내부 철근에 설치한 다음, 상기 알칼리부여 수용액을 주기적, 지속적으로 도포하여 상기 알칼리수용액 중의 알칼리(OH-)이온을 콘크리트 내부로 물리적으로 침투확산(전기영동)시키는 방법이 있으며, 실용성 측면에서는 상기 농도구배에 의해 알칼리를 부여하는 방법과 비교하여 다소 유리하다고 할 수는 있으나, 마찬가지로 지속적인 알칼리부여 수용액의 반복도포와 전극의 유지관리 등, 비용이 많이 소요되어 비경제적이고, 또한 화학적 침식 및 중성화된 부분의 알칼리부여에도 장기간(그 깊이와 비례)이 소요되는 등 여러가지 문제점이 있었다.
Alternatively the Li +, Na +, K + , Mg 2+, Ca 2+ , such as alkali and alkaline earth metals dissolved in the water particles of the electronics joseonghan alkali aqueous solution by electrophoresis (mainly OH ion) chemically A method of spreading penetration into the interior of the eroded and neutralized concrete has been proposed. More specifically, the following two methods have been proposed. The first proposal is to apply an alkaline surface stabilizer of alkali metal (pH 11 ~ 12) to the surface of the concrete so that the alkali (OH - ) ions in the metal ions are removed from the inside of the concrete, there is a method of diffusing and migrating by a concentration gradient with a strong alkali ion of about pH 12 to 13. There is a method of spreading and diffusing by a concentration gradient more than a method of applying alkali by the penetration diffusion, It is necessary to apply and supply a new alkaline aqueous solution because of the limit of the alkali ion (generally, the mol concentration), and this operation increases the number of times in proportion to the depth of chemical erosion or neutralization, , This method should also be applied to the structure currently in use. It can be said that there is little availability. In the second proposal, an electrode capable of conducting electric power (- side weak electricity) is installed on the surface of the concrete, a + side electrode is installed on the inner reinforcing bar of concrete, and then the above alkali supplying aqueous solution is periodically and continuously applied, There is a method of physically penetrating and diffusing (electrophoresis) the alkali (OH - ) ion in the concrete into the concrete. From the viewpoint of practicality, it is somewhat advantageous in comparison with the method of applying alkali by the above-mentioned concentration gradient, There are problems such as repetitive application of an alkali-imparting aqueous solution and maintenance of electrodes, which are costly and uneconomical, and require long-term (depth and proportional) of chemical erosion and neutralization of alkaline portions.
본 발명의 목적은 화학적 침식 및 중성화된 철근콘크리트 부위의 알칼리성을 효율적으로 pH 10.0 이상으로 회복시켜, 콘크리트 내부철근의 부식을 방지하고, 콘크리트의 세공조직을 치밀하게 강화하여 강도증진 및 내구수명을 연장시킬 수 있는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법을 제공하는 것이다.
The object of the present invention is to restore the alkalinity of the chemically eroded and neutralized reinforced concrete portion to pH 10.0 or more efficiently, to prevent the corrosion of the inner reinforcing steel of the concrete, to densely strengthen the pore structure of the concrete and to prolong the strength and durability life And to provide a repair method of the chemical erosion and the neutralized concrete structure that can be made.
본 발명은 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법에 있어서;The present invention relates to a method of repairing a chemical erosion and a neutralized concrete structure,
콘크리트 구조물의 화학적 부식 및 중성화되지 않은 콘크리트 구조물의 내부에 도달되도록 콘크리트 구조물의 표면에 주입홀을 천공 또는 주입홈을 형성하는 사전처리단계;A pretreatment step of piercing an injection hole or forming an injection hole on the surface of the concrete structure so as to reach the inside of the chemical structure of the concrete structure and the non-neutralized concrete structure;
상기 주입홀 또는 주입홈에 pH 5.0∼12.0 의 알칼리부여성 수용액이 충전된 주입장치를 설치하는 주입장치 설치단계;A step of installing an injection device in which the injection hole or the injection groove is filled with an aqueous alkali solution having a pH of 5.0 to 12.0;
상기 주입장치에 의해 주입홀 또는 주입홈을 통해 콘크리트 구조물내로 알칼리부여성 수용액을 가압주입하는 주입단계;An injection step of pressurizing the aqueous alkaline solution into the concrete structure through the injection hole or the injection hole by the injection device;
알칼리부여성 수용액이 주입되고 있는 콘크리트 구조물의 표면에 발수성 또는 방수성 표면처리재를 도포 마감하는 표면처리단계를 포함한다.
And a surface treatment step of applying a water repellent or waterproof surface treatment material to the surface of the concrete structure into which the aqueous alkali solution is injected.
본 발명은 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 부위에 개공 또는 홈을 형성하고, 상기 개공 또는 홈내에서 pH 5.0∼12.0을 구비하는 알칼리부여성 수용액을 콘크리트에 가압주입하도록 되어 있어, 콘크리트 표면에서 내부까지 진행된 중성화된 부분의 알칼리성을 보다 완전하고 신속하게 회복하고, 콘크리트 구조물의 강도 및 내구성을 향상시키는 효과를 구비한다. 즉, 본 발명은 화학적 침식 및 중성화된 철근콘크리트 부위의 알칼리성을 효율적으로 pH 10.0 이상(철근을 부식으로부터 보호하는 부동태피막을 유지하는 일반적인 임계 알칼리 농도)으로 회복시켜 콘크리트 내부철근의 부식을 방지하고, 콘크리트의 세공조직을 치밀하게 강화시켜 강도를 향상시킴은 물론, 내구수명을 연장시키는 효과가 있다. The present invention is characterized in that the openings or grooves are formed in the areas of the chemically eroded and neutralized concrete and the aqueous alkaline solution having a pH of 5.0 to 12.0 in the openings or grooves is injected into the concrete, Thereby restoring the alkalinity of the exposed portion more completely and quickly, and improving the strength and durability of the concrete structure. That is, the present invention restores the alkalinity of the chemically eroded and neutralized reinforced concrete portions to a pH of more than 10.0 (a general critical alkali concentration that maintains the passive film that protects the reinforcing bars from corrosion), thereby preventing the corrosion of the inner reinforcing bars, The pore structure of the concrete is tightly reinforced to improve the strength and to prolong the durability life.
본 발명은 간단한 주입장치에 의해 중성화된 콘크리트 부위로 알칼리부여성 수용액을 가압주입하므로, 경제적인 시공이 가능하다. The present invention is capable of economical construction because the aqueous alkali solution is injected into the concrete portion neutralized by a simple injection device.
본 발명은 개공 또는 홈을 형성하고, 알칼리부여성 수용액을 가압주입한 후, 표면을 발수성 또는 방수성 표면재로 마감처리하도록 되어 있어, 전체공정이 단순하며, 이로 인해 시공성을 구비하고, 효율적인 보수작업을 수행할 수 있다. The present invention forms a hole or a groove and finishes the surface with a water-repellent or water-resistant surface material after pressurizing the aqueous solution of the alkali part of the female material. Thus, the entire process is simple, and therefore the workability is improved. Can be performed.
본 발명은 화학적 부식 및 중성화 등과 같은 노후화 현상에 의하여 발생하는 철근콘크리트 구조물 내부철근의 부식을 방지하여 내구수명을 최대한 연장할 수 있다. The present invention can prevent the corrosion of the reinforcing bars inside the reinforced concrete structure caused by aging phenomena such as chemical corrosion and neutralization, thereby extending the durability life as much as possible.
본 발명은 알칼리부여성 수용액을 가압주입하는 주입장치가 개공 또는 홈내에 삽입설치되어, 장기간에 걸쳐 알칼리부여성 수용액의 가압주입이 가능하므로, 주기적으로 알칼리부여성 수용액을 도포하여 막대한 유지관리 비용이 소요되는 종래의 기술들이 가지는 문제점을 해소할 수 있을 뿐 아니라, 철근콘크리트 구조물의 사용에 지장이 없는 범위에서 화학적부식 및 중성화 된 표면의 알칼리성을 회복시켜 내구수명을 연장시킬 수 있다. The present invention is characterized in that an injection device for injecting an aqueous alkali solution is pressurized and injected into the cavity or groove for a long period of time, It is possible not only to solve the problems of the conventional technologies, but also to extend the service life by restoring the alkalinity of the chemical corrosion and the neutralized surface within the range that does not hinder the use of the reinforced concrete structure.
또한, 본 발명은 상기 알칼리와 강도를 회복시킨 철근 콘크리트의 노후화에 영향을 미치는 이산화탄소 가스나 수분 등의 침투를 방해하여 노후화현상의 진행을 방지하는 발수성, 또는 방수성이 있는 표면 마감재를 도포하여, 내구수명을 연장시킬 수 있도록 하고 있어, 다공질의 콘크리트를 사용하여 완성되는 건설 구조물에 있어서 필연적으로 발생하는 각종 노후화 현상에 대하여 종합적으로 대처할 수 있다. Further, the present invention is applied to a water-repellent or water-resistant surface finishing material which prevents penetration of carbon dioxide gas or moisture, which affects the deterioration of the reinforcing concrete, So that it is possible to comprehensively cope with various aging phenomena inevitably occurring in a construction structure completed using porous concrete.
특히, 본 발명은 콘크리트 구조물의 내구수명 산정에 있어서 가장 기본적인 사항으로 취급하고 있는 이미 화학적 부식 및 중성화 된 부분을 초기상태로까지 알칼리 회복시킬 수 있는 보수공법이라는 측면에서, 또는 약간의 알칼리부여성 수용액의 추가주입만으로도 항구히 사용할 수 있는 철근 콘크리트 구조물로 할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
Particularly, in the present invention, in view of the repairing method which can recover the alkali chemical to the initial state, the alkali chemical which is treated as the most fundamental matter in the calculation of the durability life of the concrete structure, It is possible to construct a reinforced concrete structure that can be used for a long period of time.
도 1 은 본 발명에 따른 보수과정을 보인 블록예시도
도 2 는 본 발명에 따른 보수구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 주입홀 또는 주입홈의 구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(외부장착형)
도 5 는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(내부장착형)
도 6 은 본 발명에 따른 주입장치의 변형된 구성을 보인 예시도
도 7 은 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(봉타입)
도 8 은 본 발명에 따른 알칼리부여성 수용액에 의한 알칼리 회복을 보인 예시도
도 9 는 본 발명의 실시예1에 따른 구성을 보인 예시도(시험체)
도 10은 본 발명의 실시예1에 따른 구성을 보인 예시도(알칼리부여성 수용액 주입)1 is a block diagram illustrating a maintenance process according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a maintenance structure according to the present invention
3 is an exemplary view showing the structure of an injection hole or injection groove according to the present invention.
4 is an exemplary view (external mounting type) showing the configuration of an injection apparatus according to the present invention;
5 is an exemplary view (internal mounting type) showing the configuration of an injection apparatus according to the present invention;
Figure 6 is an exemplary diagram illustrating a modified configuration of an injection device according to the present invention.
7 is an exemplary view (bar type) showing a configuration of an injection apparatus according to the present invention;
FIG. 8 is a graph showing an example of recovery of alkali by an aqueous alkali solution according to the present invention
9 is an exemplary diagram showing a configuration according to Embodiment 1 of the present invention (a test body)
Fig. 10 is an exemplary diagram showing the configuration according to the first embodiment of the present invention (injection of an aqueous alkali solution for an alkali part)
도 1 은 본 발명에 따른 보수과정을 보인 블록예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 보수구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 주입홀 또는 주입홈의 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(외부장착형)를, 도 5 는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(내부장착형)를, 도 6 은 본 발명에 따른 주입장치의 변형된 구성을 보인 예시도를, 도 7 은 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 보인 예시도(봉타입)를, 도 8 은 본 발명에 따른 알칼리부여성 수용액에 의한 알칼리 회복을 보인 예시도를 도시한 것으로, FIG. 1 is a block diagram showing a maintenance process according to the present invention, FIG. 2 is an exemplary view showing a maintenance structure according to the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view showing a structure of an injection hole or injection groove according to the present invention. FIG. 5 is an exemplary view (internal mounting type) showing the structure of an injection apparatus according to the present invention, FIG. 6 is a cross sectional view of the injection apparatus according to the present invention FIG. 7 is a view showing an example of the configuration of the injection device (rod type) according to the present invention, and FIG. 8 is a view showing the alkali recovery by the aqueous alkali solution according to the present invention FIG.
본 발명은 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법에 있어서;The present invention relates to a method of repairing a chemical erosion and a neutralized concrete structure,
콘크리트 구조물의 화학적 부식 및 중성화되지 않은 콘크리트 구조물의 내부에 도달되도록 콘크리트 구조물의 표면에 주입홀을 천공 또는 주입홈을 형성하는 사전처리단계;A pretreatment step of piercing an injection hole or forming an injection hole on the surface of the concrete structure so as to reach the inside of the chemical structure of the concrete structure and the non-neutralized concrete structure;
상기 주입홀 또는 주입홈에 pH 5.0∼12.0의 알칼리부여성 수용액이 충전된 주입장치를 설치하는 주입장치 설치단계;A step of installing an injection device in which the injection hole or the injection groove is filled with an aqueous alkali solution having a pH of 5.0 to 12.0;
상기 주입장치에 의해 주입홀 또는 주입홈을 통해 콘크리트 구조물내로 알칼리부여성 수용액을 가압주입하는 주입단계;An injection step of pressurizing the aqueous alkaline solution into the concrete structure through the injection hole or the injection hole by the injection device;
알칼리부여성 수용액이 주입되고 있는 콘크리트 구조물의 표면에 발수성 또는 방수성 표면처리재를 도포 마감하는 표면처리단계를 포함한다.
And a surface treatment step of applying a water repellent or waterproof surface treatment material to the surface of the concrete structure into which the aqueous alkali solution is injected.
또한, 본 발명은 주입단계와 표면처리단계 사이에, 화학적 침식에 의해 콘크리트 표면이 탈락되어 단면이 결손된 부위가 있을 경우, 단면복구용 모르타르를 소정두께로 도포하여 평탄하게 조정하는 단면복구 단계를 더 포함한다. The present invention also relates to a method of recovering a surface of a concrete, comprising the steps of: applying a mortar having a predetermined thickness to a surface of a concrete, .
또한, 상기 단면복구 단계는 단면복구용 모르타르 도포 전이나 도포 후에 금속이나 탄소섬유, 아라미드 섬유로 만든 봉형이나 각형, 또는 시트상의 각종 강도 보강재를 설치하여 콘크리트 구조물의 구조내력을 보강하는 보강단계를 더 포함한다. In addition, the step of repairing the section may include a reinforcing step of reinforcing the structural strength of the concrete structure by installing various strength reinforcement materials such as bar, square, or sheet made of metal, carbon fiber, or aramid fiber before or after applying the mortar for cross- .
또한, 본 발명은 알칼리부여성 수용액의 주입완료 후, 주입장치를 해체하고 주입홀 또는 주입홈을 표면처리재 또는 단면복구용 모르타르로 마감처리하는 후처리단계를 더 포함한다.
Further, the present invention further includes a post-treatment step of dismantling the injection apparatus and finishing the injection hole or the injection groove with the surface treatment material or the section recovery mortar after completion of the injection of the aqueous alkali solution.
