KR101784335B1 - 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법 - Google Patents

수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101784335B1
KR101784335B1 KR1020170039174A KR20170039174A KR101784335B1 KR 101784335 B1 KR101784335 B1 KR 101784335B1 KR 1020170039174 A KR1020170039174 A KR 1020170039174A KR 20170039174 A KR20170039174 A KR 20170039174A KR 101784335 B1 KR101784335 B1 KR 101784335B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
epoxy resin
reinforced concrete
reinforcement
fiber
Prior art date
Application number
KR1020170039174A
Other languages
English (en)
Inventor
고상호
김원기
Original Assignee
주식회사 에코하이텍
김원기
(주)우암건설
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에코하이텍, 김원기, (주)우암건설 filed Critical 주식회사 에코하이텍
Priority to KR1020170039174A priority Critical patent/KR101784335B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101784335B1 publication Critical patent/KR101784335B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/28Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/281Polyepoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4596Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with fibrous materials or whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48Macromolecular compounds
    • C04B41/4853Epoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5098Cermets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C04B41/522Multiple coatings, for one of the coatings of which at least one alternative is described
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 에폭시 레진에 통기성을 부여하여 부착력 향상 및 들뜸을 방지하여 철근콘크리트 구조물에 부착하는 보강재의 부착성을 향상시킬 수 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법에 관한 것으로, 솔벤트가 포함되지 않으면서 다수의 필러가 포함된 에폭시 수지, 다수의 필러가 포함된 아민경화제 및 시멘트를 혼합하여 구성된 에폭시 레진을 이용함으로써 화학적으로 안정되어 있으면서 기계적 강도 및 섬유보강재의 부착강도를 향상시켜 보수, 보강 및 내진보강력을 향상시키기 위한 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법을 제공한다.

Description

수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법{Water vapour permeable epoxy resin for structural reinforcing materials and repair, reinforcing and Seismic Retrofitting method of Concrete structures by using}
본 발명은 에폭시 레진에 통기성을 부여하여 부착력 향상 및 들뜸을 방지하여 철근콘크리트 구조물에 대한 보강자재의 부착성을 향상시킬 수 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법에 관한 것이다.
철근콘크리트 구조물의 보강이란 차량통행 또는 외력, 자중 및 지진시에 저항하기 위한 건설 구조물의 내력이 부족하다고 판단 되었을 경우 피해를 최소화하여 건설 구조물의 붕괴방지 및 철근콘크리트 구조물의 기능유지, 건설 구조물의 유, 무형의 가치를 보전하기 위해 실시하는 공법이다.
상기와 같은 구조물 보강을 위한 공법은 강판을 접착하는 공법, 섬유보강재를 부착하는 공법, 앵커로 고정하는 공법 등 다양한 형태로 이루어지고 있다.
여기서, 상기 공법 중 섬유보강재를 이용한 공법은 P.B.O(polyparaphenylene benzobisoxazole) 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 등의 재질의 섬유보강재를 시트형태로 직조한 섬유나 격자형태로 제조하여 이용하고 있다.
상기와 같은 보수 및 보강공법에 대한 종래의 기술은 대한민국 등록특허 10-0761511호(2007.09.18.) 『복합섬유판과 고강도 그물망을 이용한 콘크리트구조물 내진보강공법』(이하, '특허문헌 1'이라 함.)에서 확인할 수 있다.
상술한 특허문헌 1은 콘크리트 구조물에 격자형상의 유리섬유와 복합섬유판을 타카 또는 고정핀을 이용하여 설치하고, 콘크리트 구조물과 복합섬유판과의 사이에 접착수지를 도포하여 복합섬유를 부착하여 공법을 완료하도록 구성되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1434523호(이하, '특허문헌2'라 함.)도 제안한 바 있다.
상기 특허문헌 2는 표면처리단계, 섬유 그리드 고정단계 및 무기질계 매트릭스 그라우팅 단계로 이루어져 있으며, 특허문헌 1과는 틀리게 무기질계의 시멘트 메트릭스를 이용하고 있다.
