KR102398304B1 - 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법 - Google Patents

퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법 Download PDF

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Abstract

콘크리트의 열화 및 철근의 부식을 방지하고, 장기간 동안 치밀성을 계속 유지하여 수분 및 공기의 침투를 방지하여 증기압에 의한 부풀음 현상이 일어나지 않으며, 콘크리트 표면에서 우수한 도장상태를 유지하도록 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법을 제시한다. 그 방법은 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면을 정리하고, 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면에 제1 강화층 및 제2 강화층으로 이루어진 표면강화층을 형성하며, 제1 강화층이 형성된 크랙에 퍼티층 및 옹기다공체를 충진하여 크랙보수층을 형성하고, 퍼티층 및 표면강화층 상에 도장층을 도장한다.

Description

퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법{Method of painting concrete structure having repairing layer for crack using putty}
본 발명은 콘크리트 구조물의 도장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랙에 퍼티재가 충진되어 이루어진 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 지하, 옥상, 외벽, 터널 등에 다양하게 적용되고 있다. 콘크리트 구조물은 시공불량, 물리적인 손상, 철근부식 및 충격 등으로 인한 성능저하 등으로부터 기인하는 구조적인 크랙(structural crack)과, 소성수축 및 침하, 건조수축, 동결융해 등의 비구조적인 크랙(nonstructural crack)이 발생한다. 이러한 크랙은 콘크리트 구조물의 구조적 결함, 내구성 저하, 외관 손상, 방수성능 저하 등과 같은 문제를 초래하므로, 크랙 발생에 대하여 신속하고 적절한 대처가 필요하다. 상기 크랙을 보수하기 위한 퍼티재는 페이스트 형태의 접합재로써, 국내등록특허 제2,072,939호의 고점도고탄성 퍼티, 국내등록특허 제2,259,894호의 유무기하이브리드 퍼티 등과 같이 용도에 따라 다양하게 제시되고 있다.
한편, 퍼티재는 시간이 지남에 따라서 열화가 일어나고 미세한 틈새가 발생한다. 상기 틈새가 생기면, 그 틈새로 수분 및 공기가 흡수된다. 구체적으로, 시공 후에 퍼티재에 수분이 침투하는 경우, 상기 수분이 햇볕에 의해 열을 받아 수증기가 되어 증발하지 못하고 상기 틈새에 머물러 증기압이 커진다. 상기 증기압이 커지면, 접착이 약한 부위를 찾아 증기압으로 밀고 올라오는 부풀음 현상이 발생한다. 한편, 콘크리트의 열화요인은 통기성, 투수성 및 흡수성과 깊은 관련이 있다. 예컨대, 콘크리트 또는 실내에서 발생되는 수분이 증발되지 못하며, 퍼티층의 하부에 잔류한다. 상기 잔류하는 수분에 의해 콘크리트나 철근의 부식이 진행되면, 콘크리트나 철근의 열화가 일어난다.
크랙의 보수가 완료되면, 콘크리트의 열화를 방지하기 위하여, 콘크리트 표면을 도장한다. 그런데, 퍼티재의 열화 및 틈새가 일어나면, 콘크리트 표면에서의 도장불량이 발생한다. 또한, 콘크리트나 철근의 열화가 일어나면, 콘크리트 표면에서의 도장상태에 악영향을 미친다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 콘크리트의 열화 및 철근의 부식을 방지하고, 장기간 동안 치밀성을 계속 유지하여 수분 및 공기의 침투를 방지하여 증기압에 의한 부풀음 현상이 일어나지 않으며, 콘크리트 표면에서 우수한 도장상태를 유지하도록 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법은 먼저 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면을 정리한다. 그후, 상기 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면에 제1 강화층 및 제2 강화층으로 이루어진 표면강화층을 형성한다. 상기 제1 강화층이 형성된 상기 크랙에 퍼티층 및 옹기다공체를 충진하여 크랙보수층을 형성한다. 상기 퍼티층 및 상기 표면강화층 상에 도장층을 도장하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 퍼티층은 우레탄(urethane)계, 에폭시(epoxy)계 및 아크릴(acryl)계와 같은 합성수지 또는 마이크로 시멘트 중의 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지며, 상기 옹기다공체는 다수의 기공을 포함하고 상기 퍼티층 전체중량에 대하여 1~5중량%를 포함한다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 옹기다공체는 다공성 탄화규소 분말을 포함하고, 상기 탄화규소 분말은 상기 옹기다공체 전체중량에 대하여 5~50중량% 함유할 수 있다. 상기 퍼티층은 다수의 기공을 포함하는 티탄산칼륨다공체 1~5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 강화층은 옹기다공체를 포함하고, 상기 옹기다공체는 다수의 기공을 포함하고 상기 표면강화층 전체중량에 대하여 1~5중량%를 포함할 수 있다. 상기 옹기다공체는 다공성 탄화규소 분말을 포함하고, 상기 탄화규소 분말은 상기 옹기다공체 전체중량에 대하여 5~50중량% 함유할 수 있다. 상기 제1 강화층은 다수의 기공을 포함하는 티탄산칼륨다공체 1~5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 강화층 및 상기 콘크리트 구조물 사이에는 완충층을 포함하고, 상기 완충층은 상기 크랙의 표면에 형성된 제1 완충층 및 상기 콘크리트 구조물로 침투하여 형성된 제2 완충층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법에 의하면, 퍼티층을 포함하는 크랙보수층에 옹기다공체와 같은 통기성 다공체를 적용함으로써, 콘크리트의 열화 및 철근의 부식을 방지하고, 장기간 동안 치밀성을 계속 유지하여 수분 및 공기의 침투를 방지하여 증기압에 의한 부풀음 현상이 일어나지 않으며, 콘크리트 표면에서 우수한 도장상태를 유지한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 제1 크랙보수층을 활용한 콘크리트 구조물의 도장방법을 설명하기 위한 공정흐름도들이다.
도 5는 도 2 및 도 3의 표면강화층 및 퍼티층에 적용되는 티탄산칼륨다공체를 나타내는 사진들이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 제2 크랙보수층을 활용한 콘크리트 구조물의 도장방법을 설명하기 위한 공정흐름도들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 도면들에 있어서, 막(층, 패턴) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 막(층, 패턴)이 다른 막(층, 패턴)의 상, 상부, 하부, 일면에 있다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 막(층, 패턴)에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 막(층, 패턴)이 개재될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 퍼티층을 포함하는 크랙보수층에 옹기다공체와 같은 통기성 다공체를 적용함으로써, 콘크리트의 열화 및 철근의 부식을 방지하고, 장기간 동안 치밀성을 계속 유지하여 수분 및 공기의 침투를 방지하여 증기압에 의한 부풀음 현상이 일어나지 않으며, 콘크리트 표면에서 우수한 도장상태를 유지하도록 하는 콘크리트 구조물의 도장방법을 제시한다. 이를 위해, 통기성 다공체가 적용된 크랙보수층의 구조에 대하여 자세하게 알아보고, 통기성 다공체에 의한 크랙보수층에 의한 콘크리트 표면에서의 도장상태의 개선효과를 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 의한 크랙보수층은 지하, 옥상, 외벽, 내벽, 터널 등에 적용될 수 있지만, 특히, 빗물, 안개 등과 수분에 노출되는 환경에 적용되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 제1 크랙보수층(100)을 활용한 콘크리트 구조물의 도장방법을 설명하기 위한 공정흐름도들이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.
도 1에 의하면, 콘크리트 구조물(CT)에는 시공불량, 물리적인 손상, 철근부식 및 충격 등으로 인한 성능저하 등으로부터 기인하는 구조적인 크랙(structural crack)과, 소성수축 및 침하, 건조수축, 동결융해 등의 비구조적인 크랙(nonstructural crack)이 발생한다. 기존의 도장층을 제거하고, 콘크리트 구조물(CT) 및 크랙(10)의 표면을 연삭, 절삭, 고압세척, 건조 등을 통하여 정리한다. 상기 고압세척은 고압의 물로 세척하는 것으로, 상기 물이 콘크리트 구조물(CT)에 침투할 수 있어서, 소정의 건조공정을 거치는 것이 바람직하다.
도 2에 의하면, 선택적으로, 콘크리트 구조물(CT) 및 크랙(10)의 표면에 표면강화층(11)을 형성한다. 크랙(10)의 양측에는 표면이 강화되는 표면강화층(11)이 형성되고, 크랙(10)을 중심으로 크랙(10)의 표면에는 제1 강화층(11a)이 도포되고, 경우에 따라 콘크리트 구조물(CT)로 침투하여 제2 강화층(11b)을 형성한다. 즉, 표면강화층(11)은 크랙(10)의 표면에서의 제1 강화층(11a) 및 콘크리트 구조물(CT)에서의 제2 강화층(11b)로 구분된다. 이때, 제2 강화층(11b)은 크랙(10)을 벗어나서, 콘크리트 구조물(CT)의 표면까지 확장될 수 있다. 표면강화층(11)은 알칼리규산염을 포함하는 무기질 강화제, 수용성 수지, 유기바인더가 혼합된 것이 바람직하고, 상기 유기바인더는 특히, 퍼티층(12)과의 접착력을 향상시킨다. 콘크리트 구조물(CT)의 미세기공으로 침투하여, 시멘트 수화반응으로 생성된 수산화칼슘과 불용성의 규산칼슘수화물을 생성시켜 미세기공을 충전하여 강도를 증진한다.
상기 알칼리규산염은 규산나트륨에 규산칼륨 또는 규산리튬 중의 적어도 어느 하나를 혼합하여 이루어지며, SiO2/R2O(여기에서 R은 K, Li, Na) 몰비가 1.5~4.0이고, SiO2의 함량은 10~30중량%가 좋다. 또한, 상기 알칼리규산염은 표면강화층(11)의 전체중량에 대하여, 5~50중량%가 좋다. 알칼리규산염의 함량이 5중량% 미만이면, 알칼리규산염의 농도가 너무 낮아서, 염해, 중성화 등 방지와 같은 콘크리트 구조물(CT) 표면강화 효과가 떨어진다. 50중량%를 초과하면, 점도가 너무 높아져서 콘크리트 구조물(CT) 내부로 침투하기가 어려워지고, 콘크리트(CT)의 표면강도가 떨어지며, 다른 조성물과의 결합력이 저하된다. 표면강화층(11)에는 상기 알칼리규산염 이외에도 표면강화 효과를 개선하기 위한 무기물질이 추가될 수 있다.
상기 수용성 수지는 내수성을 부여하며, 콘크리트 구조물(CT) 표면에의 침투성이 우수하여 콘크리트 구조물(CT) 내의 공극을 충진시키며 수밀성을 향상시킬 수 있어, 콘크리트 구조물(CT)의 표면강화에 유용하다. 한편, 상기 알칼리규산염으로 표면강화를 하면, 콘크리트 구조물(CT)의 수축 또는 팽창으로 인한 응력에 의한 표면강화층(11)의 균열이 일어나고, 또한, 외부의 충격에 의해 균열이 발생할 수 있다. 상시 수용성 수지는 상기 응력에 의한 표면강화층(11)의 균열을 방지하고, 외부의 충격을 완화시킬 수 있다. 상기 수용성 수지는 수용성의 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 비닐 수지 등이 있다. 상기 수용성 수지의 함량은 표면강화층(11)의 전체중량에 대하여, 10~30중량%가 바람직하다. 상기 함량이 10중량% 미만이면, 염해, 중성화 등 방지와 같은 콘크리트 구조물(CT) 표면강화 효과가 떨어지고, 30중량% 초과하면 알칼리규산염에 의한 표면강화 효과가 저하된다.
상기 유기바인더는 조성물 간의 결합력을 증진시키며 경시경화가 가능하여, 콘크리트 구조물(CT) 내부의 수밀성을 높임과 동시에 내수성, 내화학성, 내마모성, 내구성 및 강도 등의 기계적 물성을 향상시킨다. 상기 유기바인더는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리디메틸실록산 수지, 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 아미노 수지, 폴리에스테르 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함한다. 상기 유기바인더의 함량은 표면강화층(11)의 전체중량에 대하여, 1~5중량%가 바람직하다.
본 발명의 표면강화층(11)에는 안료, 안료분산제, 표면개질화제, 난연제, 항균제, 항곰팡이제, 평활제, 습윤제, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등과 같은 동결방지제 등과 같은 첨가제가 필요에 따라 첨가될 수 있다. 상기 첨가제는 공지된 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 첨가제의 함량은 표면강화층(11)의 전체중량을 고려하여, 적절하게 조절될 수 있다. 제1 강화층(11a)에는 옹기다공체(13)를 포함하며, 선택적으로 티탄산칼륨다공체(14)를 더 포함할 수 있다. 제2 강화층(11b)에는 다공체(13, 14)의 침투가 제한되므로, 다공체(13, 14)이 존재하지 않을 수 있다. 다공체(13, 14)는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.
도 3에 의하면, 제1 강화층(11a)이 형성된 크랙(10)에 퍼티층(12)을 충진하여 제1 크랙보수층(100)을 형성한다. 퍼티층(12)은 우레탄(urethane)계, 에폭시(epoxy)계 및 아크릴(acryl)계와 같은 합성수지 또는 마이크로 시멘트 등이 있다. 상기 우레탄계는 가수분해를 시작하면 주입한 퍼티층(12)의 형상이 변형된다. 상기 에폭시계는 수분에 부착성이 없어서 실질적으로 우레탄계를 혼합하여 사용한다. 상기 아크릴계는 발포보수제가 많이 사용되며, 누수로 인한 하자를 줄이기 위하여 아크릴 겔(gel) 타입이 적용된다. 상기 마이크로 시멘트는 시멘트와 수성 에멀젼 수지와 상호보완을 위해 혼합된 것이며, 경화속도가 느리다는 단점이 있다. 또한, 퍼티층(12)은 이액형과 같이 다액형을 적용할 수도 있다. 퍼티층(12)에는 필요에 따라 유화제, 소포제, 분산제, 방부제, 증점제, 안료, 물 등을 혼합할 수 있다. 퍼티층(12)은 우레탄(urethane)계, 에폭시(epoxy)계 및 아크릴(acryl)계와 같은 합성수지 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 공지의 고탄성 퍼티층이 바람직하다. 상기 고탄성 퍼티층에는 탄산칼슘, 실란커플링제, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 실리카 등과 같은 충진제를 포함할 수 있다.
퍼티층(12)에는 옹기다공체(13)를 포함하며, 선택적으로 티탄산칼륨다공체(14)를 더 포함할 수 있다. 옹기다공체(13)는 퍼티층(12)과의 결합력을 높이고, 퍼티층(12)의 통기성 및 단열성을 향상시킨다. 옹기다공체(13)는 주로 점토를 소성하여 제조하는 데, 점토는 지름이 0.004mm 이하인 미세한 흙입자를 말하고, 암석이 풍화, 분해되면 주로 규소, 알루미늄과 물이 결합하여 점토광물이 이루어진다. 점토는 모래나 실트에 비해서 단위무게당 표면적이 훨씬 넓으므로 토양 중에서는 부식과 함께 가장 활동적인 부분이며 수분 및 양분의 보유력이 강하다. 옹기다공체(13)는 인체에 무해하고, 독성이 없으며 오랜 시간동안 사용할 수 있다. 또한, 옹기다공체(13)는 자연상태에서 우수한 내환경성을 유지하며, 생산하는 가격이 저렴하다. 나아가, 옹기다공체(13)를 제조하는 과정에서 생기는 미세한 기공은 공기는 통과하게 하고 물은 차단하는 천연필터의 기능을 보유한다.
옹기다공체(13)에서 겉보기 밀도를 조절하기 위하여, 탄화규소(SiC) 분말이 혼합된다. 상기 탄화규소 분말은 옹기다공체(13)에 포함되는 형태로 존재하며, 옹기다공체(13)를 제조하는 과정에서, 분위기 가스와 열에 의해 화학반응을 일으켜 가스를 발생한다. 예컨대, 상기 탄화규소 분말은 열에 의해 산소와 반응하여 산소화합물을 발생하면서, 다공체로 전환된다. 여기서, 산소화합물은 CO2일 수 있으며, CO2는 옹기의 겉보기 밀도(Apparent Density;AD)를 조절하는 역할을 한다. 겉보기 밀도는 g/cc의 단위로 표시하며, 단위 체적당 질량을 말한다. 겉보기 밀도는 옹기다공체(13) 내에 포함된 기공의 수와 기공의 크기에 따라 달라지며, 기공이 차지하는 상대적인 부피가 클수록 겉보기 밀도는 작아진다.
옹기다공체(13)의 함량은 퍼티층(12) 전체중량에 대하여, 옹기다공체(13)의 분산성, 통기성, 단열성을 고려하여 1~5중량%가 바람직하다. 옹기다공체(13)의 함량이 1중량% 미만이면 통기성의 효과가 떨어지고, 5중량% 초과하면 퍼티재 성분이 감소하여 크랙보수 효과가 감소된다. 또한, 옹기다공체(13)에서의 상기 탄화규소 분말의 함량은 옹기다공체(13) 중량에 대하여, 5~50 중량%의 함량을 갖는다. 옹기다공체(13)에서 다공체인 탄화규소 분말의 함량이 증가하면, 옹기다공체(13)의 겉보기 밀도는 낮아진다. 상기 탄화규소 분말의 함량이 커지면서 기공의 수가 상대적으로 증가하고, 기공의 크기도 커진다. 이와 같이, 탄화규소 분말은 옹기다공체(13)를 기공의 수와 크기를 조절하여, 통기성을 조절할 수 있다.
선택적으로, 퍼티층(12)은 티탄산칼륨다공체(14)를 더 포함할 수 있다. 티탄산칼륨다공체(14)는 퍼티층(12)의 결합력을 높이고, 퍼티층(12)의 통기성 및 단열성을 향상시킨다. 티탄산칼륨다공체(14)는 도 5와 같이 섬유(a), 분말(b) 등을 소결한 것으로 각각에는 기공(Vg)가 존재한다. 티탄산칼륨다공체(14)의 기공율은 공지의 방법에 의해 조절될 수 있다. 티탄산칼륨다공체(14)는 기계적인 성능이 우수할 뿐 아니라, 특히 자체 터널구조로 인하여 독특한 물리화학적 특성을 지니고 있다. 예를 들어, 높은 적외선반사율, 저열전도율, 단열성, 고내열성, 고내마모성, 고전기절연성 및 저유전율, 화학안정성 등이 있다.
티탄산칼륨다공체(14)의 함량은 퍼티층(12) 전체중량에 대하여, 티탄산칼륨다공체(14)의 분산성, 통기성, 단열성을 고려하여 1~5중량%가 바람직하다. 티탄산칼륨다공체(14)의 함량이 1중량% 미만이면 통기성의 효과가 떨어지고, 5중량% 초과하면 퍼티재 성분이 감소하여 크랙보수 효과가 감소된다.
옹기다공체(13) 및 티탄산칼륨다공체(14)는 수분을 머금고 있다가 서서히 증발시켜서 수분에 의한 열화를 방지한다. 또한, 옹기다공체(13) 및 티탄산칼륨다공체(14)의 기공은단열성을 부여한다. 3차원 네트워크 형태로 연결된 상기 기공은 수분 및 공기를 흡입하여, 퍼티층(12)의 열전도도를 낮춘다. 다공체(13, 14)의 단열성은 퍼티층(12)에서의 급격한 온도변화를 억제하여, 퍼티층(12)의 수축과 팽창을 억제한다. 즉, 다공체(13, 14)는 수분을 서서히 증발시키고, 급격한 온도변화를 억제하여 퍼티층(12)의 균열을 효과적으로 방지하는 데에 기여한다.
한편, 크랙(10)의 크기가 크면, 일부 영역, 특히 중심부에서 퍼티층(12)의 고화가 제대로 일어나지 않는다. 이렇게 되면, 퍼티층(12)의 고화가 전체에 걸쳐 균일하게 이루어지지 않으므로, 시간이 지남에 따라서 퍼티층(12)의 열화가 일어나고 미세한 틈새가 발생한다. 상기 틈새가 생기면, 그 틈새로 수분 및 공기가 흡수되어서 보수제의 기능이 저하되어 퍼티층(12)의 역할을 제대로 하지 못한다. 구체적으로, 시공 후에 퍼티층(12)에 수분이 침투하는 경우, 상기 수분이 햇볕에 의해 열을 받아 수증기가 되어 증발하지 못하고 상기 틈새에 머물러 증기압이 커진다. 상기 증기압이 커지면, 접착이 약한 부위를 찾아 증기압으로 밀고 올라오는 부풀음 현상이 발생한다.
다공체(13, 14)는 퍼티층(12)의 내부에 골고루 분포되어, 퍼티층(12)의 고화가 크랙(10) 전체에 걸쳐서 균일하게 일어난다. 왜냐하면, 다공체(13, 14)의 균일한 분포는 액상의 퍼티층(12)이 응집되는 것을 방지하기 때문이다. 다공체(13, 14)는 퍼티층(12)의 고화가 제대로 일어나지 않은 문제를 해결할 수 있다. 또한, 다공체(13, 14)는 앵커 역할을 하므로, 퍼티층(12)이 치밀한 상태를 계속 유지하도록 한다. 퍼티층(12)의 고화가 크랙(10) 전체에 걸쳐 균일하게 이루어지면, 시간이 지남에 따라서 발생할 수 있는 퍼티층(12)의 열화를 차단하여 미세한 틈새의 발생을 억제한다. 상기 틈새가 억제되면, 그 틈새로 수분 및 공기가 흡수되는 것을 차단하여 퍼티층(12)의 역할을 충분하게 수행하게 한다. 이와 같이, 퍼티층(12)의 고화가 전체적으로 균일하게 이루어지고 치밀성이 계속 유지되면, 외부로부터의 수분 흡수가 방지되어 수분이 햇볕에 의해 열을 받아 발생하는 증기압을 원천적으로 차단하여, 부풀음 현상을 제거할 수 있다.
도 4에 의하면, 퍼티층(12) 및 표면강화층(11) 상에 도장층(20)을 도장한다. 필요한 경우, 도장층(20)을 도장하기 이전에, 퍼티층(12) 및 표면강화층(11)의 표면을 연삭, 절삭, 고압세척, 건조 등을 통하여 정리한다. 도장층(20)은 지하, 옥상, 외벽 등과 같이 보다 확실한 방수가 필요한 방수층일 수 있고, 내벽, 터널 등과 같이 지하, 옥상, 외벽 등보다도 방수하는 정도는 작으나 콘크리트 구조물(CT)의 열화를 방지하는 차원에서 도장하는 층일 수 있다. 도장층(20)은 수성 또는 유성 페인트에 구애받지 않고, 공지의 페인트이면 모두 가능하다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 제2 크랙보수층(200)을 활용한 콘크리트 구조물의 도장방법을 설명하기 위한 공정흐름도들이다. 제2 크랙보수층(200)은 완충층(30)을 제외하고 제1 크랙보수층(100)과 동일하다. 이에 따라, 중복되는 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 콘크리트 구조물(CT) 및 크랙(10)의 표면을 연삭, 절삭, 고압세척, 건조 등을 통하여 정리한 후에, 크랙(10) 및 콘크리트 구조물(CT)의 표면에 완충층(30)을 형성한다. 크랙(10)의 표면에는 제1 완충층(30a)이 도포되고, 경우에 따라 콘크리트 구조물(CT)로 침투하여 제2 완충층(30b)을 형성한다. 즉, 완충층(30)은 크랙(10)의 표면에서의 제1 완충층(30a) 및 콘크리트 구조물(CT)에서의 제2 완충층(30b)으로 구분된다. 완충층(30)은 알칼리규산염을 포함하는 제1 강화층(11a)의 침투성 및 충격완화 특성이 부족한 점을 보완한다. 완충층(30)은 침투력이 우수한 수용성 수지로 이루어지거나, 상기 수용성 수지에 모르타르 또는 시멘트와 같은 시멘트계 수경성 무기질 물질을 혼합할 수 있다. 이때, 상기 수용성 수지는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 비닐 수지 등이 있다. 상기 수용성 수지는 제1 강화층(11a)의 수용성 수지, 유기바인더와의 결합력이 높아져서, 제1 강화층(11a)의 균열을 방지한다. 이때, 제1 강화층(11a)는 크랙(10)을 벗어나서, 도장층(20)과 접하는 콘크리트 구조물(CT)의 표면까지 확장될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 강화층(11a)가 형성된 크랙(10)에 퍼티층(12)을 충진하여 제2 크랙보수층(200)을 형성한다. 제2 크랙보수층(200)은 제1 강화층(11a) 및 콘크리트 구조물(CT) 사이에 완충층(30)을 포함할 수 있다. 퍼티층(12) 및 콘크리트 구조물(CT) 상에 도장층(20)을 도장한다. 필요한 경우, 도장층(20)을 도장하기 이전에, 퍼티층(12) 및 콘크리트 구조물(CT)의 표면을 연삭, 절삭, 고압세척, 건조 등을 통하여 정리한다. 도장층(20)은 지하, 옥상, 외벽 등과 같이 보다 확실한 방수가 필요한 방수층일 수 있고, 내벽, 터널 등과 같이 지하, 옥상, 외벽 등보다도 방수하는 정도는 작으나 콘크리트 구조물(CT)의 열화를 방지하는 차원에서 도장하는 층일 수 있다. 도장층(20)은 수성 또는 유성 페인트에 구애받지 않고, 공지의 페인트이면 모두 가능하다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100, 200; 제1 및 제2 크랙보수층
10; 크랙 11; 표면강화층
11a, 11b; 제1 및 제2 강화층
12; 퍼티층 13; 옹기다공체
14; 티탄산칼륨다공체 20; 도장층
30; 완충층
30a, 30b; 제1 및 제2 완충층

Claims (7)

  1. 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면을 정리하는 단계;
    상기 콘크리트 구조물 및 크랙의 표면에 제1 강화층 및 제2 강화층이 순차적으로 적층되어 이루어진 표면강화층을 형성하는 단계;
    상기 크랙에 퍼티재로 이루어진 퍼티층 및 옹기다공체가 상기 제1 강화층에 접촉하도록 충진되어 이루어진 크랙보수층을 형성하는 단계; 및
    상기 퍼티층 및 상기 표면강화층에 도장층을 도장하는 단계를 포함하고,
    상기 퍼티층은 우레탄(urethane)계, 에폭시(epoxy)계 및 아크릴(acryl)계 중에서 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합인 합성수지, 또는 마이크로 시멘트 중의 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지며, 상기 옹기다공체는 다수의 기공을 포함하고 상기 퍼티층 전체중량에 대하여 1~5중량%를 포함하며,
    상기 제1 강화층 및 상기 콘크리트 구조물 사이에는 완충층을 포함하고, 상기 완충층은 상기 제1 강화층에 접촉하는 제1 완충층 및 상기 콘크리트 구조물로 침투하여 형성된 제2 완충층으로 이루어지고, 상기 완충층은 수용성 수지로 이루어지거나 상기 수용성 수지에 모르타르 또는 시멘트계 수경성 무기질 물질이 혼합된 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 옹기다공체는 다공성 탄화규소 분말을 포함하고, 상기 탄화규소 분말은 상기 옹기다공체 전체중량에 대하여 5~50중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 퍼티층은 다수의 기공을 포함하는 티탄산칼륨다공체 1~5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 강화층에는 옹기다공체를 포함하고, 상기 제1 강화층의 옹기다공체는 다수의 기공을 포함하고 상기 표면강화층 전체중량에 대하여 1~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 강화층의 옹기다공체는 다공성 탄화규소 분말을 포함하고, 상기 탄화규소 분말은 상기 옹기다공체 전체중량에 대하여 5~50중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 강화층은 다수의 기공을 포함하는 티탄산칼륨다공체 1~5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼티재를 활용한 크랙보수층을 포함하는 콘크리트 구조물의 도장방법.
  7. 삭제
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