상기 사전처리단계는 철근콘크리트 구조물(100)의 표면에서부터 내부로 진행되는 화학적 침식이나 중성화된 부분에 pH 5.0∼12.0 이내의 범위로 조성된 알칼리부여성 수용액을 가압주입하기 위한 주입장치(10)의 설치를 위한 단계로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 화학적 부식 및 중성화된 부분(140)의 깊이 이상으로 주입홀(110) 또는 주입홈(120)의 끝단이 도달되도록 즉, 콘크리트 구조물에서 아직까지 화학적 침식, 또는 중성화되지 않아 알칼리농도가 pH 10.0 이상을 유지하고 있는 건전한 콘크리트 부분(130)에 도달할 수 있도록 주입홀(110) 또는 연속된 그루브 형상의 주입홈(120)의 깊이(H)를 형성한다. The pretreatment step may include an
상기 주입홀 또는 주입홈의 개공 간격(D,W)은 콘크리트 내부의 세공조직의 상태(K, 일반적으로는 포로시미터, porosimeter로 누적 세공량 측정), 알칼리부여성 수용액의 주입압력(P), 주입시간(t) 등을 복합적으로 감안, 즉 D, W=
상기 주입홀(110)의 직경 또는 주입홈(120)의 폭은 3㎜ 이상을 구비하며 10㎜∼200㎜ 사이를 유지하도록 콘크리트 구조물에 형성된다. The diameter of the
즉, 상기 주입홀(110)은 일예로, 직경 3㎜ 이상의 콘크리트 드릴비트로 10㎜∼200㎜ 사이를 유지하며 일정간격으로 천공하여 주입홀을 개공할 수 있으며, 상기 주입홈(120)은 콘크리트 컷팅기로 10㎜∼200㎜ 사이를 유지하며 일정간격으로 폭(d1) 3㎜ 이상 바람직하게는 폭 5㎜ 이상의 연속된 형상을 구비하도록 형성할 수 있다. That is, the
또한, 상기 주입홀의 개공 직경(d)은, 주입장치로 도 4 에 도시된 바와 같이 외부장착형 주입장치가 장착될 경우, 직경 10㎜ 미만의 소구경용 드릴비트로 개공하는 것이 바람직하고, 주입장치로 도 5 에 도시된 바와 같이 내부장착형 주입장치가 장착될 경우, 주입장치의 크기(직경)을 감안하여 10㎜ 이상의 드릴비트로 개공하는 것이 바람직하며, 도 7 에 도시된 바와 같이, 봉타입 주입장치가 장착될 경우, 폭(d1) 5㎜ 이상의 연속된 주입홈(120)을 10㎜∼200㎜사이의 일정간격(W)으로 형성하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the drilling diameter d of the injection hole is formed by a drill bit having a diameter of less than 10 mm when the externally mounted injecting apparatus is mounted as shown in FIG. 4 by an injecting apparatus, 5, it is preferable to open the drill bit with a drill bit of 10 mm or more in consideration of the size (diameter) of the injection apparatus, and as shown in Fig. 7, when the rod type injection apparatus is mounted It is preferable to form the
상기 주입장치 설치단계는 콘크리트 구조물에 형성된 주입홀(110) 또는 주입홈(120)에 주입장치(10)를 설치하는 단계로, 상기 알칼리부여성 수용액(50)을 주입하는 주입장치(10)는 외부장착형 주입장치(20) 또는, 내부장착형 주입장치(30) 또는, 봉타입 주입장치(40)를 포함한다.
The injecting device installation step is a step of installing the
상기 외부장착형 주입장치(20)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물의 주입홀을 폐쇄하도록 설치되는 본체고정판(21)과, 상기 본체고정판(21)의 중앙구(22)를 관통하여 주입홀내로 주입구(23)가 위치하도록 설치되고 내부에 알칼리부여성 수용액(50)이 충전된 주입본체(24)와, 상기 주입본체(24)내로 수밀을 유지하도록 삽입되어 알칼리부여성 수용액(50)을 가압하는 가압부(25)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the externally-mounted
상기 가압부(25)는 주입본체(24)내로 수밀을 유지하도록 삽입설치되는 피스톤(26)과, 상기 피스톤에 일체로 형성된 가압판(27)과, 상기 가압판(27)과 본체고정판(21)에 양단에 설치되어 피스톤(26)을 가압하는 복수의 탄성복원재(28)를 포함하여, 탄성복원재(28)의 가압력에 의해 주입본체(24)내부의 알칼리부여성 수용액(50)이 주입구(23)를 통해 오랜시간에 걸쳐 서서히 콘크리트 구조물에 형성된 주입홀(110)내로 주입되도록 되어 있다. 이때, 상기 탄성복원재(28)는 스프링이나 고무줄 등과 같이 탄성복원력을 구비하는 것을 사용할 수 있다. The
즉, 상기 외부장착형 주입장치(20)는 본체 고정판(21)의 중앙에 형성된 중앙구(22)를 콘크리트의 주입홀(110)에 맞추어 에폭시 등의 접착제나 실링재, 또는 스크류 나사 등과 같은 고정철물 등의 고정수단(60)으로 콘크리트 구조물(100)의 표면에 붙이거나 고정하고, 상기 고정된 본체 고정판의 중앙구를 통하여 주입홀내로 주입구(23)가 위치하도록 주입본체(24)를 설치한 후, 가압부(25)를 연결설치하여, 주입본체(24)내 알칼리부여성 수용액(50)이 주입홀(110)내로 서서히 주입되도록 되어 있다.
In other words, the externally-mounted
상기 내부장착형 주입장치(30)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 주입본체(34)가 콘크리트 구조물의 주입홀(110)내로 삽입장착되고, 일체로 형성된 본체고정판(31)이 콘크리트 구조물(100)의 표면에 고정설치되며, 내부에 알칼리부여성 수용액(50)이 저장된 주입본체(34)는 주입본체(34)내로 기밀을 유지하도록 삽입되어 알칼리부여성 수용액(50)을 가압하는 가압부(35)를 포함하나, 가압부(35)의 설치위치에 따라 다음의 2종류가 있다. 5, the
먼저 도 5 의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 주입본체(34)만 주입홀(110)내로 삽입장착되고, 가압부(35) 즉, 주입본체(34)내로 수밀을 유지하도록 삽입설치되는 피스톤(36)과, 상기 피스톤(36)에 일체로 형성된 가압판(37)과, 상기 가압판(37)과 주입본체의 본체고정판(31)에 양단이 설치되어 피스톤(36)을 가압하는 복수의 탄성복원재(38)는 주입홀(110) 외부에 설치되어, 탄성복원재(38)의 가압력에 의해 주입본체(34)내부의 알칼리부여성 수용액이 주입구(33)를 통해 서서히 주입홀(110)내로 주입되도록 되어 있다. 5 (a), only the injection
다른 하나는 도 5 의 (b)에 도시된 바와 같이, 본체고정판과 주입본체가 일체로 형성되어 주입홀(110)내에 삽입설치되어, 주입본체(34)내로 수밀을 유지되도록 피스톤(36a)이 설치되고, 상기 피스톤(36a)과 주입본체(34)에 양단이 연결설치되도록 탄성복원재(38a)가 설치되어, 탄성복원재(38a)의 가압력에 의해 주입본체(34)내의 알칼리부여성 수용액(50)이 주입본체의 주입구(33a)를 통해 서서히 주입홀(110)내로 주입되도록 설치할 수 있다.
5 (b), the main body fixing plate and the injection main body are integrally formed and inserted into the
또한 상기 외부장착형 주입장치(20) 또는 내부장착형 주입장치(30)는 주입본체와 연결되도록 가압부에 보충본체(70)가 더 설치될 수 있다. 도 6 은 내부장착형 주입장치(30)에 보충본체(70)가 설치된 상태가 도시된 것으로, 가압판(27) 및 피스톤(26)을 관통하여 주입본체(24)내로 알칼리부여성 수용액(50)이 공급될 수 있도록 가압판(27)에 일체로 보충본체(70)가 연결설치되어 있다. Further, the supplemental
이와 같은 보충본체(70)는 주입본체(24) 내부의 알칼리부여성 수용액(50)이 부족할 경우, 외부에서 추가로 알칼리부여성 수용액(50)이 용이하게 보충되도록 함으로써, 콘크리트 구조물내로 장기간 동안 알칼리부여성 수용액(50)의 연속주입이 가능하도록 할 수 있다.
Such a replenishing
상기 봉타입 주입장치(40)는 연속형상을 구비하는 주입홈(130)에 장착되는 것으로, 도 7 에 도시된 바와 같이, 복수개의 주입구(43)가 형성되고 내부에 알칼리부여성 수용액(50)이 저장된 봉관(44)과, 상기 봉관(44)에 연결설치되어 봉관(44)내의 알칼리부여성 수용액(50)을 가압하는 가압수단(45)을 포함한다. 7, a plurality of
이와 같이 구성된 봉타입 주입장치(40)는 내부가 비어있고 외주부에 소정 간격으로 복수의 주입구(43)가 구멍이 뚫려 있는 봉관(44)을 주입홈(120)내로 삽입하고, 합성고분자계 실링재나 시멘트 모르타르 등의 메움재(80)로 주입홈(120)을 메워 봉관(44)을 고정하고, 상기 봉관(44)내로 알칼리부여성 수용액이 가득 차도록 주입한 후, 스프링이나 고무줄, 피스톤 등이 연결설치된 피스톤을 포함하는 가압수단, 또는 에어 컴프레셔 등의 가압수단에 의해 가압하여, 봉관(44)내의 알칼리부여성 수용액이 오랜 시간에 걸쳐 서서히 주입홈(120)을 통해 콘크리트 구조물내로 주입되도록 되어 있다.
The rod-type injector 40 having the above-described structure is inserted into the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 주입장치(10)의 가압압력(P)은 특별히 한정되는 것은 아니나, 아래 [식1]에서와 같이 콘크리트 내부의 세공조직(K)의 상태, 주입시간(t) 등을 복합적으로 감안하여 결정할 수 있다. The pressurizing pressure P of the
[식1] 
[Formula 1]
상기 알칼리부여성 수용액(50)은 실란화합물과 희염산, 알칼리금속염 등의 이온이 용해되어 pH 5.0∼12.0 이내의 범위로 조성된 것으로, 실란화합물 1∼30wt%에 나머지가 산성수용액 또는 중성의 물로 이루어진 수용액 100중량부에, 규산염화합물 0.5∼20중량부, 금속산화물 0.5∼15중량부가 첨가되어, pH 5.0∼12.0 범위를 구비하도록 조정된 수용액이다.The alkaline female aqueous solution (50) is prepared by dissolving a silane compound and ions such as dilute hydrochloric acid and an alkali metal salt in the pH range of 5.0 to 12.0. The aqueous solution is composed of 1 to 30 wt% of the silane compound and the remainder is an acidic aqueous solution or neutral water 0.5 to 20 parts by weight of a silicate compound and 0.5 to 15 parts by weight of a metal oxide are added to 100 parts by weight of an aqueous solution and adjusted to have a pH of 5.0 to 12.0.
즉, 상기 알칼리부여성 수용액은 R1nSi(OR2)4-n(단, R1은 메틸, 에틸, 아밀, 페닐, 또는 비닐, R2는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 아세틸이며, n은 13의 정수임)로 나타내어지는 올가노알콕시실란(ORGANOALKOXYSILANES) 또는, 올가노아세톡시실란(ORGANOACETOXYSILANES)중 적어도 하나 이상의 실란화합물 1∼30wt%를 산성수용액 또는 중성의 물에 가수분해시켜 조성한 수용액 100 중량부에 대하여, 수용성 규산 리튬(LITHIUM), 수용성 규산칼륨 및 수용성 규산나트륨중, 적어도 하나 이상의 규산염 화합물을 0.5∼20중량부를 첨가하여 용해시키고, 상기 알칼리성 수용액에 용해되는 산화아연, 산화 알루미늄(ALUMINUM), 산화 안티몬(ANTIMON) 및 산화 텅스텐중 적어도 하나이상의 금속 산화물 0.5∼15 중량부를 용해시켜 pH 5.0∼12.0 범위를 구비하도록 조정된 수용액이다.That is, the alkaline female aqueous solution is a mixture of R1nSi (OR2) 4-n wherein R1 is methyl, ethyl, amyl, phenyl or vinyl, R2 is methyl, ethyl, propyl, butyl or acetyl, To 100 parts by weight of an aqueous solution prepared by hydrolyzing 1 to 30 wt% of at least one silane compound selected from the group consisting of organosiloxane silanes (ORGANOALKOXYSILANES) or organoacetoxysilanes represented by the following formula (1) with an acidic aqueous solution or neutral water, 0.5 to 20 parts by weight of at least one silicate compound selected from the group consisting of lithium silicate (lithium), water-soluble potassium silicate and water-soluble sodium silicate is added and dissolved, and zinc oxide, aluminum hydroxide, antimony oxide dissolved in the alkaline aqueous solution, ) And tungsten oxide in an amount of 0.5 to 15 parts by weight and at a pH of 5.0 to 12.0.
상기 실란화합물은 일예로, CH3Si(OCH3)3, CH3Si(OC2H5)3, (CH3)2Si(OCH3)2, C2H5Si(OC2H5)3n-C5H11Si(OC2H5)3, C6H5Si(OC2H5)3CH2=CHSi(OCH3)3, CH2=CHSi(OC2H5)3CH2 =CHSi(OCOCH3)3 등을 사용할 수 있다. The silane compounds as an example, CH 3 Si (OCH 3) 3, CH3Si (OC 2 H 5) 3, (CH 3) 2 Si (OCH 3) 2, C 2 H 5 Si (OC 2 H 5) 3 nC 5 H 11 Si (OC 2 H 5 ) 3 , C 6 H 5 Si (OC 2 H 5 ) 3 CH 2 ═CHSi (OCH 3 ) 3 , CH 2 ═CHSi (OC 2 H 5 ) 3 CH 2 ═CHSi OCOCH 3 ) 3 may be used.
이때, 상기 산성수용액은 공지의 산성수용액을 의미하므로, 상세한 설명은 생략한다.At this time, the acidic aqueous solution means a known acidic aqueous solution, and a detailed description thereof will be omitted.
상기 알칼리부여성 수용액은 pH 5.0 미만이 될 경우, 알칼리부여 효과가 급격하게 저하되고, 실질적으로 알칼리부여에 효과를 발휘하는 알칼리성 금속염 이온양이 급격하게 저하되어, 알칼리를 전혀 회복시키지 못하는 결과를 초래할 수 있다. When the pH of the aqueous alkali solution is less than 5.0, the effect of imparting alkali is drastically reduced, and the amount of the alkali metal salt ion that substantially exerts an effect on imparting the alkali is drastically lowered, resulting in failure to recover alkali at all .
또한, 상기 알칼리부여성 수용액은 pH가 12.0을 초과하게 될 경우, 이와 같은 과도한 알칼리는 알칼리실리카 반응을 촉진하여 중성화 보수라는 목적은 달성할 수 있으나, 전체적으로 좋지 않은 영향을 주게 되는 문제점이 있다. In addition, when the pH of the aqueous alkaline solution is more than 12.0, such an excessive alkali accelerates the alkali silica reaction to achieve the object of neutralization repair, but it has a problem that it adversely affects the whole.
상기와 같은 알칼리부여성 수용액의 조성비는 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 즉 중성화 등 화학적으로 침식된 콘크리트 구조물을 보수하기 위해서는 콘크리트 세공내부의 상실된 알칼리성분의 회복과, 알칼리성분의 상실로 인해 파손된 세공의 강화가 필수적이며, 이를 위한, 즉 각종 이온교환 등 화학적인 반응을 통하여 알칼리 부여 및 세공조직을 강화시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
In order to repair the chemically eroded concrete structure such as neutralization, the composition ratio of the alkaline aqueous solution of the above-mentioned alkaline solution should be such that the alkaline component lost in the concrete pores is recovered and the alkaline component is damaged due to the loss of the alkaline component Strengthening of pores is essential, and for this purpose, it is intended to strengthen alkaline imparting and pore structure through chemical reaction such as various ion exchange.
상기 표면처리단계는 알칼리부여성 수용액이 가압주입되고 있는 콘크리트 구조물에 발수성 또는 방수성 표면처리재를 도포하여 콘크리트 구조물의 표면을 처리하는 단계로,Wherein the surface treatment step is a step of treating the surface of the concrete structure by applying a water repellent or waterproof surface treatment material to the concrete structure into which the aqueous alkaline solution is injected,
알칼리부여성 수용액에 의해 화학적 침식이나 중성화된 부위의 알칼리가 회복되고 세공조직 강화에 의해 강도가 향상된 콘크리트 구조물에 있어서, 그 효과가 충분히 지속 및 발휘되도록 또는, 부식성 가스나 물이 콘크리트에 유입되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키기 위하여, 콘크리트 구조물의 표면에 발수성 또는 방수성 표면처리재(90)가 붓이나 롤러, 스프레이 등에 의해 0.1㎜∼5.0㎜ 정도의 두께가 되도록 소정량 도포된다. 이때, 상기 발수성 또는 방수성 표면처리재는 본 발명에 따른 보수공법을 적용하는 전체 면적에 도포된다. In a concrete structure in which the alkali is restored by chemical attack or neutralization by an aqueous alkali solution and the strength is enhanced by strengthening the pore structure, the effect is sufficiently maintained and exerted, or the corrosive gas or water is introduced into the concrete A water repellent or waterproof
상기 발수성 표면처리재는 발수성이 있는 올가노에톡시실란이나 메톡시실란, 아세톡시실란 등과 같은 실란화합물 6∼15wt%, 여기에 콘크리트 표면 함침하여 표면강도를 향상시킬 수 있는 규산염 화합물 25∼35wt%를 용해시키고, 나머지를 물로 하여 형성된 것을 도포한다. 상기 발수성 표면처리재는 붓이나 로울러, 또는 스프레이 등을 사용하여 콘크리트 표면에 충분히 함침될 수 있는 양, 즉 0.3L/㎡∼0.5L/㎡ 정도로 도포된다.
