KR101990324B1 - 공동주택 외벽 보수 보강 공법 - Google Patents

공동주택 외벽 보수 보강 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조물의 균열부위에 노출된 철근의 표면에 형성된 녹을 제거하고, 상기 균열부위의 이물질을 제거하는 전처리단계와, 상기 균열부위를 연삭기로 절삭하여 설치면에 철근의 일부가 돌출되게 충진홈을 형성시키는 충진홈형성단계와, 상기 충진홈의 설치면에 상기 철근의 양측에 배치되도록 안착홈을 형성하는 안착홈형성단계와, 상기 철근을 덮으면서 상기 설치면에 망유닛을 배치하고 상기 철근과 상기 망유닛을 고정시키는 망유닛설치단계와, 상기 충진홈에 충진재를 충진한 후 경화시키는 충진단계와, 상기 충진홈에서 돌출되게 경화된 충진재를 구조물의 표면과 일치되도록 다듬는 표면처리단계와, 상기 충진홈에서 경화된 상기 충진재의 표면에 외부도료를 도포하여 도장하는 후처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 외벽 보수 보강 공법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 보수할 구조물의 균열부위에 전처리단계와 충진홈형성단계와 안착홈형성단계와 망유닛설치단계와 충진단계와 표면처리단계 및 후처리단계를 거치면서, 균열부위를 보수하고 보수된 부분이 외력이나 진동에 의해 분리되는 것을 방지함과 아울러 기밀을 유지시켜 누수가 발생되는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

Description

공동주택 외벽 보수 보강 공법 {Repair and Strengthening Method of the Exterior Wall of Communal House}
본 발명은 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보수할 구조물의 균열부위에 전처리단계와 충진홈형성단계와 안착홈형성단계와 망유닛설치단계와 충진단계와 표면처리단계 및 후처리단계를 거치면서, 균열부위를 보수하고 보수된 부분이 외력이나 진동에 의해 분리되는 것을 방지함과 아울러 기밀을 유지시켜 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있는 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 구조물의 외벽이나 바닥면에는 다양한 원인으로 인해 균열이 발생하고 있으며, 균열을 메우는 보수공법을 통해 일정기간마다 구조물의 균열을 보수하고 있다.
이러한 보수공법은 표면처리공법, 주입공법, 충진공법으로 나눌 수 있으며, 표면처리공법은 도막탄성방수제, 폴리머시멘트 페이스트(polymer cement paste) 등을 이용한 공법으로 주로 0.2mm이하의 미세균열 위에 도막을 형성하는 균열보수공법이다. 주입공법은 에폭시수지 및 발포우레탄을 패커 및 주사기 등을 사용하여 균열부위에 주입(injection)하는 공법이다.
또한, 충진(filling)공법은 0.5mm이상의 비교적 큰 균열에 적용되는 공법으로 균열부위를 균열에 따라 절단(Cutting)한 후 균열보수재를 충진하는 공법이다.
이상의 균열보수공법 중에서 본 비구조적 균열보수공법은 충진공법 일종이다.
국내에서 기존 비구조적 균열보수공법은 절단(Cutting)모양이 어느 것이던 균열부위를 따라 절단하고 절단(Cutting)부위에 단순히 균열보수재를 충진하여 마무리하는 것이 전부였다.
종래에는 상기한 균열을 보수하는 방법으로 대한민국 특허출원 제 10-2002-0008504호와 같은 기술이 개시되어 있으며, 균열부위를 절단한 후 충진재를 충진하여 일정시간 경화시킴으로써, 균열을 보수하고 있다.
그러나, 상기한 균열보수방법은 균열부위에 충진재를 충진 후 거푸집으로 충진된 부위를 덮어 마감해야 하므로, 시공이 번거롭고 비용이 과도하게 발생하는 문제점이 있으며, 충진재의 경화시간이 길어 완전경화시까지 수일이 소요되므로 공사시간이 지연되는 문제점이 상존하게 된다.
또한, 균열부위에 철근이 노출된 경우 균열부위에 충진되는 충진재와 철근의 부착이 제대로 이루어지지 않아 경화된 충진재가 철근에서 분리되는 문제점이 상존하게 된다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보수할 구조물(공동주택)의 균열부위에 전처리단계와 충진홈형성단계와 안착홈형성단계와 망유닛설치단계와 충진단계와 표면처리단계 및 후처리단계를 거치면서, 균열부위를 보수하고 보수된 부분이 외력이나 진동에 의해 분리되는 것을 방지함과 아울러 기밀을 유지시켜 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있는 공동주택 외벽 보수 보강 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 구조물(공동주택)의 균열을 보수하고 방수시키도록 구성되는 공동주택 외벽 보수 보강 공법으로서, 구조물의 균열부위에 노출된 철근의 표면에 형성된 녹을 제거하고, 상기 균열부위의 이물질을 제거하는 전처리단계와, 상기 균열부위를 연삭기로 절삭하여 설치면에 철근의 일부가 돌출되게 충진홈을 형성시키는 충진홈형성단계와, 상기 충진홈의 설치면에 상기 철근의 양측에 배치되도록 안착홈을 형성하는 안착홈형성단계와, 상기 철근을 덮으면서 상기 설치면에 망유닛을 배치하고 상기 철근과 상기 망유닛을 고정시키는 망유닛설치단계와, 상기 충진홈에 충진재(보수재)를 충진한 후 경화시키는 충진단계와, 상기 충진홈에서 돌출되게 경화된 충진재를 구조물의 표면과 일치되도록 다듬는 표면처리단계와, 상기 충진홈에서 경화된 상기 충진재의 표면에 외부도료를 도포하여 도장하는 후처리단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 망유닛은 상기 철근을 덮는 곡선의 덮개부와, 상기 덮개부의 양측에 형성되는 연결부와, 상기 안착홈에 끼움되도록 상기 연결부에 형성되는 안착돌부와, 상기 안착돌부의 단부에 연장되게 형성되는 연장부와, 상기 연장부에 형성되는 지지날개부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 망유닛설치단계 이후에는 상기 설치면에 고정앵커볼트들을 설치하고, 상기 망유닛에 상기 고정앵커볼트를 연결하는 망유닛고정단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 망유닛은 절곡되게 상기 안착돌부가 형성되면서 체결홈부가 형성되고, 상기 체결홈부에는 탄성바가 억지끼움되어 상기 탄성바의 탄성에 의해 상기 안착돌부가 상기 안착홈을 가압하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 망유닛설치단계 이후에는 상기 충진홈 및 상기 철근의 표면에 기초도료를 도포하여 기초도료층을 형성시키는 기초도료층형성단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 공동주택 외벽 보수 보강 공법은 보수할 구조물(공동주택)의 균열부위에 전처리단계와 충진홈형성단계와 안착홈형성단계와 망유닛설치단계와 충진단계와 표면처리단계 및 후처리단계를 거치면서, 균열부위를 보수하고 보수된 부분이 외력이나 진동에 의해 분리되는 것을 방지함과 아울러 기밀을 유지시켜 누수가 발생되는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 구조물에 형성된 균열을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진홈형성단계를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진홈형성단계를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 안착홈형성단계를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 망유닛설치단계를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 망유닛을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진단계를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 후처리단계를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 구조물에 형성된 균열을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진홈형성단계를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진홈형성단계를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 안착홈형성단계를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 망유닛설치단계를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 망유닛을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 충진단계를 나타낸 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법에 있어, 후처리단계를 나타낸 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 '공동주택 외벽 보수 보강 공법'은 구조물(공동주택)(100)에 형성되는 철근(300)이 노출된 균열(200)을 보수하고 방수시키도록 구성된 보수 보강 공법으로서, 이에 이와 같은 공동주택 외벽 보수 보강 공법은 전처리단계(S1)와 충진홈형성단계(S2)와 안착홈형성단계(S3)와 망유닛설치단계(S4)와 충진단계(S5)와 표면처리단계(S6) 및 후처리단계(S7)로 이루어진다.
상기 전처리단계(S1)는 구조물(공동주택)(100)의 균열(200)부위의 이물질을 제거하는 단계이며, 먼지나 흙과 같은 이물질을 제거하기 위해 진공흡입기를 사용하는 것이 바람직하며, 진공흡입기를 사용하기전 브러쉬로 균열(200)부위를 쓸어 달라붙은 이물질을 탈거시키게 된다. 또한, 균열(200)부위에 노출된 철근(300)의 표면에 형성된 녹을 그라인더로 제거하게 된다.
이때, 전처리단계(S1)에서는 브러쉬와 진공흡입기로 균열(200)부위의 이물질을 제거한 후 물을 분사하여 균열(200)부위를 세척하는 것이 바람직하며, 균열(200)부위에 물기가 있는 상태에서 상기 충진홈(10)형성단계의 충진홈(10)을 형성시켜 물기에 의해 먼지가 날리는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 균열(200)부위를 연삭기로 절삭하여 설치면(11)에 철근(300)의 일부가 돌출되게 충진홈(10)을 형성시키는 충진홈(10)형성단계를 진행한다.
상기 충진홈형성단계(S2)는 상기 균열(200)부위를 연삭기로 절삭하여 충진홈(10)을 형성시키는 단계이며, 도 2에서와 같이 건축물에 형성된 균열(200)이 포함되게 상기 연삭기로 건축물의 표면을 절삭하여 도 3 및 도 4에서와 같이 충진홈(10)을 형성시키게 된다.
즉, 상기 충진홈(10)의 폭은 상기 균열(200)의 폭보다 넓게 형성시키고, 깊이는 상기 충진홈(10)과 같거나 더 깊게 형성시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 충진홈(10)을 굴국진 형태가 아닌 직선의 형상으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 안착홈형성단계(S3)는 상기 충진홈(10)의 설치면(11)에 상기 철근(300)의 양측에 배치되도록 안착홈(20)을 형성하는 단계이다.
상기 안착홈(20)은 도 5에서와 같이 상기 철근(300)의 양측에 배치되게 형성시키게 되며, 상기 철근(300)을 따라 길이방향으로 상기 설치면(11)에 형성시키게 된다.
상기 안착홈(20)은 도 5에서와 같이 상기 철근(300)에 근접되게 상기 설치면(11)에 형성시키게 된다.
상기 망유닛설치단계(S4)는 상기 철근(300)을 덮으면서 상기 설치면(11)에 망유닛(30)을 배치하고 상기 철근(300)과 상기 망유닛(30)을 용접 또는 나사체결하여 고정시키는 단계이다.
상기 망유닛(30)은 도 7에서와 같이 상기 철근(300)을 덮는 곡선의 덮개부(31)와, 상기 덮개부(31)의 양측에 절곡되게 일체로 형성되는 연결부(32)와, 상기 안착홈(20)에 끼움되도록 상기 연결부(32)의 단부에 일체로 형성되는 안착돌부(33)와, 상기 안착돌부(33)의 단부에 도면상 상향으로 연장되게 형성되는 연장부(34)와, 상기 연장부(34)의 단부에 절곡되게 일체로 형성되는 지지날개부(35)로 이루어진다.
상기 지지날개부(35)는 도 6에서와 같이 상기 연장부(34)의 높이만큼 상기 설치면(11)에서 간격이 유지되게 도면상 상측에 배치되어, 도 8에서와 같이 상기 충진홈(10)에 충진되고 경화된 충진재(40)의 내부에 상기 지지날개부(35)가 배치되도록 함으로써, 외력에 의해 충진재(40)가 충진홈(10)에서 이동되거나 빠지는 것을 방지하게 되고, 망유닛(30)과 철근(300)이 용접고정되고, 지지날개부(35)가 충진재(40)의 내부에 배치되어 재차 충진재(40)가 이동되거나 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 안착홈(20)에 상기 안착돌부(33)가 인입되고 상기 안착홈(20)에 충진재(40)가 충진됨으로서, 충진재(40)의 고정면적이 늘어나고 걸림되어 충진 후 경화된 충진재(40)가 외력에 의해 상기 충진홈(10)에서 이동되거나 빠지는 것을 재차 방지하게 된다.
여기서, 상기 안착홈(20)에 상기 안착돌부(33)가 인입시킨 후 상기 안착돌부(33)를 상기 안착홈(20)에 나사체결하여 고정시키는 것이 바람직하다.
이때, 상기 철근(300)의 양측을 따라 일정간격을 유지하며 금속재로 이루어진 연결핀의 단부를 용접하여 고성시키되, 상기 연결핀은 상기 안착돌부(33)를 관통하여 일단부가 상기 철근(300)에 용접되며, 타단부는 상기 지지날개부(35)의 하부에 배치되도록 함으로써, 상기 망유닛(30)이 상기 철근(300)에서 분리되는 것을 방지하고, 충진재(40)가 충진홈(10)에서 빠지는 것을 재차 방지하는 것이 바람직하다.
상기 충진단계(S5)는 상기 충진홈(10)에 충진재(40), 즉 보수재를 충진한 후 경화시키는 단계이다.
상기 충진재(40)는 폴리머 모르타르를 사용하는 것이 바람직한데, 구체적으로 상기 폴리머 모르타르는 시멘트 40~85 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비로 혼합된 것으로서 평균 입경이 2~10 ㎛인 합성 슬래그 미분말 5~45 중량%, 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말 5~30 중량%, 수축 저감제 3~20 중량%, 폴리머 수지 0.5~1.5 중량%, 섬유 0.2~2 중량% 및 알칼리 활성화제 0.1~5 중량%로 이루어진 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 포함하여 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 알루미나 시멘트, 속경성 시멘트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트이며, 구체적으로 포틀랜드 시멘트의 경우도 주요 성분이 C3S 51%, C2S 25%, C3A 9%, C4AF 9%, CaSO4 4% 정도이며, 비표면적은 3,300cm2/g 전후인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 합성 슬래그 시멘트는 제철소에서 선철을 생산할 때 부산물로 얻어지는 것으로서 급냉에 의해 생성되는 고로 급냉 슬래그와 서냉에 의해 생성되는 고로 서냉 슬래그를 7~9:1~3의 중량비로 혼합한 것으로서 평균 입경이 2~10㎛의 수준이 되도록 볼밀, 롤러밀 또는 진동밀 등을 이용하여 분쇄하여 얻은 것이다.
상기 고로 급냉 슬래그 미분말은 비정질의 잠재 수경성 물질로서, 주로 콘크리트용 혼화재료 용도로 사용되고 있으며, 그 장점은 수화열에 의한 온도 상승의 억제, 알칼리 실리카 반응의 억제, 황산염이나 해수에 대한 화학 저항성의 향상을 기대할 수 있지만, 중성화 저항성은 취약한 면이 있다. 반면 상기 고로 서냉 슬래그 미분말은 서냉화되어 결정화된 상태로 수경성이 없고, 수경성이 없는 충전재는 중성화 억제 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 단순한 충전재보다는 중성화를 일으키는 CO2 가스와 반응하는 물질을 적용하면 탄산화 반응에 의해 경화체 표면이 더욱 치밀화되어 그 이후 CO2 가스가 경화체 내부로 투과하는 것을 억제할 수 있다. 고로 서냉 슬래그의 주성분인 메리라이트는 수화하지는 않으나 탄산화 반응을 나타내고 조직을 치밀화시켜 이후 CO2 가스가 경화체 표면으로 투과하기 어렵게 하는 작용을 한다. 따라서 고내구성을 갖게 하기 위해서 수경성인 고로 급냉 슬래그 미분말과 비수경성인 고로 서냉 슬래그 미분말을 혼합하여 고로 급냉 슬래그 미분말의 장점을 살리면서 중성화에 취약한 부분을 비수경성 재료인 고로 서냉 슬래그 미분말로 보완하는 기능을 할 수 있다.
본 발명에서 결합재를 형성함에 있어 상기 합성 슬래그 미분말은 5~45 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 합성 슬래그 미분말이 5 중량% 미만이면 얻고자 내구 성능을 확보하기 어렵고, 45 중량%를 초과하면 소요의 강도를 얻는데 시간이 오래 걸리고 적절한 물리적 성능 발현에 어려움이 있다. 또한, 본 발명에서 상기 합성 슬래그 미분말은 평균 입경이 2~10 ㎛의 범위에 해당하는 것을 선별하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 글라스 분말은 화학 성분 중 70% 이상이 잠재수경성을 지닌 실리카(SiO2)성분으로 구성되어 있고, 시멘트와의 수화 반응시 포졸란 작용이 활성화되어 콘크리트 구조물과의 결합성을 우수하게 만들고 강도를 증진시키며 작업성 향상에 기여한다. 본 발명에서 상기 글라스 분말은 산업 폐기물을 재활용하기 위하여 산업 부산물로 배출되는 것을 미세 분말화하여 사용하는 것이 바람직하다. 산업부산물 중 하나인 폐글라스는 국내의 경우 선진국에 비해 재활용율이 매우 떨어지며, 주로 도로포장재, 건축 내외장재, 도로 노면 페인팅 등으로 재활용 되고 있으나 약 30%의 폐글라스는 재활용되지 못하고 지반에 매립되어 환경문제를 발생시키고 있다. 또한, 국내외에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 건설자재로 활용하기 위한 일환으로 수많은 연구가 진행되었으나, 대부분이 콘크리트에 있어서 골재를 대체하는 수준에 머물고 있는 실정이다. 본 발명에서는 이러한 폐글라스를 콘크리트 단면 보수 보강용 모르타르로 활용하는 기술을 제공한다.
본 발명에서 상기 글라스 분말은 그 함량이 결합재 중 5~10 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만이면 압축강도가 떨어지고 30 중량% 초과하면 압축강도 및 작업성이 떨어지게 된다. 상기 글라스 분말의 기능 및 효과에 관해 더욱 상세하게 설명하면, 실리카 성분이 주성분인 글라스 분말은 잠재수경성을 갖는데, 상기 잠재수경성은 그 자체로는 굳어지는 성질이 없으나 물의 존재 하에서 상온에서 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응하여 안정된 불용해성 화합물을 생성하여 경화시키는 성질을 가지고 있기 때문에 포졸란(Pozzolan) 작용이 가능하다. 즉, 고로 슬래그 미분말 속의 산화칼슘(CaO)성분은 물과 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 형성하고 글라스 분말에서 용출된 실리카 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3)과 서서히 반응하여 불용성 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H gel)이나 칼슘알루미네이트 수화물 (C-A-H gel)을 형성하여 그 조직을 더욱 치밀하게 만들어 콘크리트의 강도 발현 및 결합력 강화에 기여한다. 본 발명에서 사용되는 상기 글라스 분말은 분말도에 따라 성능이 달라지는데 본 발명에서는 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분말도가 1,000 cm2/g 미만일 경우 포졸란 반응의 제어가 어려울 수 있고 3,000 cm2/g을 초과할 경우 콘크리트 구조물과의 결합력이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 수축 저감제는 칼슘설포알루미네이트와 석고가 4~9:1~6의 중량비로 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 결합재 중 3% ~ 20중량%가 바람직하다. 상기 함량이 3중량% 미만이면 초기 수축 팽창에 의한 균열을 제어하기 힘들고, 20중량%를 초과하면 급격한 반응으로 인한 작업시간의 확보가 어렵고 이상 팽창을 야기할 수 있는 문제점이 있다. 본 발명에서 상기 석고는 인산 무수석고 또는 불산 무수석고 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 폴리머 수지는 상기 충전재(보수재)의 경화 전 상태에서는 유동성을 증가시키고 작업성을 개선시키며, 경화 후 상태에서는 표면 부착력 증가, 응집력 증가, 굴곡 강도 증가, 굴곡성 증진 및 방수력 증대 등의 효과를 발휘할 수 있다. 본 발명에서 상기 폴리머 수지는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber)계, SBR(Styrene-Butadien Rubber)계 및 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate)계 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리머 수지는 결합재 중에 0.5~1.5 중량%의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리머 수지의 함량이 0.5 중량% 미만으로 사용하는 경우 표면 부착력 강화의 효과를 달성하기 어렵고, 1.5 중량% 초과하면 수화반응 시 수화생성물의 생성을 방해하여 강도가 저하되는 단점을 나타낸다.
또한, 본 발명에서 상기 섬유는 휨 강도, 인장 강도 증진은 물론 양생 시 표면 크랙을 줄일 수 있어 충전재 시공 후 초기 시공 안정성에 효과적이며, 초기 분산성을 높이기 위한 목적으로 사용된다. 본 발명에서 사용될 수 있는 섬유로는 셀룰로오스 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에틸렌 섬유로부터 선택되는 1종 이상의 섬유를 사용할 수 있다. 또한 본 발명에서 상기 섬유는 결합재 중에 0.2~2 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.2 중량% 미만이면 인장강도 및 휨 강도 개선의 효과를 볼 수 없으며, 2 중량%를 초과하면 물 사용량의 증가로 작업성이 나빠지고 경제성이 떨어질 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 알칼리 활성화제는 강도발현에 영향을 미치는 요인으로, 알칼리 금속수산화물, 염화물, 황산화물 및 탄산화물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 바람직하게는 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨을 사용하는 것이 강도발현 측면에서 유리하다. 본 발명에서 상기 알칼리 활성화제는 결합재에 포함되며 그 함량이 0.1~5 중량% 범위에서 포함되는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 활성화제의 함량이 0.1 중량% 미만이거나 5 중량%를 초과하면 모르타르의 강도가 저하될 수 있다.
또한, 수중 콘크리트 구조물의 단면복구 시공을 위하여 수중불분리제를 0.1~3 중량% 범위로 추가로 포함할 수 있다. 상기 수중불분리제는 수중에서 모르타르 조성물의 점성을 향상시켜 분해되는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스와 같은 메틸계 셀룰로오스; 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시에틸셀룰로오스와 같은 에틸계 셀룰로오스; 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 프로필계 셀룰로오스에서 선택되는 셀룰로오스계 증점제를 사용할 수 있다. 그 함량은 결합재 중 0.1 ~ 3 중량%로 포함되는 것이 적절한 점성을 발현하므로 바람직하다. 필요에 따라 수중에서의 점성을 더욱 증가시키기 위하여 수용성 아크릴계 수지 분말을 더 첨가할 수 있다. 수용성 아크릴계 수지분말은 수중불분리제의 1 ~ 30 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라 상기 결합재 100 중량부에 대하여, 분산제 0.1 ~ 10 중량부, 소포제 0.01 ~ 3 중량부, 지연제 0.01 ~ 10 중량부에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 분산제는 충전재의 모르타르 입자 표면에 흡착하여 입자 표면에 전하를 주어 입자들끼리 상호 반력을 일으키므로, 응집된 입자를 분산시켜 유동을 증가시켜 감수 효과로 인한 강도 증진이 가능하게 한다. 상기 분산제로서는 통상의 감수제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 리그닌술포네이트, 폴리나프탈렌술포네이트, 폴리멜라민술포네이트 또는 폴리카복실레이트계 감수제로 이루어진 군으로부터 단독 또는 둘 이상 혼합사용이 가능하다. 상기 분산제의 함량은 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 소포제는 모르타르 내의 거대 기공을 제거하여 모르타르의 강도와 외관을 좋게 하기 위하여 사용된다. 소포제로는 등유, 유동 파라핀 등과 같은 광유계 소포제; 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제; 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 지방산계 소포제; 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울레이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제; 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌솔비탄지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬(아릴)에테르황산에스테르염류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류, (폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제; 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제; 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제; 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제; 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제; 디메틸실리콘유, 실리콘 페이스트, 실리콘 에멀젼, 유기변성폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산), 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 상기 소포제는 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.01~3 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 지연제는 결합재의 수화속도를 조정하여 일정기간 작업성을 확보할 목적으로 첨가될 수 있다. 지연제로는 붕산과 붕사, 붕산나트륨, 붕산칼륨과 같은 붕산염류, 글루콘산, 시트릭산, 타르타르산, 글루코헵톤산, 아라본산, 사과산 또는 구연산 및 이들의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 트리에탄올아민 등의 무기염 또는 유기염 등의 옥시카복실산; 글루코오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 사카로오스, 크실로오스, 아비토오스, 리포오즈, 이성화당 등의 단당류나, 2당, 3당 등의 올리고당, 또는 덱스트린 등의 올리고당, 또는 덱스트란 등의 다당류, 이들을 포함하는 당밀류 등의 당류; 솔비톨 등의 당알콜; 규불화 마그네슘; 인산 및 그의 염 또는 붕산 에스테르류; 아미노카복실산과 그의 염; 알칼리 가용 단백질; 푸민산; 탄닌산; 페놀; 글리세린 등의 다가알콜; 아미노트리(메틸렌포폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 이들의 알칼리 금속염, 알칼리토류 금속염 등의 포스폰산 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다. 그 함량은 상기 결합재 100 중량부를 기준으로 0.01 ~ 10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기한 바와 같이 시멘트, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물로 이루어진 합성 슬래그 미분말, 글라스 분말, 수축 저감제, 폴리머 수지, 섬유 및 알칼리 활성화제로 이루어진 결합재에 규사를 혼합하여 건조 모르타르 프리믹스 조성물을 제조하고 여기에 소정의 물을 혼합하여 모르타르 조성물을 형성한다. 본 발명에서 상기 결합재와 규사는 결합재 100 중량부 및 규사 20 ~80 중량부의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 물의 사용량은 5~40 중량부로 포함될 수 있으나 용도에 따라 변경이 가능하다.
본 발명에서 상기 규사는 특별히 한정하지는 않으나, 평균 입경이 10~20 mm인 중사와 평균입경이 0.1~1.0 mm인 세사를 각각 1:4 ~ 2:3의 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다. 규사의 평균 입경과 함량이 상기 범위일 경우 모르타르 조성물의 유동성 및 치밀성을 향상시킬 수 있다.
상기 폴리머 모르타르로 이루어진 충진재(40)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 충진홈(10)의 상부로 상기 충진재(40)가 돌출되도록 충진시킴으로써, 경화 후 수축되어 충진재(40)가 상기 충진홈(10)의 내측에 배치되는 것을 방지하게 된다.
상기 표면처리단계(S6)는 상기 충진홈(10)에서 돌출되게 경화된 충진재(40)를 절삭기나 절단칼을 이용하여, 구조물(100)의 표면과 일치되도록 다듬는 단계이다.
이때, 상기 충진재(40)의 표면을 다듬는 과정에서 표면을 핀으로 타격하여 걸림홈들을 형성시킴으로써, 도장층(50)을 형성시 상기 걸림홈들에도 충진되어 상기 충진재(40)의 표면에서 도장층(50)이 분리되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 후처리단계(S7)는 표면처리단계(S6)를 거친 충진재(40)의 상면에 순차적으로 외부도료를 도포한 후 경화시켜 도장층(50)을 형성시키는 단계이다. 이때, 외부도료를 도포하기전 프라이머를 충진재(40)의 상면에 도포한 후 프라이머의 상부에 외부도료를 도포하는 것도 가능하다. 상기 도료는 코팅제 또는 액상의 실리콘이 사용되며 페인트를 사용하는 것도 가능하다.
도 10을 참조하면, 상기 망유닛설치단계(S4) 이후에는 상기 설치면(11)에 고정앵커볼트(60)들을 설치하고, 상기 망유닛(30)에 상기 고정앵커볼트(60)를 연결하는 망유닛고정단계가 더 추가된다.
상기 고정앵커볼트(60)를 설치면(11)에 설치하고, 고정앵커볼트(60)의 상부를 상기 망유닛(30)에 용접하여 고정시킴으로써, 경화된 충진재(40)를 철근(300)에 고정된 망유닛(30)과 함께 고정앵커볼트(60)가 지지함으로써, 재차 충진재(40)가 외력에 의해 충진홈(10)에서 이동되거나 분리되는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 연결핀의 끝단부를 상기 고정앵커볼트(60)에 용접하여 고정시키는 것이 바람직하다.
도 11을 참조하면, 상기 망유닛(30)은 절곡되게 상기 안착돌부(33)가 형성되면서 체결홈부(36)가 형성되고, 상기 체결홈부(36)에는 탄성바(70)가 억지끼움되어 상기 탄성바(70)의 탄성에 의해 상기 안착돌부(33)가 상기 안착홈(20)을 가압하도록 함으로써, 상기 안착홈(20)에서 상기 안착돌부(33)가 빠지는 것을 방지함과 아울러 충진홈(10)에서 충진재(40)가 빠지는 것을 방지하게 된다.
상기 망유닛설치단계(S4) 이후에는 상기 충진홈(10) 및 상기 철근(300)의 표면에 기초도료를 도포하여 기초도료층을 형성시키는 기초도료층형성단계가 더 추가된다.
즉, 망유닛(30)을 철근(300)에 고정시킨 후 기초도료층을 형성하여, 충진홈(10)에서 누수가 발생하는 것을 방지하게 되고, 충진홈(10)의 충진되는 충진재(40)의 상부에 도로를 도포하여 도장층(50)을 형성함으로써 2중으로 수밀을 유지할 수 있게 된다. 또한 충진재(40)와 망유닛(30)이 상호 고정되므로, 기초도료층과 충진재(40)가 외력에 의해 상호 분리되는 것을 방지하게 된다.
이상 설명한 본 발명에 따른 공동주택 외벽 보수 보강 공법은, 보수할 구조물의 균열부위에 충진홈과 안착홈을 형성하고, 망유닛을 설치한 후 충진재를 충진하여 보수함으로써, 보수된 부분이 외력이나 진동에 의해 분리되는 것을 방지함과 아울러 기밀을 유지시켜 누수가 발생되는 것을 방지하여 종래기술에서 발생하는 균열을 보수한 부분의 탈거되거나 누수가 발생되는 문제점이 발생하지 않게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 충진홈 11 : 설치면
20 : 안착홈 30 : 망유닛
31 : 덮개부 32 : 연결부
33 : 안착돌부 34 : 연장부
35 : 지지날개부 36 : 체결홈부
40 : 충진재 50 : 도장층
60 : 고정앵커볼트 70 : 탄성바
100 : 구조물 200 : 균열부위
300 : 철근
S1 : 전처리단계 S2 : 충진홈형성단계
S3 : 안착홈형성단계 S4 : 망유닛설치단계
S5 : 충진단계 S6 : 표면처리단계
S7 : 후처리단계

Claims (5)

  1. 구조물의 균열부위에 노출된 철근의 표면에 형성된 녹을 제거하고, 상기 균열부위의 이물질을 제거하는 전처리단계;
    상기 균열부위를 연삭기로 절삭하여 설치면에 철근의 일부가 돌출되게 충진홈을 형성시키는 충진홈형성단계;
    상기 충진홈의 설치면에 상기 철근의 양측에 배치되도록 안착홈을 형성하는 안착홈형성단계;
    상기 철근을 덮으면서 상기 설치면에 망유닛을 배치하고 상기 철근과 상기 망유닛을 고정시키는 망유닛설치단계;
    상기 충진홈에 충진재를 충진한 후 경화시키는 충진단계;
    상기 충진홈에서 돌출되게 경화된 충진재를 구조물의 표면과 일치되도록 다듬는 표면처리단계; 및
    상기 충진홈에서 경화된 상기 충진재의 표면에 외부도료를 도포하여 도장하는 후처리단계;로 이루어진 것을 특징으로 하며,
    상기 망유닛은 상기 철근을 덮는 곡선의 덮개부와, 상기 덮개부의 양측에 형성되는 연결부와, 상기 안착홈에 끼움되도록 상기 연결부에 형성되는 안착돌부와, 상기 안착돌부의 단부에 연장되게 형성되는 연장부와, 상기 연장부에 형성되는 지지날개부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공동주택 외벽 보수 보강 공법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 망유닛설치단계 이후에는 상기 설치면에 고정앵커볼트들을 설치하고, 상기 망유닛에 상기 고정앵커볼트를 연결하는 망유닛고정단계가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 공동주택 외벽 보수 보강 공법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 망유닛은 절곡되게 상기 안착돌부가 형성되면서 체결홈부가 형성되고, 상기 체결홈부에는 탄성바가 억지끼움되어 상기 탄성바의 탄성에 의해 상기 안착돌부가 상기 안착홈을 가압하도록 된 것을 특징으로 하는 공동주택 외벽 보수 보강 공법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 망유닛설치단계 이후에는 상기 충진홈 및 상기 철근의 표면에 기초도료를 도포하여 기초도료층을 형성시키는 기초도료층형성단계가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 공동주택 외벽 보수 보강 공법.
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