KR102571316B1 - 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립 - Google Patents

콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립 Download PDF

Info

Publication number
KR102571316B1
KR102571316B1 KR1020210057299A KR20210057299A KR102571316B1 KR 102571316 B1 KR102571316 B1 KR 102571316B1 KR 1020210057299 A KR1020210057299 A KR 1020210057299A KR 20210057299 A KR20210057299 A KR 20210057299A KR 102571316 B1 KR102571316 B1 KR 102571316B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strip
bottom plate
crackdown
crack
fine powder
Prior art date
Application number
KR1020210057299A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220150064A (ko
Inventor
양근혁
윤현섭
Original Assignee
경기대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경기대학교 산학협력단 filed Critical 경기대학교 산학협력단
Priority to KR1020210057299A priority Critical patent/KR102571316B1/ko
Publication of KR20220150064A publication Critical patent/KR20220150064A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102571316B1 publication Critical patent/KR102571316B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/008—Cement and like inorganic materials added as expanding or shrinkage compensating ingredients in mortar or concrete compositions, the expansion being the result of a recrystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06—Oxides, Hydroxides
    • C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
    • C04B22/064—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/02—Alcohols; Phenols; Ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0675—Mortars activated by rain, percolating or sucked-up water; Self-healing mortars or concrete
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0001—Living organisms, e.g. microorganisms, or enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10—Accelerators; Activators
    • C04B2103/12—Set accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

철근콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생되는 사인장 균열의 방지와 함께, 무기계 재료 또는 탄산칼슘 석출 박테리아 기반 자기치유 환의 균열 치유 효과에 의한 유지관리 효율성 향상 및 콘크리트 구조체의 내구성을 향상시키는 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립이 개시된다. 본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 크랙다운 스트립으로서, 'ㄱ' 형상으로 절곡부가 상기 개구부 코너에 안착되는 바닥판; 상기 바닥판의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판; 및 상기 돌출판과 상기 바닥판의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판의 상면에 연결되는 방사형 띠;를 포함하되, 상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진된 크랙다운 스트립을 제공한다.

Description

콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립{Crackdown strip having crack healing pill for preventing diagonal tension crack and healing crack at the opening corner of concrete structure}
본 발명은 크랙다운 스트립에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철근콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 크랙다운 스트립에 관한 것이다.
철근콘크리트 구조물의 개구부에서 발생되는 사인장 균열은 콘크리트 건조수축으로 인한 부피의 변화가 발생될 때 구속된 응력이 개구부 코너에 집중되며 이 응력이 콘크리트의 인장강도를 초과할 때 발생한다. 이를 방지하기 위해 종래에는 개구부 코너에 사인장 균열 방지 철근을 보강하였으나, 이는 과다한 철근의 사용과 배근의 어려움으로 자재비용 및 인건비 상승으로 이어지고, 또한 사인장 균열의 발생 부위에서 단면의 보수·보강을 시행하지 않을 경우에는 균열 폭 및 균열의 발생범위가 지속적으로 증가하는 문제점이 있으며, 이 경우 균열부위의 우수침투로 인한 실내 누수의 원인이 되며, 철근의 부식을 유발함과 동시에 철근 부피팽창으로 인한 균열부위의 확장 및 콘크리트 내구성 저하로 이어질 수 있다.
특히, 외부에 가시적으로 선명하게 드러나는 개구부의 사인장 균열은 건축물의 미관을 해칠 수 있으며, 마감재 시공으로 인해 가시적으로 확인이 어려운 균열 부위는 보수·보강을 위해 마감재를 제거 및 재시공하는 등의 부수적인 절차와 비용이 발생할 수 있다.
등록특허 제1022708호는 개구부 주변의 균열방지용 응력분산곡면판에 관한 것으로, 장방형의 응력 분산판을 구비하되 유입공이 형성되고 지지발이 돌출 형성되게 구성하여 개구부 보강철근에 고정시킬 수 있는 응력분산곡면판에 대하여 개시하고 있으나, 미생물을 이용하여 자가 치유가 가능한 응력분산곡면판에 대하여는 언급하고 있지 않다.
등록특허 제1613702호는 개구부 주변의 초기 사인장 균열을 방지하기 위한 응력분산곡면판에 관한 것으로, 곡면판 상단에 탄력 유동부를 돌출 형성하고, 양측 끝단에는 결속 돌기를 돌출 형성하여 구성하여 이를 고정시킴으로써 개구부 주변의 초기 사인장 균열을 방지하는 응력분산 곡면판에 대하여 개시하고 있으나, 미생물을 이용하여 자가 치유가 가능한 응력분산곡면판에 대하여는 언급하고 있지 않다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철근콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생되는 사인장 균열의 방지와 함께, 무기계 재료 또는 탄산칼슘 석출 박테리아 기반 자기치유 환의 균열 치유 효과에 의한 유지관리 효율성 향상 및 콘크리트 구조체의 내구성을 향상시키는 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립을 제공하고자 한다.
또한, 철근콘크리트 구조물에서 개구부 코너에서 집중되는 응력을 분산시켜 균열의 발생을 방지하고, 콘크리트 구조체의 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하는 미반응성의 무기계 환 응집체로 제작된 균열 치유 환(丸), 균열폭 제어의 기능을 갖는 고흡수성 섬유 기반 균열 치유 환(丸)과 탄산칼슘 석출로 균열을 치유하는 미생물 기반의 균열 치유 환(丸)을 사용함으로써 개구부에서 균열 발생 시 해당 부위를 자가 보수하는 기술을 제공하고자 한다.
상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명은, 철근 콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 크랙다운 스트립으로서, 'ㄱ' 형상으로 절곡부가 상기 개구부 코너에 안착되는 바닥판; 상기 바닥판의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판; 및 상기 돌출판과 상기 바닥판의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판의 상면에 연결되는 방사형 띠;를 포함하되, 상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진된 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 돌출판은 'ㄱ' 형상이되, 절곡부의 외측이 곡면이고, 다수의 제1 콘크리트 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 방사형 띠는 장방형의 곡면체로 다수의 제2 콘트리트 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 크랙다운 스트립은 폴리프로필렌계 경량합성수지 및 재생합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제 및 나일론(Nylon) 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
또한 상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 더블 캡슐에 충진된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립을 제공한다.
본 발명은 크랙다운 스트립에 있어, 방사형 띠를 포함하고 크랙다운 스트립이 특정 형상으로 형성되어 개구부 코너에 쉽게 안착되고, 철근 콘크리트 구조물의 균열을 방지하고, 경사방향의 균열 진전을 제어하고, 사인장 균열 방지에 따른 건축물의 미관을 향상시키고, 철근의 부식을 방지하며 콘크리트 구조물의 내구성 저하를 방지할 수 있는 크랙다운 스트립을 제공할 수 있다.
또한, 방사형 띠 내부에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진되도록 함으로써, 철근콘크리트 구조물의 균열부위 치유에 의한 내구성이 향상되고, 콘크리트 내부에 투입되는 균열치유 재료의 안전성이 확보되고, 철근콘크리트 구조물의 유지관리 효율성이 향상된 크랙다운 스트립을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 개구부 코너에 설치되는 곡면판을 나타낸 사진이다.
도 2 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 크랙다운 스트립의 사시도, 정면도, 배면도, 좌측면도 및 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 경화된 모르타르에서 외피 캡슐의 용해 모습을 설명하기 위한 사진이다.
도 8에서는 본 발명에서 실제 제작된 무기계 균열치유 환이 내입된 더블 캡슐의 모습을 나타낸 사진이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에서 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르의 충진 과정을 설명하는 도면이다. 도 11은 균열치유 환이 투입된 모르타르, 도 12는 더블 캡슐이 투입된 모르타르를 나타내고 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명에서 균열치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립 제작품이 설치된 모습을 나타낸 사진이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 크랙다운 스트립이 설치된 개구부를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1은 종래의 개구부 코너에 설치되는 곡면판을 나타낸 사진이다. 도 1을 참조하면 종래의 기술은 벽체 코어부에 설치 시 수직·수평 철근들의 간섭으로 설치공정의 어려움이 따르며 콘크리트 타설 시 곰보 발생의 원인으로 인한 미관상의 문제를 발생시킬 수 있다.
본 발명자들은 종래의 문제점을 해결하고, 철근콘크리트 구조물의 개구부에서 발생되는 사인장 균열을 방지하기 위해 연구를 거듭한 결과, 방사형 띠를 포함하고 크랙다운 스트립이 특정 형상으로 형성됨으로써, 개구부 코너에 쉽게 안착되고, 철근 콘크리트 구조물의 균열을 방지하고, 경사방향의 균열 진전을 제어하고, 사인장 균열 방지에 따른 건축물의 미관을 향상시키고, 철근의 부식을 방지하며 콘크리트 구조물의 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가, 균열치유 환을 포함하는 모르타르를 방사형 띠 내부에 충진함으로써 철근콘크리트 구조물의 균열부위 치유에 의한 내구성이 향상되고, 콘크리트 내부에 투입되는 균열치유 재료의 안전성이 확보되어, 철근콘크리트 구조물의 유지관리 효율성이 향상될 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
도 2 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 크랙다운 스트립의 사시도, 정면도, 배면도, 좌측면도 및 우측면도이다.
도 2 내재 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 철근콘크리트 구조물의 개구부 코너(10)에 설치되는 크랙다운 스트립(100)은 'ㄱ'형상으로 절곡부(111)가 상기 개구부 코너(10)에 안착되는 바닥판(110); 상기 바닥판(110)의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판(120); 상기 돌출판(120)과 상기 바닥판(110)의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판(110)의 상면에 연결되는 방사형 띠(130);를 포함한다.
본 발명에서 상기 바닥판(110)은 개구부 코너(10)에 밀착되어 콘크리트 유입 시 개구부 코너(10)에서 상기 크랙다운 스트립(100)이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 'ㄱ' 형상으로 형성되고, 절곡부(111)의 내측이 개구부 코너(10)에 밀착되어 안착된다. 또한, 상기 바닥판(110)이 개구부 코너(10)에 쉽게 안착됨으로써 시공성을 향상시키고, 상기 개구부 코너(10)에서 이탈되지 않아 사인장 균열을 제어할 수 있다.
또한, 상기 바닥판(110)의 넓이 및 두께는 설치되는 개구부 코너(10)의 가로 및 세로 길이에 맞춰 조절될 수 있다.
본 발명에서 상기 돌출판(120)은 미세 균열, 및 스트립 띠와 콘크리트 면 사이를 통한 수분 및 공기 흐름을 차단하기 위하여 상기 바닥판(110)의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된다.
상기 돌출판(120)은 'ㄱ' 형상이되, 절곡부의 외측이 곡면일 수 있고, 돌출판(120)에 다수의 제1 콘크리트 유입공(121)이 형성될 수 있고, 형성된 제1 콘크리트 유입공(121)으로 콘크리트 유입 시 상기 크랙다운 스트립(100)이 개구부 코너(10)에서 이탈되지 않고, 상기 돌출판(120)은 다수의 유입공이 매쉬 형태로 형성됨으로써 주변 응력을 분산시킬 수 있으며, 콘크리트와의 부착력도 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 방사형 띠(130)는 개구부 코너(10)에서 균열을 차단하고, 경사방향의 균열 진전을 제어하기 위하여, 상기 돌출판(120)과 상기 바닥판(110)의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판(110)의 상면에 연결된다.
상기 방사형 띠(130)는 장방형의 곡면체일 수 있고, 다수의 제2 콘트리트 유입공(131)이 형성될 수 있다. 상기 제2 콘크리트 유입공(131)은 콘크리트가 상기 크랙다운 스트립(100)에 빈틈없이 채워질 수 있도록 다수 개가 형성될 수 있고, 형성된 제2 콘크리트 유입공(131)으로 콘크리트가 상기 크랙다운 스트립(100)에 빈틈없이 채워짐으로써 균열 부위에서 응력을 분산시키고 콘크리트와의 부착력을 향상시켜, 사인장 균열을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 크랙다운 스트립(100)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 폴리프로필렌계 또는 레진계 경량 합성수지나, 재생 합성수지일 수 있다.
본 발명에 따른 크랙다운 스트립은 철근콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 균열 발생 시 해당 부위를 자가 보수하는 기술이 도입된다. 즉, 본 발명에서는 상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진된다.
상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 특정 조성의 무기계 재료, 박테리아 재료 또는 고 흡수성 섬유 기반 재료일 수 있다.
상기 무기계 재료는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함한다.
본 발명에서 균열치유 기능이 구비된 환은 모르타르 배합을 이용하여 타설 후 콘크리트에 균열이 발생하게 되면 환을 구성하는 시멘트계 무기재료가 균열 발생 부위에 수분 유입 시 수화 반응을 통해 균열 부위를 치유한다.
이러한 균열치유 환 내지 자기치유 환은 환의 제조 과정에서 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 수산화칼슘 및 CSA계 팽창재를 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화됨으로써, 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하여 모르타르 형태로 충진된 후 콘크리트 배합 시 미반응성, 즉, 콘크리트 배합 과정에서 단시간 내에는 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 알코올 및 급격제에 의한 응집력이 약화되어 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 환 형태의 응집체 표면이 쉽게 박리 또는 붕괴됨으로써 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.
이와 같이 모르타르 충진 후 콘크리트 배합 시에는 무기재료의 미반응성을 유지하고 이후 콘크리트 균열 시에는 무기재료의 효과적인 수화 반응을 구현하는 반응성이 제어되도록 하는 자기치유 환의 성분 조합은 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것이 이상적인 것으로 확인되었고, 이때 반응성 제어능력을 극대화하기 위한 조성은 다음과 같다. 고로슬래그 미분말을 모재료로서 하는 균열치유 환의 조성은 고로슬래그 미분말 43 내지 55 중량%, CSA계 팽창재 20 내지 29 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량% 및 급결제 3 내지 7 중량%인 것이 바람직하고, 플라이애시 미분말을 모재료로서 하는 균열치유 환의 조성은 플라이애시 미분말 43 내지 55 중량%, CSA계 팽창재 20 내지 29 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량%, 실리케이트 급결제 3 내지 7 중량%인 것이 바람직하고, 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 모재료로서 하는 균열치유 환의 조성은 고로슬래그 미분말 21.5 내지 27.5 중량%, 플라이애시 21.5 내지 27.5 중량%, CSA계 팽창재 20 내지 29 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량% 및 급결제 3 내지 7 중량%인 것이 바람직하다.
여기서, 반응성 제어능력 극대화를 위한 재료의 구체적인 성상은 다음과 같다. 즉, 상기 고로슬래그 미분말은 밀도가 2.5 내지 3 g/㎤ 및 분말도가 4,000 내지 10,000 ㎠/g이고, 상기 플라이애시는 밀도가 1.8 내지 2.1 g/㎤ 및 분말도가 3,000 내지 8,000 ㎠/g이고, 상기 CSA계 팽창재는 밀도 2.7 내지 3 g/㎤, 분말도 2,500 내지 7,000 ㎠/g 및 CaO의 함량이 48 내지 53 중량%이고, 상기 수산화칼슘 미분말은 순도가 98% 이상이고, 상기 알코올은 농도 80 내지 99 %(v/v)의 메틸 알코올이 가장 바람직하고, 상기 급결제는 밀도 1.1 내지 1.4 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)가 가장 바람직한 것으로 확인되었다.
본 발명에서 상기 균열치유 환의 제조는 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와 CSA계 팽창재 및 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화되는 과정을 거쳐 수행된다.
즉, 본 발명에서 균열치유 환의 제조는 (a) 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 제환기 팬에 투입하여 회전-혼합 시키는 단계; (b) 알코올을 분사하여 환(丸)의 형태로 응집된 재료를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 환 형태의 재료 표면에 급결제를 분무 및 경화시키는 단계;를 포함하여, 균열치유 환을 포함하는 모르타르가 콘크리트 배합 과정에서는 단시간 내에 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 시멘트계 무기재료의 수화 반응이 효과적으로 유도되도록 하는 성질을 갖는 균열치유 환을 용이하게 제조할 수 있도록 한다.
이때 제조되는 균열치유 환의 크기는 평균직경이 0.5 내지 5 mm일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 2 mm일 수 있다.
상기 박테리아 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함한다.
박테리아 재료를 포함하는 균열치유 환은 콘크리트 배합 시 혼합 타설 후 콘크리트에 균열이 발생하게 되면 환을 구성하는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료가 균열 발생 부위에 수분 유입 시 생체광물 형성 반응을 통해 균열 부위를 치유한다.
여기서, 상기 균열치유 환은 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함함으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 함께 균열 발생 부위에서 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 통해 복합적인 균열 치유도 가능하다.
이러한 균열치유 환은 환의 제조 과정에서 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화됨으로써, 콘크리트 구조체의 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하여 모르타르 형태로 충진된 후 콘크리트 배합 시 미반응성, 즉, 콘크리트 배합 과정에서 단시간 내에는 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 알코올 및 급격제에 의한 응집력이 약화되어 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 환 형태의 응집체 표면이 쉽게 박리 또는 붕괴됨으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.
이와 같이 콘크리트 배합 시에는 박테리아와 무기재료의 미반응성을 유지하고 이후 콘크리트 균열 시에는 박테리아의 효과적인 생체광물 형성 반응과 무기재료의 효과적인 수화 반응을 구현하는, 반응성이 제어되도록 하는 균열치유 환의 성분 조합은 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하는 것이 바람직한 것으로 확인되었고, 이때 반응성 제어능력을 극대화하기 위해서는 고로슬래그 미분말 16.5 내지 23.5 중량%, 플라이애시 16.5 내지 23.5 중량%, CSA계 팽창재 5 내지 10 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량%, 급결제 3 내지 7 중량% 및 박테리아가 고정된 재료 5 내지 10 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있다.
여기서, 반응성 제어능력 극대화를 위한 재료의 구체적인 성상은 다음과 같다. 즉, 상기 고로슬래그 미분말은 밀도가 2.5 내지 3 g/㎤ 및 분말도가 4,000 내지 10,000 ㎠/g이고, 상기 플라이애시는 밀도가 1.8 내지 2.1 g/㎤ 및 분말도가 3,000 내지 8,000 ㎠/g이고, 상기 CSA계 팽창재는 밀도 2.7 내지 3 g/㎤, 분말도 2,500 내지 7,000 ㎠/g 및 CaO의 함량이 48 내지 53 중량%이고, 상기 수산화칼슘 미분말은 순도가 98% 이상이고, 상기 알코올은 농도 80 내지 99 %(v/v)의 메틸 알코올이 가장 바람직하고, 상기 급결제는 밀도 1.1 내지 1.4 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)가 가장 바람직한 것으로 확인되었다.
또한 본 발명에서 박테리아 고정을 위한 다공체 재료로는 다공성의 양이온 교환 능력이 우수한 다공성 재료가 사용될 수 있으며, 예컨대, 팽창질석, 우레탄, 펄라이트 및 히드로겔로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있고, 바람직하게는 팽창질석이 사용될 수 있다. 상기 팽창질석의 경우 고정화 효율 극대화를 위해 밀도가 0.2 내지 0.3 g/㎤인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 제시된 박테리아 고정을 위한 재료들은 재료 표면에 존재하는 교환성 양이온(Mg2+, Ca2+ 등)에 의하여 유기물을 흡착하는 성질이 있어 박테리아 및 박테리아 생장에 필요한 유기성 영양분(배지 성분)을 흡수한다. 또한 pH가 6 내지 9로서 미생물이 생장하기 위한 최적 환경 조성에 가장 이상적인 재료이다.
상기 다공체 재료를 이용한 박테리아의 흡착에는 컨테이너에서 침지 공정이 이용될 수 있고, 침지 공정에서 박테리아의 최적 흡수 효율을 위해서는 박테리아 배양액 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 내지 20 중량부 함량으로 다공체 재료가 완전히 침지되도록 수행될 수 있다.
또한 상기 침지 공정은 음압 조건에서 수행될 수 있다. 침지 공정이 음압 조건에서 수행됨으로써 다공체 재료 내부에 존재하는 공기들이 빠져나오면서 박테리아 배양액이 고정화 재료 안으로 용이하게 침투, 즉, 고정화 재료에 박테리아뿐 아니라 다량의 수분과 배지 영양분이 포함될 수 있게 된다.
상기 음압 조건은 1 내지 50 torr, 바람직하게는 10 내지 30 torr의 음압을 10 내지 100분, 바람직하게는 20 내지 50분 동안 가하는 방식으로 적용될 수 있다. 이때, 습도는 50 내지 70 %RH 및 온도는 10 내지 30℃를 유지하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 컨테이너에 박테리아 배양액을 투입 및 다공체 재료를 침지시키고 음압 조건에서 박테리아 배양액을 고정화하되, 상기 컨테이너 하부에 구비된 회전팬을 구동시킴으로써 배양액에 투입되어 부유될 수 있는 고정화 재료의 교반을 통해 박테리아와 배양액 영양요소가 고르게 혼합 및 고정화되도록 할 수 있다.
상술한 음압 교반형 고정화 방법에 사용되는 박테리아로서 음압 교반 조건에서 상기 다공체 재료를 이용한 침지 과정에 적합한 박테리아라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum)이 음압 교반 조건에서 다공체 재료를 이용한 침지 과정에 사용될 경우, 이를 이용하여 균열치유 환을 제조하고, 콘크리트 배합 및 경화 후 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 박테리아의 생체광물 형성 반응이 효과적으로 구현됨을 확인하였다.
여기서, 본 발명에서는 상기 박테리아의 최적 배양환경을 조성하기 위하여 특수한 배지 조성에 대해 연구한 결과, 상기 스핑고박테리움 멀티보룸(Sphingobacterium multivorum)은 정제수 1 ℓ 기준으로 효모 추출물(Yeast extract) 0.05 내지 1 g, 펩톤(Peptone) 1 내지 10 g 및 요소(urea) 10 내지 30 g을 포함하는 배지에서 pH 5 내지 9, 5 내지 50℃ 환경의 인큐베이터에서 108 내지 1010 cells/㎖의 농도로 배양되는 것이 이상적인 것을 확인하였다.
본 발명에서 상기 균열치유 환의 제조는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘을 포함하는 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화되는 과정을 거쳐 수행된다.
즉, 본 발명에서 박테리아 재료 기반의 균열치유 환의 제조는 (a) 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 제환기 팬에 투입하여 회전-혼합 시키는 단계; (b) 알코올을 분사하여 환(丸)의 형태로 응집된 재료를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 환 형태의 재료 표면에 급결제를 분무 및 경화시키는 단계;를 포함하여, 균열치유 환이 콘크리트 배합 과정에서는 단시간 내에 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 무기재료의 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 시멘트계 무기재료의 수화 반응이 효과적으로 유도되도록 하는 성질을 갖는 균열치유 환을 용이하게 제조할 수 있도록 한다.
이때 제조되는 균열치유 환의 크기는 평균직경이 0.5 내지 5 mm일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 2 mm일 수 있다.
상기 고 흡수성 섬유 기반 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제 및 나일론(Nylon) 섬유를 포함한다.
박테리아 재료와 함께 나일론 섬유를 포함하는 균열치유 환은 콘크리트 배합 시 혼합 타설 후 콘크리트에 균열이 발생하게 되면 환을 구성하는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료가 균열 발생 부위에 수분 유입 시 생체광물 형성 반응을 통해 균열 부위를 치유함과 더불어, 환(丸) 표면에는 나일론 섬유가 부착되어, 나일론 섬유는 균열이 발생되는 콘크리트 계면과 균열치유 환 사이의 부착력을 부여하여, 균열의 진전을 최소화 하고 균열 치유 수화물이 콘크리트 계면에서 고르게 분산될 수 있도록 가교 역할, 즉, 균열폭 제어의 기능을 한다.
여기서, 상기 균열치유 환 역시, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함함으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 함께 균열 발생 부위에서 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 통해 복합적인 균열 치유도 가능하다.
이러한 균열치유 환은 환의 제조 과정에서 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되고, 이때 나일론 섬유를 투입·혼합시켜 표면에 나일론 섬유가 부착된 환 형태로 경화됨으로써, 콘크리트 구조체의 시멘트 복합재료와 동일한 성질의 무기재료를 기반으로 하여 모르타르 형태로 충진된 후 콘크리트 배합 시 미반응성, 즉, 콘크리트 배합 과정에서 단시간 내에는 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 알코올 및 급격제에 의한 응집력이 약화되어 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 환 형태의 응집체 표면이 쉽게 박리 또는 붕괴됨으로써 박테리아의 생체광물 형성 반응과 시멘트계 무기재료의 수화 반응을 효과적으로 유도하고, 균열의 진전을 최소화 및 균열 치유 수화물이 콘크리트 계면에서 고르게 분산되도록 할 수 있게 된다.
이와 같이 콘크리트 배합 시에는 박테리아와 무기재료의 미반응성을 유지하고 이후 콘크리트 균열 시에는 박테리아의 효과적인 생체광물 형성 반응과 무기재료의 효과적인 수화 반응을 구현하는, 반응성이 제어되도록 하는 것과 함께, 효과적인 균열폭 제어의 기능이 발휘되도록 하는 균열치유 환의 성분 조합은 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제 및 나일론(Nylon) 섬유를 포함하는 것이 바람직한 것으로 확인되었고, 이때 반응성 제어능력 및 균열폭 제어능력을 극대화하기 위해서는 고로슬래그 미분말 16.5 내지 23.5 중량%, 플라이애시 16.5 내지 23.5 중량%, CSA계 팽창재 5 내지 10 중량%, 수산화칼슘 미분말 3 내지 12 중량%, 알코올 17 내지 23 중량%, 급결제 3 내지 7 중량%, 박테리아가 고정된 재료 3 내지 8 중량% 및 나일론 섬유 1 내지 3 중량%의 조성을 갖도록 할 수 있다.
여기서, 반응성 제어능력 및 균열폭 제어능력의 극대화를 위한 재료의 구체적인 성상은 다음과 같다. 즉, 상기 고로슬래그 미분말은 밀도가 2.5 내지 3 g/㎤ 및 분말도가 4,000 내지 10,000 ㎠/g이고, 상기 플라이애시는 밀도가 1.8 내지 2.1 g/㎤ 및 분말도가 3,000 내지 8,000 ㎠/g이고, 상기 CSA계 팽창재는 밀도 2.7 내지 3 g/㎤, 분말도 2,500 내지 7,000 ㎠/g 및 CaO의 함량이 48 내지 53 중량%이고, 상기 수산화칼슘 미분말은 순도가 98% 이상이고, 상기 알코올은 농도 80 내지 99 %(v/v)의 메틸 알코올이 가장 바람직하고, 상기 급결제는 밀도 1.1 내지 1.4 g/㎤의 실리케이트계 액상 급결제로서 규산소다(Na2SiO2ㆍnH2O)가 가장 바람직하고, 상기 나일론 섬유는 직경 0.001 내지 0.02 mm, 길이 0.01 내지 1 mm, 탄성계수 5,000 내지 30,000 MPa, 밀도 1.05 내지 1.3 g/㎤ 및 흡수율 2.5 내지 10 중량%인 것이 가장 바람직한 것으로 확인되었다.
본 발명에서 고 흡수성 섬유 기반의 균열치유 환의 제조는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시와, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘을 포함하는 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무 후 나일론 섬유가 투입 및 혼합되어 환 형태로 경화되는 과정을 거쳐 수행된다.
즉, 본 발명에서 균열치유 환의 제조는 (a) 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, CSA계 팽창재 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 제환기 팬에 투입하여 회전-혼합 시키는 단계; (b) 알코올을 분사하여 환(丸)의 형태로 응집된 재료를 제조하는 단계; (c) 환 형태로 응집된 재료 표면에 나일론 섬유를 흩뿌려 혼합하는 단계; 및 (d) 재료 표면에 급결제를 분무 및 경화시키는 단계; 를 포함하여, 균열치유 환이 콘크리트 배합 과정에서는 단시간 내에 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 무기재료의 수화 반응이 억제되고, 고화 후 콘크리트 구조체에서 장시간이 경과한 후에는 콘크리트의 균열 발생 부위에서 수분 유입 시 박테리아의 생체광물 형성 반응 및 시멘트계 무기재료의 수화 반응이 효과적으로 유도되도록 하고, 균열의 진전을 최소화 및 균열 치유 수화물이 콘크리트 계면에서 고르게 분산되도록 하는 성질을 갖는 균열치유 환을 용이하게 제조할 수 있도록 한다.
본 발명에서 상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 제조된 환 형태의 재료를 직접 모르타르 배합에 사용할 수 있으나, 더블 캡슐에 충진된 형태로 사용할 수도 있다.
더블 캡슐 제작을 위한 외피 캡슐 재료로서 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 히프로멜로오스(Hypromellose, HPMC) 50 내지 60 중량부, 정제수 1 내지 2.5 중량부를 혼합하여 제작된 재료가 이용될 수 있다. 캡슐의 내부 부피는 0.5 내지 1 ㎖일 수 있다. 더블 캡슐 제작에 사용되는 외피 캡슐은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 수분과 접촉될 경우 접촉 시간에 따라 다양한 온도 환경(20℃ 내지 40℃)에서 30분 이내에 완전 용해되는 특징을 갖는다.
침지 시간 (분) 물 온도
20℃ 30℃ 40℃
0
10
20
30 - -
이에 따라 외피 캡슐은 도 7과 같이, 단위수량 160 kg/㎥ 및 플로우 150 mm 수준의 모르타르 배합에 투입될 경우(도 7(a) 참조) 경화 후 재령 1일에서 외피 캡슐이 용해되어(도 7(b)에서 외부 캡슐이 보이지 않음) 내부 투입 재료가 표면 손상 없이 콘크리트 내부 공극에 분포하게 된다.
무기계 재료가 내입된 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부에 1 mm 이하의 입경으로 제작된 무기계 균열치유 환을 0.30 내재 0.45 g 투입할 수 있고, 박테리아 재료가 내입된 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부에 1 mm 이하의 입경으로 제작된 생체광물형성 박테리아 재료 기반 균열치유 환을 0.25 내지 0.40 g 투입할 수 있고, 하이브리드 재료가 내입된 더블 캡슐의 경우 외피 캡슐 내부로 무기계 환 및 박테리아 기반 환이 혼합 투입되며, 그 투입 중량은 각각 0.15 내지 0.22 g 및 0.13 내지 0.20 g 일 수 있다. 하이브리드 더블 캡슐의 경우 콘크리트 균열 발생 부위에서 무기계 재료의 수화 반응에 의한 균열치유와 박테리아의 생체광물형성 작용을 통한 균열치유 효과를 동시에 기대할 수 있다. 도 8에서는 실제 제작된 무기계 균열치유 환이 내입된 더블 캡슐의 모습을 나타내고 있다.
상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르의 충진은 상기 방사형 띠에 대응되는 형상을 갖는 몰드를 이용하여 수행될 수 있으며, 도 9 내지 도 12에서는 본 발명에서 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르의 충진 과정을 나타내고 있다.
균열치유 환 또는 더블 캡슐을 적용하기 위한 모르타르의 혼합 조성은 물 10 내지 20% 중량%, 시멘트 30 내지 40% 중량%, 5 mm 이하의 입경을 갖는 부순모래 30 내지 40% 중량%, 균열치유 환 또는 더블캡슐 5 내지 10% 중량%인 것이 바람직하다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 배합이 완료된 균열치유 환(P) 또는 더블 캡슐(DC) 모르타르(M)는 방사형 스트립 내부, 즉, 방사형 띠(130)와 바닥판(110) 사이에 충진하기 위한 몰드(200)를 설치(도 9 및 도 10 참조)한 후 모르타르 타설(도 11 및 도 12 참조)하며, 약 2일간 항온·항습의 환경에서 양생을 실시할 수 있다. 양생이 완료된 균열치유 환 크랙다운 스트립(100)은 외형 몰드(200)를 제거한 이후 즉시 개구부 코너(10)에 설치 가능하다. 도 13 및 도 14에서는 균열치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립 제작품이 설치된 모습을 나타내고 있다. 스트립 코너 방사형 하(下)판에 타설된 균열치유 환 모르타르는 개구부에 설치된 후 타설되는 콘크리트와 동일한 성질의 재료로서 건조수축 및 체적변화에 의한 표면 균열 발생 시 일체 거동하며, 발생 균열 부위에서 균열치유 환의 노출 및 수분 유입에 의한 균열치유 성능의 활성을 유도하게 된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 크랙다운 스트립이 설치된 개구부를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 크랙다운 스트립(100)은 균열이 집중적으로 발생하는 개구부 주위의 코너에 설치됨으로써 콘크리트 건조수축에 의한 콘크리트 표면에서부터 발생하는 사인장 균열을 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 크랙다운 스트립(100)은 개구부 및 벽체에 수직으로 고정되거나, 수평 철근에 쉽게 고정될 수 있고, 개구부 주위 네 모서리에 설치됨으로써 사인장 균열 등을 제어하고 간편한 시공을 통해 시공성을 향상시킬 수 있다.
더불어 상기 크랙다운 스트립(100)은 예컨대, 지하 주차장 기둥 4 모서리 주변에서 설치되어 기둥 모서리에서의 응력집중에 의한 균열 진전을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 크랙다운 스트립(100)은 방사형 띠를 포함하고, 특정 형상으로 형성됨으로써, 개구부 모서리(10)에 쉽게 안착되고, 철근 콘크리트 구조물의 균열을 방지하고, 경사방향의 균열 진전을 제어하고, 사인장 균열 방지에 따른 건축물의 미관을 향상시키고, 철근의 부식을 방지하며 콘크리트 구조물의 내구성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 방사형 띠 내부에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진되도록 함으로써, 철근콘크리트 구조물의 균열부위 치유에 의한 내구성이 향상되고, 콘크리트 내부에 투입되는 균열치유 재료의 안전성이 확보되고, 철근콘크리트 구조물의 유지관리 효율성이 향상된 크랙다운 스트립을 제공할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 크랙다운 스트립 110 : 바닥판
111 : 절곡부 120 : 돌출판
121 : 제1 콘크리트 유입공 130 : 방사형 띠
131 : 제2 콘크리트 유입공 10 : 개구부 코너
P : 균열치유 환 DC : 더블 캡슐
M : 모르타르

Claims (8)

  1. 철근 콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 크랙다운 스트립으로서,
    'ㄱ' 형상으로 절곡부가 상기 개구부 코너에 안착되는 바닥판;
    상기 바닥판의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판; 및
    상기 돌출판과 상기 바닥판의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판의 상면에 연결되는 방사형 띠;
    를 포함하되,
    상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진되고,
    상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하되, 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, 상기 CSA계 팽창재 및 상기 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화된 크랙다운 스트립.
  2. 철근 콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 크랙다운 스트립으로서,
    'ㄱ' 형상으로 절곡부가 상기 개구부 코너에 안착되는 바닥판;
    상기 바닥판의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판; 및
    상기 돌출판과 상기 바닥판의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판의 상면에 연결되는 방사형 띠;
    를 포함하되,
    상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진되고,
    상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올 및 급결제를 포함하되, 상기 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와, 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, 상기 CSA계 팽창재 및 상기 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되어 환 형태로 경화된 크랙다운 스트립.
  3. 철근 콘크리트 구조물의 개구부 코너에 설치되는 크랙다운 스트립으로서,
    'ㄱ' 형상으로 절곡부가 상기 개구부 코너에 안착되는 바닥판;
    상기 바닥판의 하단부 일단에서 타단까지 수직 방향으로 돌출되어 형성된 돌출판; 및
    상기 돌출판과 상기 바닥판의 상단 사이에 위치하고, 양 끝단이 상기 바닥판의 상면에 연결되는 방사형 띠;
    를 포함하되,
    상기 방사형 띠와 상기 바닥판 사이에 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료가 함유된 모르타르가 충진되고,
    상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료, 고로슬래그 미분말 또는 플라이애시, CSA계 팽창재, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말, 알코올, 급결제 및 나일론(Nylon) 섬유를 포함하되, 상기 생체광물 형성능을 갖는 박테리아가 다공체에 고정된 재료와, 상기 고로슬래그 미분말 또는 플라이 애시, 상기 CSA계 팽창재 및 상기 수산화칼슘(Ca(OH)2) 미분말을 포함하는 무기재료의 응집체에 알코올 및 급결제가 순차적으로 분무되고, 상기 나일론(Nylon) 섬유가 혼합되어 표면에 부착된 형태로 경화된 크랙다운 스트립.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출판은 'ㄱ' 형상이되, 절곡부의 외측이 곡면이고, 다수의 제1 콘크리트 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사형 띠는 장방형의 곡면체로 다수의 제2 콘트리트 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랙다운 스트립은 폴리프로필렌계 경량합성수지 및 재생합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 균열치유 기능이 구비된 환 형태의 재료는 더블 캡슐에 충진된 것을 특징으로 하는 크랙다운 스트립.
  8. 삭제
KR1020210057299A 2021-05-03 2021-05-03 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립 KR102571316B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057299A KR102571316B1 (ko) 2021-05-03 2021-05-03 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057299A KR102571316B1 (ko) 2021-05-03 2021-05-03 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220150064A KR20220150064A (ko) 2022-11-10
KR102571316B1 true KR102571316B1 (ko) 2023-08-25

Family

ID=84045449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210057299A KR102571316B1 (ko) 2021-05-03 2021-05-03 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102571316B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145158A (ja) * 1998-11-10 2000-05-26 Nishimatsu Constr Co Ltd コンクリート構造物のひび割れ補修方法
KR101613702B1 (ko) * 2014-12-09 2016-04-19 주식회사 종합건축사사무소가람건축 개구부 주변의 초기 사인장 균열방지용 응력분산 곡면판
KR101746220B1 (ko) * 2016-11-11 2017-06-23 주식회사 평강산업개발 습식시공이 가능한 내진보수보강용 콘크리트 구조물 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강 내진공법
KR101779935B1 (ko) * 2016-06-29 2017-09-19 경기대학교 산학협력단 박테리아 슬라임 기반 콘크리트 보호 코팅재 개발

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02134227U (ko) * 1989-04-15 1990-11-07
US8726600B1 (en) * 2010-07-08 2014-05-20 Paul W. Schmitz Concrete crack inhibiting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145158A (ja) * 1998-11-10 2000-05-26 Nishimatsu Constr Co Ltd コンクリート構造物のひび割れ補修方法
KR101613702B1 (ko) * 2014-12-09 2016-04-19 주식회사 종합건축사사무소가람건축 개구부 주변의 초기 사인장 균열방지용 응력분산 곡면판
KR101779935B1 (ko) * 2016-06-29 2017-09-19 경기대학교 산학협력단 박테리아 슬라임 기반 콘크리트 보호 코팅재 개발
KR101746220B1 (ko) * 2016-11-11 2017-06-23 주식회사 평강산업개발 습식시공이 가능한 내진보수보강용 콘크리트 구조물 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강 내진공법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220150064A (ko) 2022-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113929390B (zh) 一种环保绿色混凝土及其制备方法
KR102643249B1 (ko) 탄산화 및 염해 저항성이 향상된 균열 자기치유 보수 모르타르의 제조 방법
CN103304255A (zh) 一种创新的阻燃防水防霉防辐射保温浆料及制品
CN111362637B (zh) 水泥基电线杆
CN104926240A (zh) 一种高耐久复合路缘石及其制备方法
KR102416222B1 (ko) 균열 폭 제어의 기능을 갖는 고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환 및 이의 제조방법
CN114873965B (zh) 一种改善新老混凝土结合面耐久性的接缝砂浆
CN113511870A (zh) 一种固废基海工修复材料及其制备方法
KR102571316B1 (ko) 콘크리트 구조물의 개구부 코너에서 발생하는 사인장 균열 방지 및 균열 치유를 위한 균열 치유 환을 포함하는 크랙다운 스트립
CN100467809C (zh) 轻骨料钢丝网增强混凝土预制件及其制备方法
KR101894359B1 (ko) 내부식성 흄관 및 그것의 제조 방법
KR102481342B1 (ko) 구조물의 시공 이음부의 누수 및 하자 방지를 위한 균열 자기치유 줄눈 보수재의 제조 및 시공방법
KR102416220B1 (ko) 콘크리트 균열 치유를 위한 시멘트계 무기재료를 이용한 환의 제조방법
KR102447271B1 (ko) 생분해막 코팅 자기치유 환의 제조방법
KR101763664B1 (ko) 내부식성 맨홀블록 및 그것의 제조 방법
CN113185232B (zh) 一种硅塑保温材料的制备方法
KR20230051034A (ko) 콘크리트 균열의 자기치유 더블 캡슐 기술
KR102593606B1 (ko) 다층토 차수 및 보강을 위한 균열 자기치유 그라우트재의 제조 및 시공공법
KR102416221B1 (ko) 콘크리트 균열 치유를 위한 박테리아 재료를 이용한 환의 제조방법
CN108240066A (zh) 一种改进型建筑用保温混凝土板及其制备方法
CN107140893B (zh) 一种装饰板
KR101758623B1 (ko) 내부식성 암거블록 및 그것의 제조 방법
RU2406710C2 (ru) Пенобетон
CN115716727B (zh) 一种轻质墙材及其制备方法
CN115974483B (zh) 一种掺入清水粉的镜面清水混凝土及其施工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant