KR20070077503A - Process for waterproofing surface of bridges - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교면 긴급보수 방수공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 긴급보수가 요구되는 교량의 콘크리트 표면에; 폴리에테르폴리올과 에틸렌글리콜, 이소시아네이트의 축중합물인 우레탄계 프라이머와 시멘트를 혼합(프라이머+시멘트 혼합물)하여 도포 후; 폴리에테르폴리올과 디페닐메탄디이소시아네이트를 축중합한 주제와 폴리옥시프로필렌디아민, 디에틸톨루엔디아민으로 구성된 경화제를 혼합하여 도포하여 우레아방수층을 형성한 후; 상기 우레탄계 프라이머+시멘트 혼합물을 도포 후; 아스팔트와 라텍스를 유화한 택코팅제를 도포하여 접착층을 형성한 후; 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 적층하므로써; 방수층의 항침과 소실을 불식시키며, 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)과 방수층간의 우수한 접착력으로 이형(밀림 등)현상 방지, 탄성제로써 저항성(하지의 수축, 팽창, 균열, 진동, 온도변화 등) 우수, 고강도 우레아로 내구성 등이 뛰어나며, 짧은 시간에 공사가 완성되어 안정화되고, 빠른 건조에도 불구하고 핀홀이 발생하지 않는 교면 긴급보수 방수공법에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge emergency repair waterproofing method, and more specifically to the concrete surface of the bridge is required emergency repair; After application by mixing (primer + cement mixture) a urethane-based primer and a cement which are polycondensates of polyether polyol, ethylene glycol and isocyanate; After mixing and applying a polyether polyol and a diphenylmethane diisocyanate-conjugated main body with a curing agent composed of polyoxypropylenediamine and diethyltoluenediamine to form a urea waterproof layer; After applying the urethane-based primer + cement mixture; After applying the tack coating agent emulsified asphalt and latex to form an adhesive layer; By laminating asphalt concrete layers (ascon layers); It prevents anti-settling and disappearance of the waterproof layer, and prevents phenomena of release (such as jungle) by excellent adhesion between asphalt concrete layer (ascon layer) and waterproof layer, and excellent resistance to elasticity (reduced contraction, expansion, crack, vibration, temperature change, etc.). It is a high-strength urea with excellent durability, and the construction is completed and stabilized in a short time, and it is related to the emergency repair waterproofing method for bridge construction without pinholes despite fast drying.
교량 콘크리트 바닥면(이하 교면이라 한다)은 물리, 화학적 열화에 의해 생긴 균열로 수분 침투에 의한 철근 부식, 동절기의 동결융해 작용의 반복에 의한 열화 및 제설제(염화칼슘)의 염화물 침투에 의한 철근부식 촉진 등으로 내구성 저하 및 안전성에 크게 영향을 미친다. 따라서 종래에 도막방수(클로로프렌고무계, 고무아스팔트계, 우레탄고무계, 아크릴계고무계, 에폭시수지계, 무기질탄성계, 폴리우레아 수지계 등)와 시트방수, 침투식 교면방수, 기타(L.M.C 교면포장공법) 등으로 많은 교면방수를 하고 있으나 여러 가지 문제점으로 인해 수분, 염화물 및 기타 유해물질 등 열화요인을 완벽하게 차단하지 못하고 있는 문제점이 있었다.The concrete floor of the bridge (hereinafter referred to as bridge) is a crack caused by physical and chemical deterioration and is corroded by reinforcing steel by water infiltration, deterioration by repeated freeze-thawing in winter and reinforcing corrosion by chloride infiltration of snow remover (calcium chloride). Acceleration greatly affects durability and safety. Therefore, conventional coating film waterproofing (chloroprene rubber type, rubber asphalt type, urethane rubber type, acrylic rubber type, epoxy resin type, inorganic elastic type, polyurea resin type, etc.), sheet waterproofing, penetration type crosslinking waterproofing, and others (LMC bridge packaging method) Cross-linking waterproof, but due to various problems there was a problem that does not completely block the deterioration factors such as water, chloride and other harmful substances.
