KR101840740B1 - 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물 및 이를 이용한 공법 - Google Patents

구조물 보수·보강·방수·방식 조성물 및 이를 이용한 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시멘트, EVA계 폴리머, 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제를 포함하고, 피보수·보강 대상물에 타설되는 폴리머몰탈; 타설된 폴리머몰탈의 상면에 도포되며 수지, 이산화규소, 에틸렌옥사이드, 티타늄 디옥사이드를 포함하는 세라믹마감재;를 포함하는 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물에 관한 것이다.

Description

구조물 보수·보강·방수·방식 조성물 및 이를 이용한 공법{Composition for maintenance, reinforcement, waterproofing and corrosion prevention of structures and method using the same}
본 발명은 기능성 복합혼화제를 포함하여 콘크리트 내부의 공극충진, 흡수성과 투수성을 감소시켜 유해인자 침투로 인한 강재의 부식을 억제하고, 건조시에 모세관에 발생하는 모세관 장력을 감소시킴으로서 건조수축을 억제할 수 있는 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 구조물은 높은 내구성에도 불구하고 시간경과에 따른 열화현상에 의해 구조적 문제점이 도출된다. 이러한 열화현상은 다양하게 나타나고 있으나 콘크리트 물성자체가 갖고 있는 건조수축, 온도수축 등에 의해 균열부위가 발생하며, 이러한 구조물의 균열부위에서 콘크리트의 중성화가 촉진됨과 동시에 콘크리트 부분에서 열화현상이 복합적으로 발생되어 구조물 표면이 박리, 박락의 현상을 보이는 문제가 있다.
이에 이러한 콘크리트 구조물에서는 시간의 경과에 따라 열화현상, 외부하중의 변화와 같은 구조적인 문제 등에 의해 보수/보강이 필연적이며 이러한 보수/보강 모르타르로서 다양한 모르타르가 제시되고 있다.
이에 대한민국 특허등록 제635464호에서는 10~39.5중량%의 시멘트; 30~35중량%의 세골재; 10~15중량%의 플라이애시; 5~10중량%의 세라믹 재질이며, 비중이 0.8~1이고, 입경이 60~150μm인 경량비드; 3~5중량%의 CSA팽창재; 2~5중량%의 실리카흄; 0.2~0.5중량%의 유동화제; 10~19.5중량%의 물; 및 전체 체적의 1~3%의 각각의 길이가 8 내지 12mm인 PVA 보강섬유;를 포함하는 섬유로 보강된 모르타르를 제시하고 있다.
그런데 상기 기술은 급결에 의한 균열문제를 보강섬유로 해결하고 있으나, 피구조물의 종류에 따라 내산성, 내염성능 등 다양한 열화인자에 대한 저항성이 요구될 수 있으므로 그 적용의 한계가 있을 수 있다.
대한민국 특허등록 제635464호
이에 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 내식성, 내산성, 내염성 등 다양한 열화인자에 대한 저항성이 발현되도록 하여 다양한 용도로 적용될 수 있는 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물을 제공하고자 함이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물은, 시멘트, EVA계 폴리머, 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제를 포함하고, 피보수·보강 대상물에 타설되는 폴리머몰탈; 타설된 폴리머몰탈의 상면에 도포되며 수지, 이산화규소, 에틸렌옥사이드, 티타늄 디옥사이드를 포함하는 세라믹마감재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 폴리머몰탈이 타설되기 전에 피보수·보강 대상물에 도포되며, 테플론수지, 아질산칼슘, 점성제, 베타카로틴, 인산염나트륨이 포함된 전처리재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 전처리재에는 석회분말이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 구조물 보수·보강·방수·방식 공법은, 피보수·보강 대상물에 시멘트, EVA계 폴리머, 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제를 포함하는 폴리머몰탈을 타설하여 단면을 복구 및 보강 하는 단계(S20); 복구 및 보강 된 단면 표면에 수지, 이산화규소, 에틸렌옥사이드, 티타늄 디옥사이드를 포함하는 세라믹마감재를 도포하여 마감처리 하는 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 S20단계 전단에, 피보수·보강 대상물에 있어 노출된 콘크리트 및 철근에 테플론수지, 석회분말, 아질산칼슘, 점성제, 베타카로틴, 인산염나트륨이 포함된 전처리재를 도포하여 전처리하는 단계(S10)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 건축, 토목구조물의 수직 및 수평면의 보수·보강제품으로 각종 콘크리트 구조물의 열화 및 파손부분 등에서 방수, 방청성 등 물성을 향상시키는 보수 및 보강이 이루어지도록 하는 장점이 있다.
또한 본 발명은 전처리에서부터 철근의 부식포인트 및 콘크리트의 열화포인트를 제어하고 밀실한 마감처리를 통해 보수 및 보강부분에서 내측 및 외측으로부터의 열화를 방지할 수 있어 보수 및 보강이 더욱 견고해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 공법을 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 응결시간 실험결과를 나타내는 그래프이고,
도 3은 본 발명의 휨강도 실험결과를 나타내는 그래프이고,
도 4는 본 발명의 압축강도 실험결과를 나타내는 그래프이고,
도 5는 본 발명의 부착강도 실험결과를 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명의 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물에 대한 실험예를 설명한다.
하기 실험에서 기능성 나노복합혼화제라 함은 폴리머몰탈에 배합되는 각각 혼화제로서 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제가 포함되는 개념이다.
하기 표 1 및 도 2는 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 응결시간실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 혼합율이 클수록 폴리머몰탈은 응결시간이 단축되어 조강성이 향상되는 것을 알 수 있다. 즉 보수 등에 있어 시공성의 향상을 가져올 수 있는 것이라 판단된다.
Figure 112017069793129-pat00001
하기 표 2 및 도 3은 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 휨강도실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 혼합율이 클수록 폴리머몰탈은 대체적으로 휨강도가 증가하는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00002
하기 표 3 및 도 4는 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 압축강도실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 혼합율과 무관하게 압축강도가 거의 일정하게 나타나는 것을 알 수 있다. 즉 기능성 나노복합혼화제의 첨가에도 불구하고 압축강도의 저하는 없는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00003
하기 표 4 및 도 5는 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 부착강도실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 첨가에 의해 부착강도가 향상되는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00004
하기 표 5는 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 중성화저항성실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 첨가에 있어 0.3%가 혼합된 경우가 가장 좋은 효과가 발현되는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00005
하기 표 6은 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 염소이온 침투저항성실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 첨가에 있어 0.3%가 혼합된 경우가 가장 좋은 효과가 발현되는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00006
하기 표 7은 상기 시멘트와 EVA계 폴리머를 주재로 하고 각각 상기 기능성 나노복합혼화제의 첨가율에 따른 내약품성 실험을 한 결과로서 기능성 나노복합혼화제의 첨가량이 증가할수록 가장 좋은 효과가 발현되는 것을 알 수 있다.
Figure 112017069793129-pat00007
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

Claims (5)

  1. 시멘트, EVA계 폴리머, 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제를 포함하고, 피보수·보강 대상물에 타설되는 폴리머몰탈;
    타설된 폴리머몰탈의 상면에 도포되며 수지, 이산화규소, 에틸렌옥사이드, 티타늄 디옥사이드를 포함하는 세라믹마감재; 및
    상기 폴리머몰탈이 타설되기 전에 피보수·보강 대상물에 도포되며, 테플론수지, 아질산칼슘, 점성제, 베타카로틴, 인산염나트륨이 포함된 전처리재;를 포함하는 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리재에는 석회분말이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 구조물 보수·보강·방수·방식 조성물.
  4. 피보수·보강 대상물에 시멘트, EVA계 폴리머, 실리카흄, 칼슘설퍼알루미네이트, 수축방지제, 소포제, 실리콘발수제, 방청제를 포함하는 폴리머몰탈을 타설하여 단면을 복구 및 보강 하는 단계(S20);
    복구 및 보강 된 단면 표면에 수지, 이산화규소, 에틸렌옥사이드, 티타늄 디옥사이드를 포함하는 세라믹마감재를 도포하여 마감처리 하는 단계(S30); 및
    상기 S20단계 전단에,
    피보수·보강 대상물에 있어 노출된 콘크리트 및 철근에 테플론수지, 석회분말, 아질산칼슘, 점성제, 베타카로틴, 인산염나트륨이 포함된 전처리재를 도포하여 전처리 하는 단계(S10)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 구조물 보수·보강·방수·방식 공법.
  5. 삭제
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