KR101577558B1 - 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물이 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이의 지수판(止水板)이 설치되는 콘크리트 구조물 및 콘크리트의 균열 부위에 형성된 공간 또는 공극에 약액을 충전(充塡)시킴으로써 누수 부분을 완전히 차단할 수 있도록 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법에 관한 것이다.
나아가 본 발명은 시공 후에도 균열이 더 진행되는 것을 방지하므로 보수된 부분의 수명이 연장되어 내구성을 증가시키며, 급결제(急結劑)사용으로 인하여 응결시간이 3분 30초에 불과하므로 공사기간을 크게 단축할 수 있는 등 장점이 있다.

Description

콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법{Reparing and Water Proofing Method for Concrete Structure}

본 발명은 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물이 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이의 지수판(止水板)이 설치되는 콘크리트 구조물 및 콘크리트의 균열 부위에 형성된 공간 또는 공극에 약액을 충전(充塡)시킴으로써 누수 부분을 완전히 차단할 수 있도록 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법에 관한 것이다.

최근 산업의 급격한 발달로 인하여 인간생활에 편의를 제공하기 위한 다양한 구조물로서, 일반 주택이나 공공주택 이외에도 댐이나 교량, 지하철, 콘크리트 포장도로 및 터널 등과 같은 다양한 형태의 콘크리트 구조물이 제공되고 있다. 상기 콘크리트 구조물은 오랜 시간이 지나면 염해, 중성화, 노화 등으로 인해 손상이 표면에서 발생하기 시작하여 점차 깊숙한 부분까지 번지게 된다.

특히, 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이나 콘크리트에는 각종 외부환경의 변화나 진동, 자체의 하중 등에 의하여 공간 또는 공극과 같은 균열이 발생하는 경우가 빈번하였다. 이와 같은 콘크리트 구조물에 발생한 균열을 그대로 방치하면, 침수 또는 누수로 인하여 구조물의 내구성이 현저히 저하되고, 나아가 콘크리트 구조물이 붕괴되는 경우가 발생하기도 하였다.

기존의 콘크리트 구조물의 보수 또는 보강을 위한 공법은 보강재에 따라서 강판 보강공법, 섬유 시트 보강공법, 섬유판 보강공법으로 나누며, 시공방식에 따라서는 현장 함침보강, 압착보강, 접착보강, 매립보강 공법으로 나눌 수 있다.

이와 관련한 종래기술로서, 특허공보 특0180959호(1998. 12. 04.)에 건축 구조물의 방수공법이 소개되어 있는데, 이 발명은 구조물의 누수장소에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 삽입 단부가 왕관형으로 갈라지고 패킹이 끼워진 파이프를 끼워 고정시키며, 상기 파이프에 수용성 방수제, 지수제, 시멘트, 물을 혼합한 충전제를 압송하는 펌프의 호스로 연결하여 상기 펌프에 의해 충전제를 누수부로 압송 응고시킴으로써 건축물의 누수를 방지하게 되는 기술이다. 그러나 상기 발명은 직선형의 파이프를 깊숙한 부분까지 삽입하기 어려워 크랙 진행의 방지에는 어느 정도의 한계가 있다는 문제가 있다.

또한 등록특허 제10-1188742호(2012. 9. 28.)에는 “콘크리트 구조물에 발생된 크랙을 따라 단면이 'U'자 또는 'V'자를 가지는 홈을 형성하는 홈 형성 공정, 크랙 확산 방지공으로 크랙의 말단부 부분을 홈 폭의 1.5~3.0배의 지름을 가지는 원호로 처리하는 말단부 처리공정, 상기 홈과 크랙 말단부 주변을 청소하는 이물질 제거 공정, 상기 홈 및 홈 주변에 저점도의 고침투성 수성 프라이머를 침투시키고 건조하는 프라이머 도포 및 건조 공정, 상기 홈을 방수 페이스트로 메우고 건조 경화하는 공정, 상기 홈 주변을 면적을 단계적으로 확대하여 방수 페이스트의 도포와 건조를 반복하는 방수 페이스트의 도포 및 건조공정 및 상기 프라이머를 도포하여 건조 경화하여 구조물의 크랙 보수를 완료하는 공정을 포함하여 이루어지되, 상기 방수 페이스트는 시멘트 60~90중량%, 칙소화제로서 알루미나 또는 산화규소로 가공된 흄드 실리카 1~6중량%, 고형분 30% 기준의 합성수지 에멀젼 접착제 8 ~ 30중량%, 합성섬유 1~6중량%를 균일하게 혼합한 것임을 특징으로 하는 구조물의 방수 및 크랙 보수공법“이 개시되어 있다. 그러나 상기 발명은 프라이머 도포 및 경화, 방수 페이스트 홈 메우기, 방수 페이스트 도포 및 건조, 프라이머 도포 및 건조공정과 같이 여러 공정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고, 작업시간이 많이 소요되는 등 문제점이 있다.