또한, 최근 사회적으로 교통 체증이 심각해짐에 따라 교면의 보수 공사 시 교통 체증의 최소화를 위하여 조기 교통 개방이 요구되고, 이와 관련하여 교량 건설 현장에서는 공정의 뒷부분에 위치한 교면방수 공사 시 공사시간을 단축할 수 있는 공법 개발이 절실히 요구되고 있다.In addition, as traffic jams become more serious recently, early traffic opening is required to minimize traffic jams when repairing bridges.In this regard, the bridge construction site shortens the construction time for water bridge constructions located at the back of the process. There is an urgent need to develop methods that can be done.
이를 구체적으로 살펴보면,Looking specifically at this,
클로로프렌고무계 도막방수는, 방수성능이 우수하고, 내열성이 우수하며, 진동 및 균열에 의한 추종성이 양호하고, 콘크리트 슬라브 부착력이 양호하며, 내화학성이 양호하고, 아스콘과의 부착성이 우수하나, 아스콘 포장시 아스콘 열에 의한 방수층 손상의 우려가 있으며, 다량의 기포가 발생되는 문제점이 있으며 상기의 성능을 발휘하기 위하여는 약 7일 정도의 양생기간이 소요된다.Chloroprene rubber waterproof film has excellent waterproofing performance, excellent heat resistance, good tracking by vibration and crack, good adhesion of concrete slab, good chemical resistance, good adhesion to ascon, but good ascon There is a risk of damaging the waterproof layer due to ascon heat during packaging, there is a problem that a large amount of bubbles are generated, it takes about 7 days curing period to exhibit the above performance.
우레탄고무계 도막방수는, 방수성능이 우수하고, 내열성이 우수하며, 아스콘 포설시 방수층 안전성(두께 보존 등)이 우수하고, 진동 및 균열에 의한 추종성이 양호하고, 콘크리트 슬라브 부착력이 양호하며, 내화학성이 양호하나, 아스콘과의 부착성이 불량하여 사용을 못하는 문제점이 있으며 상기의 성능을 발휘하기 위하여는 약 7일 정도의 양생기간이 소요된다.Urethane rubber-based waterproof film has excellent waterproofing performance, excellent heat resistance, excellent waterproof layer safety (preservation of thickness, etc.) when laying ascon, good followability by vibration and crack, good adhesion of concrete slab, and good chemical resistance. This is good, but there is a problem that can not be used due to poor adhesion with ascon and takes about 7 days to cure the above performance.
시트방수는, 방수성능이 우수하고, 내열성이 우수하며, 아스콘 포설시 방수층 안전성이 우수하며, 진동 및 균열에 의한 추종성이 양호하고, 내화학성이 양호하나, 시트의 겹침부분에 누수 우려가 있으며, 토치에 의한 가열접착으로 작업자의 숙련도에 따라 접착성이 불균일하고, 시공이 어려우며, 누수시 국부적인 보수가 곤란하고, 아스콘 포장시 아스콘 열에 의한 방수층 손상이 우려 되는 등의 문제점이 있었다.Sheet waterproofing has excellent waterproofing performance, excellent heat resistance, excellent waterproofing layer safety when laying ascon, good followability by vibration and crack, good chemical resistance, but there is a risk of water leakage on the overlapping part of the sheet, The heat adhesion by the torch caused problems such as uneven adhesion according to the skill of the operator, difficult construction, difficult local repair when leaking, and damage of the waterproof layer due to ascon heat during ascon packaging.
침투식 교면방수는, 시공가가 저렴하며, 시공이 용이하고, 내화학성이 양호하나, 균열에 대한 추종성이 없으며, 침투가 균일하지 않은 등의 문제점이 있으며 상기의 성능을 발휘하기 위하여는 약 2~3일 정도의 양생기간이 소요된다.Penetration type cross-section waterproofing is inexpensive, easy to construct, and good in chemical resistance, but has no problem in following cracks, and infiltration is not uniform. It takes about three days to cure.
기타공법으로 L.M.C교면포장공법은, 중차량에 의한 소성변형 및 균열발생이 저하되고, 콘크리트 포장의 경우 방수성능이 우수하고, 염화물이온 침투 차단성능이 우수하나, 초기 투자비용이 크며 잔균열이 발생하는 문제점과 콘크리트 구조물이기에 부분 보수여도 콘크리트의 양생기일이 소요되어 긴급보수에는 적합하지 못한 문제점이 있었다.In other methods, LMC bridge paving method reduces plastic deformation and cracking caused by heavy vehicles, and in the case of concrete pavement, has excellent waterproofing performance, excellent chloride ion intrusion blocking ability, but initial investment cost is high and residual crack is generated. Because of the problem of concrete structures and partial repairs, the curing time of concrete was required, which was not suitable for emergency repairs.
상기와 같은 교면방수의 문제점을 해소하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2002-0076214호(출원번호 제10-2002-0053434호, 인용발명)에서 새로운 교면 방 수공법을 개시하고 있다.In order to solve the problems of the above-mentioned waterproofing, a new method of waterproofing is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2002-0076214 (Application No. 10-2002-0053434, cited invention).
그러나, 상기한 종래의 방수공법은 양생시간이 오래걸려 긴급을 요하는 보수공사에는 적합하지 않으며 또한 상기한 종래의 인용발명은 폴리우레아층을 방수층으로 사용하여 양생시간을 줄였으나 빠른 건조에 의한 다량의 핀홀을 제거하지 못하며, 콘크리트층(아스콘층)과의 부착력이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다However, the above-mentioned conventional waterproofing method is not suitable for the urgent repair work that takes a long curing time, and the conventional cited invention reduces the curing time by using a polyurea layer as a waterproofing layer, but a large amount by rapid drying. It could not remove the pinhole, and the adhesive strength with the concrete layer (ascon layer) was significantly reduced.
본 발명에 의한 교량 방수 공법은, Bridge waterproofing method according to the invention,
교량의 콘크리트 표면에 우레탄계 프라이머와 시멘트를 혼합하여 도포하는 제1 프라이머+시멘트혼합물 도포단계와; 이성분계 우레아방수층을 형성하는 방수층 형성단계와; 우레탄계 프라이머와 시멘트를 혼합하여 도포하는 제2 프라이머+시멘트혼합물 도포단계와; 아스팔트와 라텍스를 유화한 택코팅제를 도포하는 접착층 형성단계와; 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 포설하는 포장단계;를 포함한다.A first primer + cement mixture coating step of mixing and applying a urethane-based primer and cement on the concrete surface of the bridge; Forming a waterproof layer forming a two-component urea waterproof layer; A second primer + cement mixture coating step of mixing and applying a urethane-based primer and cement; An adhesive layer forming step of applying a tack coating agent emulsified asphalt and latex; It includes; paving step of laying an asphalt concrete layer (ascon layer).
상기 택코팅제는, 물 30 내지 35중량%, 아스팔트 60 내지 70중량%, 라텍스 5 내지 10중량%, 유화제 0.3 내지 0.8중량%의 조성비를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the said tack coating agent has a composition ratio of 30 to 35 weight% of water, 60 to 70 weight% of asphalt, 5 to 10 weight% of latex, and 0.3 to 0.8 weight% of an emulsifier.
상기 우레탄계 프라이머는, 폴리에테르폴리올과 에틸렌글리콜, 이소시아네이트의 축중합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the said urethane-type primer is a polycondensation product of polyether polyol, ethylene glycol, and isocyanate.
상기 우레탄계 프라이머는, 중량평균 분자량이 1000~2000인 폴리에테르폴리올 15~25중량%와, 에틸렌글리콜 5~10중량%와, 이소시아네이트 70~80중량%를 축중합 하여 분자말단에 여분의 이소시아네이트가 남도록 한 습기경화형 1액형 폴리우레탄계 프라이머이며, 상기 우레탄계 프라이머와 시멘트는 중량비 1:0.8~1.2로 혼합한 것이 바람직하다.The urethane-based primer is polycondensation of 15 to 25% by weight of polyether polyol having a weight average molecular weight of 1000 to 2000, 5 to 10% by weight of ethylene glycol, and 70 to 80% by weight of isocyanate to leave extra isocyanate at the end of the molecule. It is a moisture hardening type 1-component polyurethane type primer, It is preferable to mix the said urethane type primer and cement in the weight ratio 1: 0.8-1.2.
상기 이성분계 우레아방수층은, 폴리에테르폴리올과 디페닐메탄디이소시아네이트를 축중합하여 형성된 폴리우레탄 프리폴리머 주제와, 폴리옥시프로필렌디아민에 저분자량의 디에틸톨루엔디아민으로 구성된 경화제를 혼합한 것이 바람직하다.It is preferable that the said two-component urea waterproofing layer mixes the main body of the polyurethane prepolymer formed by polycondensation of polyether polyol and diphenylmethane diisocyanate, and the hardening agent comprised from low molecular weight diethyltoluenediamine to polyoxypropylene diamine.
상기 주제는, 중량평균분자량이 1800~2200인 폴리에테르폴리올 25~30중량%와 디페닐메탄디이소시아네이트 70~75중량%를 축중합하여 형성되며, 상기 경화제는, 중량평균분자량이 1800~2000인 폴리옥시프로필렌디아민과 디에틸톨루엔디아민을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The main subject is formed by condensation polymerization of 25 to 30% by weight of polyether polyol having a weight average molecular weight of 1800 to 2200 and 70 to 75% by weight of diphenylmethane diisocyanate, and the curing agent is a poly having a weight average molecular weight of 1800 to 2000. It is preferable to comprise an oxypropylene diamine and diethyltoluenediamine.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 작업성이 뛰어나고, 핀홀의 개수를 줄이며, 아스팔트와 라텍스를 유화한 택코팅제의 사용으로 빠른 건조에도 불구하고 핀홀 및 기포를 완전히 제거시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the workability is excellent, the number of pinholes is reduced, and the use of a tack coating agent emulsified with asphalt and latex has the effect of completely removing the pinholes and bubbles despite rapid drying.
또한, 방수효능 강화로 수분, 염화물 및 기타 유해물질 등 열화요인을 완벽하게 차단함으로 교량의 내구성을 증대시키며 빠른 양생에 의해 신속한 교통개방에 따른 교통체증의 빠른 해소와 그에 따른 경제적인 효과를 볼 수 있다.In addition, by strengthening the waterproofing effect, the deterioration factors such as water, chloride and other harmful substances are completely blocked to increase the durability of the bridge, and by the rapid curing, it is possible to quickly solve the traffic jam due to the rapid opening of traffic and the economic effect accordingly. have.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail. However, these drawings are for illustrative purposes only and the present invention is not limited thereto.
본 발명에 의한 교면 긴급보수 방수공법에 의해 시공된 교면 방수층의 단면은 도1과 같다.The cross section of the bridge waterproof layer constructed by the bridge emergency repair waterproofing method according to the present invention is shown in FIG. 1.
도1을 살펴보면, 제일 아래에 콘크리트층인 교면(10)이 위치한다.Looking at Figure 1, the bottom of the
교면(10)의 상부에는 프라이머와 시멘트의 혼합물(20)을 도포한다.On top of the
상기 프라이머는 제품명 SWP-P로서 중량평균 분자량이 1000~2000인 폴리에테르폴리올 15~25중량%, 에틸렌글리콜 5~10중량%와 이소시아네이트 70~80중량%를 축중합하여 분자말단에 여분의 이소시아네이트가 남도록 한 습기경화형 1액형 폴리우레탄계 프라이머이다.The primer is a product name SWP-P to polycondensate 15 to 25% by weight of polyether polyol having a weight average molecular weight of 1000 to 2000, 5 to 10% by weight of ethylene glycol and 70 to 80% by weight of isocyanate to leave extra isocyanate at the end of the molecule. It is a moisture hardening type 1 component polyurethane type primer.
상기 방법으로 제조된 1액형 프라이머에 시멘트(통상 포틀란트 시멘트)를 중량비 1:1로 혼합 후 로라 또는 스프레이 도포한다. 상기 프라이머:시멘트는 1:0.8~1.2의 중량비로 혼합하여도 무방하다.Cement (usually portland cement) is mixed in a weight ratio of 1: 1 to the one-part primer prepared by the above method, followed by Laura or spray coating. The primer: cement may be mixed in a weight ratio of 1: 0.8 to 1.2.
상기 프라이머와 시멘트의 혼합물(20)의 위에는 방수층인 우레아층(30)이 도포된다.The
우레아방수층(30)은 주제와 경화제로 이루어지는 이성분계 우레아방수재이다. 상기 주제는 중량평균분자량이 1800~2200인 폴리에테르폴리올 25~30중량%와 디페닐메탄디이소시아네이트 70~75중량%를 축중합하여 형성되며, 상기 경화제는 중량평균분자량이 1800~2000인 폴리옥시프로필렌디아민과 디에틸톨루엔디아민을 포함하여 구성되어있다.The
상기 방법으로 제조된 우레아를 일정 비율로 혼합하여 로라, 고대, 스프레이 등으로 도포한다.The urea prepared by the above method is mixed at a predetermined ratio and applied by Laura, Ancient, or spray.
우레아방수층(30)의 상부에는 도면부호 20과 동일한 프라이머와 시멘트의 혼합물(40)을 도포하여 우레아와 택코팅제의 접착을 강화한다.The upper portion of the urea
프라이머와 시멘트의 혼합물(40)의 상부에는 접착층인 택코팅제(50)가 도포된다.The tack coating agent 50, which is an adhesive layer, is applied on the
택코팅제(50, 아스팔트 유화 택코팅제)는 제품명 SWP-TC인 아스팔트와 라텍스를 주원료로 하고 유화제로 유화하여 제조된 것으로 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)과의 탁월한 부착력으로 현재 국내 교량에 가장 많이 적용하고 있는 재료로써 로라, 스프레이 등으로 도포한다.Tack coating agent (50, asphalt emulsifying tack coating agent) is manufactured by emulsifying with asphalt and latex with product name SWP-TC as an emulsifier. Currently, it is most applied to domestic bridges with excellent adhesion to asphalt concrete layer (ascon layer). This material is applied by roller, spray, etc.
택코팅제(50)의 상부에는 아스팔트 접착제(미도시)를 도포하고, 그 위에 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 포설하여 포장을 완료한다.An asphalt adhesive (not shown) is applied to the upper portion of the tack coating agent 50, and an asphalt concrete layer (ascon layer) is laid thereon to complete the pavement.
택코팅제(50)의 상부에 바로 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 포설하여도 뛰어난 부착력을 가지며, 공사시간 단축을 위하여 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 택코팅제(50)의 상부에 바로 포설하는 것이 바람직하다.Even if the asphalt concrete layer (ascon layer) is directly installed on the upper part of the tack coating agent 50, it has excellent adhesion, and in order to shorten the construction time, the asphalt concrete layer (ascon layer) is directly installed on the upper part of the tack coating agent 50. desirable.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in detail through the following examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the present invention is not limited thereto.
[실시예]EXAMPLE
교면에 해당하는 콘크리트층(10)을 위치시켰다.The
교면(10)의 상부에 프라이머와 시멘트의 혼합물(20)을 도포하였다. 프라이머는 제품명 SWP-P를 구입하여 사용하였다. SWP-P에 포틀란트 시멘트를 중량비 1:1로 혼합 후 로라로 도포하였다. 도포후 20분간 실온에서 고화시켰다.On top of the
프라이머와 시멘트의 혼합물(20)의 위에는 우레아방수층(30)을 도포하였다. 우레아방수층(30)은 주제와 경화제로 이루어지는 이성분계 우레아방수재이다. 상기 주제는 중량평균분자량이 1800~2200인 폴리에테르폴리올 30중량%와 디페닐메탄디이소시아네이트 70중량%를 축중합하여 사용하였으며, 상기 경화제는 폴리옥시프로필렌디아민과 디에틸톨루엔디아민을 중량비 1:1로 혼합하였다. 상기 주제와 경화제는 중량비 7:3으로 혼합하여 스프레이로 도포하였다. 도포후 30분간 실온에서 방치하여 건조시켰다.The urea
우레아방수층(30)의 상부에는 도면부호 20과 동일하게 SWP-P에 포틀란트 시멘트를 중량비 1:1로 혼합 후 로라로 도포하였다. 도포후 20분간 실온에서 고화시켰다.In the upper portion of the urea
프라이머와 시멘트의 혼합물(40)의 상부에는 접착층인 택코팅제(50, 아스팔트유화 택코팅제)를 스프레이로 도포하였다. 택코팅제(50)로는 제품명 SWP-TC를 사용하였다. 도포후 10분간 실온에서 방치하여 건조시켰다.On top of the
택코팅제(50)의 상부에는 아스팔트 콘크리트층(아스콘층)을 포설하여 포장을 완료하였다.Asphalt concrete layer (ascon layer) was installed on top of the tack coating agent 50 to complete the pavement.
[비교예] : 대한민국 공개특허 2002-0076214호에 기재된 내용에 준해 제작[Comparative Example]: Produced according to the contents described in Korean Patent Publication No. 2002-0076214
교면으로 사용할 콘크리트층을 준비하였다.A concrete layer was prepared to be used as a bridge.
상기 콘크리트층의 상부에 폴리우레탄 수지 프라이머층을 로라로 도포하고, 20분간 건조시켰다.The polyurethane resin primer layer was applied to Laura on the top of the concrete layer, and dried for 20 minutes.
그 위에 속건성 폴리우레아를 도포하고, 30분간 건조시켰다.The quick-drying polyurea was apply | coated on it, and it dried for 30 minutes.
그 위에 폴리우레탄제조용 혼합물층(폴리우레탄 제조용 폴리올과 과량의 이소시아네치트를 첨가)을 도포하고, 20분간 건조시켰다.The polyurethane-made mixture layer (polyurethane polyol and excess isocyanate added) was apply | coated on it, and it dried for 20 minutes.
그 위에 아스팔트 접착제를 도포하고, 아스팔트 콘크리트층을 포설하여 포장을 완료하였다.Asphalt adhesive was applied thereon, paving was completed by laying an asphalt concrete layer.
[시험결과][Test result]
상기 [실시예] 및 [비교예]와 같이 시험편을 제조하여 한국건설품질시험원에 품질시험을 의뢰하였다.Test specimens were prepared as in [Example] and [Comparative Example], and then a quality test was commissioned by the Korea Institute of Construction Quality.
품질시험결과는 도2와 같다.The quality test results are shown in FIG.
품질시험결과를 살펴보면, [실시예](시료명:Q-MAX)는 전단접착강도, 전단접착변형율이 우수하게 나왔으나, [비교예](시료명:특2002-0076214)는 전단접착강도, 전단접착변형율 기준치를 벗어나 측정이 불가하였다.Looking at the quality test results, [Example] (sample name: Q-MAX) showed excellent shear adhesion strength and shear adhesion strain, but [Comparative Example] (sample name: Special 2002-0076214) showed shear adhesion strength and shear adhesion. Measurements beyond the strain threshold were not possible.
도1은 본 발명에 따른 교면 방수층의 단면도.1 is a cross-sectional view of the cross-sectional waterproofing layer according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에 대한 품질시험ㆍ검사성적서.2 is a quality test and inspection report for Examples and Comparative Examples according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ****** Explanation of main parts of drawing ***
10. 콘크리트층 20. 프라이머+시멘트 층10. Concrete layer 20. Primer + cement layer
30. 우레아방수층 40. 프라이머+시멘트 층30. Urea
50. 택코팅제 60. 아스팔트 콘크리트(아스콘)층50.
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