KR101749559B1 - Frp를 이용한 건축물의 벽체 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 계통의 보강패널로 보수한 부분에 페인팅이 가능하게 함으로써 보수부분의 마감처리에 대한 작업성을 향상시킴과 동시에 시공비를 절감할 수 있고, 특히 아파트 외벽의 균열 보수공사에도 적용 가능하여 활용범위를 증대시킬 수 있는 보강패널을 이용한 건축물의 벽체 보수공법을 제공한다.
본 발명의 벽체 보수공법은, 콘크리트 벽체의 보수부분에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 덮고 고정부재를 이용하여 보강패널을 콘크리트 벽체에 고정하는 단계와, 보강패널의 표면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하고 경화시켜 형성된 FRP라이닝층으로 상기 보강패널과 고정부재를 덮는 단계와, FRP라이닝층 표면에 부직포를 부착하는 단계와, 부직포의 요철 표면에 아크릴페인트를 도포하여 유연한 재질인 부직포의 요철 표면을 딱딱하게 하는 도막을 형성하는 단계와, 도막의 요철 표면을 반죽상태의 수용성 석고 퍼티로 메꾸고 응고시켜 평탄한 퍼티층을 형성하는 단계와, 퍼티층의 평탄한 표면에 페인트를 도포하여 외장층을 형성하는 제6 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법{WALL REPAIRING METHOD USING FRP}

본 발명은 FRP(섬유강화플라스틱 : Fiber Reinforced Plastics)를 이용한 건축물의 벽체 보수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 벽체의 보수부분에 시공된 합성수지 또는 FRP 패널이 벽체로부터 박리 또는 분리되지 않도록 보강할 수 있음과 동시에, 보수부분에 페인팅을 가능하게 함으로써 아파트 외벽 보수에도 적용할 수 있는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트로 이루어진 건축물의 벽체는 장시간 외부에 노출되면, 액체 또는 기체 등에 의해 부식되게 된다. 이러한 콘크리트 벽체의 부식을 방지하거나 보수하기 위해, 최근에는 콘크리트 벽체에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 부착하고 그 위에 액상의 FRP를 도포하여 경화시키는 공법을 사용하고 있다.

이러한 콘크리트 벽체 보수공법의 종래 예로서, 국내 등록특허 제10-1399578호에 게시된 'FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수방법'이 있다.

상기 종래기술은, 보수하고자 하는 콘크리트 벽체 부분에 판상으로 제조된 FRP 패널을 덮고, 콘크리트 못 등의 고정부재로 FRP 패널을 벽체에 고정하는 단계와, 상기 FRP 패널 표면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하여 FRP라이닝층이 FRP 패널 및 고정부재를 모두 덮도록 하는 라이닝 시공단계를 포함하여 이루어진다.

이때, FRP라이닝층은 판상으로 제조된 FRP 패널과는 달리 현장에서 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하여 형성되고, 최종적으로 FRP 패널과 상기 FRP라이닝층은 서로 동일한 재질로 층을 이루며 결합되므로, FRP 패널을 벽체에 보다 강하게 고정하여 FRP 패널이 벽체로부터 박리되는 시공불량을 방지할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 건축물의 벽체 보수공법은, 벽체 보수 후 표면이 FRP라이닝층으로 이루어지므로, 콘크리트 벽체와 보수부분에 대한 경계와 흔적이 뚜렷하게 나타난다. 따라서 FRP라이닝층 표면에 콘크리트 벽체와 동일한 칼라의 페인트를 칠하는 것을 생각할 수 있으나, FRP라이닝층과 같은 플라스틱 계통은 재질 특성상 페인팅이 어렵기 때문에, FRP라이닝층 표면을 스티로폼이나 합판으로 덮어 고정하고, 그 위에 벽지를 부착하여 마감하거나, 건축용 벽체 마감재로 덮어 마감하였던 것으로, 마감재 시공을 위해 별도의 고정 프레임 등의 부자재를 사용하는 등 작업상의 번거로움이 있음은 물론, 시공비를 증가시키는 단점이 있으며, 특히 벽체가 아파트의 외벽인 경우, 상기와 같은 마감재를 사용하는 방식을 적용하기 어려워 지금까지 FRP를 이용한 보수공법을 아파트 외벽에는 적용하지 못하고 있는 실정에 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 콘크리트 벽체에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 부착하고 그 표면에 액상의 FRP를 도포하여 보수한 부분에 페인팅이 가능하게 함으로써 보수부분의 마감처리에 대한 작업성을 향상시킴과 동시에 시공비를 절감할 수 있고, 특히 아파트 외벽의 균열 보수공사에도 적용 가능하여 활용범위를 증대시킬 수 있는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 콘크리트 벽체의 보수부분에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 덮고 고정부재를 이용하여 보강패널을 콘크리트 벽체에 고정하는 제1 단계; 상기 보강패널의 표면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하고 경화시켜 형성된 FRP라이닝층으로 상기 보강패널과 고정부재를 덮는 제2 단계; 상기 FRP라이닝층 표면에 부직포를 부착하는 제3 단계; 상기 부직포의 요철 표면에 아크릴페인트를 도포하여 유연한 재질인 부직포의 요철 표면을 딱딱하게 하는 도막을 형성하는 제4 단계; 상기 도막의 요철 표면을 반죽상태의 수용성 석고 퍼티로 메꾸고 응고시켜 평탄한 퍼티층을 형성하는 제5 단계; 및 상기 퍼티층의 평탄한 표면에 페인트를 도포하여 외장층을 형성하는 제6 단계를 포함하는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법에 특징이 있다.

또한 본 발명은 상기 제3 단계에서 부직포의 부착은, 상기 보강패널의 표면에 FRP라이닝층을 형성하기 위해 도포되는 액상의 FRP가 경화되기 전에 액상의 FRP 표면에 부직포를 부착하여, 액상의 FRP가 경화되는 것에 의해 경화된 FRP라이닝층과 부직포가 결합됨으로써 이루어지는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법에 특징이 있다.

또한 본 발명은 콘크리트 벽체의 보수부분에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 덮고 고정부재를 이용하여 보강패널을 콘크리트 벽체에 고정하는 제1 단계; 상기 보강패널과 고정부재를 덮을 수 있는 크기를 가지는 부직포의 한쪽면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하는 제2 단계; 상기 액상의 FRP가 도포된 부직포의 한쪽면을 상기 보강패널 표면에 부착하여 액상의 FRP가 경화되는 것에 의해 보강패널과 고정부재를 덮는 FRP라이닝층을 형성함과 동시에, 상기 FRP라이닝층을 통해 보강패널에 부직포가 결합되도록 하는 제3 단계; 상기 부직포의 요철 표면에 아크릴페인트를 도포하여 유연한 재질인 부직포의 요철 표면을 딱딱하게 하는 도막을 형성하는 제4 단계; 상기 도막의 요철 표면을 반죽상태의 수용성 석고 퍼티로 메꾸고 응고시켜 평탄한 퍼티층을 형성하는 제5 단계; 및 상기 퍼티층의 평탄한 표면에 페인트를 도포하여 외장층을 형성하는 제6 단계를 포함하는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명은, 콘크리트 벽체의 보수부분을 합성수지 또는 FRP 재질로 제작된 보강패널로 덮어 보강하고, 보강패널 표면에 합성수지 또는 FRP 재질과 결합력을 높일 수 있는 액상의 FRP를 도포하여 FRP라이닝층을 형성함에 따라, 보강패널을 벽체에 강하게 고정하여 보강패널이 벽체로부터 박리되는 시공불량을 방지할 수 있다.

또한 콘크리트 벽체의 보수부분에 대한 마감작업은 FRP라이닝층 표면에 부직포를 부착하고 부직포의 요철 표면을 딱딱하게 하는 도막을 형성한 후, 도막의 요철 표면을 수용성 석고 퍼티로 메꾸어 평탄하게 한 상태에서 최종적으로 도료를 도포하여 외장층을 형성함으로써 보수부분에 대한 마감작업이 매우 간편하여 작업성이 향상됨과 동시에, 시공비용을 절감할 수 있으며, 특히 보수부분에 대하여 페인팅에 의한 마감작업이 가능하여 아파트 외벽에도 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 이용한 콘트리트 벽체 보수공법을 적용할 수 있게 되므로 그 활용범위를 넓혀 경제적 효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 보수부분에 보강패널을 덮고 고정한 상태의 정면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 보강패널 표면에 FRP라이닝층을 형성한 상태의 단면도.
도 4는 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 FRP라이닝층에 부직포를 부착한 상태의 단면도.
도 5는 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 보강패널 표면에 FRP라이닝층 형성과 부직포 부착과정의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 부직포의 요철표면에 얇은 도막을 형성한 상태의 단면도.
도 7은 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 도막의 요철표면에 퍼티층을 형성한 상태의 단면도.
도 8은 본 발명의 FRP를 이용한 콘트리트 벽체 보수공법에서 퍼티층 표면에 페인팅하여 외장층을 형성한 상태의 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명의 벽체 보수공법은 보강패널(20)을 고정하는 제1 단계, FRP라이닝층(30)을 형성하는 제2 단계, 부직포(40)를 부착하는 제3 단계, 도막(50)을 형성하는 제4 단계, 퍼티층(60)을 형성하는 제5 단계, 외장층(70)을 형성하는 제6 단계로 이루어진다.

먼저, 보강패널(20)을 고정하는 제1 단계는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트 벽체(10)의 보수부분(11)을 덮을 수 있는 크기를 가지는 판상의 보강패널(20)을 콘크리트 못 또는 칼블럭 등의 고정부재(21)를 이용하여 콘크리트 벽체(10)에 고정하여 보수부분(11)을 덮는다.

이때, 보강패널(20)은 합성수지 또는 FRP로 제작한 것을 사용하고, 콘크리트 벽체(10)의 보수부분(11)이 깊이 파인 경우, 메꿈용 퍼티 또는 시멘트로 메꿔 콘크리트 벽체(10)의 보수부분(11)을 벽체의 표면과 일치시켜 평탄하게 하는 것이 바람직하다.

이어서, FRP라이닝층(30)을 형성하는 제2 단계는, 도 3에 도시된 바와 같이 보강패널(20)의 표면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하고 경화시켜 형성된 FRP라이닝층(30)으로 상기 보강패널(20)과 고정부재(21)를 덮는 단계로서, FRP라이닝층(30)은 판상으로 제조된 보강패널(20)과는 달리 현장에서 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 보강패널(20) 표면에 도포하여 형성된다.

액상의 FRP는 도포 후 일정시간 지나 경화되는 것에 의해 최종적으로 보강패널(20)과 일체적으로 결합되는 것으로, 액상의 FRP는 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널(20)과 동종 재질이므로 상호 결합력을 크게 할 수 있다. 따라서 보강패널(20)을 콘크리트 벽체(10)에 보다 강하게 고정하여 보강패널(20)이 콘크리트 벽체(10)로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 부직포(40)를 부착하는 제3 단계는 도 4에 도시된 바와 같이, FRP라이닝층(30)의 표면을 덮을 수 있는 사이즈의 부직포(40)를 부착하는 단계로서, 부직포(40)는 유연한 재질이고 요철 표면을 가지고 있어, 후술하는 바와 같이 페인팅을 가능하게 하는 퍼티층(60)을 표면이 매끄러운 FRP라이닝층(30) 표면에 형성할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

부직포(40)의 부착은, 상기 제2 단계에서 보강패널(20)의 표면에 FRP라이닝층(30)을 형성하기 위해 도포되는 액상의 FRP가 경화되기 전에 부직포(40)를 액상의 FRP 표면에 부착하고, 그 후 액상의 FRP가 경화되는 것에 의해 경화된 FRP라이닝층(30)과 부직포(40)가 결합됨으로써 이루어진다. 즉 FRP라이닝층(30)은 보강패널(20)과 동종의 재료로서 보강패널(20)을 더욱 강하게 고정하는 기능에 더하여 부직포(40)를 보강패널(20)에 견고하게 고정하는 접착제 기능을 겸함으로써 부직포(40) 부착을 위한 별도의 접착제 및 접착제 도포단계를 생략할 수 있다.

또한 도 5는 상기한 FRP라이닝층(30)을 형성하는 제2 단계와, 부직포(40)를 부착하는 제3 단계의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 보강패널(20)과 고정부재(21)를 덮을 수 있는 크기를 가지는 부직포(40)의 한쪽면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP(31)를 도포하는 제2 단계와, 상기 액상의 FRP(31)가 도포된 부직포(40)의 한쪽면을 상기 보강패널(20) 표면에 부착하여 액상의 FRP(31)가 경화되는 것에 의해 보강패널(20)과 고정부재(21)를 덮는 FRP라이닝층(30)을 형성함과 동시에, 상기 FRP라이닝층(30)을 통해 보강패널(20)에 부직포(40)가 결합되도록 하는 제3 단계를 수행하여도 달성할 수 있다.

이러한 다른 실시예에 의해서는, 부직포(40)의 사이즈를 FRP라이닝층(30)의 면적과 정확하게 일치시킬 수 있는 장점이 있다.

즉, 보강패널(20)에 FRP라이닝층(30) 형성을 위한 액상의 FRP를 먼저 도포한 후, 부직포(40)를 FRP라이닝층(30)에 부착하는 방식은, 부직포(40)의 크기를 FRP라이닝층(30)의 형성 면적에 맞추어 정확하게 절단해야 하는 번거로움이 있다. 예를 들어 부직포(40)를 FRP라이닝층(30)의 형성면적보다 작게 절단하는 경우, FRP라이닝층(30)이 노출되는 문제가 있고, 반대로 FRP라이닝층(30)보다 크게 절단하는 경우, 부직포(40)의 가장자리부에 들뜸 현상이 발생하는 문제가 있다.

이어서, 도막(50)을 형성하는 제4 단계는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 부직포(40)의 요철 표면에 아크릴페인트를 도포하여 유연한 재질인 부직포(40)의 요철 표면을 딱딱하게 하는 얇은 도막(50)을 형성하는 단계로서, 부직포(40)는 흡수성 재질이므로 후술하는 퍼티층(60) 형성 단계에서 수용성 석고의 수분을 빼앗아 수용성 석고가 정상적으로 응고하지 못하게 함으로써 퍼티층(60)의 깨짐을 유발할 수 있고, 또한 부직포(40)는 유연한 재질이므로 부직포(40)에 퍼티층(60)이 직접 접할 경우 퍼티층(60)이 유동하여 균열을 유발할 염려가 있다.

따라서, 부직포(40)의 요철표면에 딱딱한 도막(50)을 형성함으로써 수용성 석고의 수분이 빼앗겨 손실되는 것을 방지하여 정상적인 응고가 이루어짐과 동시에, 퍼티층(60)의 유동을 방지하여 퍼티층(60)의 깨짐이나 균열을 방지할 수 있다.

이어서, 퍼티층(60)을 형성하는 제5 단계는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 도막(50)의 요철 표면을 반죽상태의 수용성 석고 퍼티로 메꾸고 응고시켜 평탄하게 하는 단계로서, 수용성 석고 퍼티에 의해 형성된 퍼티층(60)은 표면에 페인팅 작업을 가능하게 한다.

이어서, 외장층(70)을 형성하는 제6 단계는, 도 8에 도시된 바와 같이 퍼티층(60)의 평탄한 표면에 페인트를 도포함으로써 보수부분을 최종적으로 마감하는 단계이다.

이와 같이 콘크리트 벽체(10)의 보수부분에 대하여 보강패널(20)과 FRP라이닝층(30)으로 보강한 후, 간단한 부직포(40)의 부착, 도막(50) 및 퍼티층(60) 형성 작업 후, 페인트를 도포하여 마감함으로써 스티로폼, 합판 등을 부착한 후 도배하거나, 고가의 벽체 마감재로 마감하는 종래 방식에 비하여 작업성이 좋을 뿐만 아니라, 시공비도 저렴하게 하는 이점이 있다.

특히 종래의 FRP를 이용한 보수공법에서 사용하는 마감방식은 실내의 벽체 보수시 유용하지만, 아파트 외벽에는 시공이 어려울 뿐만 아니라, 마감재를 시공하여 표면에 페인팅을 하여도 마감재가 쉽게 손상되거나 떨어져 나가 또 다른 하자를 유발하는 문제가 있다.

그러나, 본 발명의 FRP를 이용한 보수공법은 보강패널(20) 및 FRP라이닝층(30)과 일체적으로 이루어지는 견고한 마감재의 결합과 함께 표면에 페인팅이 가능하여 아파트 건물의 외벽에 매우 효과적으로 적용할 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 콘크리트 벽체 11: 고정부재
20 : 보강패널 30 : FRP라이닝층
40 : 부직포 50 : 도막
60 : 퍼티층 70 : 외장층

Claims (3)

1. 콘크리트 벽체의 보수부분에 합성수지 또는 FRP로 이루어지는 보강패널을 덮고 고정부재를 이용하여 보강패널을 콘크리트 벽체에 고정하는 제1 단계;
   상기 보강패널의 표면에 합성수지와 섬유기재로 이루어진 액상의 FRP를 도포하고 경화시켜 형성된 FRP라이닝층으로 상기 보강패널과 고정부재를 덮는 제2 단계;
   상기 FRP라이닝층 표면에 부직포를 부착하는 제3 단계;
   상기 부직포의 요철 표면에 아크릴페인트를 도포하여 유연한 재질인 부직포의 요철 표면을 딱딱하게 하는 도막을 형성하는 제4 단계;
   상기 도막의 요철 표면을 반죽상태의 수용성 석고 퍼티로 메꾸고 응고시켜 평탄한 퍼티층을 형성하는 제5 단계; 및
   상기 퍼티층의 평탄한 표면에 페인트를 도포하여 외장층을 형성하는 제6 단계를 포함하여 이루어지며,
   상기 제3 단계에서 부직포의 부착은,
   상기 보강패널의 표면에 FRP라이닝층을 형성하기 위해 도포되는 액상의 FRP가 경화되기 전에 액상의 FRP 표면에 부직포를 부착하여, 액상의 FRP가 경화되는 것에 의해 경화된 FRP라이닝층과 부직포가 일체적으로 결합됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP를 이용한 건축물의 벽체 보수공법.
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