따라서 신속한 시공이 가능하고, 공정이 간단하며, 보수 및 방수작업이 용이한 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법에 관한 기술개발이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 콘크리트 구조물이 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이의 지수판(止水板)이 설치되는 콘크리트 구조물 및 콘크리트의 균열 부위에 형성된 공간 또는 공극에 약액을 충전(充塡)시킴으로써 누수 부분을 완전히 차단할 수 있도록 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법의 제공을 그 과제로 한다.

본 발명은 (a) 콘크리트 구조물(1)(2)에 발생된 균열 부위를 깨끗이 정리하는 공정; (b) 깨끗이 정리된 균열 부위를 천공하는 공정; (c) 상기 천공(3)의 상,하 부위를 급결제인 초속경(超速硬) 시멘트를 사용하여 막는 공정; (d) 상기 천공(3)에 약액 주입장치(4)를 고정시켜 약액을 주입하는 공정으로 이루어지되, 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실될 때에는 약액은 고점도, 중점도, 저점도 약액의 순서로 주입하고, 이와 반대로 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실이 되지 않을 때에는 약액은 저점도, 중점도, 고점도 약액의 순서로 주입하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법을 제공한다.

한편, 본 발명에 의한 그 밖의 구체적인 과제의 해결수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법은 콘크리트 구조물이 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이의 지수판(止水板)이 설치되는 콘크리트 구조물 및 콘크리트의 균열 부위에 형성된 공간 또는 공극에 특성이 다른 3가지의 약액을 차례로 충전(充塡)시킴으로써 누수 부분을 완전히 차단할 수 있을 뿐만 아니라 시공 후에도 균열이 더 진행되는 것을 방지하므로 보수된 부분의 수명이 연장되어 내구성을 증가시키는 장점이 있다.

또한 본 발명은 급결제(急結劑)사용으로 인하여 응결시간이 3분 30초에 불과하므로 공사기간을 크게 단축할 수 있다.

나아가 본 발명은 공정이 간단하므로 보수 및 방수작업을 용이하게 할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위에 천공한 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 콘크리트 구조물의 천공된 부위에 주입장치를 고정시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 콘크리트 구조물의 천공된 부분의 상하로 급결재로 막은 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 콘크리트 구조물의 급결제로 막은 후 고점도 약액을 충전한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 콘크리트 구조물의 고점도 약액을 충전한 후 중점도 약액을 충전한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 콘크리트 구조물의 중점도 약액을 충전한 후 저점도 약액을 충전한 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법에 대하여 첨부된 도면 1 내지 6을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 다른 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법은 (a) 콘크리트 구조물(1)(2)에 발생된 균열 부위를 깨끗이 정리하는 공정; (b) 깨끗이 정리된 균열 부위를 천공하는 공정; (c) 상기 천공(3)의 상,하 부위를 급결제인 초속경(超速硬) 시멘트를 사용하여 막는 공정; (d) 상기 천공(3)에 약액 주입장치(4)를 고정시켜 약액을 주입하는 공정으로 이루어지되, 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실될 때에는 약액은 고점도, 중점도, 저점도 약액의 순서로 주입하고, 이와 반대로 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실이 되지 않을 때에는 약액은 저점도, 중점도, 고점도 약액의 순서로 주입하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 콘크리트 구조물(1)(2)에 발생된 균열 부위를 깨끗이 정리하는 공정은 전처리 공정으로서 콘크리트 구조(1)(2)물에 발생된 균열을 찾아낸 후에 균열 부위를 깨끗이 하여 표면을 정리하는 작업이 필요하다. 이때 시공하고자 하는 모든 부위는 표면이 깨끗하여야 하기 때문에 누수된 물을 닦아내고 먼지나 이물질 등을 제거한다.

이어서 깨끗이 정리된 균열 부위를 천공하는 공정은 앞서 깨끗이 정리된 균열 부위를 드릴로써 천공(穿孔)하여 약액의 주입이 용이하도록 하는 것인데(도 1 참조), 이때 작업 중 발생된 콘크리트 구조물(1)(2)의 가루, 조각 등을 제거하기 위하여 천공(3)에 투입 가능한 뾰족한 끝을 가진 진공청소기를 이용한다.

천공(3)의 상,하 부위를 급결제인 초속경(超速硬) 시멘트를 사용하여 막는 공정은 균열 부위를 천공하였으므로 작업 전보다 더 많은 물이 천공(3)을 통하여 흘러나오는 누수가 발생되는데, 이를 방지하기 위하여 급결제를 천공(3)의 상,하로 발라줌으로써 천공(3)의 상,하 부위를 신속히 막아주어야만 한다(도 3 참조). 이때 급결제(急結劑)로서는 점토질의 석회석을 소성하여 만든 초속경(超速硬) 시멘트를 사용하여야만 하는데, 구체적으로 상품명인 프롬(Promt)시멘트(VICALPES)를 사용하는 것이 바람직하고, 이는 시공시 물을 배합한 후 1분 30초만에 응결을 시작한 후에 3분 30초만에 경화가 완료되는 특성을 갖는 것이다.

