KR101885608B1 - 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법 - Google Patents
구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 상온 경화형 결합재 35~99중량% 및 성능 개선 충전재 1~65중량%를 포함하며, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.01~0.3 비율로 구성되어 있으며, 상기 주제로서 상온 경화형 결합재 중량 대비 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 30~95중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 1~40중량%, 플루오린화아크릴레이트 1~30중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1~25중량%, 폴리아미드 1~20중량% 및 폴리디알릴프탈레이트 1~20중량%를 포함하고, 상기 성능 개선 충전재는 중질탄산칼슘 10~93중량%, 탄화규소 1~45중량%, 알루미늄티탄산 1~30중량%, 규산염 1~30중량%, 운모 1~25중량%, 티타늄옥사이드 1~15중량%, 산화베릴륨 1~15중량% 및 세피올라이트 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 충전성, 고침투성, 휨응력, 전단접착강도, 인장강도, 신률 및 내구성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 균열의 침투 및 양생 전에 조성물의 증발이 발생하지 않아 콘크리트 균열보수에 효과적이다.
Description
본 발명은 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상온 속경형, 고침투성, 전단접착강도, 신률 및 내구성이 우수한 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물은 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고, 균열 부위로 통해 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근의 부식이 일어난다. 이러한 철근의 부식 현상이 심해지면 콘크리트 구조물이 결국 붕괴될 수도 있다. 따라서, 콘크리트 구조물이 열화되어 균열이 발생하면 조속하게 열화된 부위를 보수할 필요가 있다.
한편, 콘크리트 구조물의 중성화, 알칼리골재반응, 동결융해·염해·화학적 침식, 공장 폐수 및 생활하수 등에 의해서도 철근이 부식되고 콘크리트가 손상될 수 있다. 위와 같은 원인들에 의해 내부 철근이 부식되고 콘크리트가 균열 또는 탈락된 경우 그 구조물을 안정적으로 내구성을 증진시키기 위해서는 그것을 복원시켜야할 필요성이 대두되었고 그에 따라 다양한 콘크리트 구조물을 위한 균열주입재가 현장에서 사용되고 있다. 폭이 미세한 균열을 보수하기 위한 재료로 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 합성수지계인 에폭시이다. 에폭시는 압축강도와 인장강도가 높고, 다양한 점도로 제작할 수 있으며, 강도가 조기에 발현되고 접착력이 우수하여 구조물의 균열 보수·보강재로 널리 이용되고 있다.
그러나, 에폭시는 시공 초기에는 큰 접착강도를 나타내지만, 건조에 의한 수축 및 열팽창 등에서 콘크리트와 이질적인 특성을 갖기 때문에 장기적으로는 접착 성능이 저하되어 신·구 콘크리트 접착면에서 탈락이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 취급이 다소 복잡하고 적절한 온도관리가 필요하며, 화재시 내화성능에 문제가 있고, 습윤면에서는 경화가 잘 되지 않아 부착력이 저하될 수 있으며, 콘크리트와 에폭시의 건조 수축율, 탄성계수, 열팽창계수 및 강도 등의 물성 차이로 인해서 부가적인 응력이나 균열이 발생할 수 있는 등의 문제가 있다. 또한, 단가가 비싸고 특정 에폭시의 경우에는 인체에 유해성을 줄 수도 있어 취급이 매우 까다로운 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상온 경화형, 고침투성, 전단접착강도, 신률 및 내구성이 우수한 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법을 제공함에 있다.
본 발명은, 상온 경화형 결합재 35~99중량% 및 성능 개선 충전재 1~65중량%를 포함하며, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.01~0.3 비율로 구성되어 있으며, 상기 주제는 주제 중량 대비 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 30~95중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 1~40중량%, 플루오린화아크릴레이트 1~30중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1~25중량%, 폴리아미드 1~20중량% 및 폴리디알릴프탈레이트 1~20중량%를 포함하고; 상기 경화제는, 벤조일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸 퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 과산화수소 및 과황산칼륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 제공한다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 중량 대비 인장력, 내수성, 내약품성을 개선하기 위한 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 중량 대비 강도, 내마모성, 치수안정성을 개선하기 위한 폴리카보네이트 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 중량 대비 강도 및 내구성을 개선하기 위한 폴리에스테르설폰 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 성능 개선 충전재는 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate) 10~93중량%, 탄화규소 1~45중량%, 알루미늄티탄산 1~30중량%, 규산염 1~30중량%, 운모 1~25중량%, 티타늄옥사이드 1~15중량%, 산화베릴륨 1~15중량% 및 세피올라이트 1~10중량%를 포함할 수 있다.
상기 성능 개선 충전재는 다양한 색상 발현 및 미관을 위하여 안료를 0.1~10중량% 더 포함할 수 있다. 상기 안료는 이산화티탄, 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(Cr2O3), 자색 산화철, 흑색 산화철, 카본블랙, 중질탄산칼슘 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 성능 개선 충전재는 내식성, 발수성, 내열성, 내약품성 및 내수성을 개선하기 위하여 실리카겔을 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 성능 개선 충전재는 충전성, 내충격성, 흡수성, 내약품성, 자외선 저항성 및 내화성을 개선하기 위하여 황산바륨을 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 균열 발생 부위를 컷팅기를 이용하여 V형 또는 U형으로 컷팅하는 단계; 컷팅한 후 불순물을 진공흡입기를 이용하여 제거하는 단계; 제거된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 주입하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수 공법을 제공한다.
또한, 본 발명은 균열상태, 폭, 깊이 등을 고려하여 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물의 설치 간격을 결정하는 단계; 설치 간격을 결정한 후 균열 발생부위의 불순물을 와이어브러시, 그라인더, 연마기 등을 이용하여 제거한 후 진공흡입기 등을 이용하여 청소하는 단계; 청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 새어나오지 않도록 속경형 퍼티재로 씰링하는 단계; 씰링한 후 균열 폭, 깊이를 고려하여 주입기 설치를 위하여 천공하는 단계; 천공한 후 주입기를 설치하는 단계; 주입기를 통하여 상기 상온경화형 균열주입제 조성물을 주입하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수 공법을 제공한다.
또한, 본 발명은 콘크리트면의 레이탄스 및 불순물을 에어, 워터블라스트, 샌드블라스트, 숏블라스트 등으로 치핑하여 제거하고 진공흡입기 등으로 청소하는 단계; 청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 도포하는 단계; 도포된 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 경화되기 전 (예를 들면 도포 후 15~20분 이내) 미끄럼 방지제 (예를 들면 건조 규사)를 살포한 후 양생하는 단계; 양생 후 잉여 미끄럼 방지제 (예를 들면 건조 규사)를 제거한 후 교통 개방하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수공법을 제공한다.
본 발명의 상온 경화형 균열 주입제 조성물에 의하면, 충전성, 고침투성, 휨응력, 전단접착강도, 인장강도, 신률 및 내구성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 균열의 침투 및 양생 전에 조성물의 증발이 발생하지 않아 콘크리트 균열보수에 효과적이다. 또한, 상기와 같은 상온 경화형 결합재를 사용함으로써 상온 경화형 균열 주입제 조성물은 기존 에폭시계 주입재보다 조기에 경화됨으로 단시간 내에 교통 개방이 필요한 긴급 공사 현장의 균열 보수에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상온 경화형 균열 주입제 조성물은 상온 경화형 결합재 35~99중량% 및 성능 개선 충전재 1~65중량%를 포함한다.
상기 상온 경화형 결합재는 고침투성, 휨강도, 인장강도, 신률, 전단접착강도 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비 1 : 0.01~0.3 비율로 혼합 구성되어 있으며, 상기 주제는 주제 중량 대비 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 30~95중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 1~40중량%, 플루오린화아크릴레이트 1~30중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1~25중량%, 폴리아미드 1~20중량% 및 폴리디알릴프탈레이트 1~20중량%를 포함한다.
상기 상온 경화형 결합재는 상온 경화형 균열 주입제 조성물에 대하여 35~99중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 상온 경화형 결합재의 함량이 99중량%를 초과하면 취성이 강해지고, 점도가 낮아져 재료 분리가 발생되기 쉽다. 상기 상온 경화형 결합재의 함량이 35중량% 미만이면 침투성, 강도 및 내구성 개선효과가 저하될 수 있다.
상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 결합력, 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 30~95중량% 함유되는 것이 바람직한데, 그 함량이 30중량% 미만일 경우에는 강도 및 내구성을 향상시키는 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 95중량%를 초과하는 경우에는 강도 및 내구성 향상 효과를 더 이상 기대하기 어렵고 경제적이지 못하다.
상기 에폭시-우레탄 공중합체는 부착력 및 인성을 개선하는 역할을 한다. 상기 에폭시-우레탄 공중합체는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 1~40중량% 함유되는 것이 바람직한데, 에폭시-우레탄 공중합체의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 부착력 및 인성 개선의 효과가 미약할 수 있고, 에폭시-우레탄 공중합체의 함량이 40중량%를 초과하는 경우에는 더 이상의 부착력 및 인성 개선 효과를 기대하기 어렵고 경제적이지 못하다.
상기 플루오린화아크릴레이트는 강도, 내약품성 및 내후성을 개선시키기 위해 사용된다. 상기 플루오린화아크릴레이트는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 1~30중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 플루오린화아크릴레이트의 함량이 30중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성 및 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 플루오린화아크릴레이트의 함량이 1중량% 미만이면 강도, 내약품성 및 내후성 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란은 반응성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란은 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 1~25중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란의 함량이 25중량%를 초과하면 반응성이 빨라져 작업성이 저하되고, 그 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 폴리아미드는 내피로성, 내약품성, 내후성, 내열성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리아미드는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 1~20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 폴리아미드의 함량이 20중량%를 초과하면 성능 개선효과는 뚜렷하나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 폴리아미드의 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 폴리디알릴프탈레이트는 강도, 내마모성 및 내약품성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리디알릴프탈레이트는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 1~20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 폴리디알릴프탈레이트의 함량이 20중량%를 초과하면 성능 개선효과는 뚜렷하나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 폴리디알릴프탈레이트의 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 카르복시메틸셀롤로오스를 더 포함할 수 있다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스는 인장력, 내수성, 내약품성을 개선하기 위해 사용한다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 0.01~10중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스의 함량이 10중량%를 초과하면 성능개선효과는 뚜렷하나 점도가 높아져 작업성이 저하되기 쉽고, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선효과가 미흡하고 재료분리가 발생할 수 있다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 폴리카보네이트를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리카보네이트는 강도, 내마모성, 치수안정성을 개선하기 위해 사용한다. 상기 폴리카보네이트는 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 0.01~10중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리카보네이트의 함량이 10중량%를 초과하면 성능개선효과는 뚜렷하나 경제성이 저하되고, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선효과가 미흡하고 취성이 강해져 균열이 발생할 수 있다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 폴리에스테르설폰을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리에스테르설폰은 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리에스테르설폰은 상기 상온 경화형 결합재의 주제 중량 대비 0.01~10중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르설폰의 함량이 10중량%를 초과하면 성능개선효과는 뚜렷하나 점도가 낮아져 재료분리가 발생할 수 있고, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선효과가 미흡하게 된다.
상기 상온 경화형 결합재는 경화제를 더 포함한다. 상기 상온 경화형 결합재의 경화제는 주제 중량부 100에 대하여 경화제 중량부 1~30 비율로 포함된다. 상기 경화제로는 벤조일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸 퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 과산화수소 및 과황산칼륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 성능 개선 충전재는 상온 경화형 균열 주입제 조성물에 1~65중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 성능 개선 충전재의 함량이 65중량%를 초과하면 유동성이 저하되어 침투가 되지 않으며, 그 함량이 1중량% 미만이면 충전성이 저하된다.
상기 성능 개선 충전재는 개질 충전제 중량 대비 중질탄산칼슘 10~93중량%, 탄화규소 1~45중량%, 알루미늄티탄산 1~30중량%, 규산염 1~30중량%, 운모 1~25중량%, 티타늄옥사이드 1~15중량%, 산화베릴륨 1~15중량% 및 세피올라이트 1~10중량%를 포함할 수 있다.
상기 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate)은 충전성 및 강도를 개선하기 위하여 사용된다. 상기 중질탄산칼슘는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 10~93중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 중질탄산칼슘의 함량이 93중량%를 초과하면 강도는 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 중질탄산칼슘의 함량이 10중량% 미만이면 작업성은 개선되나 충전성 및 강도 개선 효과가 미약할 수 있다. 일반적으로 탄산칼슘은 제조방법에 따라 단순 물리적 가공방법에 의해 생산되는 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate)과 화학적으로 재결정화 방법에 의해 생산되는 경질탄산칼슘 2가지로 크게 구분된다. 중질탄산칼슘은 백색결정질 방해석을 분쇄·분급시켜 제조되고, 백색도가 높기 때문에 백색 탄산칼슘이라고도 불리며, 입경은 대개 5 ㎛이하이며 각종 공업용 충전제(filler), 식품첨가물, 의약용에 사용된다.
상기 탄화규소는 내마모성, 강도, 내화성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 탄화규소는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~45중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 탄화규소의 함량이 45중량%를 초과하면 강도, 내마모성 및 내화성은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 탄화규소의 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 알루미늄티탄산은 강도, 내마모성 및 내화성을 개선하기 위해 사용할 수 있다. 상기 알루미늄티탄산은 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄티탄산의 중량비가 증가하면 내열 및 내식 성능을 나타내며, 상기 알루미늄티탄산의 함량이 1중량% 미만일 경우 강도, 내마모성 및 내화성 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 알루미늄티탄산의 함량이 30중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 규산염은 강도 및 내식성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 규산염은 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~30중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 규산염의 함량이 30중량%를 초과하면 강도 및 내식성은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 규산염의 함량이 1중량% 미만이면 작업성은 개선되나 강도 및 내식성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 운모는 흡수성, 고착성, 내화성 및 재료분리저항성을 개선하기 위해 사용된다. 상기 운모는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~25중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 운모의 함량이 25중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 운모의 함량이 1중량% 미만이면 작업성은 개선되나 내수성, 내화성 및 재료분리저항성의 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 티타늄옥사이드는 자외선 저항성 및 재료 분리 저항성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 티타늄옥사이드는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~15중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 티타늄옥사이드의 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성 및 강도가 저하될 수 있고, 상기 티타늄옥사이드의 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 산화베릴륨은 강도, 내마모성 및 내약품성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 산화베릴륨은 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화베릴륨의 함량이 15중량%를 초과하면 초기 강도 발현이 늦어지고, 그 함량이 1중량% 미만이면 성능개선효과가 저하된다.
상기 세피올라이트는 조성물의 점도 및 시공성을 향상시킴과 동시에 재료 분리현상을 방지하기 위하여 사용한다. 상기 세피올라이트의 중량비가 증가하면 점도가 높아져 시공성이 저하된다. 상기 세피올라이트는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 1~10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 세피올라이트의 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 높아져 시공성이 저하되고, 그 함량이 1중량% 미만이면 성능개선효과가 저하되고 재료분리현상이 발생하기 쉽다.
상기 성능 개선 충전재는 안료를 더 포함할 수 있다. 상기 안료는 미감 또는 식별 기능을 부여하기 위하여 사용한다. 상기 안료는 상기 성능 개선 충전재에 대하여 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 안료는 통상적인 여러 가지 안료를 사용할 수 있으며, 특히 무기 안료가 바람직하다. 상기 무기 안료로는 산화티탄(백색), 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(Cr2O3), 자색 산화철, 흑색 산화철, 카본 블랙 등을 포함할 수 있다.
상기 성능 개선 충전재는 실리카겔을 더 포함할 수 있다. 상기 실리카겔은 수분을 흡착하는 성능이 우수하여 외부의 염분 및 수분이 내부 강재로 이동하는 것을 차단하여 강재의 부식을 억제하기 위하여 사용한다. 상기 실리카겔은 상기 성능 개선 충전재에 대하여 0.01~10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 실리카겔의 함량이 0.01중량% 미만이면 0.01중량% 미만이면 재료분리가 발생하기 쉽고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있다.
상기 성능 개선 충전재는 황산바륨을 더 포함할 수 있다. 상기 황산바륨은 충전성, 내충격성, 흡수성, 내약품성, 자외선 저항성 및 내화성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 황산바륨은 상기 성능 개선 충전재에 대하여 0.01~10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 황산바륨의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 그 함량이 0.01중량%미만이면 성능개선효과가 미흡하게 된다.
본 발명은 상술한 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 이용한 구조물 균열 보수 공법을 제시한다.
균열 발생 부위를 컷팅기를 이용하여 V형 또는 U형으로 컷팅하는 단계; 컷팅한 후 불순물을 진공흡입기를 이용하여 제거하는 단계, 제거된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 주입하는 단계, 및 양생하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수 공법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구조물 균열 보수 공법을 제시한다.
균열상태, 폭, 깊이 등을 고려하여 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물의 설치 간격을 결정하는 단계, 설치 간격을 결정한 후 균열 발생부위의 불순물을 와이어브러시, 그라인더, 연마기 등을 이용하여 제거한 후 진공흡입기 등을 이용하여 청소하는 단계, 청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 새어나오지 않도록 속경형 퍼티재로 씰링하는 단계, 씰링한 후 균열 폭, 깊이를 고려하여 주입기 설치를 위하여 천공하는 단계, 천공한 후 주입기를 설치하는 단계, 주입기를 통하여 상기 상온경화형 균열주입제 조성물을 주입하는 단계, 및 양생하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수 공법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구조물 균열 보수 공법을 제시한다.
콘크리트면의 레이탄스 및 불순물을 에어, 워터블라스트, 샌드블라스트, 숏블라스트 등으로 치핑하여 제거하고 진공흡입기 등으로 청소하는 단계와, 청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 도포하는 단계 및 도포된 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 경화되기 전 (예를 들면 도포 후 15~20분 이내) 미끄럼 방지제 (예를 들면 건조 규사)를 살포한 후 양생하는 단계와, 양생 후 잉여 미끄럼 방지제 (예를 들면 건조 규사)를 제거한 후 교통 개방하는 단계를 포함하는 구조물 균열 보수공법을 제공한다.
이하에서, 본 발명에 따른 상온 경화형 균열 주입제 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
성능 개선 충전재 2중량% 및 상온 경화형 결합재 98중량%를 강제식 믹서에서 2분간 교반하여 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 제조하였다. 이 때, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1:0.03 비율로 혼합하여 제조하였다.
상기 성능 개선 충전재는 중질탄산칼슘 60중량%, 탄화규소 10중량%, 알루미늄티탄산 5중량%, 규산염 5중량%, 운모 5중량%, 티타늄옥사이드 5중량%, 산화베릴륨 5중량%, 세피올라이트 2중량%, 안료 1중량%, 실리카겔 1중량% 및 황산바륨 1중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 92중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 1중량%, 플루오린화아크릴레이트 1중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1중량%, 폴리아미드 1중량%, 폴리디알릴프탈레이트 1중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 1중량%, 폴리카보네이트 1중량% 및 폴리에스테르설폰 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 경화제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다.
<실시예 2>
성능 개선 충전재 2중량% 및 상온 경화형 결합재 98중량%를 강제식 믹서에서 2분간 교반하여 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1:0.03 비율로 혼합하여 제조하였다.
상기 성능 개선 충전재는 중질탄산칼슘 60중량%, 탄화규소 10중량%, 알루미늄티탄산 5중량%, 규산염 5중량%, 운모 5중량%, 티타늄옥사이드 5중량%, 산화베릴륨 5중량%, 세피올라이트 2중량%, 안료 1중량%, 실리카겔 1중량% 및 황산바륨 1중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 82중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 3중량%, 플루오린화아크릴레이트 3중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 3중량%, 폴리아미드 3중량%, 폴리디알릴프탈레이트 3중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 1중량%, 폴리카보네이트 1중량% 및 폴리에스테르설폰 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 경화제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다.
<실시예 3>
성능 개선 충전재 2중량% 및 상온 경화형 결합재 98중량%를 강제식 믹서에서 2분간 교반하여 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1:0.03 비율로 혼합하여 제조하였다.
상기 성능 개선 충전재는 중질탄산칼슘 60중량%, 탄화규소 10중량%, 알루미늄티탄산 5중량%, 규산염 5중량%, 운모 5중량%, 티타늄옥사이드 5중량%, 산화베릴륨 5중량%, 세피올라이트 2중량%, 안료 1중량%, 실리카겔 1중량% 및 황산바륨 1중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 72중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 5중량%, 플루오린화아크릴레이트 5중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 5중량%, 폴리아미드 5중량%, 폴리디알릴프탈레이트 5중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 1중량%, 폴리카보네이트 1중량% 및 폴리에스테르설폰 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 경화제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한다. 후술하는 비교예 1은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.
<비교예 1>
중질탄산칼슘 2중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 95중량% 및 벤조일 퍼옥사이드 경화제 3중량%를 혼입하여 연속식 믹서에서 2분간 교반하여 조성물을 제조하였다.
아래의 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
실시예 1 내지 실시예 3의 상온 경화형 균열 주입제 조성물과 비교예 1 에 의하여 제조된 조성물을 KS M ISO 2555에 의하여 점도를, ASTM D 2471에 의하여 가사시간을, ASTM D 638에 의하여 신장률을, ASTM C 882에 의하여 전단접착강도를, KS F 2711에 의하여 염소이온침투저항성 시험을, KS F 4561에 의하여 미끄럼저항성 시험을, 코어 채취하여 침투깊이를 측정하여 그 결과를 아래 1에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 |
| 점도 (cps) | 17 | 15 | 13.5 | 24 |
| 가사시간 (겔타임, 분) | 26 | 29 | 31 | 22 |
| 신장률 (%) | 7.1 | 7.5 | 8.1 | 4.6 |
| 전단접착강도 (MPa) | 21.6 | 36.0 | 42.1 | 19.0 |
| 염소이온침투저항성 (Coulombs) | 20 | 16 | 10 | 25 |
| 미끄럼 저항성 (BPN) | 76 | 76 | 76 | 73 |
| 침투깊이 (mm) | 13.6 | 15.0 | 15.5 | 10.5 |
위의 표 1에 나타난 바 같이, 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1에 비하여 우수한 성능을 가지고 있음 알 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (10)
- 구조물 균열 보수용 상온 경화형 균열 주입제 조성물로서,
상온 경화형 결합재 35~99중량% 및 성능 개선 충전재 1~65중량%를 포함하며,
상기 상온 경화형 결합재는 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.01~0.3 비율로 구성되어 있으며,
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 중량 대비 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 72~92중량%, 에폭시-우레탄 공중합체 1~5중량%, 플루오린화아크릴레이트 1~5중량%, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1~5중량%, 폴리아미드 1~20중량% 및 폴리디알릴프탈레이트 1~20중량%를 포함하고;
상기 상온 경화형 결합재의 경화제는, 벤조일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸 퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 과산화수소 및 과황산칼륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고;
상기 성능 개선 충전재는 성능 개선 충전재 중량 대비 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate) 60중량%, 탄화규소 1~10중량%, 알루미늄티탄산 1~30중량%, 규산염 1~30중량%, 운모 1~25중량%, 티타늄옥사이드 1~15중량%, 산화베릴륨 1~15중량% 및 세피올라이트 1~10중량%를 포함하는
것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 총 중량 대비 인장력, 내수성, 내약품성을 개선하기 위한 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 총 중량 대비 강도, 내마모성, 치수안정성을 개선하기 위한 폴리카보네이트 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 상온 경화형 결합재의 주제는 주제 총 중량 대비 강도 및 내구성을 개선하기 위한 폴리에스테르설폰 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 성능 개선 충전재는 성능 개선 충전재 총 중량 대비 안료 0.1~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 성능 개선 충전재는 성능 개선 충전재 총 중량 대비 실리카겔 0.01~10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 성능 개선 충전재는 성능 개선 충전재 총 중량 대비 황산바륨을 0.01~10중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 경화형 균열 주입제 조성물.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 이용하는 구조물 균열 보수 공법으로서,
구조물의 균열 발생 부위를 컷팅기를 이용하여 V형 또는 U형으로 컷팅하는 단계;
컷팅한 후 불순물을 진공흡입기를 이용하여 제거하는 단계;
제거된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 주입하는 단계; 및
양생하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 균열 보수 공법.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 이용하는 구조물 균열 보수 공법으로서,
구조물의 균열발생 부위를 조사하고 균열 상태, 폭, 깊이를 고려하여 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물의 설치 간격을 결정하는 단계;
설치 간격을 결정한 후 균열 발생부위의 불순물을 제거한 후 진공흡입기를 이용하여 청소하는 단계;
청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 새어나오지 않도록 속경형 퍼티재로 씰링하는 단계;
씰링한 후 균열 폭, 깊이를 고려하여 주입기 설치를 위하여 천공하는 단계;
천공한 후 주입기를 설치하는 단계;
주입기를 통하여 상기 상온경화형 균열주입제 조성물을 주입하는 단계; 및
양생하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 균열 보수 공법.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 이용하는 구조물 균열 보수 공법으로서,
콘크리트면의 레이탄스 및 불순물을 제거하고 청소하는 단계;
청소된 부위에 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물을 도포하는 단계;
도포된 상기 상온 경화형 균열 주입제 조성물이 경화되기 전 미끄럼 방지제 를 살포한 후 양생하는 단계; 및
양생 후 잉여 상기 미끄럼 방지제를 제거한 후 교통 개방하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 균열 보수 공법.
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| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |