KR20060029834A

KR20060029834A - 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화그라우트 조성물 및 이를 이용한 보수공법

Info

Publication number: KR20060029834A
Application number: KR1020040078683A
Authority: KR
Inventors: 이영진
Original assignee: 주식회사 서경종합기술단; 이영진; (유)한국기계
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR100639658B1

Abstract

본 발명은 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것으로, 그 목적은 초결시간이 빠르고 초기압축강도가 우수한 그라우트를 수중 콘크리트 구조물의 손상된 부위에 타설하여 손상 유실된 부위를 신속하게 복원하고, 압축강도를 향상시키며, 앵커와 철선 및 아연도강판을 콘크리트 구조물와 일체형으로 설치하여 유수에 의한 충전물의 손실을 방지하는 것이다.

본 발명은 수중 콘크리트 구조물의 쇄굴 및 열화된 콘크리트 구조물에 대한 철근 부식부 및 이물질을 제거하는 표면처리단계; 상기 표면처리된 콘크리트 구조물의 이물질을 고압세정수에 의해 제거하는 이물질 및 열화부 제거단계; 상기 이물질이 제거된 콘크리트 구조물에 앙카볼트 설치단계; 앙카볼트 설치 후 철선 및 와이어메쉬를 설치하는 철선 및 와이어메쉬 설치단계; 철선 및 와이어매쉬 설치 후 이에 아연도강판을 끼워 설치하는 아연도강판 설치단계; 아연도강판 설치 후 고정 바로 이를 지지하는 고정 바 설치단계; 고정 바 설치 후 아연도강판과 콘크리트 구조물 사이의 공간으로 포틀랜드 시멘트 20 ∼ 40wt%, 조강제 3 ∼ 15wt%, 무기계 팽창재 2 ∼ 10wt%, 필러 5 ∼ 20wt%, 입도조정 규사 35 ∼ 60wt%, 유동화제 0.2 ∼ 1.0wt%, 반응성 조절제 0.05 ∼ 2.0wt%, 스테아린산염 0.2 ∼ 3.0wt% 으로 이루진 것을 수중 불 분리 그라우트 조성물을 도포하여 충전하는 그라우트 도포단계로 이루어져 있다.

아연도강판, 에트링자이트, 해양구조물, 수중보수작업, 그라우트

Description

수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물 및 이를 이용한 보수공법 {Aquatic hardening grout composites for repairing reinforced concrete structures submerged in the awter and repairing method thereof}

도 1 은 본 발명에 따른 열화부 치핑, 부식 철근 제거 후 표면 세정 예시도

도 2 은 본 발명에 따른 앙카 볼트설치 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 철선 및 와이어메쉬 설치 예시도

도 4 은 본 발명에 따른 아연도강판 설치 예시도

도 5 은 본 발명에 따른 아연도강판 고정바 설치 예시도

도 6 은 본 발명에 따른 수중 경화 그라우트 조성물 도포 예시도

도 7 는 본 발명에 따른 아연도 강판 예시도

도 8 는 본 발명에 따른 아연도 강판 조립 예시도

도 9 는 본 발명에 따른 블록도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 콘크리트 구조물 (20) : 철근

(30) : 공구 (40) : 앙카볼트

(50) : 철선 및 와이어메쉬 (60) : 아연도강판

(61) : 연결고리 (62) : 거리조정대

(63) : 암 결합부 (64) : 수 결합부

(70) : 고정 바 (80) : 그라우트 조성물

본 발명은 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것으로, 수중 콘크리트 세굴 및 열화부 전체를 유동성이 좋은 수중 불 분리 그라우트로 메우고, 수중 불 분리 그라우트 타설시 아연도강판 속의 물을 수중 불 분리 그라우트 타설 만으로도 위로 배출이 가능하도록 한 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것이다.

국내 항만 및 교량의 건설시 콘크리트 자체의 방식성 (강알카리성 pH12~13)을 고려하여 기존 구조물 보강 및 신설 구조물을 철근 콘크리트 구조로 시공하므로 안전과 수명에 차지하는 비중이 가히 절대적이다. 오늘날 국내 기존 콘크리트 구조물중 물과 접하지 않은 부분은 많은 예산을 들여 진단 및 보수, 보강을 실시하고 있는 것이 현실이다. 그러나 대부분 지상에서 보수 보강이 이루어지고 있으며, 구 조적으로 가장 중요한 기초 부분은 진단 및 보수, 보강이 어려운 것이 현실이다.

물과 접하는 시설물의 대부분은 구조적으로 집중하중을 받던가 아니면 쇄굴, 충격 또는 기타 사유에 의해 균열이 발생하고 물이 침투하여 내부 철근이 부식하여 콘크리트가 파손된다.

자연 상태에서 철은 주로 산소와 결합하여 광석 중에 안정한 상태로 존재하는데, 여기에 전기적 에너지와 열에너지 등을 가하여 열역학적으로 불안정한 상태로 만든 것이 철금속이다. 이와 같이 불안정한 상태의 철금속은 물이나 공기 등과 반응하여 본래의 안정한 상태로 되돌아가려는 성질을 갖데 되는데 이것이 철의 부식현상이다.

양극반응 Fe → Fe²⁺ + 2e^- 수산화제일철 생성

Fe²⁺ + 2OH^- → Fe(OH)₂

Fe(OH)₂ + 1/2 H₂O + 1/4 O₂ → Fe(OH)₃ 수산화제이철 생성

음극반응 H₂O + 1/2 O₂ + 2e^- → 2OH^- 산소환원

1/2 O₂ + 2H⁺ + 2e^- → H₂O

2H⁺ + 2e^- → H₂↑ 수소생성

또한 철근콘크리트 구조물에서는 알칼리성 환경에서는 철근표면은 얇은 부동 태피막(두께 20~60Å, γ-Fe₂O₃·nH₂O)이라고 불리워지는 보호피막으로 덮여있어 부식으로부터 보호되어 있다. 그러나 염화물의 침입에 의한 경우와 콘크리트의 중성화현상에 의한 알칼리성의 저하의 경우이다. 염소이온은 위에서 기술한 부동태피막을 파괴시켜 부식을 일으킨다. 콘크리트중의 철근이 부식하면 부식생성물인 녹이 발생하여 원래 체적의 2~3배에 달하게 되어 그 팽창압에 의해 피복 콘크리트에 균열을 발생시키며, 표면콘크리트의 박리, 탈락, 철근과의 부착성저하, 강도저하를 일으키게 된다. 부식이란 일종의 전기화학적인 작용으로 철이 이온화하는 아노드반응(산화)과 산소가 환원하는 캐소드 반응이 아래 식과 같이 전행하여 부식전지가 형성된다.

아노드 반응 Fe → Fe²⁺ + 2e^-

캐소드 반응 O₂ + H₂O + 4e^- → 4OH^-

부식의 전 반응은 양 반응을 합한 반응이 되며 아래식과 같으며 수산화 제1철(Fe(OH)₂)이 철표면에 석출한다.

2Fe + O₂ +H₂O → 2Fe²⁺ + 4OH^- → 2Fe(OH)₂

이 화합물은 용존산소에 의해 산화되어 수산화 제2철이 된다. 더욱이 이 화합물은 물을 잃고 수화산화물인 FeOOH(붉은녹) 혹은 Fe₂O₃ (검은녹)이 되어 철 표면에 녹을 형성한다.

따라서, 기존 수중콘크리트 세굴 및 열화부 보수 공법은 물막이를 하고 거푸집을 설치 콘크리트를 타설하는 방법과 지상에서 FRP를 설치 수중이로 이동 콘크리트를 타설 하는 것이 일반적인 공법이다. 그러나 이 두가지 공법은 콘크리트가 세어나가지 않는 틀을 외각에 설치하는 것으로 거의 유사한 공법이다. 이러한 공법은 수중 열화부 보수시 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설시 열화부 전체를 매우기가 힘들며, 이로 인한 공동구가 생겨 지상의 하중을 지반으로 일정하게 보낼 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 수중 콘크리트 구조물에 대한 쇄굴 및 열화로 인해 파손된 부위에 물에 희석되지 않는 그라우트를 타설하여 손상 유실된 부위를 신속하게 복원하고, 압축강도를 향상시키는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 앵커와 철선 및 아연도강판을 구체와 일체형으로 형성하고 이에 그라우트를 충전함으로써, 유수에 의한 충전물의 손실을 방지하고, 수중 콘크리트 구조물의 강성을 더욱 보강하는 것이다.

본 발명은 수중 콘크리트 건축 구조물의 손상부위를 복구하기 위한 주입용 수중 불 분리 그라우트 조성물에 관한 것으로서, 수중용 그라우트 조성물은 포틀랜 드 시멘트 성분 20 ∼ 40wt%, 조강제 3 ∼ 15wt%, 무기계 팽창재 2 ∼ 10wt%, 필러 5 ∼ 20wt%, 입도조정 규사 35 ∼ 60wt%, 유동화제 0.2 ∼ 1.0wt%, 반응성 조절제 0.05 ∼ 2.0wt%, 스테아린산염 0.2 ∼ 3.0wt% 으로 이루어져 있다.

상기 포틀랜드 시멘트는 1종에서 5종까지의 시멘트를 적용 용도에 따라 사용을 할 수가 있으며, 그 외 초속경 시멘트나 알루미나 시멘트를 사용할 수도 있다. 특히 보수 대상물이 해양 구조물인 경우에는 황산염에 대한 침식 저항성이 우수한 내황산염 시멘트나 슬래그시멘트 등을 사용할 수 있다.

상기 조강재로서는 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)와 석고 또는 알루미나시멘트를 사용할 수 있으며, CSA는 석고와 반응을 하여 에트링자이트(ettringite)를 생성시켜 그라우트재의 경화속도를 빠르게 하는 역할을 한다. 조강재의 함량이 3wt% 미만일 경우에는 모르타르의 응결시간이 늦어지기 때문에 물의 유동에 의하여 주입된 그라우트재가 물에 희석될 위험성이 높으며, 15wt%를 초과할 경우에는 그라우트재가 급격하게 경화를 하기 때문에 주입을 위한 작업시간의 확보가 어렵게 된다. 상기와 같이 무기계 바인더로서 시멘트와 조강성 물질인 CSA와 석고를 별도로 각각 사용을 하였으나 두 가지 기능을 함께 갖고 있는 초속경 시멘트나 알루미나 시멘트를 사용할 수도 있다.

상기 팽창재는 주 구성광물이 C₄A₃S 인 물질로서 석고 및 CaO와 반응을 하여 팽창성 수화물인 에트링자이트(ettringite)를 생성시킨다. 이 수화물은 시멘트의 건조수축 및 경화수축에 의한 용적의 감소를 방지함으로서 경화체의 균열 및 들뜸 을 방지하는 역할을 하는 것으로서 2wt% 미만인 경우에는 경화체의 수축을 감소시키는 역할을 하지 못하고, 10wt% 초과인 경우에는 과도한 팽창을 일으킴으로서 팽창에 의한 균열발생, 압축강도의 저하 등 경화체에 악 영향을 유발시킬 수 있다.

상기 필러는 그라우트재의 혼합성능 등을 향상시킬 뿐만 아니라 , 경화체의 내구성 및 장기 강도를 향상시키기 위하여 첨가되는 것으로 실리카, 슬래그, 플라이애쉬, 메타카올린등의 미분말을 사용할 수 있다. 5wt% 미만인 경우에는 필러의 특징인 경하체의 내구성 향상에 큰 효과가 없고, 20wt% 를 초과하여 사용될 경우에는 초기 압축강도 등을 감소시키거나 흐름성을 감소시키는 등 그라우트재의 작업성에 나쁜 영향을 초래할 수 있다.

상기 유동화제는 그라우트재의 주입성을 향상시키기 위하여 첨가하는 것으로, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 유동화제를 사용한다. 유동화제는 0.2% 미만에서는 유동성 증진효과가 미약하기 때문에 혼합수가 다량 사용이 되어 압축강도의 감소를 유발시키며, 1.0%를 초과하여 사용할 경우에는 유동성의 증진에 큰 효과가 없을 뿐만 아니라 재료분리 현상 등을 초래하기 때문에 함량을 제한 하였다.

상기 반응성 조절제는 시멘트의 반응속도를 조절함으로서 주입작업을 위한 적절한 시간을 확보하기 위한 것으로 구연산, 소듐 글루코네이트, 주석산, 규불화염, 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 보릭애시드 등의 지연제중 1가지 성분 또는 2 ∼ 3가지를 조합하여 사용할 수 있다. 0.05wt% 미만인 경우에는 재료의 분리 및 응결지연에 큰 효과가 없으며, 2.0wt%를 초과하여 사용할 경우에는 그라우트재의 응결 시간이 매우 늦어지기 때문에 재료의 분리 현상 및 과도한 응결지연 등의 영향을 초래할 수 있다.

스테아린산염은 칼슘염 또는 나트륨염을 사용할 수 있으며 물이 그라우트재의 내부로 침투되어 들어감으로서 발생되는 응결지연 및 강도저하를 방지하는 역할을 한다. 0.2wt% 미만인 경우에는 물의 내부 확산을 방지하는 효과가 미미하고, 3wt%를 초과하여 사용할 경우에는 그라우트재의 강도 및 부착성을 크게 감소시키게 된다.

이하 본 발명의 그라우트 조성물을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

시멘트 26.5wt%, CSA 6wt%, 석고 4wt%, 팽창재 5wt%, 필러 10wt%, 유동화제 0.5wt%, 반응성 조절제 1.0wt%, 스테아린산염 2.0wt% 입도조정규사 45wt%로 이루어진 수중 단면 복구용 그라우트재 조성물에 대하여 압축강도, 부착강도, 팽창율, 응결시간 시험을 하였으며, 그 결과는 [표 1]과 같다.

[표 1]

시험항목	단위	재령(일)	측정값
압축강도	kgf/㎠	1	182
		7	317
		28	420
부착강도	kgf/㎠	7	16
부착강도	kgf/㎠	28	22
팽창율	%	28	0.05
응결시간	초결(시간:분)	-	2:10
응결시간	종결(시간:분)	-	3:25
혼합수량	wt%	-	20

실시예 2

시멘트 34.0wt%, CSA 1.5wt%, 석고 1.0wt%, 팽창재 5wt%, 필러 10wt%, 유동화제 0.5wt%, 반응성 조절제 1.0wt%, 스테아린산염 2.0wt% 입도조정규사 45wt%로 이루어진 수중 단면 복구용 그라우트재 조성물에 대하여 응결시간 및 압축강도 시험을 하였으며, 이를 실시예 1 의 조성비와 비교하였다. 그 결과는 [표 2]와 같다.

[표 2]

(CSA+석고)의 함량, wt%	응결시간		압축강도(kgf/㎠)
(CSA+석고)의 함량, wt%	초결(분)	종결(분)	1일	7일
2.5	5:30	7:50	52	185
10	2:10	3:25	182	317

상기에서와 같이, 조강재가 3wt% 미만으로 첨가될 경우, 응결시간 특히 초결시간이 5 시간 이상으로 늘어나게 됨을 알 수 있으며, 1일 압축강도 역시 적정 압축강도인 120 kgf/㎠에 훨씬 미달됨을 알 수 있다.

실시예 3

시멘트 20.5wt%, CSA 6wt%, 석고 4wt%, 팽창재 5wt%, 필러 21wt%, 유동화제 0.5wt%, 반응성 조절제 1.0wt%, 스테아린산염 2.0wt% 입도조정규사 40wt%로 이루어진 수중 단면 복구용 그라우트재 조성물에 대하여 압축강도 및 흐름성 시험을 하였으며, 이를 실시예 1 의 조성비와 비교하였다. 그 결과는 [표 3]과 같다.

[표 3]

필러의 함량(wt%)	압축강도(kgf/㎠)			흐름성(플로우시험) (㎜)
필러의 함량(wt%)	1일	7일	28일	흐름성(플로우시험) (㎜)
10	182	317	420	250
21	115	217	333	165

상기에서와 같이, 필러의 함량을 20wt%를 초과하여 첨가할 경우, 1일 압축강도 역시 적정 압축강도인 120 kgf/㎠에 미달되어 전체 구조물에 대한 압축강도를 저하시키고 있음을 알 수 있다.

실시예 4

시멘트 26.5wt%, CSA 6wt%, 석고 4wt%, 팽창재 5wt%, 필러 10wt%, 유동화제 0.5wt%, 반응성 조절제 1.0wt%, 스테아린산염 2.0wt% 입도조정규사 45wt%로 이루어진 수중 단면 복구용 그라우트재 조성물을 종래의 그라우트재 조성물(A제품)과 비교하였으며, 그 결과는 [표 4]과 같다.

[표 4]

시험항목	단위	재령(일)	측정값
시험항목	단위	재령(일)	배합 1	A 제품
압축강도	kgf/㎠	1	182	42
		7	317	218
		28	420	305
부착강도	kgf/㎠	7	16	11
부착강도	kgf/㎠	28	22	15
팽창율	%	28	0.05	0.03
응결시간	초결(시간:분)	-	2:10	5:20
응결시간	종결(시간:분)	-	3:25	8:40
혼합수량	wt%	-	20

상기의 비교제품 A에서와 같이 응결시간이 늦으면(응결시간이 약 5시간을 초과하게 될 경우) 수중에서 작업을 할 경우에 시멘트의 각종 이온들이 주변의 물로 이동이 되어 이온 농도가 희석됨으로서 시멘트의 정상적인 수화반응에 지장을 주 며, 또한 외부의 물이 시멘트 내부로 확산되어 들어감으로서 모세관 공극을 확산시켜 다공질 구조를 형성시키게 된다. 그리고 시멘트 내부로 확산되어 들어간 물은 재료의 점성을 감소시킴으로서 경화 전 특히 ,수직 부위에서 그라우트재를 탈락시키게 되어 단면 보강을 위한 소기의 목적을 달성하기가 어렵게 된다.

이를 고려할 경우, 본 발명의 수중용 단면 복구 조성물은 종래의 제품에 비해 부착강도, 압축강도, 길이변화율, 응결시간 시험에 있어서 매우 우수한 성능을 갖고 있음을 알 수 있으며, 특히 초기 압축강도(1일)가 높기 때문에 거푸집의 탈형시간이 빠르고 공사기간을 단축할 수 있기 때문에 보다 경제적임을 알 수 있다.

상기 실시예 1 내지 4 의 시험은 KS에 규정된 시멘트의 각종 품질시험에 준하여 실험을 하였으며, 부착강도 시험은 KS F 4918-98, 압축강도 시험은 KS L 5105-97, 길이변화율 시험은 KS F 2424-97, 응결시간 시험은 KS L 5103-96의 시험방법을 적용하였다.

이하 상기와 같이 조성물 본 발명의 수중 불 분리 그라우트 조성물을 이용한 수중 세굴 및 열화부 보수, 보강 공법을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 열화부 치핑, 부식 철근 제거 후 표면 세정 예시도를, 도 2 은 본 발명에 따른 앙카 볼트설치 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 철선 및 와이어메쉬 설치 예시도를, 도 4 은 본 발명에 따른 아연도강판 설치 예시도를, 도 5 은 본 발명에 따른 아연도강판 고정바 설치 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 수중 경화 그라우트재 도포 예시도를, 도 7 는 본 발명에 따른 아연도 강판 예시도를, 도 8 는 본 발명에 따른 아연도 강판 조립 예시도를, 도 9 는 본 발명에 따른 블록도를 도시한 것으로,

본 발명은 수중 콘크리트 구조물의 쇄굴 및 열화된 콘크리트 구조물에 대한 철근 부식부 및 이물질을 제거하는 표면처리단계(S100)와, 상기 표면처리된 콘크리트 구조물의 이물질을 고압세정수에 의해 제거하는 이물질 및 열화부 제거단계(S200)와, 상기 이물질이 제거된 콘크리트 구조물에 앙카볼트 설치단계(S300)와, 앙카볼트 설치 후 철선 및 와이어메쉬를 설치하는 철선 및 와이어메쉬 설치단계(S400)와, 철선 및 와이어매쉬 설치 후 이에 아연도강판을 끼워 설치하는 아연도강판 설치단계(S500)와, 아연도강판 설치 후 고정 바로 이를 지지하는 고정 바 설치단계(S600) 및, 고정 바 설치 후 아연도강판과 콘크리트 구조물 사이의 공간으로 수중 불 분리 그라우트 조성물을 도포하여 충전하는 그라우트 도포단계(S700)로 이루어져 있다.

상기 표면처리단계(S100)는 쇄굴 및 열화 등과 같은 노후화 현상에 의해 발생된 콘크리트 구조물(10)에서의 피복재 탈락으로 인한 철근 부식 부를 제거하는 것으로, 열화된 철근(20) 표면을 그라인더 등의 공구(30)를 이용하여 완전 제거한다.

상기 이물질 및 열화부 제거단계(S200)는 열화된 구조물의 표면을 100~150㎏/㎡ 의 고압세정기를 사용하여 이물질을 완전히 제거한다.

상기 앙카볼트 설치단계(S300)는 손상된 콘크리트 구조물에 앙카볼트(40)를 설치하는 것으로, 드릴 등을 이용하여 앙카볼트를 설치한다.

상기 철선 및 와이어메쉬 설치단계(S400)는 콘크리트 구조물에 설치된 앙카볼트 머리 부분에 철선 및 와이어메쉬(50)를 연결설치한다.

상기 아연도강판 설치단계(S500)는 철선 및 와이어메쉬(50)에 연결되고, 콘크리트 구조물(10)과 일정거리를 유지하도록 아연도강판(60)을 설치하는 것으로, 상기 아연도강판(60)은 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 철선 및 와이어 메쉬(50)에 연결되는 연결고리(61)와, 콘크리트 구조물와 아연도강판의 간격을 유지하는 거리조정대(62)를 구비하며, 양측단에 암수 결합부(63,64)가 각각 형성되어 있다.

즉, 상기 아연도강판(60)은 두께 1∼5㎜의 강판으로 형성되어 있으며, 일측단에 암결합부(63)가 형성되고 타측단에 또다른 아연도강판의 암결합부에 결합되는 수결합부(64)가 형성되어 있으며, 끝단이 고리형상으로 굴곡을 구비하는 연결고리(61) 및 일직선으로 형성된 거리조정대(62)가 너트(65)에 의해 아연도강판에 다수개 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 아연도강판의 연결고리 및 거리조정대는 너트의 조정에 의해 아연도강판으로부터 돌출정도가 조절된다. 즉, 상기 연결고리 및 거리조정대는 아연도강판을 관통하도록 설치되어 있으며, 아연도강판의 설치시, 너트에 의해 거리조정대의 길이를 조절하여 콘크리트 구조물과 아연도강판 사이 간격을 일정하도록 조절하고, 연결고리를 철선 및 와이어 메쉬에 연결한 다음 너트에 의해 연결고리를 조여 아연도강판과 철선(와이어메쉬)을 일체형으로 고정한다.

상기와 같은 간단한 조작에 의해 수중에서 아연도강판과 콘크리트 구조물을 일정간격을 유지하며 일체형으로 설치할 수 있다.

상기 고정 바 설치단계(S600)는 그라우트 도포시 설치된 아연도강판(60)을 지지하는 것으로, 아연도강판 외주면을 따라 띠 다수개의 고정 바(70)가 설치된다.

상기 수중 불 분리 그라우트 도포 단계(S700)는 포틀랜드 시멘트 성분 20 ∼ 40wt%, 조강제 3 ∼ 15wt%, 무기계 팽창재 2 ∼ 10wt%, 필러 5 ∼ 20wt%, 입도조정 규사 35 ∼ 60wt%, 유동화제 0.2 ∼ 1.0wt%, 반응성 조절제 0.05 ∼ 2.0wt%, 스테아린산염 0.2 ∼ 3.0wt% 으로 이루어진 수중 불 분리 그라우트 조성물을 이용하는 것으로, 아연도강판과 콘크리트 구조물 사이의 공간으로 위에서 하부방향으로 수중 불 분리 그라우트 조성물(80)을 충전한다. 이와 같이 수중 불분리 그라우트 조성물이 충전되면, 물과 그라우트 조성물의 비중차이에 의해 비중이 높은 그라우트 조성물은 밑으로 내려가고 비중이 낮은 물은 위로 이동하여 아연도강판 밖으로 물이 배출되게 되며, 아연도강판과 콘크리트 구조물 사이에 그라우트 조성물이 치밀하게 충전되게 된다. 이때, 상기 그라우트 조성물은 지상에서 기존의 믹싱 장비를 이용하여 믹싱한 후 공급 도포하며, 2M 이상 도포시 아연도 강판에 측압이 작용하므로 3회에 걸쳐 도포하여야 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 초결시간을 5시간 이내로 단축하여 물과의 희석으로 인한 점성의 감소를 최대한 방지하였으며, 이를 통해 구조물 보강작업시 초기 압축강도를 증진시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 그라우트에 의해 철선과 와이어메쉬 및 아연도강판을 콘크리트 구조체에 일체화시킴으로써, 강도를 더욱 증진시킬 수 있다.

또한, 간단한 연결에 의해 아연도강판을 콘크리트 구조물에 설치한 후 그라우트 조성물을 충전시키도록 되어 있어, 작업시간이 단축되고, 수 많은 별도 장비가 불필요하며, 이로 인해 매우 경제적으로 보수공사를 진행할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims

포틀랜드 시멘트 20 ∼ 40wt%, 조강제 3 ∼ 15wt%, 무기계 팽창재 2 ∼ 10wt%, 필러 5 ∼ 20wt%, 입도조정 규사 35 ∼ 60wt%, 유동화제 0.2 ∼ 1.0wt%, 반응성 조절제 0.05 ∼ 2.0wt%, 스테아린산염 0.2 ∼ 3.0wt% 으로 이루진 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
제 1 항에 있어서;

상기 조강제는 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate), 석고, 알루미나시멘트로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 혼합한 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
제 1 항에 있어서;

상기 무기계 팽창재는 주 구성광물이 C₄A₃S 인 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
제 1 항에 있어서;

상기 필러는 실리카 미분말, 슬래그 미분말, 플라이애쉬 미분말, 메타카올린 미분말로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택 혼합하는 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
제 1 항에 있어서;

상기 반응성 조절제는 구연산, 소듐 글루코네이트, 주석산, 규불화염, 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 보릭애시드 로 이루어진 지연제군에서 하나의 성분 또는 2 ∼ 3 성분을 조합하는 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
제 1 항에 있어서;

상기 스테아린산염은 칼슘염 또는 나트륨염인 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물.
수중 콘크리트 구조물의 쇄굴 및 열화된 콘크리트 구조물에 대한 철근 부식부 및 이물질을 제거하는 표면처리단계;

상기 표면처리된 콘크리트 구조물의 이물질을 고압세정수에 의해 제거하는 이물질 및 열화부 제거단계;

상기 이물질이 제거된 콘크리트 구조물에 앙카볼트 설치단계;

앙카볼트 설치 후 철선 및 와이어메쉬를 설치하는 철선 및 와이어메쉬 설치단계;

철선 및 와이어매쉬 설치 후 이에 아연도강판을 끼워 설치하는 아연도강판 설치단계;

아연도강판 설치 후 고정 바로 이를 지지하는 고정 바 설치단계;

고정 바 설치 후 아연도강판과 콘크리트 구조물 사이의 공간으로 수중 불 분리 그라우트 조성물을 도포하여 충전하는 그라우트 도포단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물을이용한 보수공법.
제 7 항에 있어서;

상기 아연도강판은 철선 및 와이어 메쉬에 연결고리가 연결되고, 콘크리트 구조물와 아연도강판의 간격이 거리조정대에 의해 유지되며, 일측면에 형성된 암 결합부에 또다른 아연도강판의 일측면에 형성된 수결합부가 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물을이용한 보수공법.
제 8 항에 있어서;

상기 아연도강판의 연결고리와 거리조정대는 너트에 의해 그 길이가 조정되어 철근콘크리트와 일정간격을 유지하며 철선 및 와이어메쉬에 밀착되게 아연도강판이 설치되는 것을 특징으로 하는 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물 보수용 수중경화 그라우트 조성물을이용한 보수공법.