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천공(3)에 약액 주입장치(4)를 고정시켜 약액을 주입하는 공정은 앞서 급결제로 막아진 천공(3)의 상, 하 부위를 제외한 천공(3)에 약액을 주입시키기 위하여 약액을 주입할 수 있는 장치를 밀어넣어 천공 내부로 삽입하는 것이다(도 2 참조). 이렇게 함으로써 약액 주입장치(4)를 통하여 천공(3) 내부로 깊숙이 약액을 주입할 수 있게 되는 것이다.

또한 천공(3)에 주입되어 보수 및 방수를 위한 상기 약액은 물보다 비중이 큰 것을 특징으로 하며, 점도에 따라 구분된 고점도, 중점도, 저점도 약액의 순서로 주입할 수 있다. 이와 같은 순서로 약액을 주입하는 경우는 천공(3)으로부터 누수량이 많아 점차적으로 수압을 줄일 수 있을 때에 적당하다. 즉, 상기 천공(3)에 먼저 저점도 약액을 주입하면, 천공(3)으로부터 누수되는 많은 물에 의하여 저점도 약액이 유실되어 천공(3)이 막히지 않으므로 이때에는 약액은 먼저 고점도 약액의 주입으로 천공(3)으로부터 누수되는 높은 수압을 먼저 줄인다. 이어서 중점도 약액의 주입으로 고점도 약액의 주입 후에 남아 있는 공극을 메운 다음, 계속하여 중점도 약액 주입 후에 남아 있는 미세 공극을 저점도 약액의 주입으로 메움으로써 3종류의 약액이 서로 융화가 잘 되어 약액 간의 공극이 발생하지 않게 되어 완벽한 방수를 실현할 수 있게 된다(도 4 내지 도 6 참조).

이와 반대로 누수량이 적어 깊은 침투력이 필요로 할 때, 즉 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실이 되지 않을 때는 그 순서를 앞서 설명한 바와 다르게 저점도, 중점도, 고점도 약액의 순서로 주입하는 것이 바람직하다. 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입한 후에 중점도 약액으로 먼저 주입된 저점도 약액을 천공(3)의 내부로 깊숙이 밀어 넣은 다음에 고점도 약액을 주입시킴으로써 완벽한 누수 방지가 가능하게 된다. 이렇게 하여 콘크리트 내부에서 발생되는 누수를 근본적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

나아가 약액의 종류로서 상기 고점도 약액(6)은 습기 경화성 폴리우레탄인 것이 바람직하고, 상기 중점도 약액(7)은 아크릴수지 에멀젼과 습기 경화성 폴리우레탄이 혼합된 것이 바람직하며, 저점도 약액(8)은 아크릴수지 에멀젼인 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써 본 발명은 콘크리트 구조물이 상호 연접(連接)되는 낱개의 콘크리트 구조물 사이의 지수판(止水板)이 설치되는 콘크리트 구조물 및 콘크리트의 균열 부위에 형성된 공간 또는 공극에 특성이 다른 3가지의 약액을 차례로 충전(充塡)시킴으로써 누수 부분을 완전히 차단할 수 있을 뿐만 아니라 시공 후에도 균열이 더 진행되는 것을 방지할 수 있으므로 보수된 부분의 수명이 연장되어 내구성을 증가시키는 등의 효과가 발생되는 것이다. 본 발명은 약액의 주입을 위하여 가해지는 압력과 충격을 최소화하고, 그리고 주입된 약액이 역류가 되지 않도록 설계되어 있는 것이 특징이라 할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 이하의 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

1, 2 : 콘크리트 구조물 3 : 천공
4 : 약액 주입장치 5 : 급결제
6 : 고점도 약액 7 : 중점도 약액
8 : 저점도 약액

Claims (5)

1. (a) 콘크리트 구조물(1)(2)에 발생된 균열 부위를 깨끗이 정리하는 공정;
   (b) 깨끗이 정리된 균열 부위를 천공하는 공정;
   (c) 상기 천공(3)의 상,하 부위를 급결제인 초속경(超速硬) 시멘트를 사용하여 막는 공정;
   (d) 상기 천공(3)에 약액 주입장치(4)를 고정시켜 약액을 주입하는 공정으로 이루어지되, 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실될 때에는 약액은 고점도, 중점도, 저점도 약액의 순서로 주입하고,
   이와 반대로 상기 천공(3)에 저점도 약액을 주입하여 누수되는 물에 의하여 저점도 약액이 유실이 되지 않을 때에는 약액은 저점도, 중점도, 고점도 약액의 순서로 주입하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법.
   
2. 삭제
3. 청구항 제1항에서,
   고점도 약액(6)은 습기 경화성 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 중점도 약액(7)은 아크릴수지 에멀젼과 습기 경화성 폴리우레탄이 혼합된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 저점도 약액(8)은 아크릴수지 에멀젼인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수 및 방수공법.
   

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