KR20030040250A

KR20030040250A - 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법

Info

Publication number: KR20030040250A
Application number: KR1020030018511A
Authority: KR
Inventors: 김기태
Original assignee: 김기태
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-05-22
Also published as: KR100544059B1

Abstract

본 발명은 구조물의 단열 및 방수 보강공법에 관한 것으로, 신규 구조물 또는 기존 구조물의 표면을 강화하기 위하여, 프라이머와 우레탄폼, 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 구조물에 발생한 균열부를 보수하고, 방수와 단열 및 보수 · 보강을 이룰 수 있는 특징이 있다.

대상 구조물(10)의 단열 및 방수 · 보강공법을 살펴보면, 우선, 대상 구조물(10)의 표면에 프라이머층(12)을 형성하고, 그 상면에 우레탄폼층(13)을 형성하되, 20 ~ 30㎜의 두께로 발포시키며, 그 후, 폴리요소층(14)을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포한 다음, 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 대상 구조물(10)의 보강을 완료한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 콘크리트 구조물의 표면에 프라이머를 얇게 도포하고, 그 상면에 우레탄폼과 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 구조물에 발생한 균열부를 보수하고, 구조물의 방수 및 단열효과를 증대시키는 효과가 있다.

또한, 반드시 우레탄폼을 도포한 후, 그 표면에 폴리요소를 도포함으로써, 폴리요소층에 기포가 생성되지 않으며, 이로 인해 구조물의 수밀 및 방수효과가 일층 증대되는 또 다른 효과가 있다.

또한, 노후된 콘크리트 구조물의 경우에는, 그 표면에 프라이머를 도포한후, 유리섬유망 구조체를 포설한 다음, 그 상면에 우레탄폼과 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 노후 구조물의 강도를 증대시키는 또 다른 효과가 있다.

Description

구조물의 단열 및 방수 · 보강공법 { The method of reinforcement construction for adiabatic and waterproof structure }

본 발명은 구조물의 단열 및 방수 보강공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신규 구조물 또는 기존 구조물의 표면을 강화하기 위하여, 프라이머와 우레탄폼, 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 구조물에 발생한 균열부를 보수하고, 방수와 단열 및 보수 · 보강을 이룰 수 있는 공법에 관한 것이다.

일반적으로 신규 콘크리트 구조물의 경우에도 시공 후, 양생과정에서 발생하는 팽창열과 건조, 수축에 따라 콘크리트의 표면에는 미세한 균열부가 발생하게 되며, 특히 슬라브 바닥에 미세균열이 발생하게 되는 경우, 누수의 원인이 되는 등, 그 표면에는 필연적으로 방수처리를 행하여야 하며, 노후 콘크리트 구조물의 경우, 과다한 상재 하중이나 지반의 부등침하 또는 강한 수압에 의한 지속적인 작용력을 받게 되며, 외부의 온도 변화에 의하여 수축팽창을 반복함에 따라 구조적으로 취약한 부위로부터 균열이 발생하게 된다.

상기와 같이 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 되면 누수현상이 발생하며, 이를 장기간 방치할 경우, 구조물의 내력이 약해져서 결과적으로는 붕괴되는 문제점을 가지고 있다.

이를 방지하기 위하여 종래의 콘크리트 구조물의 균열부 보수 ·보강 공법으로는 구조물 표면에 불순물을 제거하고 그 표면에 직접 폴리요소를 도포하여 균열부 내로 침투되도록 하는 공법을 주로 사용하였다.

하지만, 상기와 같은 공법으로 시공하게 되면, 폴리요소가 콘크리트 내로 침투되는 과정에서 콘크리트 내부의 공기가 빠져 나와 폴리요소층에는 많은 기포가 발생되어 방수 효과를 달성하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 표면에 경질의 코팅층을 형성시키지 않으면, 자외선 및 열에 장시간 노출될 경우 급속도로 노화가 진행되고, 색상이 탈색되며, 결과적으로 방수 및 보수기능을 상실하는 또 다른 문제점이 있었다.

또한, 시공 시에는 대기와의 접하는 면의 온도 및 습도를 고려하여 시공해야 하는 번거로운 단점을 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 콘크리트 구조물의 표면에 프라이머(primer)를 얇게 도포하고, 그 상면에 우레탄폼(polyurethane foam)과 폴리요소(polyurea) 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 구조물에 발생한 균열부를 보수하고, 구조물의 방수 및 단열효과를 증대시킴을 목적으로 한다.

또한, 반드시 우레탄폼을 도포한 후, 그 표면에 폴리요소를 도포함으로써, 폴리요소층에 기포가 생성되지 않으며, 이로 인해 구조물의 수밀 및 방수효과가 일층 증대됨을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 노후된 콘크리트 구조물의 경우에는, 그 표면에 프라이머를 도포한후, 유리섬유망 구조체를 포설한 다음, 그 상면에 우레탄폼과 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 노후 구조물의 강도를 증대시킴을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 작업공정 순서도

도 2는 본 발명의 보강상태 단면도

도 3은 본 발명 제 2실시 예에 따른 작업공정 순서도

도 4는 본 발명 제 2실시 예에 따른 보강상태 단면도

도 5는 본 발명 제 3실시 예에 따른 작업공정 순서도

도 6은 본 발명 제 3실시 예에 따른 보강상태 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 대상 구조물 11 : 균열부

12 : 프라이머 12a : 유리섬유망 구조체

13 : 우레탄폼 14 : 폴리요소

15 : 세라믹 변성 수지 S1 : 프라이머 도포공정

S1' : 유리섬유망 구조체 포설공정 S2 : 우레탄폼 도포공정

S3 : 폴리요소 도포공정 S4 : 세라믹 변성수지 도포공정

이하 본 발명의 실시 예를 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 제 1실시 예에 따른 대상 구조물(10)에 적용된 보강공법의 공정도를 나타낸 것으로, 우선, 제 1공정은 대상 구조물(10)의 표면을 정리하고, 발포 및 무발포 우레탄 수지 등으로 균열부(11)를 충진한 후, 그 상면에 프라이머(12)를 도포하는 표면정리 및 프라이머 도포공정(S1)을 완료한다.

상기 프라이머(primer)(12)는 콘크리트 구조물(10)의 내부로 침투됨과 동시에 표면에 얇게 도포되어 대상 구조물(10) 표면의 표면 강도를 향상시키고, 이후에 도포되는 우레탄폼(13)과 대상 구조물(10) 표면과의 접착 친화력을 증가시키는 물질이다.

이 프라이머(12)는 대상 구조물(10) 표면에 도포되었을 때 화학적 또는 기계적 작용을 통하여 대상 구조물(10) 표면에 침투함으로써 대상 구조물(10)과 우레탄폼(13) 사이의 접착력을 향상시킬 뿐만 아니라 특히, 다공성 구조물인 대상 구조물(10) 내에서 발생되는 기포의 상승을 억제하고, 표면 강도를 향상시켜주는 역할을 한다.

그 후 행해지는 제 2공정은, 상기 도포 건조된 프라이머층(12) 상면에 우레탄폼(13)을 20 ~ 30㎜ 두께로 발포시켜서 도포하는 우레탄폼 도포공정(S2)을 완료한다.

상기 우레탄폼(13)은, 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)와 발포제, 촉매제 및 안정제 등의 구성 재료로 제작되어 작업현장에서 직접 발포시켜서 사용함으로써 시공이 간편하며, 피착물에 대한 접착성이 우수하고, 방수 및 단열 효과가 뛰어난 특징이 있다.

그 후, 제 3공정은, 상기 발포 접착된 우레탄폼층(13) 상면에 폴리요소(14) 또는 폴리 우레탄을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포하는 폴리요소 도포공정(S3)을 완료한다.

상기 폴리요소(14)는, 속경성 스프레이형 폴리요소(polyurea)로써, 디아민(diamine)과 디이소시아네이트(diisocyanate)의 2액형 탄성중합체로서, 대기 중의 습도에 영향을 받지 않고, 인장강도 및 내마모성이 뛰어난 특징이 있다.

그런 다음, 제 4공정은, 마지막 공정으로써 상기 도포 경화된 폴리요소층(14) 상면에 세라믹 변성 수지(15)를 도포하는 세라믹 변성 수지 도포공정(S4)을 완료한다.

상기 세라믹 변성 수지(15)는 상기 폴리요소층(14) 상면에 도포되되, 화학적으로 상호 밀착되어 콘크리트 구조물(10)의 표면을 일층 강화하고, 또한 열이나 빛에도 강한 저항성을 갖도록 하여 장기간 콘크리트 구조물(10)을 보호하도록 구성된다.

상기와 같은 공정으로 완성되는 제 1실시 예의 대상 구조물(10)은, 주로 신규 콘크리트 구조물에 적용되는 것이 바람직 한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 대상 구조물(10)의 보강상태를 살펴보면, 우선, 대상 구조물(10)의 표면을 정리하고 균열부(11)를 충진한 후 프라이머층(12)을 형성하고, 그 상면에 우레탄폼층(13)을 형성하되, 20 ~ 30㎜의 두께로 발포시키며, 그 후, 폴리요소층(14)을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포한 다음, 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 대상 구조물(10)의 보강을 완료한다.

한편, 도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 대상 구조물(10)의 보수 및 보강공법에 적용된 공정도를 나타낸 것으로, 상기 제 1실시 예의 보강공법과 대동소이하게 구성되어 있으나 특히, 표면정리 및 프라이머 도포공정(S1)을 거친 후, 유리섬유망 구조체 포설공정(S1')이 추가됨이 가장 큰 특징으로 한다. 이하 그 공정순서에 따라 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제 1공정은, 대상 구조물(10)의 표면을 정리하고, 발포 및 무발포 우레탄 수지를 사용하여 균열부(11)를 충진한 후, 그 상면에 프라이머(12)를 도포하여 표면의 접착력과 강도를 증대시키는 표면정리 및 프라이머 도포공정(S1)을 완료한다.

그런 다음, 상기 프라이머(12) 상면에 유리섬유망 구조체(12a)를 포설하는 유리섬유망 구조체 포설공정(S1')을 실시하며, 상기 사용되는 유리섬유망 구조체(12a)는, 용융한 유리를 지름이 5 ~ 20㎛ 정도의 섬유형태로 제작한 후, 망형태의 구조체로 제작한 것으로써, 단열 및 방음성이 우수하며, 인장강도가 강하고, 화학적 내구성이 강하여 부식되지 않는 특징이 있다.

그 후 행해지는 제 2공정은, 상기 포설된 유리섬유망 구조체(12a) 상면에 우레탄폼(13)을 20 ~ 30㎜ 두께로 발포시켜서 방수 및 단열 효과가 증대되도록 하는 우레탄폼 도포공정(S2)을 완료한다.

그런 다음, 제 3공정은, 상기 발포 접착된 우레탄폼층(13) 상면에 폴리요소(14) 또는 폴리 우레탄을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포하여 인장강도 및 내마모성을 증대시키는 폴리요소 도포공정(S3)을 완료한다.

마지막으로 제 4공정은, 상기 도포 경화된 폴리요소층(14) 상면에 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 표면을 일층 강화하는 세라믹 변성 수지 도포공정(S4)을 완료한다.

상기와 같은 공정으로 완성되는 제 2실시 예의 대상 구조물(10)은, 주로 노후 콘크리트 구조물에 적용되는 것이 바람직 한 것으로, 도 4에 도시한 바와 같이 대상 구조물(10)의 보강상태를 살펴보면, 우선, 대상 구조물(10)의 표면에 프라이머층(12)을 형성하고, 그 상면에 유리섬유망 구조체(12a)를 포설한 후, 우레탄폼층(13)을 형성하되, 20 ~ 30㎜의 두께로 발포시키며, 그런 다음, 폴리요소층(14)을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포한 후, 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 대상 구조물(10)의 보수 및 보강을 완료한다.

한편, 도 5는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 대상 구조물(10)의 보수 및 보강공법에 적용된 공정도를 나타낸 것으로, 상기 제 1실시 예의 보강공법과 대동소이하게 구성되어 있으나 특히, 표면처리 및 프라이머 도포공정(S1)에서, 균열부(11)의 충진과 프라이머(12)의 도포가 생략된 형태로 구성됨을 가장 큰 특징으로 한다. 이하 그 공정순서에 따라 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제 1공정은, 대상 구조물(10)의 표면을 정리하는 표면정리공정(S1)을완료한 후, 그 상면에 우레탄폼(13)을 20 ~ 30㎜ 두께로 발포시켜서 방수 및 단열 효과가 증대되도록 하는 제 2공정인 우레탄폼 도포공정(S2)을 완료한다.

그런 다음, 제 3공정은, 상기 발포 접착된 우레탄폼층(13) 상면에 폴리요소(14) 또는 폴리우레탄을 1 ~ 2㎜ 두께로 도포하여 인장강도 및 내마모성을 증대시키는 폴리요소 도포공정(S3)을 완료한다.

그 후 제 4공정은, 상기 도포 경화된 폴리요소층(14) 상면에 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 표면을 일층 강화하는 세라믹 변성 수지 도포공정(S4)을 완료한다.

상기와 같은 공정으로 완성되는 제 3실시 예의 대상 구조물(10)은, 주로 철제 구조물에 적용되는 것이 바람직하며, 도 6에 도시한 바와 같이, 대상 구조물(10)의 보강상태를 살펴보면, 대상 구조물(10)의 표면을 정리하고, 그 표면에 직접 우레탄폼층(13)을 형성하되, 20 ~ 30㎜의 두께로 발포시킨 다음, 폴리요소(14)를 1 ~ 2㎜ 두께로 도포한 후, 세라믹 변성 수지(15)를 도포하여 대상 구조물(10)의 보수 및 보강을 완료한다.

또한, 노후된 콘크리트 구조물의 경우에는, 그 표면에 프라이머를 도포한 후, 유리섬유망 구조체를 포설한 다음, 그 상면에 우레탄폼과 폴리요소 및 세라믹 변성 수지를 순차적으로 도포하여 노후 구조물의 강도를 증대시키는 또 다른 효과가 있다.

Claims

구조물의 단열 및 방수 · 보강공법에 있어서,

대상 구조물(10)의 표면정리와 균열부(11)를 충진하고, 그 상면에 프라이머(12)를 도포하는 표면정리 및 프라이머 도포공정(S1)과,

상기 도포 건조된 프라이머층(12) 상면에 우레탄폼(13)을 20 ~ 30㎜ 두께로 발포시켜서 도포하는 우레탄폼 도포공정(S2)과,

그 상면에 폴리요소(14)를 1 ~ 2㎜ 두께로 도포하는 폴리요소 도포공정(S3)과,

상기 도포 경화된 폴리요소층(14) 상면에 세라믹 변성 수지(15)를 도포하는 세라믹 변성 수지 도포공정(S4)으로 구성되어,

대상 구조물(10)의 방수 및 단열효과가 증대됨을 특징으로 하는 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법.
제 1항에 있어서,

제 1공정의 표면정리 및 프라이머 도포공정(S1)을 거친 후,

유리섬유망 구조체(12a)를 포설하는 유리섬유망 구조체 포설공정(S1')을 더 실시함을 특징으로 하는 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법.
제 1항에 있어서,

제 1공정 중 대상 구조물(10)의 표면을 정리한 후, 균열부(11) 충진과 프라이머(12) 도포를 거치지 않고, 제 2공정의 우레탄폼 도포공정(S2)을 실시함을 특징으로 하는 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법.