The water-repellent surface treatment material is a water-repellent surface treatment material comprising 6 to 15% by weight of silane compounds such as organosilane, methoxysilane and acetoxysilane having water repellency, 25 to 35% by weight of a silicate compound capable of improving surface strength by impregnation with concrete surface Dissolve in water and apply the formed product with the remainder in water. The water repellent surface treatment material is applied in an amount that can be sufficiently impregnated on the concrete surface using a brush, a roller, a spray or the like, that is, about 0.3L / m 2 to about 0.5L / m 2.
상기 방수성 표면처리재는 실리콘 수지, 아크릴수지, EVA 수지화합물, 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르계열 등의 합성수지를 주성분으로 하여 조성된 것을 사용할 수 있으며, 마감재를 붓이나 롤러, 스프레이 등을 사용하여 0.1㎜∼5.0㎜ 정도의 두께가 되도록 도포된다.
The waterproof surface treatment material may be a material composed mainly of a synthetic resin such as silicone resin, acrylic resin, EVA resin compound, urethane, epoxy, polyester, and the like. So as to have a thickness of about 5.0 mm.
상기와 같이 이루어진 본 발명은 콘크리트 구조물에 있어서, 화학적 부식이나 중성화된 부위를 관통하여 건전한 부위까지 도달하도록 주입홀이 개공되거나, 연속된 주입홈이 형성된 부위를 통하여, 알칼리부여성 수용액이 장기간에 걸쳐 가압 주입되게 되면, 도 8 에 도시된 바와 같이, 콘크리트 내부에 있는 연속된 세공을 통한 가압침투류(흐름), 또는 모세관류(흐름)에 의해 알칼리부여 수용액은 주변으로 서서히 침투확산되어, 화학적침식이나 중성화 등에 의해 생긴 공극내의 각종 산성 결정체(H2SO4, H2SO3, Na2CO3 등)를 유리 반응 등에 의해 용해, 환원 반응 등을 통하여 알칼리성으로 환원(Na+, Ca2+ 등) 회복시키고, 또한 결정성 고형물을 형성, 공극을 채워 강도를 회복시키게 된다.
According to the present invention as described above, in the concrete structure, the injection hole is opened so as to penetrate the chemically-corroded or neutralized portion to reach a healthy site, or the alkali- As shown in Fig. 8, the pressurized infiltration (flow) through the continuous pores in the concrete or the capillary flow (flow) causes the alkali-imparting aqueous solution to slowly permeate and diffuse to the periphery, And various acidic crystals (H 2 SO 4 , H 2 SO 3 , Na 2 CO 3 and the like) is reduced to alkaline (Na + , Ca 2+, etc.) through dissolution and reduction reaction by free reaction or the like, and crystalline solids are formed and the voids are filled to restore strength.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
실시예 1Example 1
1. 시험체의 제작 : 1. Preparation of specimen:
포틀랜트 시멘트와 모래(표준사)의 중량비가 1:3, 물시멘트비(W/C)가 각각 40%, 50%, 60%, 70%가 되도록 배합한 시멘트 모르타르를 형틀에 타설하고, 24시간 경과 후 탈형하여 수온 약 18℃로 일정하게 유지되도록 한 양생수조에서 28일간 양생하여, 도 9 의 (a)에 도시된 바와 같이 폭 40㎜, 너비 40㎜, 길이 300㎜의 시험체를 형성하였다.Cement mortar mixed with Portland cement and sand (standard yarn) at a weight ratio of 1: 3 and water cement ratio (W / C) of 40%, 50%, 60% and 70% After the lapse of time, it was demineralized and cured for 28 days in a curing water tank kept constant at a water temperature of about 18 ° C to form a specimen having a width of 40 mm, a width of 40 mm and a length of 300 mm as shown in FIG. 9 (a).
상기와 같이 형성된 시험체를 CO2 농도 5%, 온도 23ㅁ2℃, 습도 60%(RH)로 조절한 촉진 중성화 시험조에 넣어 12주 촉진 중성화시킨 후, 도 9 의 (b)에 도시된 바와 같이, 시험체 끝에서부터 25㎜ 들어간 지점을 절개하고, 그 절개면에 페놀프탈레인 1% 용액(에틸알코올 98% 수용액)을 분사하여 전체가 중성화되어 있음(적갈색 변색 없음)을 확인하였다. The test sample thus formed was placed in a facilitated neutralization test tank adjusted to a CO 2 concentration of 5%, a temperature of 23 ° C 2 ° C and a humidity of 60% (RH) to 12-week accelerated neutralization, , A
이와 같이 중성화된 시험체에 대하여, 도 9 의 (c)에 도시된 바와 같이, 25㎜가 절개된 시험체 끝부분으로부터 50㎜ 들어간 위치로부터 각각 50㎜가 되도록 구획한 가운데에 직경 5㎜의 드릴비트로 깊이 20㎜에 도달하도록 개공(5개소)하여 주입홀을 각각 형성하였다.
As shown in Fig. 9 (c), the thus neutralized specimens were divided into 50 mm each from a position of 50 mm from the end of the 25 mm cut test specimen, and a depth of 5 mm (Five holes) so as to reach 20 mm, thereby forming injection holes.
2. 알칼리부여제 제조 및 가압주입2. Preparation of alkalizing agent and pressurized injection
도 10 에 도시된 바와 같이, 개공한 주입홀 가운데에 오도록 주입장치를 고정하고, 상기 주입장치에 알칼리부여성 수용액(50㎖)을 채워 넣은 후, 가압부에 의해 가압(약 0.09bar)하여 주입홀내로 알칼리부여성 수용액을 주입하였다. As shown in FIG. 10, the injection device was fixed so as to be in the center of the pierced injection hole, the injection device was filled with 50 ml of the alkali aqueous solution, and then pressurized (about 0.09 bar) An aqueous alkali solution was injected into the hole.
이때, 상기 알칼리부여성 수용액은 중성(pH 약 7.0)의 용액(75wt%)에 올가노에톡시실란(3wt%)을 가수 분해시킨 수용액 100중량부에 수용성 규산리튬 화합물 20중량부와 산화아연 2중량부를 더 첨가 용해시켜 pH 10.5로 조성한 것을 사용하였으며, 상기 가압부는 주입본체와 가압판에 양측이 연결되도록 고무줄을 설치하여 가압(약 0.09bar)주입을 시작하였다.
At this time, 20 parts by weight of a water-soluble lithium silicate compound and 2 parts by weight of zinc oxide (2 wt%) were added to 100 parts by weight of an aqueous solution obtained by hydrolyzing oligoethoxysilane (3 wt%) into a neutral (pH of about 7.0) solution (75 wt% And a pressure of about 0.09 bar was started by providing a rubber band so that both sides of the pressure body were connected to the injection body and the pressure plate.
3. 알칼리회복 효과의 확인 :3. Confirmation of alkali recovery effect:
알칼리부여성 수용액이 완전히 주입되어 없어지면, 주입본체에 다시 50㎖ 를 보충 충전하면서 4주가 경과한 시점에 주입장치를 제거하였으며, 도 10 의 (b)에 도시된 바와 같이, 가운데(개공부)에서 양측으로 각각 25㎜ 벗어난 지점을 절개하여, 페놀프탈레인 용액을 분사한 후, 적갈색으로 변색되는 부분의 크기(a1, b1, c1, d1, a2, b2, c2, d2)를 측정, 기록하였다. 그 결과는 아래 [표1]에 나타내었다. ([표1]에서 소수점 이하는 반올림하여 표시를 생략함)When the alkaline female aqueous solution was completely injected and lost, the injection device was removed at the time when 4 weeks had elapsed while supplementing 50 ml of the injection body again. As shown in FIG. 10 (b) (A1, b1, c1, d1, a2, b2, c2, and d2) of reddish brown color were measured and recorded after spraying a phenolphthalein solution. The results are shown in Table 1 below. (Rounded to the nearest decimal place in [Table 1] is omitted)
[표1][Table 1]
위의 [표1]에서와 같이, 알칼리부여성 수용액을 가압주입한 후, 4주가 경과되면 완전히 중성화된 시험체 가운데 부분으로부터 적갈색으로 알칼리 변색영역이 생겨나기 시작함을 알 수 있으며, 이후 시간이 8주, 12주, 16주 및 20주로 경과 및, 알칼리부여성 수용액의 주입량이 늘어나게 되면, 알칼리변색 영역이 외부로 점차 늘어남을 알 수 있다. 또한, 시험체의 물시멘트비(W/C)가 클수록, 즉 압축강도가 작을수록(공극량이 많을수록) 알칼리변색역역의 크기가 더 빨리 커짐을 알 수 있다.
As shown in [Table 1], it can be seen that when the alkali solution is injected under pressure, the alkali discoloration area begins to be formed from the portion of the completely neutralized specimen after 4 weeks, When the injected amount of the aqueous alkali solution was increased, the alkaline discoloration area gradually increased to the outside. In addition, it can be seen that the larger the water cement ratio (W / C) of the test piece, that is, the smaller the compressive strength (the larger the void amount), the faster the size of the alkali discoloration range becomes.
실시예2Example 2
아래 [표2]와 같이 pH와 용질의 성분이 서로 다른 수용액을 제조하여 실시예1과 같은 방법으로 주입장치에 의해 수용액을 4주, 8주, 20주간 가압주입한 후, 알칼리 변색영역을 측정하였으며, 그 결과를 [표3]에 나타내었다. An aqueous solution having different pH and solute components was prepared as shown in Table 2 below. The aqueous solution was injected by the injection device in the same manner as in Example 1 for 4 weeks, 8 weeks, and 20 weeks, And the results are shown in Table 3.
이때, 시험체는 실시예1 의 물시멘트비(W/C) 50% 시멘트 모르타르에 의해 형성된 시험체를 사용하였다.At this time, the test specimen was a specimen formed of 50% cement mortar of water cement ratio (W / C) of Example 1.
[표2][Table 2]
[표3][Table 3]
위의 [표3]에서와 같이, B용액, 즉 중성의 물만 주입할 경우, 알칼리가 회복되는 효과를 확인할 수 없는 반면, 나머지 용액을 주입하였을 경우, 아주 약간의 알칼리회복효과를 나타내는 C용액을 포함하여 전체가 알칼리회복에 기여할 수 있음을 알 수 있었으며, 그 경향은 pH 약 5.6으로 조성한 산성의 물을 사용한 수용액의 A용액> D용액> E용액> C용액의 순서로 나타났다.As shown in [Table 3] above, when the B solution, that is, only neutral water, is injected, the effect of recovering the alkali can not be confirmed. On the other hand, when the remaining solution is injected, The results showed that the whole solution could contribute to alkaline recovery. The tendency was the order of A solution> D solution> E solution> C solution of aqueous solution with acidic water having a pH of about 5.6.
또한 상기 실시예1 에서 제조한 알칼리부여 수용액의 효과와 A용액의 효과가 거의 유사한 것을 확인할 수 있었다. 이는 시멘트 모르타르의 CO2와의 중화반응(중성화, CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O)에 의해 생성된 탄산칼슘 고형분(CaCO3)이 Ca+와 CO3 -로 전리된 다음, A의 산성수용액에 용해되어 있는 Na+와 이온결합(Na2CO3)한 다음, 같이 용해되어 있는 2HCl과 유리반응(CO2↑+H2O+2NaCl)하는 속도와, pH 약 10.5로 조성된 알칼리성 금속수용액의 확산(가압 및 농도)에 의한 알칼리부여 속도와 거의 유사하기 때문으로 판단된다.
It was also confirmed that the effect of the alkali-imparting aqueous solution prepared in Example 1 and the effect of the solution A were almost similar. This is because the calcium carbonate solids (CaCO 3 ) produced by the neutralization reaction (neutralization, CO 2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O) of the cement mortar with CO 2 are converted to Ca + and CO 3 - (CO 2 ↑ + H 2 O + 2NaCl) with 2HCl dissolved in the same solution after the ionic bond (Na 2 CO 3 ) with Na + dissolved in the acidic aqueous solution of A, It is judged to be similar to the rate of alkali application due to the diffusion (pressurization and concentration) of the alkaline metal aqueous solution.
실시예3Example 3
각종 염화물 등에 의해 화학적으로 침식된 세공조직을 강화시켜 강도향상에 기여하는 정도를 확인하기 위해, 상기 실시예1 의 물시멘트비(W/C) 70%의 시멘트 모르타르를 대표적으로 한 시험체를 제작한 다음, 황산염(Na2SO4) 10% 수용액에 4주간 침적시킨 후, 20주 상온에 방치해 둔 40㎜ㅧ40㎜ㅧ50㎜가 되도록 절단(콘크리트 커터)한 시험체 5개(plain이라고 함)와, 같은 크기로 절개한 시험체 5개를 실시예1 과 같은 방법으로 개공하고, 실시예1에서 제조한 것과 동일한 알칼리부여제를 20주 가압주입한 시험체를 사용하여 압축강도를 측정하여 비교하였으며, 그 결과를 [표4]에 나타내었다. In order to confirm the extent to which the pore structure chemically eroded by various chlorides or the like is strengthened to contribute to the improvement in strength, a representative sample of cement mortar having a water cement ratio (W / C) ratio of 70% , 5 specimens (plain) with 40 mm ㅧ 40 mm ㅧ 50 mm cut (concrete cutter) placed in a 10% aqueous solution of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) for 4 weeks and then left at room temperature for 20 weeks , 5 pieces of the test pieces cut in the same size were opened in the same manner as in Example 1 and the compressive strengths were measured and compared by using a test piece injected with the same alkali imparting agent as that prepared in Example 1 for 20 weeks, The results are shown in Table 4.
[표4][Table 4]
위의 [표4]에서와 같이, 전반적으로 plain 시험체와 비교하여 알칼리부여성 수요액을 가압주입한 시험체의 압축강도가 약 38% 정도 더 높은 것으로 나타나고 있으며, 이는 시험체 중의 Ca(OH)2 등과 같은 수산화물의 경화체와 황산염과의 반응에 의해 생성된 석고(CaSO4·2H2O)의 용출로 생성된 시멘트 모르타르의 공극을, 주입한 알칼리부여성 수용액이 3CaO·SiO2+H2O→3CaO·2SiO2+3Ca(OH)2, 또는 2CaO·SiO2+H2O→3CaO·2SiO2+Ca(OH)2, 등과 같은 화학(주로 수화)반응을 하여 세공내부에 에트링가이트나 모노설페이트 등과 같은 수화물을 새로이 생성, 세공조직을 치밀화시켰기 때문으로 판단된다.As shown in Table 4 above, the overall compressive strength of the test piece was pressurized injection of alkali part female suyoaek appears to be approximately 38% higher as compared to the plain specimens and which, such as Ca (OH) 2 in the test sample the pores of the cement mortar produced by the elution of the gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) generated by the reaction of the hydroxide cured with sulfate, the injected alkali part female aqueous 3CaO · SiO 2 + H 2 O → 3CaO · (Mainly hydration) reaction such as 2SiO 2 + 3Ca (OH) 2 or 2CaO.SiO 2 + H 2 O → 3CaO 2SiO 2 + Ca (OH) 2 , It is believed that the same hydration was created and the pore structure was densified.
상기 반응식은 알칼리부여성 수용액에서 이온전리된 Ca, O, Si, H+, OH-등이 결합하는 과정에 생기는 반응식을 표현한 것이다.
The above reaction formula represents a reaction formula generated in the process of ion-ion-implanted Ca, O, Si, H + , OH -, etc. in the aqueous alkaline solution.
실시예4 Example 4
물시멘트비 50%로 배합설계한 시멘트 모르타르를 대상으로 실시예1 과 실시예2 에서와 같은 방법으로 20주 알칼리부여성 수용액을 가압주입한 시험체를 실시예1 의 촉진 중성화 시험, 즉 CO2농도 5%, 온도 23ㅁ2℃, 습도 60%(RH)로 조절한 촉진 중성화 시험조에 넣어, 12주 동안 촉진 중성화시킨 후, 페놀프탈레인 1% 용액을 분사하여 알칼리변색역역을 확인하였으며, 그 결과는 [표5]에 나타내었다. A cement mortar having a water cement ratio of 50% was subjected to the accelerated neutralization test of Example 1, that is, the CO 2 concentration of 5% by weight, in the same manner as in Example 1 and Example 2, %, A temperature of 23 ° C and a humidity of 60% (RH). After 12 weeks of accelerated neutralization, a 1% solution of phenolphthalein was sprayed to confirm the discoloration of the alkali, 5].
이때, 실시예1 에서 제조한 알칼리부여성 수용액을 가압주입한 시험체에 대해서는 촉진 중성화 시험을 실시하기 전, 표면에 발수성이 있는 보호제로 중성(pH 약 7.0)의 물(70wt%)에 올가노에톡시실란을 10wt% 첨가, 약 1시간 정도 상온에서 가수 분해시킨 수용액에 수용성 규산나트륨 화합물(20wt%)을 첨가, 용해시켜 만든 수용액(이하 발수제라 함)을 도포한 것과, 방수성이 있는 우레탄(이하 방수제라 함)을 1㎜ 두께로 도포한 것을 추가하여 시험체로 사용하였다. At this time, for the test specimen injected with the aqueous alkali solution prepared in Example 1, neutral (pH of about 7.0) water (70 wt%) as a water-repellent protective agent on the surface was applied to the surface (Hereinafter referred to as " water repellent agent ") prepared by adding and dissolving a water-soluble sodium silicate compound (20 wt%) to an aqueous solution hydrolyzed at room temperature for about 1 hour by adding 10 wt% A waterproofing agent) was applied to a thickness of 1 mm.
[표5][Table 5]
위의 [표5]에서, 대부분 시험체의 알칼리변색영역은 20주 가압주입한 후와 비교하여 줄어들기는 하였으나, 완전히 중성화되지는 않았으며, 특히 실시예1 에서 제조한 알칼리부여성 수용액과, 실시예2 에서 제조한 산성 수용액을 사용하여 제조한 A용액의 경우, 알칼리회복성과 비례하여 알칼리성 보지능력(중성화 저항성)도 향상됨을 알 수 있으며, 또한 발수제나 방수제를 표면에 도포하여 두면 보다 내구성이 향상됨을 알 수 있다.
In the above Table 5, although the alkali discoloring area of the test specimen was decreased compared with that after 20 weeks of injection, it was not completely neutralized. In particular, the alkaline discoloration area of the test specimen, In the case of the A solution prepared by using the acidic aqueous solution prepared in 2, the alkaline retention ability (neutralization resistance) was improved in proportion to the alkali recovery, and the durability was improved by applying the water repellent or the water repellent to the surface Able to know.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
(10) : 주입장치 (20) : 외부장착형 주입장치
(21,31): 본체고정판 (22) : 중앙구
(23,33,43): 주입구 (24,34) : 주입본체
(25,35,45): 가압부 (26,36,36a): 피스톤
(27,37) : 가압판 (28,38,38a): 탄성복원재
(30) : 내부장착형 주입장치 (40) : 봉타입 주입장치
(44) : 본관 (50) : 알칼리부여성 수용액
(60) : 고정수단 (70) : 보충본체
(80) : 메움재
(90) : 발수성 또는 방수성 표면처리재
(100) : 콘크리트 구조물 (110) : 주입홀
(120) : 주입홈 (130) : 건전한 콘크리트 부분
(140) : 화학적부식 및 중성화된 부분(10): injection device (20): externally mounted injection device
(21, 31): Main body fixing plate (22): Center hole
(23, 33, 43): injection port (24, 34): injection body
(25, 35, 45): pressing portions (26, 36, 36a): piston
(27, 37): pressure plate (28, 38, 38a): elastic restoring member
(30): Internally mounted injection device (40): Rod type injection device
(44): Main pipe (50): Alkali part female aqueous solution
(60): fixing means (70): supplementary body
(80): Filling material
(90): a water repellent or waterproof surface treatment material
(100): Concrete structure (110): Injection hole
(120): injection groove (130): a sound concrete part
(140): chemical corrosion and neutralized part
Claims (12)
콘크리트 구조물의 화학적 부식 및 중성화되지 않은 콘크리트 구조물의 내부에 도달되도록 콘크리트 구조물의 표면에 주입홀을 천공 또는 주입홈을 형성하는 사전처리단계;
상기 주입홀 또는 주입홈에 pH 5.0∼12.0의 알칼리부여성 수용액이 충전된 주입장치를 설치하는 주입장치 설치단계;
상기 주입장치에 의해 주입홀 또는 주입홈을 통해 콘크리트 구조물내로 알칼리부여성 수용액을 가압주입하는 주입단계;
알칼리부여성 수용액이 주입되고 있는 콘크리트 구조물의 표면에 발수성 또는 방수성 표면처리재를 도포 마감하는 표면처리단계를 포함하되,
상기 주입홀 또는 주입홈의 개공 간격(D,W)은 콘크리트 내부의 세공조직의 상태(K, 일반적으로는 포로시미터, porosimeter로 누적 세공량 측정)에 따라 개공간격, 알칼리부여성 수용액의 주입압력(P), 주입시간(t)에 의해 아래 [식1]에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
[식1] D, W=
In the repair of chemical erosion and neutralized concrete structures;
A pretreatment step of piercing an injection hole or forming an injection hole on the surface of the concrete structure so as to reach the inside of the chemical structure of the concrete structure and the non-neutralized concrete structure;
A step of installing an injection device in which the injection hole or the injection groove is filled with an aqueous alkali solution having a pH of 5.0 to 12.0;
An injection step of pressurizing the aqueous alkaline solution into the concrete structure through the injection hole or the injection hole by the injection device;
And a surface treatment step of applying a water repellent or waterproof surface treatment material to the surface of the concrete structure into which the alkali part aqueous solution is injected,
The openings (D, W) of the injection holes or injection grooves are determined by the pore spacing according to the state of the pore structure in the concrete (K, generally measured by porosimeter and porosimeter) (P) and the injection time (t), according to the following formula (1): " (1) "
[Formula 1] D, W =
상기 주입홀 또는 주입홈은 직경(또는 폭) 3㎜ 이상을 구비하며 10㎜∼200㎜ 사이를 유지하도록 콘크리트 구조물에 형성되는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
Wherein the injection holes or injection grooves have a diameter (or a width) of 3 mm or more and are formed on the concrete structure so as to maintain the distance between 10 mm and 200 mm. The improvement of alkaline recovery and durability of the chemical erosion and neutralized concrete structure Repair method for.
주입장치는 외부장착형 주입장치 또는, 내부장착형 주입장치 또는, 봉타입 주입장치를 포함하되,
상기 외부장착형 주입장치는, 콘크리트 구조물의 주입홀을 폐쇄하도록 설치되는 본체고정판과, 상기 본체고정판의 중앙구를 관통하여 주입홀내로 주입구가 위치하도록 설치되고 내부에 알칼리부여성 수용액이 본체내에 충전된 주입본체와, 상기 주입본체내로 수밀을 유지하도록 삽입되어 알칼리부여성 수용액을 가압하는 가압부를 포함하고,
상기 내부장착형 주입장치는, 콘크리트 구조물의 주입홀내로 삽입장착되고 일체로 형성된 본체고정판이 콘크리트 구조물의 표면에 고정설치되며 내부에 알칼리부여성 수용액이 저장된 주입본체와, 상기 주입본체내로 기밀을 유지하도록 삽입되어 알칼리부여성 수용액을 가압하는 가압부를 포함하며,
상기 봉타입 주입장치는 복수개의 주입구가 형성되고 내부에 알칼리부여성 수용액이 저장된 봉관과, 상기 봉관에 연결설치되어 봉관내의 알칼리부여성 수용액을 가압하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
The injection device may include an externally mounted injection device, an internally mounted injection device, or a rod-type injection device,
The external mounting type injection device includes a main body fixing plate installed to close an injection hole of a concrete structure, a main fixing plate installed to locate the injection port through the central hole of the main body fixing plate and into the injection hole, And a pressurizing portion which is inserted to maintain watertightness into the injection body and pressurizes the alkaline female aqueous solution,
The internal injection type injection device comprises an injection body inserted into an injection hole of a concrete structure and integrally formed with a main body fixing plate fixed to a surface of a concrete structure and having an alkali aqueous solution inside thereof, And a pressing portion which is inserted and pressurizes the aqueous alkaline solution,
Wherein the rod type injection device comprises a syringe tube having a plurality of injection ports formed therein and containing an aqueous alkaline solution in the inside thereof and a pressurizing means connected to the syringe tube to pressurize the aqueous alkali solution in the syringe tube. And repair method to improve alkalinity and durability of neutralized concrete structure.
외부장착형 주입장치의 가압부는, 주입본체내로 수밀을 유지하도록 삽입설치되는 피스톤과, 상기 피스톤에 일체로 형성된 가압판과, 상기 가압판과 본체고정판에 양단이 설치되어 피스톤을 가압하는 복수의 탄성복원재를 포함하고,
내부장착형 주입장치의 가압부는, 주입본체내로 수밀을 유지하도록 삽입설치되는 피스톤과, 상기 피스톤에 일체로 형성된 가압판과, 상기 가압판과 주입본체의 본체고정판에 양단이 설치되어 피스톤을 가압하는 복수의 탄성복원재를 포함하거나, 주입본체내로 수밀을 유지하도록 삽입설치되는 피스톤과, 상기 피스톤과 주입본체에 양단이 연결설치되도록 알칼리부여성 수용액이 저장된 주입본체내에 설치되는 탄성복원재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 4,
The pressurizing portion of the externally mounted injection device includes a piston inserted and installed so as to maintain watertightness into the injection body, a pressure plate integrally formed with the piston, and a plurality of elastic restoring members provided at both ends of the pressure plate and the body fixing plate, Including,
The pressurizing portion of the internally mounted injection device includes a piston inserted and installed to maintain watertightness into the injection body, a pressure plate integrally formed on the piston, and a plurality of resilient members And a resilient restoring member provided in the injection main body in which the alkaline female aqueous solution is stored such that both ends of the piston and the injection main body are connected to each other, Repair method for alkaline recovery and durability improvement of chemical erosion and neutralized concrete structure.
상기 외부장착형 주입장치와 내부장착형 주입장치는, 가압부에 보충본체가 더 연결설치되되, 보충본체는 가압판 및 피스톤을 관통하여 주입본체내로 알칼리부여성 수용액을 공급할 수 있도록 가압판에 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method according to claim 4 or 5,
The external mounting type injecting apparatus and the internal mounting type injecting apparatus are further provided with a supplementary main body connected to the pressurizing section, the supplementary main body being integrally installed on the pressurizing plate so as to be able to supply the aqueous alkali solution into the injection main body through the pressurizing plate and the piston And a repair method for improving alkalinity and durability of a neutralized concrete structure.
상기 알칼리부여성 수용액은 실란화합물 1∼30wt%에 나머지가 산성수용액 또는 중성의 물로 이루어진 수용액 100중량부에, 규산염화합물 0.5∼20중량부, 금속산화물 0.5∼15중량부가 첨가되어, pH 5.0∼12.0 범위를 구비하도록 조정된 수용액인 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
The alkaline female aqueous solution is prepared by adding 1 to 30 wt% of the silane compound to 100 parts by weight of the aqueous solution of the remainder in an acidic aqueous solution or neutral water, 0.5 to 20 parts by weight of a silicate compound and 0.5 to 15 parts by weight of a metal oxide, Wherein said alkaline solution is an aqueous solution adjusted to have a pH of from 1 to 10.
상기 실란화합물은 R1nSi(OR2)4-n(단, R1은 메틸, 에틸, 아밀, 페닐, 또는 비닐, R2는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 아세틸이며, n은 13의 정수임)로 표현되는 올가노알콕시실란(ORGANOALKOXYSILANES) 또는, 올가노아세톡시실란(ORGANOACETOXYSILANES)중 적어도 하나 이상의 실란화합물이고,
상기 규산염 화합물은 수용성 규산 리튬(LITHIUM), 수용성 규산칼륨, 수용성 규산나트륨중, 적어도 하나 이상의 규산염 화합물이며,
상기 금속산화물은 산화아연, 산화 알루미늄(ALUMINUM), 산화 안티몬(ANTIMON), 산화 텅스텐 중 적어도 하나 이상의 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 7,
Wherein the silane compound is an organosiloxane represented by R1nSi (OR2) 4-n (wherein R1 is methyl, ethyl, amyl, phenyl or vinyl, R2 is methyl, ethyl, propyl, butyl or acetyl and n is an integer of 13) At least one silane compound selected from the group consisting of alkoxysilanes, organosiloxanes, organoxysilanes, and organoxysiloxanes,
The silicate compound is at least one silicate compound selected from among water-soluble lithium silicate (LITHIUM), water-soluble potassium silicate and water-soluble sodium silicate,
Wherein the metal oxide is at least one metal oxide selected from the group consisting of zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide and tungsten oxide, and a repair method for improving alkalinity and improving durability of the neutralized concrete structure.
상기 발수성 표면처리재는 발수성이 있는 올가노에톡시실란이나 메톡시실란, 아세톡시실란 등과 같은 실란화합물 6∼15wt%에 콘크리트 표면 함침하여 표면강도를 향상시킬 수 있는 규산염 화합물 25∼35wt%를 용해시키고, 나머지를 물로 하여 100wt%로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
The water repellent surface treatment material is prepared by dissolving 25 to 35 wt% of a silicate compound capable of improving the surface strength by impregnating concrete with 6 to 15 wt% of a silane compound such as organosilane, methoxysilane, or acetoxysilane having water repellency And 100 wt% of the remainder as water. The method for repairing alkalinity and improving the durability of the chemical erosion and neutralized concrete structure.
상기 방수성 표면처리재는 실리콘 수지, 아크릴수지, EVA 수지화합물, 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르계열 등의 합성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
Wherein the waterproof surface treatment material is made of a synthetic resin such as a silicone resin, an acrylic resin, an EVA resin compound, a urethane, an epoxy, a polyester, etc. A repair method for improving alkali resistance and durability of a chemical eroded and neutralized concrete structure.
주입단계와 표면처리단계 사이에, 화학적 침식에 의해 콘크리트 표면이 탈락되어 단면이 결손된 부위가 있을 경우, 단면복구용 모르타르를 소정두께로 도포하여 평탄하게 조정하는 단면복구 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.
The method of claim 1,
And a cross-section restoring step of applying a cross-sectional restoration mortar to a predetermined thickness and flattening the cross-section restoration mortar when there is a section where the cross-section of the concrete is detached due to chemical attack due to chemical erosion between the injection step and the surface treatment step To repair the alkalinity of the neutralized concrete structure and improve the durability.
상기 단면복구 단계는 단면복구용 모르타르 도포 전이나 도포 후에 금속이나 탄소섬유, 아라미드 섬유로 만든 봉형이나 각형, 또는 시트상의 강도 보강재를 설치하여 콘크리트 구조물의 구조내력을 보강하는 보강단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 침식 및 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성 회복 및 내구성 향상을 위한 보수공법.The method of claim 11,
The step of repairing the cross-section may further comprise reinforcing step of reinforcing the structural strength of the concrete structure by installing a rod-like, angular, or sheet-like strength reinforcement made of metal, carbon fiber, or aramid fiber before or after applying the mortar for cross- A repair method for alkaline recovery and durability improvement of chemical erosion and neutralized concrete structure.
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