KR20020043537A - 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음처리공법 및그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축(伸縮)작용을 가지는 콘크리트 구조물에 지수(누수방지) 기능이 함께 요구되는 정수지, 배수지를 비롯한 각종 배수로 등의 신축 이음부를 신축(新築)하거나 보수할 때 보다 신속, 간단하면서도 견고하게 시공/보수 처리될 수 있음은 물론 특히, 그 구조물의 신축현상에 따른 변위에 즉각적이고도 효과적으로 대응하여 의도하는 완벽한 지수의 기능이 장구한 수명으로 보존될 수 있도록 하는 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음처리공법 및 그 장치에 관한 것이다.

즉, 콘크리트 구조물 신축이음부(10) 사이틈(20)의 하측에 급결지수몰탈(21)와 그 상단으로 백업제(22), 충진제(23)가 각각 구비하는 한편, 상기 구조물의 양측 상단에 각각 확보된 단면공간(10)에는 신구접착제(11)가 도포 형성함과 동시에 보수용 몰탈(12)과 접착용 에폭시(13)를 각각 도포 형성시키되, 상기 접착용 에폭시(13) 사이에 신축패드(15)을 펼쳐 그 구조물 사이틈(20)을 막아 누수를 방지할 수 있도록 고정한 다음 상기 신축패드(15)에 손상이 가해지지 않도록 완벽한 보호와 마감구조의 견고성을 위해 부수용 몰탈(14)를 메워 단면공간(10)을 마감처리 하는 한편, 상기 사이틈(20)의 상단에는 충진제(24)를 충진시켜 완성하는 것이다.

Description

지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음 처리공법 및 그 장치{the processing way and its device for an expansion joint of concrete construction which is required to the water stop function}

본 발명은 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축(伸縮)이음처리공법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 신축(伸縮)작용을 가지는 콘크리트 구조물에 지수(누수방지) 기능이 함께 요구되는 정수지, 배수지를 비롯한 각종 배수로 등의 신축 이음부를 신축(新築)하거나 보수할 때 보다 신속, 간단하면서도 견고하게 시공/보수 처리될 수 있음은 물론 특히, 그 구조물의 신축(온도, 계절 등의 변화로 인한 구조물의 팽창, 수축 현상)현상에 의한 변위에 즉각적이고도 효과적으로 대응하여 의도하는 완벽한 지수의 기능이 장구한 수명으로 보존될 수 있도록 하는 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음처리공법 및 그 장치에 관한 것이다.

통상적으로 정수지나 배수지 및 각종 배수로 등의 콘크리트구조물 신축이음부 처리는 도 1에서 도시된 바와 같이 P, V , C 재질 등으로 된 지수판을 양측 콘크리트 구조물 사이 중단부에 상호 물림/연결되게 매설하여 지수(누수방지)처리 되도록 한 다음 상, 하 틈새공간에 실란트, 콜크 등으로 마감처리 하는 것이 일반적인 방법인데,

이와 같은 방법으로 콘크리트 구조물의 신축이음부를 처리하게 되면 그 처리당시에는 지수처리가 완벽할 수는 있겠지만 일정기간이 지나면 계절의 변화, 온도변화 등의 자연현상으로 그 구조물의 신축(팽창과 수축) 현상시 상기 매설된 지수판이 신축기능을 갖고있지 않기 때문에 그 변위에 견디지 못하고 파손, 절단, 균열과 같은 결함이 발생되어 얼마 지나지 않아 다시 보수처리 시공을 해주어야 하는 등 많은 문제점이 있어왔다.

이를 보완하기 위하여 그 구조물 신축이음부간 표면에 신축기능을 가진 고무 등과 같은 재질의 방수지를 외부에 노출상태로 고정하여 사용하기도 하였는데, 이는 그 구조물의 신축작용에는 대응될 수 있었으나 외부와 노출된 상태이기 때문에 여타한 요인으로 인하여 손상을 입게되고, 또 자외선에 의해 변질되는 등 오랜수명을 갖지 못하여 위와 같은 동일한 문제점을 유발시킨다.

이러한 문제점은 수시로 보수가 이루어 져야 함으로 막대한 인력, 시간, 경비 등의 손실을 감수하여야 할뿐 아니라 노수로 인해 물의 낭비는 배제하더라도 그 구조물에 막대한 손상을 입히게 됨으로 구조물의 수명단축에 직접적인 원인으로 작용하여 막대한 예산 낭비를 초래한다.

그 외에도 도 2에서 도시된 바와 같이 구조물의 상면 양측에 일정거리 슬라이드 이동될 수 있도록 하는 슬라이드홈에 기초볼트로 지수판(금속판을 주로 사용됨)을 고정시켜 계절변화 등에 따른 구조물의 팽창 또는 수축시 그에 대응되도록 하는 위 문제점을 보완하기 위한 다양한 방법들이 시도되기도 하였으나 이 또한 시간이 지나면서 틈이 발생하여 누수를 완벽하게 방지하지 못하는 등 아직까지 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이라 이의 해결이 시급한 실정이다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 일소하기 위하여 안출한 것으로서, 배수지나 정수지 등과 같이 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물을 신축할 때 그 신축 이음부의 신규처리 또는 구조물에 균열이나 파손 등의 결함이 발생한 부분(결함이 발생한 어느 한 부분 또는 결함이 발생한 연결부 등)의 보수시 보다 간단하면서도 견고하게 처리될 수 있도록 함은 물론 그 구조물의 신축현상으로 인한 변위에 적절하게 대응하는 가운데 누수의 기능이 장구한 수명으로 보존될 수 있게 하여 누수 및 부적절한 신축대응으로 인해 발생될 수 있는 여타한 피해를 최소화할 수 있는 새로는 신축이음처리공법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

도 1은 종래의 방수처리 방법을 나타낸 예시도

도 2는 종래의 또 다른 방수처리 방법을 나타낸 예시도

도 3는 본 발명의 바람직한 일실시예을 보인 예시도

도 4와 도 5, 도 6은 본 발명의 방수처리 순서를 나타낸 공정도

도 7는 본 발명의 방수처리 공법이 적용될 수 있는 배수로의 예시도

도 8은 본 발명의 방수처리 공법이 적용될 수 있는 정수지, 배수지 등의 바닥 또는 벽면의 예시도

□ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 □

A:신축이음부10:단면공간

11:신구접착제12,14:보수용 몰탈

13:접착용 에폭시15:신축패드

20:사이틈21:급결지수몰탈

22:백업제23,24:충진제

본 발명의 신축 이음부 처리공법은 지수의 기능이 요구되면서 신축의 현상을 갖는 콘크리트 구조물을 신규로 신축하거나 사용도중 결함(균열, 훼손, 파손, 크랙 등)이 발생하여 보수가 필요한 경우 그 구조물의 신축이음부(A)에 적용될 수 있을 뿐 만 아니라 경우에 따라서는 신축이음부(A)가 아니더라도 크랙, 균열 등의 결함이 발생하여 보수가 필요한 어떠한 부위라도 선택적으로 행해질 수 있는 공법으로서, 각 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 콘크리트 구조물 신축이음부(A)의 상단 양측에 일정 크기의 단면공간(10)을 마련한 다음 사이틈(20)의 하측에 급결지수몰탈(21)와 그 상단으로 백업제(22), 충진제(23)가 각각 구비하는 한편,

상기 구조물의 양측 상단에 각 확보된 단면공간(10)에는 신구접착제(11)를 도포 형성함과 동시에 보수용 몰탈(12)과 접착용 에폭시(13)를 도포 형성시키되,

상기 접착용 에폭시(13) 사이에 신축패드(15)을 접착하여 그 구조물 사이틈(20)을 막아 누수를 방지할 수 있도록 고정하고,

그 위에 부수용 몰탈(14)를 메워 신축패드(15)을 확실하게 보호함과 동시에 단면공간(10)을 견고하게 마감처리 되도록 한 후 상기 사이틈(20)의 상단에는 충진제(24)를 충진시켜 완성하였다.

이러한 구성을 가지는 신축이음장치는 하기와 같은 공법으로 처리되는데, 이를 구체적으로 살펴보면,

도 4와 도 5에서 도시된 바와 같이 신축이음부(A) 상단 양측에 일정크기의 단면공간(10)을 마련(보수의 경우에 컷팅기, 콘크리트 파쇄기 등으로 공간을 확보함)한 다음 콤프레셔를 이용한 고압수나 에어 등으로 이물질을 제거한다.

상기 이 물질제거가 완료되면 그 구조물의 신축이음부 사이틈(20)의 하단에 급결지수몰탈(21)을 고착시켜 용출수 발생을 저지한 후 상기 마련된 단면공간(10)의 치핑된 거친 바닥면에 몰탈 증강효과와 강력한 접착력을 보유한 바라에멀전 57(Barra Emulsion 57)로 된 신구접착제(11)를 도포함과 동시에 프라스틱 단섬유가 함유되고, Pre-mix된 복구용 특수 시멘트계 보수 모르터인 에마코 S88C의 보수용 몰탈(12)로 평탄작업을 한다.

한편, 상기 사이틈(20) 하측에 고착된 급결지수몰탈(21)의 상부에는 사이틈(20)의 폭에 약10~30% 큰 사이즈의 백업제(22)를 압입한 다음 그 백업제(22)의 상단에 코킹전용 폴리우레탄 레진계 조인트 실란트인 NP1재질의 충진제(23)를 기포가 생기지 않도록 조밀하게 충진한다.

그리고 상기 단면공간(10)의 바닥면에 평탄 작업된 보수용 몰탈(12)의 상단에 급속 경화제와 1:2비율로 혼합된 콘크레시브 1438와 같은 접착용 에폭시(13)를 헤라나 강솔붓 등을 이용하여 문질르면서 일정두께(3㎜이상 초과하지 않게)로 도포한 다음 그 상단에 인공합성고무인 하이파론(Masterflex 3000)고무 재질의 신축패드(15)를 양측에 걸쳐지게 펼쳐 고무헤라 등으로 문질러 접착시킨 후 그 위에 다시 접착용 에폭시(13)를 도포하여 표면을 마무리한다.

이때 상기 양측 구조물간 사이 걸쳐지게 고정되는 신축패드(15)의 중간부 즉, 양측 구조물간 걸쳐질 때 상기 사이틈(20)에 위치되는 부위에는 라운드형태로 약간 구부려지게 하여 향후 구조물의 팽창/수축시 보다 신축성 있게 대응할 수 있도록 하였다.

그리고 상기 접착용 에폭시(13)에 의하여 신축패드(15)를 고정시킨 다음 그 상단을 보수용 몰탈(14)로 상기 양측 단면공간(10)의 단면을 미장/마감처리 함과동시에 그 사이틈(20)의 상단에는 충진제(24)를 표면과 일치되게 충진하여 마감처리 완료한다.

상기한 처리공법에서 사용된 신구접착제(11)는 다양한 재료를 사용할 수도 있지만 바라에멀전 57(Barra Emulsion 57)이라는 명칭으로 스티렌과 부타디엔 중합체로 이루어진 수성의 에멀젼으로 방수성, 내마모성, 결합성을 증진시키기 위해 모르터나 콘크리트에 사용될 수 있는 것으로서, 특히 시멘트계와 조화성이 우수하여 시멘몰타르 증강제 및 접착제로서 신규 개발된 재료를 사용하였다.

그리고 상기 보수용 몰탈(12,14)은 물을 혼합하여 섞는 것만으로 즉시 사용 가능한 pre-mix된 단면복구용 특수시멘트계 보수 모르터로서, 그 내부에 프라스틱 단섬유가 함유하고 있기 때문에 종래와 같이 보강제 등을 중간에 매설키 위해 여러 공정을 거쳐 일정두께를 형성시키는 것에 비하여 한번에 처리될 수 있는 이점을 가진 에마코(Emaco) S88C을 사용하였다.

상기 충진제(23,24)는 1성분으로 이루어지고, 코킹전용 폴리우레탄 레진계 조인트 실란트로서, 내구성과 유연성 및 접착성이 우수하여 건설재료에 많이 사용되는 NP1을 사용하였다.

상기 접착용 에폭시(13)는 접착용으로 주로 사용되며, 2액형(2:1부피비율)의 에폭시 수지로서 독성이 없는 관계로 식수지의 구조물 보수에 사용하여도 무방한 콘크레시브(Concresive) 1438를 사용하였다.

특히, 상기한 신축패드(15)는 일정두께의 패드 내지 시트 형태로서 신축성(신율:약400%)이 탁월하여 온도, 계절변화 등에 의한 구조물의 팽창/수축의 큰 움직임에 대한 대처능력이 탁월할 뿐 아니라 인장력이 우수하고, 변성이 거의 없어 장구한 수명을 유지하는 가운데 방수기능을 충실히 할 수 있는 특성을 갖진 재료로서 일명 마스터 플렉스 3000(Masterflex 300)이라 하기도 하지만 원재료명은 하이파론(HYPALON)고무 이다.

상기한 하이파론(HYPALON)고무는 폴리에칠렌, 산화황, 염소를 가하여 만든 특수 인공합성고무로서, 내화학성, 내약품성, 내후성, 방수성이 우수한 것으로 알려져 있다.

아울러 신축성이 약400%나 되는 우수한 신축능력을 가지고 있을 뿐만 아니라 일반적인 천연고무와 같이 자연환경의 변화시 취화되는 현상이 전혀발생되지 않고 영하30~150℃ 까지 광범위한 온도의 변화에도 견디며, 굳어져서 파열되는 등과 같은 문제도 전혀 발생되지 않는 등 뛰어난 내구성을 보유하고 있어 계절변화, 온도 등의 자연환경의 변화에도 아무런 영향 없이 재 기능을 충실히 발휘할 수 있는 우수한 소재이다.

이러한 기능을 가지는 상기 신축패드(15)는 신축이음부(A) 중하단부에 양측 구조물간 걸쳐지면서 사이틈(20)을 막아 1차적으로 누수를 방지하는 한편, 2차적으로는 그 구조물이 시간이 지나면서 자연현상에 의해 반복되는 신축작용(팽창,수축)과 변화되는 자연환경에도 그 기능을 잃지 않고 반영구적인 수명을 가질 수 있다.

아울러 상기 신축패드(15)는 상기 신축이음부의 상단 표면에 처리된 보수용 몰탈(12)과 이의 하단 접착용 에폭시(13) 사이에 접착, 고정되고, 신축이음부(A)의 사이틈(20)의 중하단부에 위치하면서 상, 하 충진제(23,24)에 의하여 외부와 노출되지 않는 상태에서 확실하게 보호되고 있기 때문에 외부적 영향까지 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같은 본 발명 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음부 처리공법은 시공이 우선 간단하여 저렴한 비용으로 짧은 시간에 시공이 이루어 질 수 있음은 물론 보다 견고하고도 확실한 지수기능을 가질 뿐 아니라 기온 및 계절변화로 인한 구조물 신축작용(팽창/수축)이나 급격한 온도변화에도 신축성이 무려 400%에 달하며, 탁월한 방수능력과 내구성을 가지는 신축패드의 역할로 구조물의 수명이 다할 때 재기능을 충실할 수 있음과 더불어 그 신축패드를 확실하게 보호되고 있기 때문에 그 수명은 거의 반영구적이다.

따라서 종래와 같이 콘크리트 구조물의 신축이음부 누수현상으로 많은 제반 경비를 들여 수시로 보수작업을 하는 문제점이 한번에 해소될 수 있고, 또 완벽하고도 견고하게 단면복구가 실시됨에 따라서 그 구조 또한 균열, 크랙, 파손 등의 결함 없이 오랜 수명을 보장하는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

Claims (3)

1. 콘크리트 구조물의 신축이음부(A) 상단 양측에 일정크기의 단면공간(10)을 마련한 다음 이물질을 제거을 제거하는 단계와;

   상기 신축이음부(A)의 사이틈(20) 하단에 급결지수몰탈(21)을 고착시켜 용출수 발생을 저지한 후 상기 마련된 단면공간(10)의 치핑된 거친 바닥면에 신구접착제(11)를 도포함과 동시에 보수용 몰탈(12)로 평탄작업을 하는 단계와;

   상기 사이틈(20) 하측에 고착된 급결지수몰탈(21)의 상부에는 사이틈(20)의 폭에 약10~30% 큰 사이즈의 백업제(22)를 압입한 다음 그 백업제(22)의 상단에 충제(23)를 기포가 생기지 않도록 조밀하게 충진하는 단계와;

   상기 단면공간(10)의 바닥면에 평탄작업된 보수용 몰탈(12)의 상단에 접착용 에폭시(13)를 일정두께(3㎜이상 초과하지 않게)로 도포한 다음 그 상단에 신축패드(15)를 양측에 걸쳐지게 접착시킨 후 그 위에 다시 접착용 에폭시(12)를 도포하여 상기 신축패드(15)를 완전 고정하는 단계와;

   그 상단을 보수용 몰탈(14)로 상기 양측 단면공간(10)의 표면을 미장/마감처리 함과 동시에 그 사이틈(20)의 상단에는 충진제(24)를 표면과 일치되게 충진하여 상기 신축패드(15)를 확실하게 보호하는 한편, 신축이음부 표면을 견고하고도 확실하게 마감처리 완료하는 것을 특징으로 하는 지수기능이 요구도는 콘크리트 구조물의 신축이음 처리공법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신축패드(15)는 인공합성고무인 하이파론(HYPALON)고무 재질인 것을 특징으로 한 지수 기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음 처리공법.
3. 콘크리트 구조물 신축이음부(10) 사이틈(20)의 하측에 급결지수몰탈(21)와 그 상단으로 백업제(22), 충진제(23)가 각각 구비하고,

   상기 구조물의 양측 상단에 각각 확보된 단면공간(10)에는 신구접착제(11)가 도포 형성함과 동시에 보수용 몰탈(12)과 접착용 에폭시(13)를 각각 도포 형성시키되, 상기 접착용 에폭시(13) 사이에 신축패드(15)을 구비시켜 누수를 방지할 수 있도록 고정한 다음 그 위에 부수용 몰탈(14)를 메워 단면공간(10)을 마감처리하며,

   상기 사이틈(20)의 상단에는 충진제(24)를 충진 형성될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 지수기능이 요구되는 콘크리트 구조물의 신축이음 처리장치.