KR102158118B1 - 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법 - Google Patents

콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하여 콘크리트 구조물의 배면차수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법에 관한 것이다.

Description

콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법{Nonflammable injectable grouting composition for backside water barrier and repairing crack of concrete structure and method for backside water barrier and repairing crack of concrete structure therewith}
본 발명은 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하여 콘크리트 구조물의 배면차수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물의 균열이나 열화 등을 통한 누수를 보수하기 위해서는 수발포성 우레탄, 수용성 에폭시 등과 같은 물과 반응성을 가진 유기 합성 고분자 수지계 지수재를 사용하거나, 또는 시멘트에 아크릴, 에틸렌-비닐아세테이트(EVA), 스타이렌-부타디엔 고무(SBR) 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질계 지수재를 사용하거나, 또는 물과 반응하여 체적을 늘이는 특징을 가진 벤토나이트 광물입자를 아스팔트, 우레탄, 에폭시수지 등과 같은 유기화합물이나, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화제를 첨가한 무기질 혼합물에 첨가한 지수재를 사용하여 콘크리트 구조체 배면에 강제 주입하여 경화, 발포, 또는 팽윤시키는 방법 등 여러 방법을 사용하고 있다.
그러나, 이러한 수발포성 우레탄, 수용성 에폭시 등과 같은 물과 반응성을 가진 유기 합성 고분자 수지계 지수재는 초기에는 발포나 경화에 의하여 우수한 지수효과를 발휘하나, 시간이 경과하면서 수축에 의해 지수효과는 점차 떨어져 장기 내구성이 저하되며, 특히, 유기합성 고분자 제품의 경우, 일반적으로 알칼리에 대한 저항성이 열악하여, 물에 용해되어 용출되는 콘크리트의 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨 등과 같은 강알칼리성 용액에 의해 콘크리트 표면과 접착하고 있는 계면에서의 탈락현상이 발생하여 단기간 내에 다시 누수 되는 문제점이 있었다.
또한, 시멘트에 아크릴, EVA, SBR 등과 같은 수용해성 고무 혼화재를 첨가한 무기질계 지수재는, 콘크리트 구조체와의 접착성이 없으며, 콘크리트 배면에 주입되었을 때, 누수가 과도한 경우에는 경화되기 이전에 물에 용해되어져 강도를 제대로 발휘하지 못하고, 건조수축에 의하여 균열이 발생람에 따라 다시 누수되는 문제점이 있었다.
이에 따라, 최근에는 상기 종래 문제점들을 해결하기 위한 각종 콘크리트 구조체 배면 주입 보수재를 사용하는 기술이 개발되고 있는데, 한국등록특허 10-0764513(등록일자 2007년10월01일)에는 수산화나트륨과 수산화칼륨을 1:1의 몰비로 혼용한 수용성 무기염 23~28.5wt%, 아크릴산과 메타크릴산을 1:1의 몰비로 혼용한 산계 단량체 12.3~21.5wt%, 수용성 단량체로 아크릴 아마이드 7.2~8.9wt%, 가교제로 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 0.9~2.0wt%, 환원제로 아황산 나트륨 0.7~1.5wt% 및, 나머지가 탈이온수로 이루어진 제 1 용액과; CH3Si(OCH3)3, CH3Si(OC2H5)3, (CH3)2Si(OCH3)2 로 이루어진 군에서 선택된 하나의 실란화합물을 용해시킨 탈이온수 76~90wt%, 산화제로 과황산암모늄 5~10wt%, 동결방지제로 폴리프로필렌글리콜 1~5wt% 및, 항곰팡이제로 아래의 [화학식 1] 로 표현되는 특정의 비반응성 유기폴리실록산-폴리옥시알킬렌 공중합체 1~9wt%로 하여 이루어진 제 2 용액을, 1:1의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 수팽윤성 아크릴계 주입재 조성물이 공지되어 있다.
[화학식 1]
Figure 112020061061347-pat00001
또한, 한국등록특허 10-0948348(등록일자 2010년03월11일)에는 콘크리트 구조체의 열화된 부분에 천공할 위치를 정한 후, 천공 또는 굴공하여 주입구를 형성하는 주입구 형성단계(S1); 상기 주입구에 주입용 튜브를 삽입하는 주입공 설치단계(S2); 무기질주입기를 이용하여 급결형 무기질 조성물을 상기 튜브를 통하여 주입공에 주입하는 1차 주입단계(S3); 10 내지 12 시간 경과 후, 상기 S1 단계에서의 천공한 위치와 다른 부분에서 천공할 위치를 정한 후, 천공 또는 굴공하여 주입구를 형성하는 주입구 형성단계(S4); 상기 주입구에 주입용 팩카를 삽입하는 주입공 설치단계(S5); 아크릴주입기를 이용하여 아크릴레이트계 차수재를 상기 팩카를 통하여 주입공에 주입하는 2차 주입단계(S6); 10 내지 12 시간 경과 후, 상기 S4 단계에서의 천공한 위치와 다른 부분에서 천공할 위치를 정한 후, 천공 또는 굴공하여 주입구를 형성하는 주입구 형성단계(S7); 상기 주입구에 주입용 팩카를 삽입하는 주입공 설치단계(S8); 우레탄주입기를 이용하여 이액형 고강도우레탄을 상기 팩카를 통하여 주입하는 3차 주입단계(S9); 상기 이액형 고강도우레탄의 경화가 완료된 후에 팩카 및 흘러나온 이액형 고강도우레탄을 제거하는 마감처리단계(S10)를 포함하는 콘크리트 구조물의 보수공법이 공지된 바 있다.
또한, 한국등록특허 10-1828211(등록일자 2018년02월05일)에는 콘크리트 구조물의 크랙에 침투하는 인젝터 그라우팅 공법을 위한 보수제에 있어서, 상기 보수제는, 합성수지 또는 마이크로 시멘트를 포함하는 지수제; 및 분말 몸체 및 기공으로 이루어지고, 상기 지수제의 일부가 상기 기공으로 파고들어 상기 지수제와 일체화되어 상기 지수제를 고정하고, 자기장 안에서 자화되는 물질인 다공성 자성분말이 혼합되며, 상기 다공성 자성분말은 자기력이 작용하면 상기 지수제와 함께 유동하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 크랙 보수를 위한 인젝터 그라우팅 공법의 보수제가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1845451(등록일자 2018년03월29일)에는 콘크리트 구조체의 상태를 파악하고 각종 장비와 배면 주입제를 준비하는 사전준비단계; 상기 콘크리트 구조체의 균열부위에 따라 배면 주입제의 천공 위치를 선정한 후 배면 주입공을 형성하는 배면주입제 천공단계; 상기 콘크리트 구조체의 배면 주입공에 장착되는 주입구를 통해 콘크리트 구조체의 하부에서 상부방향으로 배면주입제를 주입하여 방수층을 형성하는 배면 주입제 주입단계; 상기 콘크리트 구조체의 배면 주입제의 주입상태에 따라 보조 배면 주입제의 천공 위치를 선정한 후 보조 배면주입공을 형성하는 보조 배면 주입제 천공단계; 상기 콘크리트 구조체의 보조 배면 주입공에 장착되는 주입구를 통해 콘크리트 구조체 배면의 방수층에 보조 배면 주입제를 주입하는 보조 배면 주입제 주입단계; 및 상기 콘크리트 구조체의 작업한 부위를 점검하고 완전 차수의 여부를 확인하는 마감단계;를 포함하고, 상기 배면 주입제 주입단계와 보조 배면 주입제 주입단계에서 상기 배면 주입공과 보조 배면 주입공에는 배면주입제와 보조 배면주입제를 공급하는 이액형 공급기의 배면주입기와 보조 배면주입기를 지지하면서 일정온도를 유지할 수 있도록 주입기 고정기가 장착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체 배면 누수보수방법이 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래특허의 주입재 조성물들은 모두 무기질계 차수제를 사용하거나, 일부 아크릴계 차수제를 사용함에 따라 물과 접촉시 급결 겔화성 및 탄성강도가 없어 누수압에 의한 균열부위의 완전한 지수효과를 나타내지 못할 뿐만 아니라, 일부 폴리우레탄을 주입제로 사용하고 있으나, 이는 별도로 천공하여 주입하는 것으로 단순히 누수부위의 천공부분 매움재에 불과한 것이므로 콘크리트 구조물의 완전한 배면 차수 및 균열 보수를 달성하기에는 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 한국등록특허 10-2080343(등록일자 2020년02월17일)에 방수액을 조성하는 제1단계; 보수재를 제조하는 제2단계; 누수부위에 구멍을 천공하는 제3단계; 천공된 구멍에 방수액을 주입하는 제4단계; 방수액이 주입된 구멍에 보수재를 주입시공하는 제5단계; 보수재 주입이 완료되면 마감재로 구멍을 막아 마감하는 제6단계;를 포함하는 콘크리트 구조물 배면 누수 보수공법에 있어서; 상기 제1단계에 따른 방수액은 나트륨-시트레이트(Na-citrate)와 황산제1철(FeSO4.7H2O)이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량%와, N,N-디메틸에탄올아민(N,NDimethylethanol amine) 3.5중량%와, 퍼플루오로-1,3-디옥솔 10중량%와, 올레인산 5중량%와, 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트 2.5중량%와, BWS(Bentonite Water Stop) 5중량% 및 나머지 폴리우레탄수지로 조성되고; 상기 제2단계에 따른 보수재는 6-브로모헥산산 10중량%와, 크실렌 2.5중량%와, 클로로프렌고무 8중량%와, 폴리아미드아민 4.5중량%와, 셀룰로오스디아세테이트 3.5중량%와, 옥틸아크릴아미드 20중량% 및 나머지 아크릴 에멀젼으로 이루어지되, 방열특성을 더 가미하여 열팽창에 따른 보수재의 열화를 차단하도록 상기 보수재 100중량부에 대해 소듐파이로설파이트(Sodium Pyrosulfite, NaS2O5) 10중량부, DBA(Dibytylaurate) 10중량부 및 PA66(Polyamide66)에 CNT 분말을 20중량% 분산시킨 분산액 25중량부를 더 첨가하고; 상기 제6단계에서 사용되는 마감재는 조강시멘트인 포틀랜트시멘트 35중량%와, 중성화를 억제하기 위한 수산화나트륨 1.5중량%와, 고무성분을 가지는 끈적끈적한 점성 액체로서 가교에 의한 접착력 증대를 위한 수성라텍스 및 아크릴에멀젼 각각 2.5중량%와, 아크릴에멀젼 2.5중량%와, 친전자체 치환반응인 설폰화를 통해 라텍스와 아크릴에멀젼의 가교결합을 촉진하기 위한 파라-톨루엔설폰산 1.0중량%와, 모래 25중량% 및 나머지 물로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면 누수 보수공법이 공지되어 있다.
그러나, 상기 방수액은 올레인산 성분으로 인해 크랙 침투 후 겔화를 촉진하고, 소디움 벤토나이트 성분이 물과 접촉하였을 때 팽창성을 지녀 균열부위에 충진되어 지수효과를 나타낸다고 하나, 상기 방수액은 급결 겔화성 및 탄성강도가 없어 누수압에 의한 균열부위의 완전한 지수효과를 나타내지 못할 뿐만 아니라, 상기 보수재는 단순히 누수부위의 천공부분 매움재 및 콘크리트 표면의 방청, 열화 등을 방지하기 위한 마감효과만 나타낼 뿐, 콘크리트 구조물의 완전한 배면 차수 및 균열 보수를 달성하기에는 불가능한 문제점이 있었다.
이에 본 발명자는 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하여 콘크리트 구조물의 배면차수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법을 개발하고 본 발명을 완성하게 되었다.
[특허문헌 001] 한국등록특허 10-0764513(등록일자 2007년10월01일) [특허문헌 002] 한국등록특허 10-0948348(등록일자 2010년03월11일) [특허문헌 003] 한국등록특허 10-1828211(등록일자 2018년02월05일) [특허문헌 004] 한국등록특허 10-1845451(등록일자 2018년03월29일) [특허문헌 005] 한국등록특허 10-2080343(등록일자 2020년02월17일)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해, 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하여 콘크리트 구조물의 배면차수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와; 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제와; 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제와; 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와; 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와; 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제;를 포함하여 조성되는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은 상기 콘크리트 구조물 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 더 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 더 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 액상알칼리금속실리케이트는 액상소듐실리케이트, 액상포타슘실리케이트, 액상리튬실리케이트로부터 1종 이상 선택되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 G제는 AE감수제 3~5중량부, 경화촉진제 0.5~2중량부 및 경화지연제 0.5~1중량부를 더 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 경화촉진제는 탄산나트륨, 황산나트륨, 리튬카보네이트로부터 1종 이상인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 경화지연제는 구연산, 주석산, 글루콘산, 붕산, 구연산나트륨, 글루콘산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 본 발명은 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성하는 단계와; 상기 형성된 방수층에 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제를 균질 혼합한 후, 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제를 균질 혼합 반응시킨 후 주입하고, 상기 난연고강도발포우레탄은 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제를 균질 혼합 반응시킨 후 발포제를 혼합하여 주입하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 상기 A제 100중량부에 상기 C제 0.5~3중량부를 균질 혼합하고, 상기 B제 100중량부를 균질하게 혼합하여 사용하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 난연고강도발포우레탄은 상기 D제 100중량부에 대하여 상기 E제 100중량부와 상기 F제 0.5~1중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 난연고강도발포우레탄에는 상기 콘크리트 구조물의 누수부위 천공 및 균열부 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 상기 D제 100중량부에 대하여 10~20중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입된 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 배면 방수층 형성 후, 잔류 누수가 상기 천공 및 균열부를 통하여 밀려나오는 것을 방지하도록 잔류 누수와 발포반응하면서 상기 천공 및 균열부를 채워 보수보강층을 형성하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법은, 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성함으로써, 상기 방수층과 보수보강층의 이중방수로 인한 완전한 방수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은, 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와; 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제와; 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제와; 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와; 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와; 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제;를 포함하여 조성되는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은 상기 콘크리트 구조물 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 더 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 더 포함하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 액상알칼리금속실리케이트는 액상소듐실리케이트, 액상포타슘실리케이트, 액상리튬실리케이트로부터 1종 이상 선택되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 G제는 AE감수제 3~5중량부, 경화촉진제 0.5~2중량부 및 경화지연제 0.5~1중량부를 더 포함하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 경화촉진제는 탄산나트륨, 황산나트륨, 리튬카보네이트로부터 1종 이상인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 경화지연제는 구연산, 주석산, 글루콘산, 붕산, 구연산나트륨, 글루콘산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성하는 단계와; 상기 형성된 방수층에 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제를 균질 혼합한 후, 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제를 균질 혼합 반응시킨 후 주입하고, 상기 난연고강도발포우레탄은 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제를 균질 혼합 반응시킨 후 발포제를 혼합하여 주입하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 상기 A제 100중량부에 상기 C제 0.5~3중량부를 균질 혼합하고, 상기 B제 100중량부를 균질하게 혼합하여 사용하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 난연고강도발포우레탄은 상기 D제 100중량부에 대하여 상기 E제 100중량부와 상기 F제 0.5~1중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 난연고강도발포우레탄에는 상기 콘크리트 구조물의 누수부위 천공 및 균열부 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 상기 D제 100중량부에 대하여 10~20중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입된 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 배면 방수층 형성 후, 잔류 누수가 상기 천공 및 균열부를 통하여 밀려나오는 것을 방지하도록 잔류 누수와 발포반응하면서 상기 천공 및 균열부를 채워 보수보강층을 형성하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은, 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와; 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제와; 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제와; 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와; 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와; 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제;를 포함하여 조성된다.
특히, 본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은 상기 A, B 및 C제의 혼합 반응에 의하여, 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 형성하는데, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하면, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제가 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 방수층을 형성하게 되며, 상기 D, E, F제의 혼합 반응에 의하여, 난연고강도발포우레탄을 형성하는데, 상기 난연고강도발포우레탄을 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제가 주입된 천공부 및 균열부에 주입하면 방수층에 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 보수보강층을 형성하게 된다.
이때, 상기 A, B, C제는 본 출원인이 출원하여 특허 제10-1776832호로 특허받은 것으로, 토목, 건축 구조물의 누수 부위에 주입되어 수용성, 탄성, 급결성을 가지면서, 인장강도가 우수하여 쉽게 부서지지 않아 내구성이 우수하고, 초기 흡수시 및 건조 후 재흡수시 겔화성이 저하되지 않아 투수 저항성이 우수하며, 경화시간을 조절하기 간편하여 작업성이 용이하고, 건조시 수축율이 종래의 차수제보다 작으며, 무기계를 사용하여 난연성이 우수한 효과가 있는 배면 차수제를 사용한다.
한편, 상기 D, E, F제의 혼합 반응에 의하여 형성되는 난연고강도발포우레탄은 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와; 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와; 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제;를 포함하여 조성된다.
이때, 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제가 주입된 천공부 및 균열부에 주입되면, 방수층에 남은 물기를 흡수하여 발포되고 탄성 및 고강도를 나타내는 보수보강층을 형성하게 되는데, 수초(3 내지 10초) 내에 고강도로 매우 빠르게 경화하며, 고강도의 물성과 고접착을 실현할 수 있으므로 천공 및 균열부위의 방수 및 보수보강에 우수한 효과를 발휘한다.
여기서 콘크리트 천공 및 균열부위의 방수 및 보수보강을 위해서는 상기 난연고강도발포우레탄은 경질타입이면서 콘크리트 기재와의 결합성이 우수하여야 하는 바, 이를 위해 상기 폴리에스테르폴리올의 수산기값(OHV)이 385~415인 것이 바람직한데, 상기 범위 미만이면 연질이어서 보수보강효과가 저하되며, 상기 범위를 초과하면 크랙발생 등의 우려된다.
또한, 선택적으로, 상기 난연고강도발포우레탄에는 상기 콘크리트 구조물 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 더 포함할 수 있다.
특히, 상기 습윤속경성 무기결합재인 G제는 누수 부위 천공 및 균열부 콘크리트 기재와의 무기결합 강화를 위하여 사용되며, 습윤상태에서도 경화되는 특징을 가지므로 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제에 의한 방수층 및 상기 난연고강도발포우레탄의 천공 및 균열부위의 방수 및 보수보강 효과에 더하여 콘크리트 기재와의 무기결합 강화효과를 발휘하게 된다.
여기서, 상기 알루미나시멘트는 알루민산칼슘을 주성분으로 한 특수시멘트로, 조강성, 화학저항성 및 내화성을 부여한다. 또한, 상기 알루미나 시멘트는 초기 팽창을 부여하고 건조수축을 줄일 수 있는 역할을 수행을 위하여, 산화알루미늄이 30∼40wt% 의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 석고(CaSO4)는 알루미나시멘트와 초기에 수화반응(Reaction of Hydration)에 의해 에트린자이트(Ettringite ; 3CaOAl2O·33CaSO4·32H2O)를 생성하여 초기강도를 확보하고, 수화반응의 속도를 조절하여 작업성을 개선하는 역할을 한다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 수화반응성을 증가시키고 균열 억제를 위해 첨가하는 무기계 속경성 광물 재료로서, 물과 접촉할 때 순식간에 물과 반응하여 에트린자이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 알루미나시멘트와 혼합할 때 단시간 내에 우수한 압축강도를 얻을 수 있게 한다.
또한, 상기 액상알칼리금속실리케이트는 액상소듐실리케이트, 액상포타슘실리케이트, 액상리튬실리케이트로부터 1종 이상 선택되는 것이 바람직한데, 상기 액상알칼리금속실리케이트는 콘크리트 구조물 중의 수산화칼슘과 화학적으로 반응하여 콘크리트 공극 내에 불용성의 칼슘실리케이트수화물(calcium silicate hydrate, C-S-H)을 생성시켜 콘크리트와 일체화되며 그 결과 콘크리트의 표층 밀도와 강도, 내화학성이 향상된다.
즉, 콘크리트 공극 내에 추가 생성된 C-S-H는 콘크리트 표층의 밀도를 향상시켜서, 콘크리트 표면의 강도, 내마모성, 내흡수성 등이 상승하게 되며, 콘크리트 표면의 수산화칼슘 성분이 이미 실리케이트와 반응하여 화학적으로 안정화되었기 때문에, 수분이나 공기 중의 CO2 가스, 산성 공해물질과 접촉하여도 반응하지 않게 됨으로써 화학적으로 안정화되므로 콘크리트는 내구성이 향상되고 수명이 연장되는 효과를 나타내게 된다.
이때, 상기 G제는 AE감수제 3~5중량부, 경화촉진제 0.5~2중량부 및 경화지연제 0.5~1중량부를 더 포함할 수 있으며, 상기 경화촉진제는 탄산나트륨, 황산나트륨, 리튬카보네이트로부터 1종 이상인 것이 바람직하고, 상기 경화지연제는 구연산, 주석산, 글루콘산, 붕산, 구연산나트륨, 글루콘산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법은 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성하는 단계와; 상기 형성된 방수층에 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제를 균질 혼합한 후, 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제를 균질 혼합 반응시킨 후 주입하고, 상기 난연고강도발포우레탄은 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제를 균질 혼합 반응시킨 후 발포제를 혼합하여 주입하는 방법에 의하여 시공될 수 있다.
이때, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 상기 A제 100중량부에 상기 C제 0.5~3중량부를 균질 혼합하고, 상기 B제 100중량부를 균질하게 혼합하여 사용하며, 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 D제 100중량부에 대하여 상기 E제 100중량부와 상기 F제 0.5~1중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 선택적으로, 상기 난연고강도발포우레탄에는 상기 콘크리트 구조물의 누수부위 천공 및 균열부 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 상기 D제 100중량부에 대하여 10~20중량부를 균질 혼합하여 사용할 수 있다.
특히, 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입된 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 배면 방수층 형성 후, 잔류 누수가 상기 천공 및 균열부를 통하여 밀려나오는 것을 방지하도록 잔류 누수와 발포반응하면서 상기 천공 및 균열부를 채워 보수보강층을 형성하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법은, 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성한 후, 상기 누수부위 천공 및 균열부에 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성함으로써, 상기 방수층과 보수보강층의 이중방수로 인한 완전한 방수 및 균열보수보강을 동시에 시공할 수 있는 우수한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 상기 본 발명의 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은 모든 성분이 난연성을 가지고 있으므로 화재를 예방할 수 있음과 동시에 화재시 연기로 인한 질식 등의 인명피해를 근본적으로 방지할 수 있는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 구조를 구축할 수 있다.
[본 발명의 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제 조성물의 제조]
(A제 제조)
물 40중량부에 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부를 넣어 충분히 용해 후, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부를 넣어 40℃에서 완전히 녹여 혼합액을 제조한 다음, 물 25중량에 아크릴산(Acryl acid) 12중량부를 섞은 후, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부를 넣고 녹인 후, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 천천히 넣으면서 반응시켜 반응액을 제조하고, 상기 혼합액 및 반응액을 혼합 교반하여 A제를 제조하였다.
(B제 제조)
물 40중량부에 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부를 넣고 충분히 용해하여 혼합액을 제조한 다음, 물 20중량부에 아크릴산(Acryl acid) 12중량부를 넣어 교반 후, 물 10중량부에 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부를 분산 후, 천천히 넣으면서 반응시켜 반응액을 제조하여 상기 혼합액과 반응액을 혼합 교반하고, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부 및 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 혼합 교반하여 B제를 제조하였다.
(C제 제조)
물 20중량부에 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 균질하게 혼합하여 C제를 제조하였다.
[본 발명의 난연고강도발포우레탄 조성물의 제조]
(D제 제조)
수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합하여 D제를 제조하였다.
(E제 제조)
디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제를 준비하였다.
(F제 제조)
비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제를 준비하였다.
[본 발명의 습윤속경성 무기결합재 제조]
(G제 제조)
알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 40중량부, 칼슘설포알루미네이트 40중량부, 액상알칼리금속실리케이트 20중량부를 균질 혼합하여 G제를 제조하였다.
[본 발명의 동시시공 난연주입제 조성물 특성 평가]
10cm × 10cm × 5cm 크기의 콘크리트 블럭 시험체를 만들고, 그 시험체를 상하로 관통하여 3개의 구멍을 뚫은 상태에서 본 발명에 따른 동시시공 난연주입제 조성물을 순차적으로 주입 경화시킨 후 KS F 4935에 따라 투수저항 특성을 확인하였다. 이때, 시험결과 0.3N/㎟의 수압에서 1시간 동안 투수되지 않는 투수성능기준을 충족하였다.
뿐만 아니라, 건조수축시 열팽창이나 진동 등에 의해 본 발명에 따른 동시시공 난연주입제 조성물의 탈락이나 균열이 생기는지 확인하기 위해 KS F 4934에 따라 내피로 특성을 확인하였다. 시험 결과, 피로시험기로 300회 반복했으나 균열, 파단, 탈락이 전혀 발견되지 않았다.
[본 발명의 동시시공 난연주입제 조성물의 난연성 시험]
본 발명의 동시시공 난연주입제 조성물의 난연성 시험을 KS F ISO 1182(건축재료의 난연성 시험방법)에 따른 시험 결과, 가열시험 개시 후, 20분간 가열로 내의 최고온도가 최종 평형온도를 20K 초과 상승하지 않았으며, 가열종료 후 시험체의 질량 감소율이 30% 이하로 만족하여 난연성 시험을 충족하였다.
[콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 시험]
[실시예 6-1] (배면 차수시공)
토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공한 다음, 상기 A제 100중량부에 상기 C제 3중량부를 균질 혼합하고, 상기 B제 100중량부를 균질하게 혼합하여 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 형성하여, 이를 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내도록 방수층을 형성하였다.
[실시예 6-2] (천공 및 균열보수보강 시공)
상기 방수층 형성을 위하여 30분 경과후, 상기 D제 100중량부에 대하여 상기 E제 100중량부와 상기 F제 0.5~1중량부를 균질 혼합하여 난연고강도발포우레탄을 형성하고, 발포제와 함께, 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입하여 상기 방수층의 남은 물기를 흡수하여 발포되고 탄성 및 고강도를 나타내는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하였다.
[실시예 6-3] (천공 및 균열보수보강 시공)
상기 [실시예 6-2]과 동일하게 시공하되, 상기 D제 100중량부에 대하여 G제 20중량부를 추가 혼합하여 시공하였다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와; 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제와; 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제와; 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와; 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와; 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물은 상기 콘크리트 구조물 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 더 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액상알칼리금속실리케이트는 액상소듐실리케이트, 액상포타슘실리케이트, 액상리튬실리케이트로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  4. 제2항에 있어서,
    상기 G제는 AE감수제 3~5중량부, 경화촉진제 0.5~2중량부 및 경화지연제 0.5~1중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경화촉진제는 탄산나트륨, 황산나트륨, 리튬카보네이트로부터 1종 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  6. 제4항에 있어서,
    상기 경화지연제는 구연산, 주석산, 글루콘산, 붕산, 구연산나트륨, 글루콘산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물
  7. 토목, 건축의 콘크리트 구조물의 누수부위의 균열부를 천공하고 배면에 주입하여 누수를 흡수하여 급결 겔화성 및 탄성을 나타내는 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제를 채워 탄성겔화시켜 방수층을 형성하는 단계와; 상기 형성된 방수층에 상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입하여 남은 수분과 반응하여 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 발포체를 형성하고, 수분과 반응하지 않은 부분은 자체적으로 탄성 및 고강도의 물성을 가지는 경화물을 형성하는 난연고강도발포우레탄을 채워 경화시켜 보수보강층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 물 65중량부, 아크릴아마이드(Acrylamide) 15중량부, 붕산(Boric Acid) 1.5중량부, 메틸렌비스아크릴아마이드(N, N'-methylenebisacrylamide) 1중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.1중량부, 하이드록시에틸메타아크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 6.5중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 A제와 물 20중량부, 트리에탄올아민(tanol amine) 80중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 C제를 균질 혼합한 후, 물 70중량부, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol) 10중량부, 아크릴산(Acryl acid) 12중량부, 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 5중량부, 소듐퍼설페이트(Sodium persulfate) 3중량부, 리튬실리케이트(Lithium silicate) 17중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 B제를 균질 혼합 반응시킨 후 주입하고, 상기 난연고강도발포우레탄은 수산기값(OHV)이 385~415인 폴리에스테르폴리올(polyester polyol) 65중량부, 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 3중량부, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트 32중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 D제와 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate) E제와 비스무스 2-에틸헥사노에이트(Bismuth 2-ethyhexanoate) 경화촉매 F제를 균질 혼합 반응시킨 후 발포제를 혼합하여 주입하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법
  8. 제7항에 있어서,
    상기 난연아크릴레이트계 탄성겔화 차수제는 상기 A제 100중량부에 상기 C제 0.5~3중량부를 균질 혼합하고, 상기 B제 100중량부를 균질하게 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법
  9. 제7항에 있어서,
    상기 난연고강도발포우레탄은 상기 D제 100중량부에 대하여 상기 E제 100중량부와 상기 F제 0.5~1중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법
  10. 제9항에 있어서,
    상기 난연고강도발포우레탄에는 상기 콘크리트 구조물의 누수부위 천공 및 균열부 보수보강용 습윤속경성 무기결합재로서 알루미나시멘트 100중량부에 대하여 석고 30~40중량부, 칼슘설포알루미네이트 30~50중량부, 액상알칼리금속실리케이트 10~20중량부를 포함하는 조성물을 균질 혼합한 G제를 상기 D제 100중량부에 대하여 10~20중량부를 균질 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 누수부위 천공 및 균열부를 통하여 주입된 상기 난연고강도발포우레탄은 상기 배면 방수층 형성 후, 잔류 누수가 상기 천공 및 균열부를 통하여 밀려나오는 것을 방지하도록 잔류 누수와 발포반응하면서 상기 천공 및 균열부를 채워 보수보강층을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공 난연주입제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 배면차수 및 균열보수보강 동시시공공법
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