KR102288119B1 - 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법 - Google Patents

폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법 Download PDF

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Abstract

폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법은, 복수개의 수로블록을 이음부를 통해 연결하여 형성되는 수로의 보수 방법으로, 상기 이음부를 포함한 상기 수로의 내측면을 패브릭 부재로 덮는 단계; 상기 패브릭 부재가 덮혀진 상기 수로의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계; 를 포함한다.

Description

폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법{WATERWAY FOR MAINTENANCE AND REPAIR METHOD USING POLYMER MORTAR}
본 발명은 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수로를 시공하거나 시공된 수로의 틈이나 균열과 같은 손상부를 보수할 수 있는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로, 농업부지 또는 관계시설 등에는 물을 원활하게 배수하고 필요시에는 배수되는 물을 이용할 수 있도록 하는 배수시설이 구비된다. 이러한 배수시설에는 복수개의 수로관이나 수로 블록을 연속적으로 배치하는 방법으로 시공한다.
여기서, 수로를 형성하기 위해 요구되는 수로 블록은 콘크리트 제품으로 생산 및 운반에 어려움이 있고, 크기가 크기 때문에 높은 제조비용 및 설치 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
한편, 콘크리트 소재로 형성된 수로는 시공 시간이 경과함에 따라 수로를 형성하는 복수개의 수로의 이음부에 틈이 형성되고 수로 자체에 틈이나 균열 등과 같은 손상부가 생성되어 수로로 흐르는 물이 누수되는 현상이 발생된다.
이에 따라, 수로는 몇 년에 한 번씩의 정기적인 유지보수가 필요하다. 그러나,수로를 보수하기 위해서는 많은 비용이 발생되고, 정기적으로 수로를 보수하여야 하기 때문에 번거로운 문제가 있다.
한편, 종래에는 복수개의 수로 블록의 이음부 사이에 발생된 틈이나 균열을 메우기 위하여 모르타르, 실란트 등을 충진하거나, 별도의 조인트(joint), 브라켓(braket) 등의 이음부재를 이용한다. 그러나, 온도가 낮은 겨울철의 경우 조인트나 브라켓이 동파되어 누수가 발생되고, 동결융해(凍結融解) 작용으로 충진된 모르타르나 실란트가 깨져서 수로에서 분리되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 보수 작업은 영구적인 것이 아니기 때문에 주기적으로 보수 작업을 수행하여야 하므로 보수 작업에 대한 불편함이 소요되고 많은 비용이 필요하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-1709237호 (발명의 명칭: 수로구조물 이음부 보수장치 및 이를 이용한 수로구조물 보수방법, 등록일: 2017.02.16.)가 있다.
본 발명의 목적은 복수개의 수로블록을 연결하여 시공된 수로를 보수함에 있어서 복수개의 수로블록의 이음부에 발생된 틈을 메워줌으로써 물이 누수되는 것을 방지할 수 있는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수로를 시공함에 있어서 복수개의 수로블록 사이의 이음부를 견고하게 고정함으로써 수로를 오랜 기간 사용하더라도 수로블록의 이음부가 틀어지거나 분리되는 현상을 방지할 수 있는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 복수개의 수로블록을 이음부를 통해 연결하여 형성되는 수로의 보수 방법으로, 상기 이음부를 포함한 상기 수로의 내측면을 패브릭 부재로 덮는 단계; 상기 패브릭 부재가 덮혀진 상기 수로의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계; 를 포함하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 패브릭 부재로 덮는 단계에서, 상기 패브릭 부재는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성될 수 있다.
상기 패브릭 부재는 탄성 부직포로 제공될 수 있다.
상기 탄성 부직포는 2 ~ 30 mm 범위의 두께를 가질 수 있다.
상기 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계에서, 상기 폴리머 모르타르 조성물의 일부는 상기 다수의 통공을 통해 상기 패브릭 부재의 내측으로 침투하여 상기 수로의 내측면과 상기 패브릭 부재 사이에 개재되고, 상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계에서, 상기 수로의 내측면, 상기 패브릭 부재 및 상기 폴리머 모르타르 조성물은 일체화된 구조물로 형성될 수 있다.
상기 패브릭 부재로 덮는 단계는, 상기 수로의 좌우 내측면 및 바닥면을 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치하고 상기 수로에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 위치고정수단을 이용하여 고정할 수 있다.
상기 패브릭 부재로 덮는 단계에서, 상기 패브릭 부재를 팽팽하게 당긴 상태에서 상기 수로에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 고정할 수 있다.
상기 수로의 좌우 상단면까지 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치할 수 있다.
상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계 이후에, 상기 폴리머 모르타르 조성물이 일체화된 상기 수로에 대해 자외선을 차단하기 위한 UV 코팅을 수행하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리머 모르타르 조성물은, 시멘트; 제1 규사; 상기 제1 규사와 평균입경이 다른 제2 규사; 제1 폴리머; 및 상기 제1 폴리머와 유리전이온도가 다른 제2 폴리머; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 규사는 0.15 ~ 0.3 mm 범위의 평균입경을 갖고, 상기 제2 규사는 0.05 ~ 0.14 mm 범위의 평균입경을 가질 수 있다.
상기 제1 폴리머는 -60 ~ -10℃ 범위의 유리전이온도를 갖고, 상기 제2 폴리머는 +10 ~ +60℃ 범위의 유리전이온도를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 분야에 의하면, 복수개의 수로블록을 인접하게 연속적으로 배치하는 단계; 상기 수로블록의 내측면을 패브릭 부재로 덮는 단계; 상기 패브릭 부재가 덮혀진 상기 수로블록의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계; 를 포함하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법의해 달성될 수 있다.
상기 패브릭 부재로 덮는 단계에서, 상기 패브릭 부재는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성될 수 있다.
상기 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계에서, 상기 폴리머 모르타르 조성물의 일부는 상기 다수의 통공을 통해 상기 패브릭 부재의 내측으로 침투하여 상기 수로블록의 내측면과 상기 패브릭 부재 사이에 개재되고, 상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계에서, 상기 수로블록의 내측면, 상기 패브릭 부재 및 상기 폴리머 모르타르 조성물은 일체화된 구조물로 형성될 수 있다.
상기 패브릭 부재로 덮는 단계는, 상기 수로블록의 좌우 내측면 및 바닥면까지 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치하고 상기 패브릭 부재를 팽팽하게 당긴 상태에서 상기 수로블록에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 위치고정수단을 이용하여 고정할 수 있다.
본 발명의 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법은, 패브릭 부재와 폴리머 모르타르 조성물을 이용하여 복수개의 수로블록 사이의 이음부에 형성된 틈을 메워줌으로써 수로의 누수를 방지할 수 있다. 더욱이, 수로블록의 내부 표면이 매끈해짐에 따라 수로블록의 내부에 물의 유동성을 향상시키고 흐르는 물의 양을 늘릴 수 있다.
한편, 본 발명의 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법은, 패브릭 부재와 폴리머 모르타르 조성물을 이용하여 수로를 시공함으로써 오랜 기간 사용하더라도 수로가 틀어지거나 분리되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 수로의 정기적인 보수에 따른 번거로움이 해소됨은 물론 그에 따른 보수 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공 방법에서, 종래의 모르타르와는 다르게 고함량의 폴리머가 배합된 폴리머 모르타르 조성물에 수로에 도포됨에 따라 수로의 동결융해에 대한 저항력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시한 수로의 보수 방법의 순서를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 수로의 보수 방법을 이용하여 보수된 수로를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 A-A 부분의 단면도 및 부분확대도이다.
도 5는 도 4에 도시한 패브릭 부재의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시한 수로의 시공 방법을 이용하여 시공된 수로를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 수로의 시공 방법의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법 및 시공방법을 설명한다.
우선, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 수로(100)는 복수개의 수로블록(110)이 연결되어 형성된다. 다시 말해서, 복수개의 수로블록(110)은 이음부(112)를 통해 연속적으로 연결하여 형성된다. 이때, 복수개의 수로블록(110)은 별도로 마련된 조인트(joint), 브라켓(braket) 등과 같은 이음부재(114)를 이용하여 연결된다.
참고로, 도 2에 도시한 이음부(112)는 개략적으로 도시한 것이며, 상술한 바와 같이 조인트, 브라켓 등과 같은 다양한 부재로 변형될 수 있다.
한편, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수개의 수로블록(110)이 연결되어 형성된 수로(100)를 오랜 시간 사용하게 되면 수로(100)에 크랙(crack)이나 균열 등의 손상부(c)가 발생될 수 밖에 없다. 그에 따라 수로(100)로 흐르는 물의 흐름이 좋지 못하게 되고 수로(100)에서 물이 누수된다.
수로(100)의 손상부(c)를 보수하기 위하여, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수개의 수로블록(110)의 이음부(112)를 포함한 수로(100)의 내측면을 패브릭 부재(120)로 덮는다(S110).
패브릭 부재(120)를 이용하여 수로(100)의 내측면을 덮을 때, 패브릭 부재(120)를 수로(100), 즉 수로블록(110)의 좌우 내측면 및 바닥면을 모두 덮도록 패브릭 부재(120)를 배치한다. 여기서, 패브릭 부재(120)는 양측으로 팽팽하게 당긴 상태에서 수로(100)의 내측면을 덮는다. 패브릭 부재(120)를 양측으로 팽팽하게 당긴 후에는 위치고정 핀, 콘크리트 타카 핀 등과 같은 위치고정수단(미도시)를 이용하여 수로블록(110)에 고정되도록 한다. 상기과 같이, 패브릭 부재(120)를 팽팽하게 당긴 상태에서 수로블록(110), 즉 수로(100)의 내측면을 덮어야만 수로블록(110)의 이음부(112)는 물론이고 수로블록(110)에 형성된 손상부(114)를 확실하게 메워줄 수 있기 때문이다. 더욱이, 수로(100)에 패브릭 부재(120)가 덮여짐에 따라 수로(100)의 내부로 흐르는 물의 동결을 방지할 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 패브릭 부재(120)를 이용하여 수로(100),즉 수로블록(110)의 내측면을 덮을 때, 수로(100)의 좌우 상단면까지 덮도록 패브릭 부재(120-1)를 배치한다. 특히, 패브릭 부재(12001)의 좌우 상단면의 가장자리에서 패브릭 부재(120-1)의 양측을 접어줌으로써 수로블록(110)의 외측면이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
수로(100), 즉 수로블록(110)의 내측면을 덮는 패브릭 부재(120)는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성될 수 있다. 이때, 패브릭 부재(120)의 통공의 크기는 0.05 ~ 5mm 범위 이내로 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 패브릭 부재(120)의 탄성력, 즉 신율은 5 ~ 500% 범위를 가지도록 마련되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 패브릭 부재(120)는 부직포(non woven fabric) 소재로 마련되되, 특히 탄성 부직포로 마련된다. 예컨대, 탄성 부직포 소재로 마련되는 패브릭 부재(120)는 폴리프로필렌 수지(polypropylene resin; PP수지), 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin; PE 수지), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin; PU 수지) 중 어느 하나로 마련될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
참고로, 탄성 부직포 소재로 마련되는 패브릭 부재(120)는 2 ~ 30 mm 범위의 두께로 마련되는 것이 바람직하다. 참고로, 패브릭 부재(120)의 두께는 수로블록(110) 보다 얇은 두께로 형성되며 후술할 패브릭 부재(120)에 도포되는 폴리머 모르타르 조성물(130)의 두께보다 얇은 두께로 형성된다.
도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 패브릭 부재(120)가 덮혀진 수로(100)의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물(130)을 도포한다(S120). 수로(100), 즉 수로블록(110)의 내측면에 덮혀진 패브릭 부재(120)를 향해 도포되는 폴리머 모르타르 조성물(130)은 스프레이(spray) 방식으로 분사된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 폴리머 모르타르 조성물(130)이 패브릭 부재(120)가 덮혀진 수로(100), 즉 수로블록(110)의 내측면을 향해 분사되면, 폴리머 모르타르 조성물(130)의 일부는 패브릭 부재(120)로 침투되어 수로(100), 즉 수로블록(110)의 내측면과 패브릭 부재(120) 사이에 개재된다. 또한, 수로(100)의 내측면을 향해 분사된 폴리머 모르타르 조성물(130)은 패브릭 부재(120)를 덮음으로써 수로(100)의 내측면을 매끄럽게 할 수 있다. 이에 따라, 수로(100)의 내부에서 유동되는 물의 흐름을 좋게 할 수 있다. 더 나아가, 수로(100)에 동일한 시간 대비 많은 양의 물을 보낼 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르 조성물(130)은 시멘트, 제1 규사, 제1 규사와 평균 입경이 다른 제2 규사, 제1 폴리머 및 제1 폴리머와 유리전이온도가 다른 제2 폴리머를 배합하여 제조될 수 있다.
폴리머 모르타르 조성물(130)에 배합되는 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트(ordinary portland cement) 일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
폴리머 모르타르 조성물(130)에 배합되는 제1 규사는 0.15 ~ 0.30mm 범위의 평균입경을 갖고, 제2 규사는 0.05 ~ 0.14mm 범위의 평균입경을 갖는다. 다시 말해서, 제1 규사의 평균입경이 제2 규사의 평균입경보다 크게 형성된다.
이때, 제1 규사 및 제2 규사의 입경은 제1 규사 및 제2 규사가 배합된 폴리머 모르타르 조성물(130)이 패브릭 부재(120)의 다수의 통공을 통해 패브릭 부재(120)와 수로(100)의 내측면, 즉 수로블록(110)의 사이로 침투되어 그 사이에 개재될 수 있도록 하기 위하여 패브릭 부재(120)의 평균 입경인 0.3mm 보다 작게 형성되도록 하여야 한다. 다시 말해서, 제1 규사 및 제2 규사의 평균입경은 패브릭 부재(120)의 평균 입경 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
만약, 제1 규사 및 제2 규사의 평균 입경이 패브릭 부재(120)의 평균 입경보다 크게 형성될 경우, 제1 규사 및 제2 규사를 포함하는 폴리머 모르타르 조성물(120)이 패브릭 부재(120)로 스며들지 못해서 패브릭 부재(120)과 수로(100), 즉 수로블록(110)의 내측면 사이에 개재되지 못함으로써 패브릭 부재(120)과 수로블록(110)의 내측면 사이에 공간이 발생되게 된다. 참고로, 패브릭 부재(120)의 그 일면이 울퉁불퉁 하게 형성되기 때문에, 일면에 평평하게 형성되는 수로블록(110)의 내측면과 공간을 형성할 수 밖에 없다.
따라서, 제1 규사 및 제2 규사가 패브릭 부재(120)를 통할 수 있도록 패브릭 부재(120)의 평균 입경은 0.3 ~ 0.5 mm 범위의 평균입경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 폴리머 모르타르 조성물(130)에 배합되는 제1 폴리머 및 제2 폴리머는 서로 다른 유리전이온도를 갖는다. 참고로, 유리전이온도는 제1 폴리머 및 제2 폴리머가 요구하는 성능을 가장 잘 발휘할 수 있는 최적의 온도를 의미한다.
다시 말해서, 제1 폴리머의 유리전이온도는 -60 ~ -10℃ 범위이고, 제2 폴리머의 유리전이온도는 +10 ~ +60℃ 범위 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 폴리머의 유리전이온도는 -60℃, 제2 폴리머의 유리전이온도는 +60℃ 의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 제1 폴리머는 유리전이온도가 낮도록 배합된 폴리머를 의미하고, 제2 폴리머는 유리전이온도가 높도록 배합된 폴리머를 의미한다.
한편, 제1 폴리머 및 제2 폴리머는 VAE 수지(Vynil Acetate Ethylene resin), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(polyethylene terephthalate resin), 수용성 수지 및 수분산성 수지 중 적어도 하나로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 폴리머 및 제2 폴리머는 바람직하게는 VAE 수지로 제조될 수 있다.
여기서, 제1 폴리머는 VAE 수지의 비닐(vynil) 성분 함량을 증가시킴으로써 유리전이온도를 낮추고, 제1 폴리머는 VAE 수지의 에틸렌(ethylene) 성분 함량을 증가시킴으로써 유리전이온도를 높인다.
수로(100)의 경우 외부로 노출되어 있기 때문에 온도 변화에 매우 취약하다. 이에 따라, 폴리머 모르타르 조성물(120)이 도포된 수로(100)는 제1 폴리머에 의해 낮은 온도인 겨울철에 대비할 수 있고 제2 폴리머에 의해 높은 온도인 여름철에 대비할 수 있어서 온도 변화에 따른 수로(100)의 손상이나 변형을 최대한 방지할 수 있다.
한편, 폴리머 모르타르 조성물(130)은 계면활성제와 소포제를 더 포함할 수 있다. 계면활성제는 폴리머 모르타르 조성물(130)이 잘 섞이도록 하기 위한 것이고, 소포제는 폴리머 모르타르 조성물(130)이 섞일 때 기포의 과발생으로 인한 강도의 저하를 억제시키기 위한 것이다.
이때, 시멘트, 제1 규사, 제2 규사, 제1 폴리머, 제2 폴리머에 계면활성제 및 소포제를 더 포함하는 폴리머 모르타르 조성물(130)은 폴리머 모르타르 조성물의 전체 중량에 대해 시멘트는 8 ~ 27 중량%, 제1 규사는 19 ~ 29중량%, 제2 규사는 19 ~ 29중량%, 제1 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량%, 제2 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량%, 계면활성제는 0.4 ~ 0.6중량% 및 상기 소포제는 0.4 ~ 0.6중량%로 배합될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르 조성물(130)에 배합되는 시멘트는 8 ~ 12 중량% 을 포함하는 것이 바람직하다.
참고로, 통상의 모르타르(mortar)의 경우 폴리머의 함량이 모르타르 전체 중량에 대해 10% 이내로 포함된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르 조성물(130)의 경우 배합되는 폴리머의 전체 함량이 폴리머 모르타르 조성물(130)의 전체 중량에 대해 약 50% 정도로 고함량의 폴리머를 포함할 수 있다. 이와 같이 고함량의 폴리머가 포함된 폴리머 모르타르 조성물(130)을 수로(100)에 도포함에 따라 수로(100)의 동결융해에 대한 저항력을 향상시킬 수 있다.
또한, 폴리머 모르타르 조성물(130)은 흄드 실리카(fumed silica)를 더 포함할 수 있다. 흄드 실리카는 표면적이 크고 입자가 40만 ~ 80만 cm2/g 비표면적 수치를 가지기 때문에 입자가 매우 작다. 더욱이 흄드 실리카는 발수 효과를 가지기 때문에 수로(100)의 발수성을 향상시켜 흐르는 물의 유동성을 향상시킬 수 있다. 이러한 흄드 실리카는 폴리머 모르타르 조성물(130)의 전체 중량 대비 0.8 ~ 1.2중량% 로 배합될 수 있다.
참고로, 흄드 실리카와 유사한 실리카 흄(silica fume)은 20만 cm2/g의 비표면적 수치를 가지기 때문에 흄드 실리카보다 입자가 크다. 이때, 실리카 흄은 콘크리트에 포함된 골재 사이에 형성된 공극에 위치됨으로써 조직이 치밀한 고강도 콘크리트를 만들 수 있다.
즉, 흄드 실리카는 수로(100)의 내측면에서 수로(100)의 발수 효과를 증대시켜 물의 유동을 향상시키기 위한 것이고, 실리카 흄은 콘크리트의 형성시 콘크리트의 조직도를 치밀하게 만들기 위한 것으로 차이가 있다.
한편, 폴리머 모르타르 조성물(130)은 유동화제를 더 포함할 수 있다. 유동화제는 시멘트, 제1 규사, 제2 규사, 제1 폴리머, 제2 폴리머가 잘 혼합되도록 하기 위한 것이다. 유동화제는 폴리머 모르타르 조성물(130)의 전체 중량 대비 0.4 ~ 0.6 중량%로 배합될 수 있다.
폴리머 모르타르 조성물(130)이 도포된 수로(100)를 일정 시간 양생시킨다(S130).
폴리머 모르타르 조성물(130)이 도포된 수로(100)를 양생시키면, 도포된 폴리머 모르타르 조성물(130)이 패브릭 부재(120)의 윗면은 물론이고, 패브릭 부재(120)의 다수의 통공을 통해 침투되어 패브릭 부재(120)와 수로블록(110) 사이에도 모르타르 조성물이 위치됨으로써, 수로(100)의 내측면과 패브릭 부재(120) 및 폴리머 모르타르 조성물(130)은 일체화된 구조물로 형성된다. 즉, 별다른 접착제 또는 부착제를 사용하지 않더라도 폴리머 모르타르 조성물(130)을 이용하여 패브릭 부재(120)를 수로(100)의 내측면에 부착시킬 수 있어서 복수개의 수로블록(110)의 이음부(112)나 손상부(c)를 확실하게 메워줌으로써 수로(100)에서 물이 누수되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 폴리머 모르타르 조성물(130)이 도포된 수로(100)를 양생시킨 이후에, 폴리머 모르타르 조성물(130)과 일체화된 수로(100)에 UV 코팅, 즉 아크릴 타입의 UV 코팅을 수행한다(S140). 수로(100)에 UV 코팅을 수행하는 것은 수로(100)에 자외선을 차단하기 위한 것이다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법을 설명한다.
참고로, 수로의 시공 방법은 수로의 새로이 신축하거나 신설하는 경우를 모두 포함한다.
우선, 수로블록(110)을 형성한다. 이때, 수로블록(110)은 공장에서 형성하여 현장으로 이동한 후에 지반(10)에 형성된 구멍(12)에 설치한다.
그 다음, 형성된 수로블록(110)을 복수개로 인접하게 연속적으로 지반(10)에 형성된 구멍(12)에 배치한다(S210). 참고로, 지반(10)에 형성되는 구멍(12)은 매설되는 수로블록(110)의 크기에 따라 달라진다.
그 다음, 수로블록(110)의 내측면을 패브릭 부재(120)로 덮는다(S220).
이때, 패브릭 부재(120)는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성되는 탄성 부직포로 제공된다. 탄성 부직포는 폴리프로필렌 수지(polypropylene resin; PP수지), 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin; PE 수지), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin; PU 수지)로 형성될 수 있다.
여기서, 도 7에 도시한 바와 같이, 수로블록(110)의 상단부 일부는 지반에 파묻힐 수도 있고, 외부로 노출될 수도 있다.
수로블록(110)의 상단부 일부가 외부로 노출될 경우에는 패브릭 부재(120)를 수로블록(110)의 좌우 내측면, 바닥면 및 좌우 상단면까지 덥도록 배치한다. 또한, 패브릭 부재(120)를 수로블록(110)에 고정할 때에는 패브릭 부재(120)를 양측으로 팽팽하게 당긴 후에, 콘크리트 타카 또는 타카 핀 등의 위치고정수단을 이용하여 원하는 위치에 고정되도록 한다.
그 다음, 패브릭 부재(120)가 덮혀진 수로(100)의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물(130)을 도포한다(S230).
폴리머 모르타르 조성물(130)은 시멘트, 제1 규사, 제1 규사보다 입경이 큰 제2 규사, 제1 폴리머 및 제1 폴리머보다 유리전이온도가 높은 제2 폴리머로 배합하여 제조된다. 이때, 폴리머 모르타르 조성물(130)에는 계면활성제, 소포제, 흄 실리카 및 유동화제를 더 포함할 수 있다. 참고로, 수로의 시공 방법에서 사용되는 폴리머 모르타르 조성물(130)은 상술한 수로의 보수 방법에서 사용되는 폴리머 모르타르 조성물(130)과 동일한 성분과 동일한 배합비를 가지고 배합되는 것이 바람직하다.
한편, 폴리머 모르타르 조성물(130)을 도포하면 패브릭 부재(120)의 상단면에 위치된다. 이때, 도포된 폴리머 모르타르 조성물(130)의 일부는 패브릭 부재(120)의 다수의 통공을 통해 침투되어 패브릭 부재(120)와 수로블록(110) 사이에 개재된다.
그 다음, 폴리머 모르타르 조성물(130)을 양생한다(S240).
이때, 폴리머 모르타르 조성물(130)을 양생하는 과정에서, 별도의 접착제 등이 없더라도 도포된 폴리머 모르타르 조성물(130)에 의하여 수로블록(110)의 내측면, 패브릭 부재(120) 및 폴리머 모르타르 조성물(130)은 일체화된 하나의 구조물로 형성된다.
그 다음, 패브릭 부재(120)가 덮혀진 상태로 폴리머 모르타르 조성물(130)이 도포되어 양생된 수로블록(110)에 자외선을 차단하기 위하여 UV 코팅, 즉 아크릴 타입의 UV 코팅을 수행한다(S260).
참고로, 도 8에 도시한 바와 같이, 별도로 수로블록(110)을 사용하지 않고 패브릭 부재(120)와 폴리머 모르타르 조성물(130) 만으로 수로(100-1)를 형성할 수도 있다.
우선, 지반(10)에 배수가 가능한 크기의 구멍(12)을 형성한다.
지반(10)에 형성된 구멍(12)에 패브릭 부재(120)를 덮는다.
이때, 덮여지는 패브릭 부재(120)는 구멍(12)의 크기에 맞게 일정 크기로 재단 한 후에 양측으로 당겨진 상태에서 구멍(12)에 덮혀진이다. 여기서, 패브릭 부재(120)가 구멍(12)에 덮여질 때 위치고정 핀 등의 위치고정수단(미도시)을 이용하여 패브릭 부재(120)를 지반에 고정시킨다.
그 다음, 패브릭 부재(120)가 덮혀진 구멍(12)으로 폴리머 모르타르 조성물(130)을 도포한다.
그 다음, 폴리머 모르타르 조성물(130)을 양생한다.
상기와 같이 별도로 수로블록을 설치하지 않고 지반에 바로 패브릭 부재(120)와 폴리머 모르타르 조성물(130) 만으로 수로(100-1)를 형성할 수 있기 때문에 수로 시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 더욱이, 패브릭 부재(120)가 가볍기 때문에 수고 시공이 간편하다는 장점이 있다. 또한, 수로블록의 설치가 어려운 좁은 공간에도 수로(100-1)를 형성할 수 있는 이점이 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.
100, 100-1: 수로
110: 수로블록
112: 이음부
114: 이음부재
120, 120-1: 패브릭 부재
130: 폴리머 모르타르 조성물

Claims (16)

  1. 복수개의 수로블록을 이음부를 통해 연결하여 형성되는 수로의 보수 방법으로,
    상기 이음부를 포함한 상기 수로의 내측면을 패브릭 부재로 덮는 단계;
    상기 패브릭 부재가 덮혀진 상기 수로의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계;를 포함하고,
    상기 패브릭 부재는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성되며,
    상기 폴리머 모르타르 조성물은 시멘트, 제1 규사, 상기 제1 규사와 평균입경이 다른 제2 규사, 제1 폴리머, 및 상기 제1 폴리머와 유리전이온도가 다른 제2 폴리머를 포함하고,
    상기 패브릭 부재를 향해 도포된 상기 폴리머 모르타르 조성물의 일부가 상기 패브릭 부재의 다수의 통공을 통과하여 상기 패브릭 부재와 상기 수로의 내측면 사이로 원활하게 침투되도록, 상기 제1 규사와 상기 제2 규사는 상기 패브릭 부재의 다수의 통공의 크기보다 작게 형성되되, 상기 제1 규사는 0.15 ~ 0.3 mm 범위의 평균입경을 갖고, 상기 제2 규사는 0.05 ~ 0.14 mm 범위의 평균입경을 가지며,
    상기 제1 폴리머는 -60 ~ -10℃ 범위의 유리전이온도를 갖고, 상기 제2 폴리머는 +10 ~ +60℃ 범위의 유리전이온도를 가지며,
    상기 폴리머 모르타르 조성물의 전체 중량에 대해, 상기 시멘트는 8 ~ 27중량%, 상기 제1 규사는 19 ~ 29중량%, 상기 제2 규사는 19 ~ 29중량%, 상기 제1 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량% 및 상기 제2 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량%로 배합되고,
    상기 폴리머 모르타르 조성물은 흄드 실리카(fumed silica)를 더 포함하되, 상기 흄드 실리카는 상기 폴리머 모르타르 조성물의 전체 중량 대비 0.8 ~ 1.2중량% 로 배합되는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패브릭 부재는 탄성 부직포로 제공되는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성 부직포는 2 ~ 30 mm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패브릭 부재로 덮는 단계는,
    상기 수로의 좌우 내측면 및 바닥면을 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치하고 상기 수로에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 위치고정수단을 이용하여 고정하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패브릭 부재로 덮는 단계에서,
    상기 패브릭 부재를 팽팽하게 당긴 상태에서 상기 수로에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 고정하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수로의 좌우 상단면까지 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계 이후에,
    상기 폴리머 모르타르 조성물이 일체화된 상기 수로에 대해 자외선을 차단하기 위한 UV 코팅을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 보수 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 복수개의 수로블록을 인접하게 연속적으로 배치하는 단계;
    상기 수로블록의 내측면을 패브릭 부재로 덮는 단계;
    상기 패브릭 부재가 덮혀진 상기 수로블록의 내측면을 향해 폴리머 모르타르 조성물을 도포하는 단계;
    상기 폴리머 모르타르 조성물을 양생시키는 단계;를 포함하는 수로의 시공 방법에 있어서,
    상기 패브릭 부재는 소정의 탄성력을 보유하고 다수의 통공이 형성되며,
    상기 폴리머 모르타르 조성물은 시멘트, 제1 규사, 상기 제1 규사와 평균입경이 다른 제2 규사, 제1 폴리머, 및 상기 제1 폴리머와 유리전이온도가 다른 제2 폴리머를 포함하고,
    상기 패브릭 부재를 향해 도포된 상기 폴리머 모르타르 조성물의 일부가 상기 패브릭 부재의 다수의 통공을 통과하여 상기 패브릭 부재와 상기 수로블록의 내측면 사이로 원활하게 침투되도록, 상기 제1 규사와 상기 제2 규사는 상기 패브릭 부재의 다수의 통공의 크기보다 작게 형성되되, 상기 제1 규사는 0.15 ~ 0.3 mm 범위의 평균입경을 갖고, 상기 제2 규사는 0.05 ~ 0.14 mm 범위의 평균입경을 가지며,
    상기 제1 폴리머는 -60 ~ -10℃ 범위의 유리전이온도를 갖고, 상기 제2 폴리머는 +10 ~ +60℃ 범위의 유리전이온도를 가지며,
    상기 폴리머 모르타르 조성물의 전체 중량에 대해, 상기 시멘트는 8 ~ 27중량%, 상기 제1 규사는 19 ~ 29중량%, 상기 제2 규사는 19 ~ 29중량%, 상기 제1 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량% 및 상기 제2 폴리머는 16.5 ~ 24.5중량%로 배합되고,
    상기 폴리머 모르타르 조성물은 흄드 실리카(fumed silica)를 더 포함하되, 상기 흄드 실리카는 상기 폴리머 모르타르 조성물의 전체 중량 대비 0.8 ~ 1.2중량% 로 배합되는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 패브릭 부재로 덮는 단계는,
    상기 수로블록의 좌우 내측면 및 바닥면까지 덮도록 상기 패브릭 부재를 배치하고 상기 패브릭 부재를 팽팽하게 당긴 상태에서 상기 수로블록에 대해 상기 패브릭 부재의 위치를 위치고정수단을 이용하여 고정하는 것을 특징으로 하는 폴리머 모르타르를 이용한 수로의 시공 방법.
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