KR102379213B1 - 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트의 균열부위를 보수하기 위한 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 콘크리트 구조물 등의 균열부위에 적용되어 빈번히 발생되는 균열부위의 내구성능 회복을 위한 보수공법으로서, 균열부위를 체크한 후 면처리하고, 퍼티제로 씰링한 후 패커를 설치하기 위한 삽입홀을 천공하며, 상기 삽입홀에 패커를 삽입하여 설치하되, 상기 패커의 상부가 돌출되도록 삽입하여 설치하고, 주입장치를 상기 패커의 상부에 연결하여 자동으로 제어되는 공기압에 의해 고압으로 품질이 우수한 균열보수제를 주입하여 저압에 비해 빠른 시난내 주입이 가능하고, 미세한 균열에 이물질의 방해 없이 주입함과 동시에 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입할 수 있으며, 상기 패커를 제거한 후 상기 패커가 제거된 삽입홀에 균열보수제를 추가로 주입한 후 양생한 다음 표면보호재를 도포하여 마감함으로써, 콘크리트 균열부위의 보수에 따른 고강도 압축강도와 부착강도를 충전시키며, 내구성과 작업성이 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 경화제와 퍼티제에 혼합하는 라텍스가 에폭시 수지의 공극 및 콘크리트 구조물의 공극을 메우는 역할을 수행하여 콘크리트 구조물과의 접착성 향상 및 우수한 방수성, 장기 내구성을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 퍼티제에 에폭시 수지, 충진제, 경화제, 섬유 등을 포함시켜 균열부위 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시키도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 알콕시실란과 실리카 졸 또는 나노실리케이트가 균열부위에 침입하여 균열내에 존재하는 시멘트의 수산화칼슘과 반응하므로 균열을 봉합하고, 나아가 시멘트의 모세관에 침입하여 함침됨으로서, 발수층을 형성함을 통해 우수한 방수효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 주입장치를 통해 고압으로 균열부위에 균열보수제를 주입함으로써, 미세한 균열에 이물질의 방해 없이 균열보수제의 주입이 가능하여 보다 신속하고, 쉽게 콘크리트 균열부위의 우수한 보수가 이루어질 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법{A crack repair method that automatically controls the pressure of the injection device and at the same time injects high-quality crack repair agent and injects an appropriate amount of crack repair agent according to the crack specification to prevent damage to the structure}

본 발명은 콘크리트의 균열부위를 보수하기 위한 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 콘크리트 구조물 등의 균열부위에 적용되어 빈번히 발생되는 균열부위의 내구성능 회복을 위한 보수공법으로서, 균열부위를 체크한 후 면처리하고, 퍼티제로 씰링한 후 패커를 설치하기 위한 삽입홀을 천공하며, 상기 삽입홀에 패커를 삽입하여 설치하되, 상기 패커의 상부가 돌출되도록 삽입하여 설치하고, 주입장치를 상기 패커의 상부에 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하여 저압에 비해 빠른 시난내 주입이 가능하고, 미세한 균열에 이물질의 방해 없이 주입할 수 있으며, 상기 패커를 제거한 후 상기 패커가 제거된 삽입홀에 균열보수제를 추가로 주입한 후 양생한 다음 표면보호재를 도포하여 마감함으로써, 콘크리트 균열부위의 보수에 따른 고강도 압축강도와 부착강도를 충전시키며, 내구성과 작업성이 우수한 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법에 관한 기술분야이다.

일반적으로 구조물은 시간이 지남에 따라 설계 및 시공 상의 하자, 사용 중의 구조변경, 환경변화에 따른 노후화 및 자연재해, 화재 등 각종 원인에 의해 내구성 및 내하력이 저하되며, 이러한 원인에 의해 구조적으로 영향을 받게 된 구조물들은 균열 등으로 인하여 붕괴로까지 이어질 수 있어 인명피해 등 대형 참사뿐만 아니라, 사회 기반인 주요시설 및 교통망이 장기간 마비되고 복구를 위해서는 막대한 공사비가 소요되어 사회적으로 큰 영향을 미친다.

한편, 구조적인 손상을 입은 구조물들은 안전성 확보를 위해 전면 또는 부분적인 보수/보강조치가 반드시 필요하며, 특히, 구조적인 손상을 유발하는 균열은 외부의 영향 다시 말해, 콘크리트 구조물과 이웃하는 토사에 빗물 등이 응축되어 있다가 구조물 표면으로 스며들면서 열화가 발생하게 되어 발생하는 것이 대부분이다.

또한, 최근 지구온난화 등에 따른 온도 변화의 심화, 대기오염에 따른 오염물질의 영향, 주변 공사에 따른 진동여파 등으로 콘크리트 구조물, 그중에서도 외벽에 균열이 생기는 경우가 있다.

특히, 콘크리트 구조물은 콘크리트의 건조와 수축, 온도변화, 누수, 진동 등 여러 요인에 의해 외부 또는 내부에 균열이 발생될 가능성이 매우 높으며, 차량이나 열차의 통행이 많은 터널, 지하철의 차량 통로에는 진동 등의 여러 요인에 의해 균열이 빈번하게 발생된다.

이러한 콘크리트의 균열 부분은 외부의 수분 및 공기의 유입이 쉽게 이루어지므로 콘크리트의 풍화를 촉진하고, 철근의 부식을 초래하여 콘크리트 구조물의 수명 및 안전성에 치명적인 악영향을 미치게 된다.

또한, 콘크리트 구조물의 균열을 방치하는 경우, 균열의 진행 및 확산으로 인해 구조물의 안전성이 저해될 수 있으므로 즉각적인 보수 및 보강이 요구되는데, 종래의 균열 보수용 코팅제 조성물은 균열 보수 이후에도 열화현상에 영향을 받아 내구성이 떨어지고, 완전한 방수효과를 발휘하지 못함으로써 콘크리트의 중성화를 유발시켜 내부 철근을 부식시키는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 구조물, 특정적으로 콘크리트 구조물을 보강하기 위한 방법으로 콘크리트 구조물의 균열 부위에 패커(Packer) 및 보수보강제 등을 이용하여 보수/보강하는 것이 일반적이다.

이러한 균열을 보수하는 일례로서, 대한민국 특허 제10-1119232호에는 콘크리트 구조물의 균열부위에 레진을 주입하여 보강하는 콘크리트 균열 보강용 주입식 에폭시 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법이 개시되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1119232호(2012.02.15.)

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 균열보수공법은 통상 에폭시, 우레탄계, 아크릴계를 이용하고 있는데, 대부분의 에폭시계의 그라우트재는 최초 주입시에는 방수성능을 형성하고 있지만, 시간이 지남에 따라 콘크리트 구조물의 균열부위와 그라우트재 사이에 누수가 추가로 발생하게 되어 유지 및 보수시공을 해마다 해야하는 문제가 발생하여;

이에 대한 해결점으로, 퍼티제의 조성무에 에폭시 수지, 충진제, 경화제, 섬유 및 폴리에틸렌 테레프탈리이트 등을 포함시켜 균열부 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에 균열부위를 봉합함과 더불어 주입장치를 통한 고압의 균열보수제의 주입으로 미세한 균열에도 이물질의 방해 없이 폴리하이드록시 아미노에테르가 포함된 균열보수제를 주입하여 발수층을 형성함으로써, 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시킬 수 있는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법을 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 사전에 체크하고, 균열부위를 면처리하거나 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리하는 준비단계와 상기 준비단계에서 V컷 한 후 면처리된 균열부위에 퍼티제로 씰링 및 양생하는 퍼티처리단계와 상기 퍼티처리단계에서 퍼티제가 씰링된 부분 중 패커의 설치위치를 결정하고, 상기 패커의 설치위치에 천공기를 이용하여 삽입홀을 천공하는 천공단계와 상기 천공단계에서 천공된 삽입홀에 패커를 삽입하여 설치하되, 상기 패커의 주입부가 돌출되도록 삽입하여 설치하는 패커설치단계와 상기 패커설치단계에서 삽입된 패커의 주입부에 주입장치를 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하는 제1주입단계와 상기 주입단계에서 균열보수제의 주입이 완료된 후 상기 패커를 삽입홀로부터 제거하고, 상기 삽입홀에 균열보수제를 추가로 주입한 후 상기 균열보수제를 양생하는 제2주입단계 및 상기 제2주입단계에서 균열보수제의 양생이 완료된 후 균열부위의 상부에 표면보호재를 도포하는 마감단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법을 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 퍼티제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부와 수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 40중량부와 섬유 10 내지 40중량부와 경화제 5 내지 20중량부와 라텍스 30 내지 50중량부와 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부와 부착증진제 1 내지 10중량부 및 저수축제 3 내지 15중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 퍼티제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5 내지 15 중량부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 균열보수제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 알콕시실란 1 내지 20 중량부와 실리카 졸 또는 나노실리케이트 1 내지 20 중량부와 시멘트 1 내지 20 중량부와 슬래그 1 내지 20 중량부와 폴리머분말 1 내지 19 중량부와 물 5 내지 10 중량부 및 기능성첨가제 1 내지 6 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 균열보수제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 표면보호재는 세라믹 20 내지 40 중량%와 수지계 에멀젼 40 내지 60 중량% 및 실리카 에어로겔 15 내지 25 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 표면보호재는 폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량%부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 패커(10)는 분사노즐(12)과 상기 분사노즐(12)의 상부에 결합되는 패커몸체(14) 및 상기 패커몸체(14)의 상부에 결합되는 주입부(16)를 포함하여 구성되고, 상기 패커설치단계(S40)는 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)를 결합하여 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)가 상기 삽입홀(20)에 내입되도록 삽입하여 설치하는 제1설치단계(S42)와 상기 제1설치단게(S42)에서 삽입홀(20)에 설치되는 패커몸체(14)의 상부에 주입부(16)를 결합하는 제2설치단계(S44)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제1주입단계(S50)는 상기 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입할 때, 인접한 패커(10)에서 균열보수제가 역류할 때까지 균열보수제를 주입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제2주입단계(S60)는 상기 삽입홀(20)의 상부말단까지 균열보수제를 주입하되, 상기 균열보수제가 흘러내지는 것을 방지하기 위한 덮개를 상기 삽입홀(20)의 상부에 부착하여 상기 삽입홀(20)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법은 경화제와 퍼티제에 혼합하는 라텍스가 에폭시 수지의 공극 및 콘크리트 구조물의 공극을 메우는 역할을 수행하여 콘크리트 구조물과의 접착성 향상 및 우수한 방수성, 장기 내구성을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 퍼티제에 에폭시 수지, 충진제, 경화제, 섬유 등을 포함시켜 균열부위 주변과의 접착성을 향상시키는 동시에 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시키도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 알콕시실란과 실리카 졸 또는 나노실리케이트가 균열부위에 침입하여 균열내에 존재하는 시멘트의 수산화칼슘과 반응하므로 균열을 봉합하고, 나아가 시멘트의 모세관에 침입하여 함침됨으로서, 발수층을 형성함을 통해 우수한 방수효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 주입장치를 통해 고압으로 균열부위에 균열보수제를 주입함으로써, 미세한 균열에 이물질의 방해 없이 균열보수제의 주입이 가능하여 보다 신속하고, 쉽게 콘크리트 균열부위의 우수한 보수가 이루어질 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 우수한 접착력으로 콘크리트 균열부위의 표면에 씰링되는 퍼티제에 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고, 균열보수제에 폴리하이드록시 아미노에테르를 포함함으로써, 부착력을 향상시키고, 높은 고강도를 유지함과 동시에 휨강도 및 내구성이 탁월하고, 신속한 시공이 이루어질 수 있으므로, 작업성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 균열보수공법을 나타낸 계략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 균열보수공법의 준비단계와 퍼티처리단계를 나타낸 계략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 균열보수공법의 천공단계와 패커설치단계 및 제1주입단계를 나타낸 계략도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 균열보수공법의 제2주입단계와 마감단계를 나타낸 계략도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 균열보수공법을 나타낸 순서도.

본 발명은 콘크리트 균열부위를 보수히기 위한 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 콘크리트 구조물 등의 균열부위에 적용되어 빈번히 발생되는 균열부위의 내구성능 회복을 위한 보수공법으로서, 퍼티제의 접착성능을 향상시킴과 동시에 균열보수제와 퍼티제의 부착성능을 향상시키고, 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입하여 미세한 균열에도 이물질의 방해 없이 균열보수제의 주입이 쉽게 가능하며, 라텍스, 충진제 등에 의한 접착성 향상과 더불어 우수한 방수성 및 장기 내구성을 증가시킬 수 있는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법에 관한 기술이다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 사전에 체크하고, 균열부위를 면처리하거나 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리하는 준비단계(S10);와 상기 준비단계(S10)에서 V컷 한 후 면처리된 균열부위에 퍼티제로 씰링 및 양생하는 퍼티처리단계(S20);와 상기 퍼티처리단계(S20)에서 퍼티제가 씰링된 부분 중 패커(10)의 설치위치를 결정하고, 상기 패커(10)의 설치위치에 천공기를 이용하여 삽입홀(20)을 천공하는 천공단계(S30);와 상기 천공단계(S30)에서 천공된 삽입홀(20)에 패커(10)를 삽입하여 설치하되, 상기 패커(10)의 주입부(16)가 돌출되도록 삽입하여 설치하는 패커설치단계(S40);와 상기 패커설치단계(S40)에서 삽입된 패커(10)의 주입부(16)에 주입장치(30)를 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하는 제1주입단계(S50);와 상기 주입단계(S50)에서 균열보수제의 주입이 완료된 후 상기 패커(10)를 삽입홀(20)로부터 제거하고, 상기 삽입홀(20)에 균열보수제를 추가로 주입한 후 상기 균열보수제를 양생하는 제2주입단계(S60); 및 상기 제2주입단계(S60)에서 균열보수제의 양생이 완료된 후 균열부위의 상부에 표면보호재를 도포하는 마감단계(S70);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 퍼티제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부;와 수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 40중량부;와 섬유 10 내지 40중량부;와 경화제 5 내지 20중량부;와 라텍스 30 내지 50중량부;와 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부;와 부착증진제 1 내지 10중량부; 및 저수축제 3 내지 15중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 퍼티제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5 내지 15 중량부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 균열보수제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 알콕시실란 1 내지 20 중량부;와 실리카 졸 또는 나노실리케이트 1 내지 20 중량부;와 시멘트 1 내지 20 중량부;와 슬래그 1 내지 20 중량부;와 폴리머분말 1 내지 19 중량부;와 물 5 내지 10 중량부; 및 기능성첨가제 1 내지 6 중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 균열보수제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 표면보호재는 세라믹 20 내지 40 중량%;와 수지계 에멀젼 40 내지 60 중량%; 및 실리카 에어로겔 15 내지 25 중량%;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 표면보호재는 폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량%부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 패커(10)는 분사노즐(12);과 상기 분사노즐(12)의 상부에 결합되는 패커몸체(14); 및 상기 패커몸체(14)의 상부에 결합되는 주입부(16);를 포함하여 구성되고, 상기 패커설치단계(S40)는 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)를 결합하여 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)가 상기 삽입홀(20)에 내입되도록 삽입하여 설치하는 제1설치단계(S42);와 상기 제1설치단게(S42)에서 삽입홀(20)에 설치되는 패커몸체(14)의 상부에 주입부(16)를 결합하는 제2설치단계(S44);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제1주입단계(S50)는 상기 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입할 때, 인접한 패커(10)에서 균열보수제가 역류할 때까지 균열보수제를 주입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제2주입단계(S60)는 상기 삽입홀(20)의 상부말단까지 균열보수제를 주입하되, 상기 균열보수제가 흘러내지는 것을 방지하기 위한 덮개를 상기 삽입홀(20)의 상부에 부착하여 상기 삽입홀(20)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법을 시공 순서대로 상세히 설명한다.

먼저, 준비단계(S10)는 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 사전에 체크하고, 균열부위를 면처리하거나 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리하는 단계로서, 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 체크하고, 균열깊이가 1㎜ 이하 즉, 미만인 경우 면처리를 수행하며, 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리 함으로써, 이후에 자세히 설명될 퍼티처리단계(S20)에서 퍼티제의 씰링이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

다음으로, 퍼티처리단계(S20)는 상기 준비단계(S10)에서 V컷 한 후 면처리된 균열부위에 퍼티제를 도포하여 씰링 및 양생하는 것으로서, 이후에 자세히 설명될 제1주입단계(S50)에서 균열보수제를 주입할 때, 퍼티제에 의해 상기 균열보수제가 새어나오지 않도록 하고, 두께 약 1mm, 폭 약 30mm로 퍼티제가 도포될 수 있도록 스페이스씰로 균열부위의 표면을 씰링 작업한다.

이때, 상기 퍼티제는 에폭시 수지와, 칼슘설포알루미네이트와, 수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제와, 섬유와, 경화제와, 라텍스와, 재유화형 폴리머 분말과, 부착증진제 및 저수축제를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 퍼티제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부와, 수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 40중량부와, 섬유 10 내지 40중량부와, 경화제 5 내지 20중량부와, 라텍스 30 내지 50중량부와, 재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부와, 부착증진제 1 내지 10중량부 및 저수축제 3 내지 15중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에폭시 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 한정하지 않고 사용가능하고, 본 발명에 따른 퍼티제 조성물의 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 에폭시 수지 100 중량부를 기준으로 한다.

상기 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate)는 수축보상, 고강도, 예를 들면 높은 압축강도와 휨강도 및 초속경을 부여하기 위한 물질로서, 이러한 목적을 갖는 칼슘설포알루미네이트라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 5 내지 30중량부의 조성비로 포함된다.

이때, 상기 칼슘설포알루미네이트의 조성비가 5중량부 미만이면 경화속도가 감소하고, 30중량부를 초과하는경우 체적이 팽창되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 칼슘설포알루미네이트는 물과 접촉할 경우 순식간에 반응하여 에트린가이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 퍼티제 조성물의 압축강도를 수분 내지 수 시간 안에 얻을 수 있도록 한다. 이때, 보다 신속한 수화반응을 위해 초미립 비정질 칼슘설포알루미네이트를 사용할 수도 있다.

상기 충진제는 안정성 및 내마모성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 충진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 5 내지 50중량부의 조성비로 포함되고, 바람직한 충진제로는 수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 섬유는 퍼티제 조성물의 강도 등을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 섬유라면 특별히 한정되지 않고, 바람직한 섬유로는 현무암 섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 탄소섬유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 10 내지 40중량부의 조성비로 포함된다.

여기서, 상기 현무암섬유는 유리섬유와 화학적 성질이 서로 유사하다. 즉, 유리와 현무암 모두 실리카를 주성분으로 하는 비결정성 소재이다.

또한, 상기 카본섬유는 고강도로서 현무암 섬유에 비하여 큰 우위에 있다. 그러나 탄성률이 15%로 현무암 섬유 42%에 비해 매우 낮아 섬유가공 측면에서 어려운 부분도 있다.

상기 아라마이드 섬유는 실의 형태로 뽑아 직물을 만드는 데 사용하는 필라멘트 형태, 분말형태로 형성하여 제품을 만드는 데 사용하는 펄프형태, 실의 두께를 자유롭게 조정함은 물론 다른 성질의 실과 혼방하여 사용하기 위해 약한 분쇄가공을 한 스테플 형태가 있는데, 본 발명에서는 필요에 따라 이중 선택된 어느 하나의 형태로 적용될 수 있다.

한편, 상기 아라미드 섬유는 단일 형상을 갖는 것이며, 그 길이는 1 내지 100mm, 바람직하게는 3 내지 40mm이며, 단면의 직경 또는 두께는 1 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 40㎛이다. 상기 아라미드의 길이 및 직경 또는 두께는 목적하는 퍼티제 조성물의 품질, 내구 성능과 인장강도, 휨강도 및 인성 등에 따라 최적 범위로 조절할 수 있으며, 단일 형상을 유지하는 단일 길이 및 단일 직경으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아라미드에서 단일 형상이라 함은 길이 또는 직경 중 어느 하나라도 상이한 섬유가 혼합되지 않은 것을 의미하며, 퍼티제 조성물 내의 분산성 측면에서 단일 길이 및 단일 직경의 단일 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아라미드는 5mm의 게이지 길이(gauge length)로 측정한 강도가 85g/d 이상, 바람직하게는 95g/d 이상이고, 5mm의 게이지 길이로 측정한 신도가 60 내지 135%, 바람직하게는 75 내지 115%가 될 수 있다.

본 발명에서 상기 아라미드의 강도 및 신도가 상기 범위를 벗어나면 퍼티제 조성물의 균열저항 등을 개선하는 효과가 미약해질 수 있다.

상기 아라미드는 상대점도(RV)가 2.9 이상, 바람직하게는 3.2 이상이 될 수 있으며, 아라미드의 상대점도(RV)가 상기 범위 보다 낮으면 섬유자체의 강도 및 내마모 특성이 저하될 수 있다.

본 발명에서 아라미드는 섬도가 1 내지 10 데니어, 바람직하게는 1.5 내지 5 데니어인 것을 사용할 수 있다.

상기 섬도가 1 데니어 미만인 경우에는 섬유의 표면적이 증가해서 접촉면적이 증가하는 장점은 있으나, 섬유 자체의 강도가 저하되고 퍼티제 조성물 내 섬유의 분산성이 저하될 수 있다. 반면에, 섬도가 10 데니어를 초과하는 경우에는 퍼티제 조성물 단위면적당 섬유 개수가 감소하여 상대적으로 퍼티제 조성물에서 취약부가 형성될 위험이 발생될 수 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 분산제가 코팅된 형태를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 분산제가 코팅된 아라미드(aramid)는 인장력, 내마모성, 내구성 등이 뛰어나다는 장점이 있어서 이를 퍼티제 조성물에 혼입하게 되면, 앞서와 같은 아라미드 고유의 특성을 퍼티제 조성물에 부여할 수 있으며, 또한, 아라미드는 낮은 열전도도 특성 때문에 단열성능을 향상시킬 수 있다.

다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 그 표면에 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 코팅액으로 코팅될 수 있으며, 이러한 코팅을 통해 퍼티제 조성물 내 분산성과 각 조성물과의 결합력이 크게 향상될 수 있다.

아라미드의 분산성과 결합력의 개선효과를 고려하면, 상기 코팅액의 코팅량은 아라미드 전체 중량 대비 0.5 내지 3중량%가 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 경화제는 퍼티제 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

바람직한 경화제로는 파라 톨루엔 설포닉산[PTSA(Para Toluene Solfonic Acid)], 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트(tert-Butylperoxy benzoate, TBPB), 무수프탈산(Phthalic acid anhydride), 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄(Polymercaptan) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 5 내지 20중량부의 조성비로 포함된다.

상기 라텍스는 에폭시 수지의 공극 및 구조물의 공극을 메워 접착성 및 방수성, 내구성 등을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 라텍스라면 특별히 한정되지 않고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 30 내지 50중량부의 조성비로 포함된다.

상기 재유화형 폴리머 분말(Redispersible Polymer Powder)은 퍼티제 조성물 내부에 필름을 형성하여 휨 및 부착강도를 향상시키며, 보수성이 개선되어 중성화, 염화물 이온 침투, 동결융해 등에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.

바람직한 재유화형 폴리머 분말은 에틸렌 초산 비닐(EVA) 또는 초산비닐/비닐바사테이트(Va/VeoVa) 중 선택된 어느 하나 이상으로 구성되는데, 겉보기 비중은 475±g/l, 입도는 max,2%>400㎛이고, 물에 재분산 시 0.3 내지 9㎛의 입도분포를 나타내며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 0.01 내지 3중량부의 조성비로 포함된다.

본 발명에 따른 부착증진제는 퍼티제 조성물이 구조물의 균열에 충진될 경우 보다 용이하게 접착될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 부착증진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

바람직한 부착증진제로는 아크릴 포스페이트계 부착 증진제, 예를 들면 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 등을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 1 내지 10중량부의 조성비로 포함된다.

상기 저수축제는 퍼티제 조성물이 균열부에 충진된 상태에서 수축되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 저수축제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 폴리에스터계 저수축제, 특정적으로 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 3 내지 15중량부의 조성비로 포함된다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 퍼티제 조성물은 방수성 및 장기 내구성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 우레탄 수지 0.5 내지 30중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 퍼티제 조성물은 이후에 자세히 설명될 균열보수제에 포함되는 폴리하이드록시 아미노에테르에 의해 상기 균열보수제와의 강한 부착력 및 박리에 대한 강한 내성을 갖도록 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 5 내지 15 중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다음으로, 천공단계(S30)는 상기 퍼티처리단계(S20)에서 퍼티제가 씰린되어 양생된 부분 중 패커(10)의 설치위치를 결정하고, 상기 패커(10)의 설치위치에 천공기를 이용하여 삽입홀(20)을 천공하는 것으로서, 균열의 상태에 따라 균열의 크기가 비교적 큰 곳에 삽입홀(20)을 천공하여 이후에 제1주입단게(S50)에 주입되는 균열보수제에 의한 균열부위의 보수가 안정적으로 이루어지도록 한다.

이때, 일반적으로 1미터 이상의 간격으로 상기 패커(10)의 설치위치를 결정하는 것이 바람직한데, 이는 이후에 자세히 설명될 주입장치(30)에 의해 고압으로 균열보수제가 주입되므로 주사기 등을 통한 종래의 주입방법에 비해 보다 적은 갯수의 패커(10)를 이용하여 균열보수제의 주입이 가능하기 때문이다.

다음으로, 패커설치단계(S40)는 상기 천공단계(S30)에서 천공된 삽입홀(20)에 패커(10)를 삽입하여 설치하되, 상기 패커(10)의 주입부(16)가 돌출되도록 삽입하여 설치하는 것으로서, 상기 패커(10)를 조립하여 하부를 상기 삽입홀(20)에 삽입하여 설치한다.

이때, 상기 패커(10)는 하부에 위치되는 분사노즐(12)과, 상기 분사노즐(12)의 상부에 결합되는 패커몸체(14) 및 상기 패커몸체(14)의 상부에 결합되는 주입부(16)를 포함하여 구성된다.

아울러, 상기 패커설치단계(S40)는 상기 패커(10)의 분사노즐(12)과 패커몸체(14)를 결합하여 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)가 상기 삽입홀(20)에 내입되도록 삽입하여 설치하는 제1설치단계(S42)를 포함하여 구성되는데, 이는 상기 패커(10)의 주입부(16)가 결합된 상태로 결합되지 않도록 함으로써, 상기 주입부(16)가 삽입홀(20)에 내입되지 않도록 하여 이후에 설명될 주입장치(30)와의 연결이 원활하도록 하는 효과를 실현케 한다.

즉, 상기 패커설치단계(S40)는 상기 제1설치단게(S42)에서 삽입홀(20)에 설치되는 패커몸체(14)의 상부에 주입부(16)를 결합하는 제2설치단계(S44)를 포함하여 구성되고, 이를 통해 상기 주입부(16)가 삽입홀(20)로부터 돌출된 상태로 설치될 수 있도록 하여 주입장치(30)와 상기 주입부(16)의 연결이 원활하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 제1주입단계(S50)는 상기 패커설치단계(S40) 즉, 상기 제2설치단계(S44)에서 설치된 패커(10)의 주입부(16)에 주입장치(30)를 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하는 것으로서, 상기 주입장치(30)를 통한 고압으로 균열보수제가 균열부위에 주입되므로 미세한 균열까지 이물질의 방해 없이 주입이 가능하여 안정적이고 원활하게 균열부위에 균열보수제의 충진이 이루어진다.

이때, 상기 제1주입단계(S50)는 상기 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입할 때, 인접하여 설치되어 있는 패커(10)에서 균열보수제가 역류할 때까지 균열보수제를 주입하는 것을 특징으로 하고, 이를 반복함에 따라 균열부위에 균열보수제가 충분하게 주입되어 충진되는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 제2주입단계(S60)는 상기 주입단계(S50)에서 주입장치(30)에 의해 복수 개의 패커(10)를 통한 균열보수제의 주입이 완료된 후 상기 패커(10)를 삽입홀(20)로부터 제거하고, 상기 삽입홀(20)에 균열보수제를 추가로 주입한 후 상기 균열보수제를 양생하는 것으로서, 패커(10)의 제거 후 균열보수기 통상적으로 사용되는 주사기를 통해 상기 삽입홀(20)에 균열보수제를 주입하여 양생시킨다.

이때, 상기 제2주입단계(S60)는 제1주입단계(S60) 이후에 주입된 균열보수제의 양생이 완료되기 전에 즉, 약 80% 정도 양생이 완료된 후 패커(10)를 제거하고, 제1주입단계(S60)에서 주입된 균열보수제의 형태가 유지된 상태에서 균열보수제가 삽입홀(20)에 추가로 주입되도록 하는 것이 바람직하다.

이는 종래에 패커(10) 밀폐시키고 절단하는 보수공법에서 절단된 패커(10)가 잔존하는 경우 콘크리트의 수축 및 팽창에 따른 균열의 재발생이 발생되는 것을 보다 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 제1주입단계(S50)와 제2주입단계(S60)에서 사용되는 균열보수제는 에폭시 수지와, 알콕시실란과, 실리카 졸 또는 나노실리케이트와, 시멘트와, 슬래그와, 폴리머분말과, 물 및 기능성첨가제를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 균열보수제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 알콕시실란 1 내지 20 중량부와, 실리카 졸 또는 나노실리케이트 1 내지 20 중량부와, 시멘트 1 내지 20 중량부와, 슬래그 1 내지 20 중량부와, 폴리머분말 1 내지 19 중량부와, 물 5 내지 10 중량부 및 기능성첨가제 1 내지 6 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에폭시 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 한정하지 않고 사용가능하고, 본 발명에 따른 균열보수제 조성물의 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 에폭시 수지 100 중량부를 기준으로 한다.

상기 알콕시실란은 규소의 유기화합물로, R3SiOR'(R, R'는 알킬기)의 구조를 가지며, 후술하는 실리카 졸 또는 나노실리카와 함께 균열 내부로 침입하여 균열 내에 존재하는 시멘트의 수산화칼슘과 반응하여 균열을 봉합함과 더불어 시멘트의 모세관에 침입하여 함침됨으로써 발수층을 형성한다.

이러한 알코시실란은 에틸트리에톡시 실란, 테트라에틸 올소실리케이트, 메틸트리메톡시실란, 프로필 트리에톡시 실란, γ-아미노프로필 트리메톡시 실란, γ-글리시딜록시프로필 트리메톡시 실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시 실란, γ-글리시딜록시프로필 메틸디에톡시 실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 프로필 트리메톡시 실란, γ-아미노프로필 트리에톡시 실란, 디메틸 디에톡시실란, 테트라 메톡시 실란, 페닐 트리메톡시 실란 및 페닐 트리에톡시 실란 중에서 선택된 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.

이러한 알콕시실란은 에폭시 수지 100중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부가 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부가 포함될 수 있다. 만일 알콕시 실란의 함량이 1 중량부보다 작을 경우 균열이 봉합된 후 균열 내의 친수성 물질에 의하여 흡수되는 것을 방어하기 어려워 동결의 발생 시 균열이 발달하기 쉬우며, 20 중량부를 초과할 경우 표면 발수력에 의하여 도장 등의 후속공정을 실시할 경우 문제가 된다.

상기 실리카 졸은 분산매 중에 규산(SiO2)의 미립자가 분산된 콜로이드이고, 나노실리케이트는 나노 크기의 입자 및 나노 수준의 미세구조 제어에 의해 합성된 규산염으로서 졸-겔 방법에 의해 제조될 수 있다.

이러한 실리카 졸 및 나노실리케이트는 상기한 알콕시실란과 같이 균열 내부로 침입하여 균열 내에 존재하는 시멘트의 수산화칼슘과 반응하여 균열을 봉합함과 더불어 시멘트의 모세관에 침입하여 함침됨으로써 발수층을 형성한다.

실리카 졸과 나노실리케이트는 둘 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있으며, 그 바람직한 함량은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부이고, 보다 바람직한 함량은 1 내지 10 중량부이다. 특히 1 중량부 미만에서는 균열 내부 충전 효과가 작아 균열 봉합이 어려우며, 20 중량부 초과 시에는 시멘트의 반응물과의 반응이 급격히 일어날 수 있어 미세균열 침투 효과가 낮아질 수 있으므로, 상기 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.

상기 시멘트는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부가 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 10 중량부가 포함될 수 있으며, 그 종류는 어느 한 형태로 특별히 한정되지 않는다.

상기 슬래그는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부가 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 10 중량부가 포함될 수 있으며, 채움재로서 첨가되는데, 광석으로부터 금속을 추출하고 남은 잔여물로 구성될 수 있으며, 역시 어느 한 형태로 한정되지 않는다.

상기 폴리머분말은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 19 중량부가 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부가 포함될 수 있으며, 사용량이 1 중량부보다 적은 경우 도막이 쉽게 부서져 파손될 수 있으며, 19 중량부를 초과하는 경우 건조 시 피막 형성 속도가 느려질 수 있다는 단점이 있으므로, 상기 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.

이러한 폴리머분말은 결합재로서 사용되며, 단일 또는 다종의 구성단위가 화학 결합된 중합체이고, 결합재로서 참가되며, 그 종류가 특별히 어느 한 형태로 한정되지 않으며, 특징적인 것은 분말의 형태로 포함된다는 것이다.

아울러, 상기 폴리머분말은 아크릴, EVA, PVA 등과 이들의 유도체가 사용될 수 있으며, 물에 재분산될 수 있는 폴리머 등은 모두 사용이 가능하나 도막의 연속성을 위하여 Tg가 -5 ~ 60℃의 것이 좋다. 특히 -5℃ 미만의 경우 너무 물렁거려서 쉽게 파손될 수 있고, 60℃ 초과의 경우 취성에 의하여 파손될 수 있어서, 상기 범위 내에서 채용되는 것이 바람직하다.

상기 물은 균열보수제의 점도를 조절하는 것으로서, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있고, 주위 환경 즉, 시공시 온도 및 습도 등을 고려하여 상기와 같은 범위 내에서 어떠한 함량으로 결정되어도 무방하다.

상기 기능성첨가제는 아크릴 우레탄과, 폴리 알킬아크릴레이트와, 에틸렌-아크릴산과, 테트라 플루오르 에틸렌과, 포리에틸렌 옥사이드와, 비닐트리 메톡시실란 및 이산화티타늄을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 기능성첨가제는 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 폴리 알킬아크릴레이트 20 내지 30 중량부, 에틸렌-아크릴산 20 내지 30 중량부, 테트라 플루오르 에틸렌 20 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 10 내지 20 중량부, 비닐트리메톡시실란 1 내지 10 중량부 및 이산화티타늄 1 내지 10 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 아크릴 우레탄은 부착력, 강도 및 내구성을 개선하기 위해 사용되며, 기능성 첨가제의 각 조성물은 아크릴 우레탄 100 중량부를 기준으로 결정된다.

상기 폴리 알킬아크릴레이트는 휨인성을 개선하고 유연성을 개선하기 위해 사용되며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 20 내지 30 중량부이고, 20 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 30 중량부를 초과하여 사용되면 재료 분리 현상 발생 및 작업성 저하가 나타나게 된다.

상기 에틸렌-아크릴산은 연성 부여 폴리머로서 첨가되며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 20 내지 30 중량부인 것이 바람직하고, 20 중량부 미만으로 사용되면 연성 개선 효과가 미미하고, 30 중량부를 초과하여 사용되면 점도가 과도하게 높아져 작업성이 저하된다.

상기 테트라 플루오르 에틸렌은 신율 및 강도 개선을 위해 첨가되며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 20 내지 30 중량부인 것이 바람직하다. 20 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 30 중량부를 초과하여 사용되면 경제성이 저하되는 문제가 있다.

상기 폴리에틸렌 옥사이드는 작업성 및 내구성 개선을 위해 첨가되며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부인 것이 바람직하고, 10 중량부 미만으로 첨가되면 내구성 개선 효과가 미미하고, 2 중량부를 초과하여 첨가되면 재료 분리 현상이 발생하는 문제가 있다.

상기 비닐트리메톡시실란은 접착 촉진제로서 첨가되며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하고, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 기재에 대한 접착력이 부족해질 수 있고, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우 경화 지연이라는 문제가 발생한다.

상기 이산화티타늄은 부착 성능 향상을 위해 첨가되는데, 특히 인체에 무해한 친환경 성분이라는 점에서 채용되었으며, 그 바람직한 함량은 아크릴 우레탄 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하고, 1 중량부 미만인 경우 요구되는 부착 강도를 얻기 힘들고, 10 중량부 초과인 경우 다른 조성물에 영향을 미쳐 물성이 변하는 문제가 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 균열보수제는 방수성 및 장기 내구성과 퍼티제와의 부착력 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 수지 100 중량부에 대하여, 폴리하이드록시 아미노에테르 (polyhydroxy aminoether, PHAE) 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 폴리하이드록시 아미노에테르(PHAE)의 함량이 5 중량부 미만이면, 씰링된 퍼티제 조성물에 포함되어 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와의 반응이 미미하여 부착력이 저하되고, 10 중량부를 초과하면 불필요한 폴리하이드록시 아미노에테르의 사용으로 인해 조성물의 물성이 저하되어 내구서을 기대하기 어려운 문제점이 있다.

즉, 상기 폴리하이드록시 아미노에테르(PHAE)는 상기 퍼티제 조성물과의 반응력이 향상되도록 하여 부착력 및 박리에 대한 강한 내성을 갖도록 하는 효과를 실현케 한다.

상기와 연관하여, 상기 제2주입단계(S60)는 상기 삽입홀(20)의 상부말단까지 균열보수제를 주입하되, 상기 균열보수제가 흘러내지는 것을 방지하기 위한 덮개를 상기 삽입홀(20)의 상부에 부착하여 상기 삽입홀(20)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 덮개는 상기 균열보수제가 양생 즉, 경화된 후 이질감에 의해 쉽게 분리될 수 있도록 하는 재질이면 어떠한 재질로 이루어져도 무방하나, 일예로, 상기 삽입홀(20)에 주입된 균열보수제를 모두 덮을 수 있는 합성수지 재질의 섬유로 이루어질 수 있고, 상기 합성수지 재질의 섬유 외측으로는 접착제가 도포된 고무와 같은 합성수지 재질일 수 있다.

즉, 상기 덮개는 삽입홀(20)에 주입된 균열보수제의 양생이 평탄하게 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라 균열부위가 높은 곳 혹은 천장인 경우 점도가 있는 균열보수제가 흘러내리는 것을 방지하여 보다 원활한 보수가 이루어질 수 있도록 한다.

다음으로, 마감단계(S70)는 상기 제2주입단계(S60)에서 균열보수제의 양생이 완료된 후 덮개를 제거하고, 균열부위의 상부에 표면보호재를 도포하는 것으로서, 세라믹과 수지계 에멀젼 및 실리카 에어로겔에 의해 단열 및 압축강도, 부착강도, 내수성, 내알칼리성 등의 당양한 물성치의 향상과 추가적인 균열을 방지하며, 수축팽창방지 및 결로방지의 효과를 얻을 수 있어, 보수된 균열부위가 추가적으로 보호되도록 한다.

이러한 표면보호재는 일 예로, 세라믹 20 중량% 내지 40 중량%, 수지계 에멀젼 40중량% 내지 60 중량%, 실리카 에어로겔 15 중량% 내지 25 중량%가 혼합되어 이루어질 수 있으며, 이때, 수지계 에멜젼은 아크릴계 에멀젼으로 이루어질 수 있다.

상기 세라믹은 단열성이 우수한 특성이 있으며, 표면보호재에 의한 코팅층을 통해 콘크리트 구조물 특히, 균열부위의 단열효과를 높이기 위하여 사용되고, 20 중량% 미만이 혼합되면 단열 효과가 약한 반면, 40 중량% 초과로 혼합되면 다른 재료의 양이 적어지게 되어 접착강도 등이 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 세라믹은 분말을 사용하는 것이 바람직하며, 다른 재료들과 혼합율 및 작업성 등을 고려할때 50 내지 300메시(mesh)의 입도가 사용될 수 있다.

상기 아크릴계 에멀젼은 압축강도, 부착강도, 내수성, 내알칼리성 등 다양한 물성치를 위하여 사용되며, 40 중량% 미만이 혼합되면 코팅층의 압축강도 등이 약하고, 60 중량%를 초과하여 혼합되면 물성치의 큰 변화는 없으나 다른 재료의 감소로 인하여 단열효과가 저하되는 문제점이 있다.

상기 실리카 에어로겔은 실리카 겔에서 수분을 제거하여 만들어진 불연성의 안정된 무기물로, 매우 가볍고, 열차단 효과가 우수하도록 사용되며, 15 중량% 미만으로 혼합되면 단열, 균열방지, 수축팽창방지, 결로방지 등의 효과를 얻을 수 없으며, 25 중량% 초과로 혼합되면 단열성 등의 효과가 향상되지만 재료들간의 불균형에 의해 부착력 및 내구성이 저하되어 박리가 나타날 수 있다.

이러한 표면보호재는 물 5 내지 15 중량부가 혼합되어 사용될 수도 있고, 도포되는 표면에 약 400μ의 두께를 갖도록 코팅될 수 있다.

본 발명에 적용된 표면보호재는 예를 들어, 세라믹 25 중량%, 수지계 에멀젼 50중량%, 실리카 에어로겔 20 중량%가 혼합되어 이루어질 수 있으며, 여기에 물 10 중량부를 가하여 제조될 수 있다.

이러한 비율로 혼합된 표면보호재의 효과를 알아보기 위해, 한 쌍의 시험체(1m(가로) × 1m(세로) × 10cm(두께))를 준비한 뒤, 하나의 시험체에는 표면에 흙손으로 3mm의 두께로 표면보호재를 도포하여 코팅하고, 다른 하나의 시험체는 별도의 처리를 하지 않는다.

이후, 표면보호재가 도포되어 코팅된 시험체와 다른 하나의 시험체의 온도를 각각 측정하고 비교하여 단열특성을 시험하였으며, 그 결과 표면보호재가 도포된 시험체는 온도 변화가 없는 것으로 확인되었으나, 다른 하나의 시험체는 외부 열원에 의해 온도가 변하는 것을 확인하였으며, 상기 한 쌍의 시험체를 30일간 자연 방치한 뒤 확인해본 결과, 표면보호재가 도포된 시험체에는 균열이 전혀 나타나지 않고, 다른 하나의 시험체에는 일부분에서 크고 작은 균열이 발생된 것을 확인할 수 있었다.

표면보호재의 다른 예로, 실리케이트 25 내지 45 중량%, 원적외선을 방사하는 광물 분체 50 내지 70 중량%, 경화제 2 내지 5 중량%가 혼합되어 이루어질 수 있다.

실리케이트(규산염)는 방습제로 사용되고 있으며, 수분제거 효과가 탁월한 것으로, 25 중량% 미만이 혼합되면 방습 효과가 약하고, 45 중량%를 초과하여 혼합되면 방습 효과에 큰 차이가 없고 다른 재료의 양이 감소되어 원적외선 방사량이 적고 접착 강도가 약해지는 문제점이 있다.

원적외선을 방사하는 광물 분체는 게르마늄, 맥반석, 옥, 황토 등이 단독 또는 2개 이상이 혼합되어 사용되며, 50 내지 250메시의 다양한 입도가 사용 가능하고, 50 중량% 미만이 혼합되면 원적외선 방사율이 적고, 70 중량% 초과로 혼합되면 접착 강도의 약화를 초래할 수 있다.

이러한 원적외선을 방사하는 광물 분체는 각각 50 내지 60메쉬(mesh) 입도의 게르마늄 40 중량%, 맥반석 30 중량%, 옥 20 중량%, 황토 10 중량%가 혼합된 것이 사용될 수 있다.

경화제는 재료의 코팅 시간을 단축하기 위한 것으로, 시중에서 사용되는 제품이 사용되고, 2중량% 미만이 혼합되면 경화시간을 단축하지 못하고, 5 중량% 초과로 혼합되면 빠른 경화시간으로 인해 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

다른 예에 따른, 표면보호재는 필요에 따라 물 5 내지 15 중량부를 혼합하여 사용될 수도 있다.

여기에, 표면보호재 100 중량부에 대하여 실리카 에어로겔 15 내지 25 중량부가 혼합될 수도 있다.

이러한 다른 예로 이루어진 표면보호재는 일 예에 따른 표면보호재와 동일한 방법과 두께로 도포되어 코팅층이 형성되도록 이루어질 수 있다.

이러한 과정을 통해 이루어지는 균열보수공법은 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입하여 미세한 균열까지 상기 균열보수제가 원활하게 충진되도록 함으로써, 균열의 보수가 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 하고, 퍼티재와 부착력을 향상시키고, 높은 고강도를 유지함과 동시에 휨강도 및 내구성을 향상시키며, 시공이 간편하여 신속한 시공이 이루어질 수 있도록 한다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 패커
12 : 분사노즐
14 : 패커몸체
16 : 주입부
20 : 삽입홀
30 : 주입장치

Claims (10)

1. 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 사전에 체크하고, 균열부위를 면처리하거나 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리하는 준비단계(S10);와
   상기 준비단계(S10)에서 면처리된 균열부위 또는 V컷 한 후 면처리된 균열부위에 퍼티제로 씰링 및 양생하는 퍼티처리단계(S20);와
   상기 퍼티처리단계(S20)에서 퍼티제가 씰링된 부분 중 패커(10)의 설치위치를 결정하고, 상기 패커(10)의 설치위치에 천공기를 이용하여 삽입홀(20)을 천공하는 천공단계(S30);와
   상기 천공단계(S30)에서 천공된 삽입홀(20)에 패커(10)를 삽입하여 설치하되, 상기 패커(10)의 주입부(16)가 돌출되도록 삽입하여 설치하는 패커설치단계(S40);와
   상기 패커설치단계(S40)에서 삽입된 패커(10)의 주입부(16)에 주입장치(30)를 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하는 제1주입단계(S50);와
   상기 제1주입단계(S50)에서 균열보수제의 주입이 완료된 후 상기 패커(10)를 삽입홀(20)로부터 제거하고, 상기 삽입홀(20)에 균열보수제를 추가로 주입한 후 상기 균열보수제를 양생하는 제2주입단계(S60); 및
   상기 제2주입단계(S60)에서 균열보수제의 양생이 완료된 후 균열부위의 상부에 표면보호재를 도포하는 마감단계(S70);를 포함하여 구성되고,
   상기 퍼티제는
   에폭시 수지 100 중량부에 대하여,
   칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부;와
   수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 40중량부;와
   섬유 10 내지 40중량부;와
   경화제 5 내지 20중량부;와
   라텍스 30 내지 50중량부;와
   재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부;와
   부착증진제 1 내지 10중량부; 및
   저수축제 3 내지 15중량부;를 포함하여 구성되며,
   상기 퍼티제는
   에폭시 수지 100 중량부에 대하여,
   폴리에틸렌 테레프탈레이트 5 내지 15 중량부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 균열보수제는
   에폭시 수지 100 중량부에 대하여,
   알콕시실란 1 내지 20 중량부;와
   실리카 졸 또는 나노실리케이트 1 내지 20 중량부;와
   시멘트 1 내지 20 중량부;와
   슬래그 1 내지 20 중량부;와
   폴리머분말 1 내지 19 중량부;와
   물 5 내지 10 중량부; 및
   기능성첨가제 1 내지 6 중량부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 균열보수제는
   에폭시 수지 100 중량부에 대하여,
   폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
6. 삭제
7. 콘크리트 구조물에 형성된 균열부위의 균열폭, 균열깊이를 사전에 체크하고, 균열부위를 면처리하거나 균열깊이가 1㎜ 이상인 경우 균열부위를 V컷 한 후 면처리하는 준비단계(S10);와
   상기 준비단계(S10)에서 면처리된 균열부위 또는 V컷 한 후 면처리된 균열부위에 퍼티제로 씰링 및 양생하는 퍼티처리단계(S20);와
   상기 퍼티처리단계(S20)에서 퍼티제가 씰링된 부분 중 패커(10)의 설치위치를 결정하고, 상기 패커(10)의 설치위치에 천공기를 이용하여 삽입홀(20)을 천공하는 천공단계(S30);와
   상기 천공단계(S30)에서 천공된 삽입홀(20)에 패커(10)를 삽입하여 설치하되, 상기 패커(10)의 주입부(16)가 돌출되도록 삽입하여 설치하는 패커설치단계(S40);와
   상기 패커설치단계(S40)에서 삽입된 패커(10)의 주입부(16)에 주입장치(30)를 연결하여 공기압에 의해 고압으로 균열보수제를 주입하는 제1주입단계(S50);와
   상기 제1주입단계(S50)에서 균열보수제의 주입이 완료된 후 상기 패커(10)를 삽입홀(20)로부터 제거하고, 상기 삽입홀(20)에 균열보수제를 추가로 주입한 후 상기 균열보수제를 양생하는 제2주입단계(S60); 및
   상기 제2주입단계(S60)에서 균열보수제의 양생이 완료된 후 균열부위의 상부에 표면보호재를 도포하는 마감단계(S70);를 포함하여 구성되고,
   상기 퍼티제는
   에폭시 수지 100 중량부에 대하여,
   칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부;와
   수산화알루미늄 또는 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 40중량부;와
   섬유 10 내지 40중량부;와
   경화제 5 내지 20중량부;와
   라텍스 30 내지 50중량부;와
   재유화형 폴리머 분말 0.01 내지 4중량부;와
   부착증진제 1 내지 10중량부; 및
   저수축제 3 내지 15중량부;를 포함하여 구성되며,
   상기 표면보호재는
   세라믹 20 내지 40 중량%;와
   수지계 에멀젼 40 내지 60 중량%; 및
   실리카 에어로겔 15 내지 25 중량%;를 포함하여 구성되고,
   상기 표면보호재는
   폴리하이드록시 아미노에테르 5 내지 10 중량%부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 패커(10)는
   분사노즐(12);과
   상기 분사노즐(12)의 상부에 결합되는 패커몸체(14); 및
   상기 패커몸체(14)의 상부에 결합되는 주입부(16);를 포함하여 구성되고,
   상기 패커설치단계(S40)는
   상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)를 결합하여 상기 분사노즐(12)과 패커몸체(14)가 상기 삽입홀(20)에 내입되도록 삽입하여 설치하는 제1설치단계(S42);와
   상기 제1설치단계(S42)에서 삽입홀(20)에 설치되는 패커몸체(14)의 상부에 주입부(16)를 결합하는 제2설치단계(S44);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 제1주입단계(S50)는
   상기 주입장치(30)를 통해 고압으로 균열보수제를 주입할 때, 인접한 패커(10)에서 균열보수제가 역류할 때까지 균열보수제를 주입하는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2주입단계(S60)는
    상기 삽입홀(20)의 상부말단까지 균열보수제를 주입하되, 상기 균열보수제가 흘러내지는 것을 방지하기 위한 덮개를 상기 삽입홀(20)의 상부에 부착하여 상기 삽입홀(20)을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 주입장치의 압력을 자동제어함과 동시에 품질이 우수한 균열보수제를 주입하고 균열 제원에 따라 적정량의 균열보수제를 주입하여 구조물의 손상을 방지할 수 있는 균열보수공법.
    

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