KR102112597B1 - 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법 - Google Patents

콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은, 콘크리트 구조물의 열화 부위를 치핑하는 단계; 치핑된 상기 열화 부위를 고압으로 세척하는 단계; 상기 열화 부위에 표면보호보수제를 도포하는 단계; 및 상기 열화 부위에 표면흡수방지제를 도포하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법{REPAIR METHOD USING COMPOSITION FOR CONCRETE STRUCTURE SECTION REPAIR AND SURFACE PROTECTION}
본 발명은 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광물질섬유와 점성 및 유동성을 확보한 폴리머 혼화제를 사용하여 단면보수 및 표면보호가 동시 가능한 시멘트계 보수재료 조성물을 이용한 보수방법에 관한 것이다.
현재 건설된 콘크리트구조물은 환경적 요인 및 사용재료의 내구성 저하 등 다양한 복합적인 영향으로 콘크리트의 열화현상이 진행된다. 이로 인해 콘크리트 구조물의 내구성 및 안전성이 저하되기 때문에, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위해 콘크리트 구조물의 표면보호 및 단면보수 등 내구성능 향상을 위한 적절한 보수가 요구되고 있는 실정이다.
또한, 토목 및 건축분야에서 각종 콘크리트 구조물은 환경적 요인과 사용재료의 내구성 저하 등 복합적인 영향으로 중성화, 동해, 염해 등 콘크리트의 열화현상이 진행되어 구조체의 내하력 및 내구성이 저하되고 안전성이 떨어져 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 열화된 콘크리트의 단면보수 및 내구성능 향상을 위한 적절한 보수공법이 요구되고 있는 실정이다.
콘크리트 구조물의 단면보수 및 표면보호에 널리 이용되는 종래의 기술은 단면보수용 보수재료와 표면보호용 보수재료로 서로 다른 성분을 가지는 상이한 재료를 사용했다. 따라서, 단면보수용 보수재료와 표면보호용 보수재료를 각각 구입하여 시공하기 때문에 경제성이 저하되고 각기 다른 생산자를 통해 수급을 해야 하기 때문에 원활한 수급이 되지 않는 경우가 발생하는 문제가 있다.
또한 기존의 표면보호용 보수재료는 단면보수용 보수재료와 상이한 재료로 사용되는 경우가 많은데, 단면보수용 보수재료와의 탄성계수와 열팽창계수가 달라 사용 중 단기간에 파괴가 일어나는 경우도 발생할 수 있다.
또한 단면보수용 보수재료로 사용되고 있는 폴리머 시멘트계 보수재료는 부착성능 향상을 위해 증점제를 혼입하는 경우가 많은데, 스프레이 장비를 이용하여 폴리머 시멘트계 보수재료를 시공할 경우, 운송호스 내부의 마찰력 증대되어 호스가 막힘은 물론 토출량이 적어져 시공속도가 저하되고, 에폭시 수지를 첨가한 보수재료의 경우에는 시공자에 따라 달라지는 주제와 경화제의 배합비에 따라 흙손 바름 작업성 또는 작업시간이 달라져 성능에 큰 영향을 미친다.
또한 해양 및 강설량이 많은 지역의 콘크리트 구조물은 염해에 의한 피해가 상당하기 때문에 콘크리트 구조물의 표면에서부터 염해에 대한 보호가 필요한 실정이다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국등록특허공보 제10-1309612호(2013.09.11.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단면보수제와 표면보호제의 조성물을 일체화하여 원활한 재료수급과 탄성계수와 열팽창계수 등의 성질이 유사한 재료를 사용함으로써 파괴가 일어나지 않는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법을 제공한다.
본 발명은 콘크리트 구조물 열화 중 가장 큰 비중을 차지하는 염해에 대한 보호를 위해 염해 보호용 흡수방지제가 도포되는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법을 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은, 콘크리트 구조물의 열화 부위를 치핑하는 단계; 치핑된 상기 열화 부위를 고압으로 세척하는 단계; 상기 열화 부위에 표면보호보수제를 도포하는 단계; 및 상기 열화 부위에 표면흡수방지제를 도포하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법의 다른 예는, 콘크리트 구조물의 열화 부위를 치핑하는 단계; 치핑된 상기 열화 부위의 철근에서 녹을 제거하는 단계; 상기 열화 부위를 고압으로 세척하고 녹이 제거된 상기 철근에 방청제를 도포하는 단계; 상기 열화 부위에 단면보수제를 도포하는 단계; 상기 열화 부위에 표면보호보수제를 도포하는 단계; 및 상기 열화 부위에 표면흡수방지제를 도포하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 표면보호보수제는, 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 시멘트계 결합재는, 보통 포틀랜드 시멘트 85~90 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함할 수 있다.
상기 SB 폴리머 혼화제는, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량% 및 분산제 3.7~5.7 중량%을 포함할 수 있다.
상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 섬유를 포함할 수 있다.
상기 단면보수제는, 상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 더 포함할 수 있다.
상기 표면흡수방지제는, 알킬 알콕시실란을 포함하는 크림 형태의 실란계 흡수방지제로 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 단면보수용 시멘트 조성물과 표면보호용 시멘트 조성물이 동일한 재료로 이루어지고 동일한 생산자로부터 수급이 가능하기 때문에 신속한 수급이 가능하며, 동일한 탄성계수 및 열팽창계수를 가지기 때문에 향후 사용 중 파괴가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 구체 콘크리트와 동일한 재료를 사용하기 때문에 구체 콘크리트와 색상이 비슷하여 미관상 이질감을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 광물질섬유 및 폴리머 혼화제를 포함하기 때문에 소성수축균열 예방 및 발현강도의 증진과 시멘트 경화체의 조직 및 공극 구조를 개선하여 수밀성과 중성화, 동해, 염해 등의 저항성을 향상할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 광물질섬유 및 폴리머 혼화제를 포함하기 때문에 유동성 및 내구성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호용 시멘트계 조성물의 유동성을 증가시켜 운송호스 내 막힘 현상을 최소화하여 일정한 토출량의 확보가 가능하고, 기존 구체 콘크리트와의 부착력이 우수하여 리바운드량 감소시키기 때문에 시공속도를 높이고 시공기간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 콘크리트 구조물의 열화 부위를 보수한 후 그 표면에 표면흡수방지제를 도포하기 때문에 염해에 대한 보호 성능을 극대화할 수 있다.
도 1은 철근이 부식된 콘크리트 구조물에 본 발명에 따른 조성물을 이용하여 단면보수 및 표면보호가 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 따라 단면보수 및 표면보호가 완료된 표면에 표면흡수방지제가 도포된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법의 다른 예를 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 압축강도 실험 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 휨강도 실험 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 마모저항성 실험 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 염소이온 투과저항성 실험 결과를 보여주는 그래프이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 철근이 부식된 콘크리트 구조물에 본 발명에 따른 조성물을 이용하여 단면보수 및 표면보호가 완료된 상태를 나타내는 단면도, 도 2는 도 1에 따라 단면보수 및 표면보호가 완료된 표면에 표면흡수방지제가 도포된 상태를 나타내는 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법을 설명하는 순서도, 도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법의 다른 예를 설명하는 순서도, 도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 압축강도 실험 결과를 보여주는 그래프, 도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 휨강도 실험 결과를 보여주는 그래프, 도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 마모저항성 실험 결과를 보여주는 그래프도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물에 대한 염소이온 투과저항성 실험 결과를 보여주는 그래프이다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 광물질 섬유(Mineral fiber)와 점성 및 유동성을 확보한 폴리머 혼화제를 포함하기 때문에 동일하거나 비슷한 성분의 시멘트계 보수재료를 이용하여 콘크리트 구조물의 단면보수 및 표면보호를 동시에 할 수 있는 시멘트계 보수재료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 열화가 발생한 콘크리트 구조물의 단면을 보수하는데 사용될 뿐만 아니라 단면이 보수된 부위의 표면을 보호하는데도 사용될 수 있다. 즉, 하나의 조성물을 이용하여 콘크리트 구조물의 단면보수 및 표면보호를 할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은, 시멘트계 결합재 50~80 중량%; 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%;를 포함하여 콘크리트 구조물의 표면보호 기능을 가지는 표면보호보수제가 될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함하는 표면보호용 시멘트 조성물(표면보호보수제)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함하는 표면보호용 시멘트 조성물로 마련될 수 있고, 이러한 표면보호용 시멘트 조성물은 콘크리트 구조물의 열화 부위의 단면을 보수하는데 사용될 수 있는 표면보호보수제(170, 도 1 참조)이다.
한편, 상기 시멘트계 결합재는, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 팽창제(또는 수축저감제) 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 팽창제(또는 수축저감제)는, 상기 실리카 0~0.15 중량%, 상기 알루미나 0.5~1.5 중량%, 상기 산화철 0~0.08 중량%, 상기 생석회 2.5~7.5 중량%, 상기 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 상기 삼산화황 1.0~4.5 중량% 및 상기 유리석회 1.0~2.5 중량%를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 시멘트계 결합재는, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 광물질 섬유(Mineral fiber)는 월러스토나이트 섬유(Wollastonite fiber)를 포함할 수 있다.
월러스토나이트 섬유는 길이가 10 mm 보다 작고, 직경은 25~40 μm이고, 밀도는 2.9 g/mm3 인 것을 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물에 사용되는 월러스토나이트 섬유의 주요 구성성분은 다음 [표 1]과 같다.
성분 SiO2 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 K2O
혼합비(%) 40~55 40~50 3~5 <1.0 <1.0 <1.0
다만, 경우에 따라서 광물질 섬유로 세피올라이트 섬유(Sepiolite fiber)가 사용될 수도 있다.
상기와 같이 월러스토나이트 섬유와 같은 광물질 섬유가 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물 내지 표면보호용 시멘트 조성물에 포함되기 때문에 조성물의 분산성이 개선되고 그 결과 조성물의 유동성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 SB 폴리머 혼화제는, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량% 및 분산제 1.7~5.7 중량%을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량%, 광물질 섬유 5~15 중량%와, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량%, 분산제 3.7~5.7 중량%를 포함하여 표면보호용 시멘트 조성물(표면보호보수제)을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 상기한 표면보호용 시멘트 조성물에 실리카샌드를 더 포함함으로써 단면보수용 시멘트 조성물(단면보수제)을 구현할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은, 시멘트계 결합재 50~80중량 %, SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량% 및 상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 더 포함하여 콘크리트 구조물의 단면보수 기능을 가지는 단면보수용 시멘트 조성물 내지 단면보수제(160, 도 1 참조)를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 단면보수용 시멘트 조성물의 배합비를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량%, 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함하는 시멘트계 결합재 50~80 중량%와, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량%, 분산제 3.7~5.7 중량%를 포함하는 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%, 그리고 상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 더 포함하여, 콘크리트 구조물의 단면보수 기능을 가지는 단면보수용 시멘트 조성물을 구현할 수 있다.
즉, 상기 시멘트계 결합재의 중량을 기준으로 1~2 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 상기 표면보호보수제에 추가하여 단면보수제를 얻을 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 단면보수 기능을 가지는 단면보수용 시멘트 조성물에는 작업 여건 또는 작업 환경에 따라서 물이 더 추가될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 보통 포틀랜드 시멘트, 실리카, 알루미나, 산화철, 생석회, 산화마그네슘, 삼산화황, 유리석회, 광물질 섬유, SB 라텍스, 유지제 및 분산제를 포함함으로써 콘크리트 구조물의 표면보호제의 기능할 수 있다.
또한, 상기와 같이 표면보호제의 기능을 하는 조성물에 실리카샌드를 더 추가함으로써 콘크리트 구조물의 단면보수제의 기능도 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 동일한 동일한 재료들을 배합하여 표면보호보수제 및 단면보수제로 사용하기 때문에 수급이 용이하며 경제성을 확보할 수 있다.
* 성능평가 시험
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물의 최적 배합비를 설정하기 위해서, KS F 4042 콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르의 규정에 따라 압축강도 및 휨강도를 측정하였다.
여기서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 광물질 섬유를 포함하는 보수용 모르타르 조성물로 볼 수도 있다.
(1) 압축강도
도 5를 참조하면, 광물질 섬유의 혼입율(배합비)에 따른 압축강도 시험결과는 광물질 섬유의 혼입율이 증가함에 따라 압축강도는 감소하는 경향을 보였지만, 모든 혼입율(광물질 섬유: 5~15 중량%)에서 재령 3일 기준강도(30MPa)와 재령 28일 기준강도(50MPa)를 만족하는 결과를 보였다.
(2) 휨강도
도 6을 참조하면, 압축강도와 동일한 광물질 섬유의 혼입율(광물질 섬유: 5~15 중량%)에 따른 압축강도 시험결과는 재령 28일 기준강도(10MPa)를 만족하는 결과를 보였다.
(3) 마모저항성
도 7을 참조하면, 압축강도와 동일한 광물질 섬유의 혼입율(광물질 섬유: 5~15 중량%)에 따른 마모저항성 시험결과는 재령 28일 기준 마모율(0.05%)을 만족하는 결과를 보였다.
(4) 염소이온투과저항성
도 8을 참조하면, 압축강도와 동일한 광물질 섬유의 혼입율(광물질 섬유: 5~15 중량%)에 따른 염소이온투과저항성 시험결과는 재령 28일 기준 염소이온투과저항성(1000coulombs)을 만족하는 결과를 보였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물의 실시예에 대해서 설명한다.
도 1은 철근이 부식된 콘크리트 구조물에 본 발명에 따른 조성물을 이용하여 단면보수 및 표면보호가 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 콘크리트 구조물은 콘크리트(110) 및 배근된 철근(120)을 포함하는데, 콘크리트가 열화된 부위(D)에서 콘크리트(110)를 치핑(chipping)하여 제거한다. 그 다음에 치핑된 부위에 노출된 철근(120)의 표면에 녹이 있으면 철근의 녹을 제거하고 고압으로 세척한 후에 철근(120)의 표면에 녹을 방지하기 위한 방청제(130)를 도포한다.
그 다음에, 치핑 제거된 열화 부위를 본 발명에 따른 조성물로 충진하여 단면을 보수하게 된다. 이때, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 단면보수용 시멘트 조성물(160)이 이용될 수 있다. 단면보수용 시멘트 조성물(160)은 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량%, 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함하는 시멘트계 결합재 50~80 중량%와, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량%, 분산제 3.7~5.7 중량%를 포함하는 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%, 그리고 상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 포함한다.
열화 부위에서 단면 보수가 완료되면, 표면을 보호하는 작업을 한다. 표면보호를 위해서는 표면보호용 시멘트 조성물(170)이 콘크리트(110)의 표면에 도포된다. 이때, 표면보호용 시멘트 조성물은 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량%, 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함하는 시멘트계 결합재 50~80 중량%와, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량%, 분산제 3.7~5.7 중량%를 포함하는 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함한다.
단면보수 및 표면보호를 한 후에 염해 보호 작업을 더 할 수도 있다. 도 2는 도 1에 따라 단면보수 및 표면보호가 완료된 표면에 표면흡수방지제가 도포된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표면보호용 시멘트 조성물(170) 위에 표면흡수방지제(180)가 더 도포될 수도 있다.
상기 표면흡수방지제(180)는 알킬 알콕시실란(Alkyl alkoxySilane)을 포함하는 크림 형태의 실란계 염해 보호용 흡수방지제이다.
상기 표면흡수방지제(180)는 벽면 및 요철면에 적합하도록 고점도의 크림(Cream) 상으로 마련될 수 있다. 콘크리트에 장시간 흡수될 수 있으며, 적용 후 콘크리트 표면은 약한 발수력만 발생하기 때문에 도장 등의 후속 공정이 가능하게 된다.
콘크리트 구조물에 도포된 표면흡수방지제(180)는 외부의 수분이 콘크리트 구조물의 내부로 침투하는 것을 방지하되 콘크리트 구조물 내부의 CO2는 외부로 배출되게 할 수 있다. 따라서, 표면흡수방지제(180)가 도포되면 콘크리트 구조물에 염해가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 표면흡수방지제(180)는 인체에 유해한 유기 용제의 양이 적고 인화점이 높아 안전하며 활성 성분의 함량이 높기 때문에 침투 깊이가 현저히 깊어 내구성 및 내후성이 우수하다. 콘크리트 벽체에 오랫동안 침투시킬 수 있도록 크림 상으로 형성되어 뛰어난 침투 능력과 내알칼리성 및 내염성이 있는 콘크리트 처리에 적합하다.
상기 표면흡수방지제(180)의 규격은 다음과 같다.
활성분 함량: 약 80%,
비중: 0.9±0.1,
인화점: 80℃ 이상
상기 표면흡수방지제(180)는 교량 및 교각, 중앙분리대 등 콘크리트 구조물, 각종 콘크리트 구조물의 보호, 수압이 걸리지 않는 콘크리트 구조물의 보호 등에 적용될 수 있다.
* 표면흡수방지제의 성능평가 결과
품질기준(KSF 4930, KSM ISO 2812, KSF 2375, SS 13 72, KSM 2010, ASTM D5095)에 따라서 표면흡수방지제의 성능평가를 하였으며, 그 결과는 [표 2]와 같다.
Figure 112019115314357-pat00001
한편, 필요한 경우에는, 표면흡수방지제를 도포한 후에 표면흡수방지제 위에 양생제(미도시)를 도포할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물은 안료를 더 포함할 수 있다. 안료를 포함함으로써 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물이 색상을 나타낼 수도 있다. 이때, 상기 안료의 함유량 등을 조절하여 조성물의 색상을 조절할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 보수방법에 대해서 설명한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은 유동성 및 내구성능을 향상시킨 콘크리트 구조물 보수재료를 이용한 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것이다.
우선, 도 3에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법은, 콘크리트(110) 구조물의 열화 부위(D)를 치핑하는 단계(1100); 치핑된 상기 열화 부위(D)를 고압으로 세척하는 단계(1200); 상기 열화 부위에 표면보호보수제(170)를 도포하는 단계(1300); 및 상기 열화 부위에 표면흡수방지제(180)를 도포하는 단계(1400);를 포함할 수 있다.
여기서, 필요한 경우에는, 상기 표면흡수방지제(180)의 표면에 양생제(미도시)를 도포하는 단계(1500)를 더 포함할 수도 있다.
도 3에 따른 보수방법은 단면 보수 없이 콘크리트 구조물의 표면을 보호하는 보수방법에 관한 것이다. 예를 들어, 콘크리트 구조물의 표면에만 열화가 발생한 경우에는, 그 열화 부위를 치핑(chipping)하여 제거한(1100) 후에 치핑한 부위를 고압으로 세척하고(1200) 그 세척된 부위에 표면보호보수제(170)를 도포(1300)할 수 있다. 이때, 표면보호보수제(170) 및 표면흡수방지제(180)는 작업자에 의한 미장 또는 바름 작업에 의해서 도포될 수 있다.
여기서, 상기 표면보호보수제(170)는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물 중 표면보호용 시멘트 조성물(170)로서, 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 시멘트계 결합재는, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 SB 폴리머 혼화제는, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량% 및 분산제 3.7~5.7 중량%을 포함할 수 있다.
상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 섬유로 마련될 수 있다.
표면보호보수제(170)가 도포된 후에 그 위에 표면흡수방지제(180)를 도포하여(1400) 콘크리트 구조물을 염해로부터 보호할 수 있다.
상기 표면흡수방지제(180)는, 알킬 알콕시실란을 포함하는 크림 형태의 실란계 흡수방지제로 마련될 수 있다.
도 4는 도 1 또는 도 2에 도시된 상태를 구현하기 위한 보수방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 조성물을 이용한 보수방법의 다른 예는, 콘크리트(110) 구조물의 열화 부위(D)를 치핑하는 단계(2100); 치핑된 상기 열화 부위(D)의 철근(120)에서 녹을 제거하는 단계(2200); 상기 열화 부위(D)를 고압으로 세척하고 녹이 제거된 상기 철근(120)에 방청제(130)를 도포하는 단계(2300); 상기 열화 부위에 단면보수제(160)를 도포하는 단계(2400); 상기 열화 부위에 표면보호보수제(170)를 도포하는 단계(2500); 및 상기 열화 부위에 표면흡수방지제(180)를 도포하는 단계(2600);를 포함할 수 있다.
이때, 단면보수제(160)를 도포하는 단계(2400)에서는, 스프레이 장비(미도시)를 사용하여 단면보수제(160)를 스프레이(spray)함으로써 단면보수제(160)를 도포할 수 있다.
여기서, 필요한 경우에는, 상기 표면흡수방지제(180)의 표면에 양생제(미도시)를 도포하는 단계(2500)를 더 포함할 수도 있다.
상기 표면보호보수제(170)는, 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 시멘트계 결합재는, 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함할 수 있다.
상기 SB 폴리머 혼화제는, SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량% 및 분산제 3.7~5.7 중량%을 포함할 수 있다.
상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 섬유로 마련될 수 있다.
한편, 상기 단면보수제(160)는, 상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 더 포함할 수 있다.
표면보호보수제(170)가 도포된 후에 그 위에 표면흡수방지제(180)를 도포하여(2600) 콘크리트 구조물을 염해로부터 보호할 수 있다.
상기 표면흡수방지제(180)는, 알킬 알콕시실란을 포함하는 크림 형태의 실란계 흡수방지제로 마련될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 콘크리트
120: 철근
130: 방청제
160: 단면보수제
170: 표면보호보수제
180: 표면흡수방지제
D: 열화 부위

Claims (8)

  1. 콘크리트 구조물의 열화 부위를 치핑하는 단계;
    치핑된 상기 열화 부위를 고압으로 세척하는 단계;
    상기 열화 부위에 표면보호보수제를 도포하는 단계; 및
    상기 열화 부위에 표면흡수방지제를 도포하는 단계;를 포함하며,
    상기 표면보호보수제는 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함하고,
    상기 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
  2. 콘크리트 구조물의 열화 부위를 치핑하는 단계;
    치핑된 상기 열화 부위의 철근에서 녹을 제거하는 단계;
    상기 열화 부위를 고압으로 세척하고 녹이 제거된 상기 철근에 방청제를 도포하는 단계;
    상기 열화 부위에 단면보수제를 도포하는 단계;
    상기 열화 부위에 표면보호보수제를 도포하는 단계; 및
    상기 열화 부위에 표면흡수방지제를 도포하는 단계;를 포함하며,
    상기 표면보호보수제는 시멘트계 결합재 50~80 중량% 및 SB 폴리머 혼화제 20∼50 중량%를 포함하고,
    상기 시멘트계 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 85~95 중량%, 실리카 0~0.15 중량%, 알루미나 0.5~1.5 중량%, 산화철 0~0.08 중량%, 생석회 2.5~7.5 중량%, 산화마그네슘 0~0.02 중량%, 삼산화황 1.0~4.5 중량%, 유리석회 1.0~2.5 중량% 및 광물질 섬유 5~15 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 SB 폴리머 혼화제는,
    SB 라텍스 88.7~92.7 중량%, 유지제 3.6~7.6 중량% 및 분산제 3.7~5.7 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 단면보수제는,
    상기 시멘트계 결합재의 100 중량부에 대해서 100~200 중량부의 실리카샌드 내지 규사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면흡수방지제는,
    알킬 알콕시실란을 포함하는 크림 형태의 실란계 흡수방지제로 마련되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면보수 표면보호용 시멘트 조성물을 이용한 보수방법.
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