(특허문헌 1) KR10-0761511 B1 복합섬유판과 고강도 그물망을 이용한 콘크리트구조물 내진보강공법
(특허문헌 2) KR10-1434523 B1 무기질계 시멘트 메트릭스와 코팅된 섬유 그리드를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 내진 보강공법
한편, 섬유보강재를 철근콘크리트 구조물에 부착하는 방법은 상술한 바와 같이 접착수지를 이용하는 방법과 시멘트 매트릭스를 이용하는 방법 2가지로 압축할 수 있다.
통상적으로 특허문헌 1과 같은 접착수지의 부착강도는 스틸의 경우 120kg/㎠, FRP System의 경우 120kg/㎠로 시멘트 매트릭스에 비해 훨씬 높다.
하지만, 상술한 접착수지의 경우 철근콘크리트 구조물에 섬유보강재의 부착시 코팅형태로 도포가 되어 통기성이 없기 때문에 수분이 포함되어 있는 철근콘크리트 구조물에 적용시 수증기가 외부로 빠져나오지 못하여 철근콘크리트 구조물에서 접착수지가 박리됨으로써 결국에는 섬유보강재가 박리되는 문제가 발생하게 된다.
특히, 여름철 수증기의 경우에는 그 압력이 매우 높아 섬유보강재의 박리가 심화되며, 더욱이, 철근콘크리트 구조물에서 빠져나오지 못한 수증기는 철근콘크리트 구조물 내부에서 철근 등의 부식을 초래하는 등의 문제가 발생하게 된다.
또한, 특허문헌 2와 같이 시멘트 매트릭스를 이용하여 섬유보강재를 부착하는 방법은 시멘트 매트릭스 자체가 통기성이 있기 때문에 위와 같은 문제점은 해결할 수 있으나 부착강도가 접착수지에 비해 낮은 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 부착강도가 높은 에폭시 레진에 통기성을 부여하여 부착력 증진과 더불어 철근콘크리트 구조물에서 발생하는 수증기에 의한 섬유보강재의 박리현상을 방지할 수 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 에폭시 레진에 포함된 필러와 시멘트에 의해 통기성을 확보하여 섬유보강재 부착시 철근콘크리트 구조물에서 발생하는 수증기에 의한 보강재의 박리현상을 방지할 수 있다.
또한, 에폭시 수지와 더불어 시멘트를 포함하여 구성함으로써 에폭시 수지 및 시멘트의 부착력이 동시에 작용하여 부착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
특히, 무기계 필러 사용으로 인해 화학적으로 안정적이면서 온도변화에 대한 저항성이 좋은 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시공공법의 순서를 도시한 블록도.
도 2는 도 1의 시공상태를 도시한 상태도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 시공공법의 순서를 도시한 블록도.
도 4는 도 3의 시공상태를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 시공공법의 순서를 도시한 블록도.
도 6은 도 5의 시공상태를 도시한 상태도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
1.에폭시 레진
본 발명에서의 에폭시 레진은 주제와 경화제 및 분말제로서 시멘트가 혼합되며, 이때에, 주제 : 경화제 : 시멘트를 0.5 ∼ 4 : 0.25 ∼ 2 : 2 ∼4 중량비율로 혼합하여 구성된다.
가. 주제
본 발명에서 주제는 염화메틸이 포함된 비스페놀계 에폭시 수지 26 ∼ 35중량%와, 필러로서 바라이트 17 ∼ 22중량%, 석영 15 ∼ 23중량%, 탈크 8 ∼ 13중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%와, 안료로서 이산화티타늄 1.5 ∼ 2.5중량%로 이루어져 있다.
우선, 에폭시 수지는 우수한 접착력 유지 및 재료의 내구성 등을 향상시킬 목적으로 사용되는 조성물의 주성분으로서, 1분자 중 적어도 2개 이상의 에폭시기를 가지고, 에폭시 당량이 100∼500g/eq인 것이 바람직하며, 150∼300g/eq인 것이 더욱 바람직하다.
상기 에폭시 수지로는, 비스페놀A, 비스페놀E, 비스페놀F, 비스페놀M, 비스페놀S, 비스페놀H 등의 비스페놀형 에폭시수지, 글리시딜 에테르계 에폭시수지, 글리시딜 아민계 에폭시수지, 페놀 노볼락형 에폭시수지, 크레졸 노볼락형 에폭시수지, 다이머산 변성 에폭시수지 등을 들 수 있다.
이 중 본 발명에서는 비스페놀A계 에폭시수지를 이용하며, 이에 대한 함량비율은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 26 ∼ 35중량%를 혼합하여 사용하도록 한다.
만약, 상기 임계치 미만으로 혼합할 경우 조성물의 기계적 물성이 불량해지며, 이를 초과할 경우 조성물의 압축강도가 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
여기서, 상술한 비스페놀A 에폭시 수지는 각종 필러를 혼합하여 가공하였을 경우 기온이 0℃이하일 때 수일 내에 반고상 상태로 결정화되어 사용시 40℃이상으로 수시간 동안 유지시켜야만 액상으로 환원되어 동절기에 이용하기 어려운 문제가 있으나, 본 발명에서는 염화메틸이 포함되어 있어 액상화 온도를 낮추도록 작용하여 동절기에도 용이하게 사용할 수 있다.
다음으로, 필러로서 바라이트는 중정석이라고도 불리우며, 바륨의 황산염 광물, 바리토셀레스타이트의 단성분 광물이다.
본 발명에서는 이러한 바라이트를 이용하여 열적, 물리적 강도향상, 내부식성, 내후성, 도막의 열화현상을 방지하기 위해 포함된다.
이러한, 바라이트는 임계치 미만 경우에는 열적, 물리적 강도가 저하될 뿐만 아니라, 내후성, 내부식성, 내방사성 등의 작용이 미비하게 되고, 임계치를 초과할 경우 단가 상승 및 점도 상승으로 인해 작업성이 나빠져 원하는 물성을 얻을 수 없게 된다.
다음으로, 필러로서 석영은 실리카 또는 이산화규소(SiO2)로 주로 구성되어 많은 변종이 존재하는 광물이다. 넓은 지역에서 대량 산출된다. 유리, 도자기, 금속주조용 주형의 재료로 사용된다.
본 발명에서는 이러한 석영을 혼합하여 에폭시 레진을 구성하는 주제의 점도 조정을 통한 시공성 향상 및 내열성, 내구성을 향상시키기 위해 포함되는데, 성분비가 임계치 미만일 경우 기대한 효과를 얻을 수 없으며, 임계치를 초과할 경우에는 점도가 높아져 시공성이 오히려 저하됨은 물론 에폭시 레진의 접착강도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.
다음으로, 필러로서 탈크는 활석분으로서 천연으로 산출되는 광석 중 가장 연하여 모오스 경도 1로 표시된다. 이러한, 탈크는 산이나 알칼리에도 비교적 안정되어 있어 화학공업분야에 이용된다.
본 발명에서는 산이나 알칼리에도 안정화 되어 화학적인 오염이 발생하는 구역에 사용시 화학적 안정성을 형성하기 위해 포함된다.
이러한, 탈크를 임계치 미만으로 혼합할 경우 상술한 효과를 얻지 못하게 되고, 임계치를 초과할 경우 기계적 강도가 낮아지는 것은 물론, 점도가 상승하여 시공성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
다음으로, 필러로서 백운석은 화학성분은 CaMg(CO3)2이다. 탄산석회와 탄산마그네슘이 1:1로 복탄산염을 이룬다. 단, 마그네슘의 일부는 철이나 망간으로 치환되는 경우가 많다. 마름모결정을 나타내며 결정면은 다소 만곡되어 있다. 흔히 안장 모양 또는 장미 봉오리 모양의 집합을 이룬다. 입상(粒狀) 또는 치밀질의 집합체로 된 괴상(塊狀)을 이루는 것도 있다. 굳기 3.5∼4.0, 비중 2.8∼2.9이다. 마름모 방향으로 완전한 쪼개짐이 있다. 백색, 회색이거나 또는 분홍색, 황색, 갈색 등을 띠며, 때로 녹색을 띤다. 투명 또는 반투명하고 유리광택이 있는데 결정은 때로 진주광택이 난다. 방해석과 비슷하나 약간 무겁고, 묽은 염산에 의한 발포도(發泡度)가 방해석보다 약하다. 석회암을 구성하는 방해석 전체가 돌로마이트화한 것도 있지만 일부만 돌로마이트화한 것도 많다. 석회암의 일부가 돌로마이트화한 것을 돌로마이트석회암이라고 부른다.
이러한 백운석은 임계치미만이면 기계적 물성이 불량해지고, 임계치를 초과할 경우에는 그이외에 상승된 효과를 얻기 힘들다.
다음으로, 안료로서 이산화티타늄(TiO2)은 백색의미세한 분말로 주제의 내화학성 및 자외선에 대한 저항성을 향상시키는 기능을 하는 것으로 임계치 미만이면 에폭시 레진의 내화학성 및 자외선에 대한 저항성이 저하되고, 임계치를 초과할 경우 에폭시 레진의 탄성을 저하시킬 수 있다.
나.경화제
본 발명에서의 경화제는 아민경화제 12 ∼ 18중량%와, 필러로서 바라이트 15 ∼ 22중량%, 석영 30 ∼ 40중량%, 탄산칼슘 8 ∼ 13중량%, 탈크 5 ∼ 10중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%로 이루어져 있다.
아민경화제는 수용성 또는 수분산성이고, 분자 당 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 물질이다. 이러한 아민경화제의 예로는 화학식 H2N-T-(NH-T)UNH2에 의해 표시되는 알킬렌 폴리아민이며, 여기에서 'T'는 0이상이고 5이하이다. 이러한 알킬렌 폴리아민으로는 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 테트라에틸렌 펜타민, 펜타에틸렌 헥사민, 프로필렌 디아민, 디부틸렌 트리아민, 헥사메틸렌 디아민 및 이들의 에톡실화되고 프로폭실화된 첨가생성물 등이 있다. 또한, 유용한 조경화제로는 아미노에틸피페라진, 2-메틸펜탄디아민, 폴리에틸렌이민 및 지환족 아민이 있다.
이러한, 아민경화제는 부착력과 유연성 향상 및 반응을 지연시켜 작업시간을 연장함으로써 현장 작업성을 원활하게 하기 위한 역할을 한다. 이러한, 아민경화제는 부착성, 내수성 및 내충격성이 우수하다.
상기와 같은 아민경화제는 임계치 미만일 경우 에폭시 레진의 부착력 및 유연성 부족으로 인한 기계적 특성이 저하되어 섬유보강재의 부착강도가 낮아지게 되고, 임계치를 초과할 경우에는 주제와 혼합시 경화시간 지연으로 인한 시공성이 불량해지고 내약품성이 저하될 우려가 있다.
다음으로, 필러로서 바라이트는 중정석이라고도 불리우며, 바륨의 황산염 광물, 바리토셀레스타이트의 단성분 광물이다.
본 발명에서는 이러한 바라이트를 이용하여 열적, 물리적 강도향상, 내부식성, 내후성, 도막의 열화현상을 방지하기 위해 포함된다.
이러한, 바라이트는 임계치 미만 경우에는 열적, 물리적 강도가 저하될 뿐만 아니라, 내후성, 내부식성, 내방사성 등의 작용이 미비하게 되고, 임계치를 초과할 경우 단가 상승 및 점도 상승으로 인해 작업성이 나빠져 원하는 물성을 얻을 수 없게 된다.
다음으로, 필러로서 석영은 실리카 또는 이산화규소(SiO2)로 주로 구성되어 많은 변종이 존재하는 광물이다. 넓은 지역에서 대량 산출된다. 유리, 도자기, 금속주조용 주형의 재료로 사용된다.
본 발명에서는 이러한 석영을 혼합하여 에폭시 레진을 구성하는 경화제의 점도 조정을 통한 시공성 향상 및 내열성, 내구성을 향상시키기 위해 포함되는데, 성분비가 임계치 미만일 경우 기대한 효과를 얻을 수 없으며, 임계치를 초과할 경우에는 점도가 높아져 시공성이 오히려 저하됨은 물론 에폭시 레진의 접착강도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.
다음으로, 필러로서 탈크는 활석분으로서 천연으로 산출되는 광석 중 가장 연하여 모오스 경도 1로 표시된다. 이러한, 탈크는 산이나 알칼리에도 비교적 안정화되어 있어 화학공업분야에 이용된다.
본 발명에서는 산이나 알칼리에도 안정화 되어 화학적인 오염이 발생하는 구역에 사용시 화학적 안정성을 형성하기 위해 포함된다.
이러한, 탈크를 임계치 미만으로 혼합할 경우 상술한 효과를 얻지 못하게 되고, 임계치를 초과할 경우 기계적 강도가 낮아지는 것은 물론, 점도가 상승하여 시공성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
다음으로, 필러로서 백운석은 화학성분은 CaMg(CO3)2이다. 탄산석회와 탄산마그네슘이 1:1로 복탄산염을 이룬다. 단, 마그네슘의 일부는 철이나 망간으로 치환되는 경우가 많다. 마름모결정을 나타내며 결정면은 다소 만곡되어 있다. 흔히 안장 모양 또는 장미 봉오리 모양의 집합을 이룬다. 입상(粒狀) 또는 치밀질의 집합체로 된 괴상(塊狀)을 이루는 것도 있다. 굳기 3.5∼4.0, 비중 2.8∼2.9이다. 마름모 방향으로 완전한 쪼개짐이 있다. 백색, 회색이거나 또는 분홍색, 황색, 갈색 등을 띠며, 때로 녹색을 띤다. 투명 또는 반투명하고 유리광택이 있는데 결정은 때로 진주광택이 난다. 방해석과 비슷하나 약간 무겁고, 묽은 염산에 의한 발포도(發泡度)가 방해석보다 약하다. 석회암을 구성하는 방해석 전체가 돌로마이트화한 것도 있지만 일부만 돌로마이트화한 것도 많다. 석회암의 일부가 돌로마이트화한 것을 돌로마이트석회암이라고 부른다.
이러한 백운석은 임계치미만이면 기계적 물성이 불량해지고, 임계치를 초과할 경우에는 그이외에 상승된 효과를 얻기 힘들다.
3.시멘트
본 발명에서 분말제로서 시멘트는 보수보강시 접착력 증대 및 통기성 확보를 위한 것으로 특별히 한정짓지 않는다.
한편, 상기와 같은 성분으로 이루어진 에폭시 레진은 주제가 수납된 믹서에 시멘트를 첨가하면서 천천히 배한다.
그런 다음, 경화제를 첨가하면서 완전하게 배합을 하며, 특히, 믹서의 옆면, 밑면까지 잘 배합이 되도록 휘젓도록 하며, 이때에 배합시 온도는 15 ∼ 25℃를 유지하도록 하여 배합을 완료한다.
2. 보수, 보강 공법
가. 보수, 보강 및 내진보강 설계단계
본 단계는 철근콘크리트 구조물(C)의 보수, 보강 및 내진보강을 위해 미국 콘크리트학회의 보강방법 및 설계기준인 ACI 549.4R-13에 준해 보강하고자 하는 터널이나 교량, 벽면, 슬래브, 기둥 중 어느 하나로 이루어진 철근콘크리트 구조물(C)의 보강량을 설계프로그램을 이용하여 최적의 설계를 도출함으로써 설계오류나 시공시 발생할 수 있는 오류를 사전에 예방할 수 있도록 진행하게 된다.
나. 바탕면 정리단계
본 단계는 상술한 보수, 보강 및 내진보강 설계단계에서의 설계를 바탕으로 철근콘크리트 구조물(C)의 보수, 보강을 위해 바탕면의 정리하기 위한 작업을 실시하게 된다.
본 단계에서의 표면정리는 모래분사방법, 고압세척수 분사방법 등을 이용하여 바탕면에 부착된 이물질을 제거하는 작업을 실시한다.
다. 에폭시 레진 도포단계
본 단계는 바탕면이 정리된 보수, 보강 및 내진보강하고자 하는 위치에 섬유보강재(2)를 부착하기 위해 에폭시 레진(1)을 도포하는 단계이다.
상기 에폭시 레진(1)은 앞서 설명한 바와 같이 염화메틸이 포함된 비스페놀계 에폭시 수지 26 ∼ 35중량%와, 필러로서 바라이트 17 ∼ 22중량%, 석영 15 ∼ 23중량%, 탈크 8 ∼ 13중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%와, 안료로서 이산화티타늄 1.5 ∼ 2.5중량%로 이루어진 주제와, 아민경화제 12 ∼ 18중량%와, 필러로서 바라이트 15 ∼ 22중량%, 석영 30 ∼ 40중량%, 탄산칼슘 8 ∼ 13중량%, 탈크 5 ∼ 10중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%로 이루어진 경화제와, 시멘트를 0.5 ∼ 4 : 0.25 ∼ 2 : 2 ∼4 중량비율로 혼합하여 제조하게 된다.
여기서, 상기 에폭시 레진(1)의 주제, 경화제 시멘트는 상기와 같이 임계치를 형성하고 있는데, 만약, 에폭시 레진(1)을 구성하는 주제 및 경화제의 중량비율이 임계치 미만일 경우에는 에폭시 수지 자체의 부착성능을 발휘하기가 어렵게 되고, 주제와 경화제의 중량비율이 임계치를 초과할 경우 부착성능은 향상되는데 반해, 통기성을 위한 시멘트 함량이 상대적으로 적게되어 시멘트에 의해 얻을 수 있는 통기성에 대한 효과가 줄어드는 문제가 발생하게 된다.
라. 섬유보강재 부착단계
본 단계는 철근콘크리트 구조물(C)에 도포된 에폭시 레진(1)에 시트형태 또는 격자형태로 이루어진 섬유보강재(2)를 부착하는 단계이다.
여기서, 상술한 섬유보강재(2)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드, 바잘트섬유, P.B.O섬유, 폴리프로필렌섬유 중 선택된 어느 하나 또는 2 이상이 혼합된 형태의 것이 될 수 있다.
마. 표면보호제 도포단계
본 단계는 보강이 완료된 보강 부분에 표면 코팅을 실시하기 위한 단계로서 표면코팅을 위한 표면보호제(4)는 통기성을 유지하면서 방수성능 및 염해를 방지할 수 있는 재질로 도포하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에서는 도 3 내지 도 4에서와 같이 상술한 섬유보강재 부착단계 이후에 섬유보강재(2) 상측으로 시멘트 몰탈(3) 도포하는 시멘트몰탈 도포 단계 또는 도 5 내지 도 6에서와 같이 상술한 섬유보강재 부착단계 이후에 섬유보강재(2) 상측으로 에폭시 레진(1)을 도포하는 제2 에폭시 레진 도포 단계 중 어느 하나를 선택하여 실시할 수 있다.
상술한 본 발명에서의 에폭시 레진(1)은 에폭시 수지와 시멘트를 혼합하여 통기성을 유지하여 철근콘크리트 구조물에 부착 후 철근콘크리트 구조물 내부에서 발생하는 수증기에 의한 에폭시 레진(1) 및 이에 의해 부착된 섬유보강재(2)의 박리현상을 방지할 수 있고, 특히, 다수의 필러를 사용하여 통기성 부여와 함께 내화학적, 물리적 강도를 개선하여 섬유보강재의 부착강도를 향상시킴은 물론, 시공시 보수, 보강 및 내진보강력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
C : 철근콘크리트 구조물
1 : 에폭시 레진 2 : 섬유보강재 3 : 시멘트 몰탈 4 : 표면보호제

Claims (6)

  1. 염화메틸이 포함된 비스페놀계 에폭시 수지 26 ∼ 35중량%와, 필러로서 바라이트 17 ∼ 22중량%, 석영 15 ∼ 23중량%, 탈크 8 ∼ 13중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%와, 안료로서 이산화티타늄 1.5 ∼ 2.5중량%로 이루어진 주제와,
    아민경화제 12 ∼ 18중량%와, 필러로서 바라이트 15 ∼ 22중량%, 석영 30 ∼ 40중량%, 탄산칼슘 8 ∼ 13중량%, 탈크 5 ∼ 10중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%로 이루어진 경화제와,
    시멘트로 이루어져 있으며,
    상기 주제 : 경화제 : 시멘트를 0.5 ∼ 4 : 0.25 ∼ 2 : 2 ∼4 중량비율로 구성하여,
    필러 및 시멘트를 통한 통기성 형성에 따른 박리현상 방지 및 에폭시 수지와 시멘트의 부착력이 동시에 작용하여 부착력이 향상되도록 작용하는 것에 특징이 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진.
  2. 설계 프로그램을 이용하여 보강량을 설계하는 보수, 보강 및 내진보강 설계단계;
    철근콘크리트 구조물 표면을 정리하는 바탕면 정리단계;
    염화메틸이 포함된 비스페놀계 에폭시 수지 26 ∼ 35중량%와, 필러로서 바라이트 17 ∼ 22중량%, 석영 15 ∼ 23중량%, 탈크 8 ∼ 13중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%와, 안료로서 이산화티타늄 1.5 ∼ 2.5중량%로 이루어진 주제와, 아민경화제 12 ∼ 18중량%와, 필러로서 바라이트 15 ∼ 22중량%, 석영 30 ∼ 40중량%, 탄산칼슘 8 ∼ 13중량%, 탈크 5 ∼ 10중량%, 백운석 16 ∼ 23중량%로 이루어진 경화제와, 시멘트로 이루어져 있으며, 상기 주제 : 경화제 : 시멘트를 0.5 ∼ 4 : 0.25 ∼ 2 : 2 ∼4 중량비율로 혼합된 보강재 에폭시 레진을 바탕면에 도포하는 에폭시 레진 도포단계;
    상기 에폭시 레진 도포단계에서 도포된 에폭시 레진에 섬유보강재를 부착하는 섬유보강재 부착단계;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진을 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 섬유보강재 부착단계에서의 섬유보강재는 시트형태 또는 격자형태 중 어느 하나의 형태로 이루어져 있으며,
    섬유보강재는,
    탄소섬유, 유리섬유, 아라미드, 바잘트섬유, P.B.O섬유, 폴리프로필렌섬유 중 선택된 어느 하나 또는 2 이상이 혼합된 것에 특징이 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진을 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법.
  4. 제 2항에 있어서, 섬유보강재 부착단계 이후에 시멘트 몰탈을 도포하는 시멘트 몰탈 도포단계가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진을 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법.
  5. 제 2항에 있어서, 섬유보강재 부착단계 이후에 에폭시 레진을 도포하는 제2 에폭시 레진 도포단계가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진을 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법.
  6. 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시멘트 몰탈 도포단계 또는 제2 에폭시 레진 도포단계 이후에 표면보호제를 도포하는 표면보호제 도포단계;가 더 포함되는 것에 특징이 있는 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진을 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법.
KR1020170039174A 2017-03-28 2017-03-28 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법 KR101784335B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170039174A KR101784335B1 (ko) 2017-03-28 2017-03-28 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170039174A KR101784335B1 (ko) 2017-03-28 2017-03-28 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101784335B1 true KR101784335B1 (ko) 2017-10-11

Family

ID=60138972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170039174A KR101784335B1 (ko) 2017-03-28 2017-03-28 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101784335B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102186782B1 (ko) * 2019-12-04 2020-12-07 주식회사 제일화성 수중환경에서 경화성 및 내수성이 우수한 수중 보수보강용 에폭시 수지 조성물
KR20220054989A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 신웅건설 주식회사 교량구조물의 내진보강 공법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006124276A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Bayer Materialscience Ag コンクリートに使用するための配合物
KR101530830B1 (ko) * 2014-11-24 2015-06-26 문지훈 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법
KR101612800B1 (ko) * 2015-12-24 2016-04-15 (주)우암건설 내하력 및 내화성능을 증진시키기 위해 격자형 섬유메쉬와 시멘트 매트릭스를 보강재로 이용한 터널, 교량, 공동구 및 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006124276A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Bayer Materialscience Ag コンクリートに使用するための配合物
KR101530830B1 (ko) * 2014-11-24 2015-06-26 문지훈 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법
KR101612800B1 (ko) * 2015-12-24 2016-04-15 (주)우암건설 내하력 및 내화성능을 증진시키기 위해 격자형 섬유메쉬와 시멘트 매트릭스를 보강재로 이용한 터널, 교량, 공동구 및 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102186782B1 (ko) * 2019-12-04 2020-12-07 주식회사 제일화성 수중환경에서 경화성 및 내수성이 우수한 수중 보수보강용 에폭시 수지 조성물
KR20220054989A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 신웅건설 주식회사 교량구조물의 내진보강 공법
KR102427322B1 (ko) * 2020-10-26 2022-07-29 신웅건설 주식회사 교량구조물의 내진보강 공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100594508B1 (ko) 수중 구조물 보수보강용 실란변성 에폭시 조성물 및 이를이용한 보수보강방법
CN104478371B (zh) 一种节能型混凝土裂缝修补剂
ES2225454T3 (es) Masa de mortero de dos componentes que pueden endurecerse y su uso.
US20110086174A1 (en) Paint composition including nano-ceramic and polymer resin against neutralization and salt damage of concrete and method for waterproof and anticorrosion using the same
KR101339576B1 (ko) 콘크리트 중성화 방지 및 단면 복구 보강 방수공법
Miller Polymers in cementitious materials
CN1953945A (zh) 水泥灰浆组合物和混凝土组合物
KR102068714B1 (ko) 내중성화 속경성 보수보강 모르타르 및 콘크리트 구조물의 보수보강 시공법
CN105295644A (zh) 一种高渗透性环氧防水涂料
KR102109977B1 (ko) 습기차단형 무용제 에폭시 프라이머 겸용 기초 도막방수재
KR100603898B1 (ko) 기존 콘크리트 구조체와 동등한 탄성거동을 하는 기중 및 수중구조물 보수보강용 고분자 조성물
KR101804867B1 (ko) 에폭시 수지를 포함하는 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR101767139B1 (ko) 콘크리트 구조물의 보수 및 보강재 조성물 및 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 공법
CN1950311A (zh) 发泡化学浆料
KR100854987B1 (ko) 방수용 초속경 시멘트 조성물 및 이의 포장방법
KR101784335B1 (ko) 수증기 통기성이 있는 보강재 부착용 에폭시 레진 및 이를 이용한 철근콘크리트 구조물 보수보강 및 내진보강 공법
CN113004015A (zh) 一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用
KR101586980B1 (ko) 아라미드섬유 혼입 폴리머모르타르와 세라믹우레탄 함유 표면보호재를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법
KR101777823B1 (ko) 섬유 및 에폭시수지를 혼용한 콘크리트 구조물 보강용 접착제 조성물 및 이를 이용한 방사형 frp앵커의 콘크리트 구조물 단부 정착시공방법
KR101165785B1 (ko) 콘크리트 구조물의 보수보강용 무기계 폴리머 시멘트 몰탈 조성물 및 이를 이용한 구조물의 보수보강방법
KR102232277B1 (ko) 초속경 고강도 무기계 폴리머 몰타르 조성물 및 이를 활용한 콘크리트 보강보수 공법
KR101959441B1 (ko) 난연성 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
JP2002121901A (ja) ひび割れを生じているコンクリート構造物の補強・補修方法、およびそのための浸透型接着性組成物
US20220018078A1 (en) Composite System and Method for Pile Construction and Repair
KR102337977B1 (ko) 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant