KR20090083313A - 신축이음장치 및 교량 받침부의 콘크리트층을 보수하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축이음장치 및 교량받침의 콘크리트층의 보수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신축이음장치 및 교량받침부의 콘크리트층를 보수할 때에, 균열 저감 섬유(화이버)와 속경재를 혼합한 콘크리트를 투입하여 내구성과 내마모성을 보강하는 신축이음장치 및 교량받침부의 콘크리트층의 보수 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법에 있어서,

신축이음장치 또는 교량 받침의 파손된 콘크리트층을 제거하는 단계; 시멘트와 섬유재질의 파이버와 속경재를 혼합한 콘크리트를 상기 제거된 부분에 타설하는 단계; 상기 혼합한 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 파손된 신축이음장치의 후타부나 교량받침의 콘트리트층을 제거하고, 균열 저감 화이버와 속경재를 혼합한 본 발명의 콘크리트로 조성물을 투입하여 파손된 후타부를 보수를 한다면, 보수 시공성이 간편해지고, 이 파이버가 콘크리트와 견고하게 결합되어 균열 저감 효과가 탁월하게 된다.

신축이음장치, 교량받침, 후타부, 섬유보강재, 콘크리트, 속경재

Description

신축이음장치 및 교량 받침부의 콘크리트층을 보수하는 방법{Maintenance Method of Concrete Layer of Expansion Joint and Bridge Shoe}

본 발명은 신축이음장치 및 교량받침부의 콘크리트층의 보수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신축이음장치 및 교량받침부의 콘크리트층를 보수할 때에, 균열 저감 섬유(화이버)와 속경재를 혼합한 콘크리트를 투입하여 내구성과 내마모성을 보강하는 신축이음장치 및 교량받침부의 콘크리트층의 보수 방법에 관한 것이다.

신축이음장치나 교량받침은 도1과 같은 교량이나 고가도로 등에 설치되어 있고 강철 재질이며, 신축이음장치나 교량 받침은 교량이나 고가도로에서 상부구조물 신축거동의 완충 및 이동 작용을 하는 가장 중요한 부분이고, 신축이음장치나 교량받침의 콘크리트층이 손상되거나 파손되는 경우에는 교량이나 고가도로에 치명적인 위험을 초래한다.

따라서, 도2에서와 같은 신축이음장치(1)의 후타부(2)나 교량받침을 고정하는 하부 주변의 콘크리트 층은 강도가 높고 변형이 적은 콘크리트를 사용하여 설치하고, 보수시에는 초속경 몰탈과 자갈, 모래를 혼합하고 일정 높이만큼 철근(보강) 없이 콘크리트로 타설한다.

그러나, 예를들어 신축이음장치의 후타부의 경우에, 이렇게 무철근(무보강) 콘크리트를 사용하여 보수하는 하면, 무철근 콘크리트층이 경화와 건조에 따라 큰 수축이 발생하고 도3의 상부 도면과 같이 차량이 통과함에 따라 후타부(2)의 콘크리트는 쉽게 파손되어 갈라지게 되어 이러한 현상이 심화되면 콘크리트층이 파손되어 파손된 콘크리트 조각이 도로 위로 돌아다니게 되고, 마침내는 후타부(2)가 움푹 파이게 되어 통과 차량에 위험을 초래하게 되므로, 수시로 점검을 하여 필요시에 보수를 해야 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래기술의 신축이음장치의 후타부의 보수방법에서는 도3의 하부에서와 같이 콘크리트층이 철거된 후타부(2)에, 와이어메쉬(3)를 설치한 후에 그 위에 콘크리트(4)를 투입하여 이 콘크리트층의 표면을 평탄화하여 건조하는 방법을 사용한다.

그러나, 이 방법에서는 차량이 통과함에 따라 와이어메쉬(3)의 처짐 현상이 발생하고, 이 와이어메쉬(3) 바로 위의 콘크리트층(4)은 균열 방지용 보강재가 없기 때문에 차량이 통과함에 따라 여전히 콘크리트층(4)의 균열이 발생하게 되고, 와이어메쉬(3)의 부식 방지를 위한 관리가 필요하며, 설치 공간에 맞게 와이어메쉬(3)를 절단하여 설치해야 하므로, 시공시 불편하고 보수시 소요시간이 많이 걸린다.

본 발명은 이상과 같은 종래기술의 문제점을 감안하여, 내구성과 내마모성을 보강하고 편리하고 단시간 내에 신축이음장치나 교량받침의 콘크리트층을 보수 가능하게 하는 보수방법을 제공한다.

이상과 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법에 있어서,

신축이음장치 또는 교량 받침부의 파손된 콘크리트층을 제거하는 단계; 시멘트와 섬유재질의 화이버와 속경재를 혼합한 콘크리트를 상기 제거된 부분에 타설하는 단계; 상기 혼합한 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 파손된 신축이음장치의 후타부나 교량받침의 콘트리트층을 제거하고, 균열 저감 화이버와 속경재를 혼합한 본 발명의 콘크리트로 조성물을 투입하여 파손된 후타부를 보수를 한다면, 보수 시공성이 간편해지고, 이 화이버가 콘크리트와 견고하게 결합되어 내구성,내마모성이 향상된 콘크리트는 빈번하게 반복되는 보수 주기를 최대한 연장시켜 공사 중 교통차단에 따른 불편 및 경제적 손실을 최소화 할 수 있다.

먼저, 본 발명의 콘크리트에 혼합하여 사용 가능한 콘크리트 섬유보강재에 대해 설명하기로 한다.

예를들어, 폴리비닐알콜(PVA, Poly Vinyl Alcohol)섬유(파이버)는 종래 섬유에 비해 콘크리트와 몰탈 속에서 혼련성 분산 성능이 우수하고, 보강성능이 우수하며, 시멘트 메트릭스와의 접착성이 높고, 내알카리성, 내구성, 인장강도 및 인장 탄성 등이 뛰어난 특성을 가진 콘크리트/몰탈의 보강용 섬유이다.

즉, PVA 파이버는 스틸 화이버에 필적하는 높은 인장강도, 인장 탄성율을 갖고 있으며, 섬유자체에 OH-기를 함유하고 있는 친수성이기 때문에 시멘트 경화시에 높은 접착력을 가지므로, 몰탈/콘크리트의 수축 응력을 분산시켜 균열 제어에 유효하게 작용한다.

또한, PVA 파이버는 뛰어난 내알카리성, 내후성 및 내약품성을 가지며, 연소시에 다이옥신과 암모니아 등의 유해물질의 발생이 없는 친환경적인 물질이다.

이제, 본 발명의 후타부 보수에 사용하기 위하여, 이러한 PVA 파이버와 같은 섬유 보강제를 혼합한 콘크리트 조성물의 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 보수 방법에 사용되는 콘트리트 조성물은, 포틀랜드 시멘트, 미립자 시멘트, 미분말 시멘트, 마이크로 시멘트, 혼합시멘트, 알루미나 시멘트 중의 적어도 하나에서 선택된 시멘트 10-20%, 칼슘설퍼알루미네이트, 쇼듐 알루미네이트, 칼슘 알루미네이트 중의 적어도 하나에서 선택된 속경재 15-30%, 알킬 옥시드, 에테르형 비온계 중의 적어도 하나에서 선택 되어진 수축 저감재 5-13%, 내 마모재인 칼슘 실리케이트 하이드라이트 8-12%, 나프타렌, 멜라민, 리그닌, 폴리카르본산계 중의 적어도 하나에서 선택되어진 유동화제 0.1-2.0%, EVA, SRB, PVA 중의 적어도 하나에서 선택되어진 폴리머 0.02-1.5 중량%, 촉진제 0.01-1.1 중량%, 발수제0.03-0.8 중량%, 지연제 0.04-1.1 중량%, 소포제 0.05-5.0%, 나이론, PP, PVA 파이버 0.1-4.0 중량%, 규사 SiO2 40-60 중량%를 포함한다. 물론 상기의 조성 비율 및 조성물은 각 조성물의 특성 및 타설 장소의 특성을 고려하여 조정될 수 있다.

종래기술에서 사용하는 일반 무근콘크리트 또는 와이어메쉬가 적용된 경우와 대비하여, 본 발명의 섬유보강재가 적용된 콘크리트 조성물이 어떤 특성을 가지는지를 비교하는 비교표가 도4에 도시하였다.

이 도4에서 알수 있는 바와 같이, 본 발명의 섬유보강재가 적용된 콘크리트 조성물은 균열도 적고, 휨강도 및 인장강도도 우수하며, 시공이 편리하고 저렴하다는 것을 알 수 있다.

이제 본 발명의 콘크리트 조성물을 이용하여 신축이음장치의 후타부를 보수하는 방법에 대해 도5를 참고로 하여 설명하기로 한다.

먼저 파손된 후타부(2)의 기존 콘크리트층을 커터와 브레이커를 이용하여 제거하여 본 발명의 콘크리트 조성물을 설치하기 위한 단면을 확보한다.

그리고 나서 콘크리트 유입방지 테이프(5)로 신축이음장치를 감싸고, 후타 부(2)의 양측 부분(6)을 비닐로 덮고 나서, 균열 저감 화이버와 초속경재를 포함하는 본 발명의 콘크리트 조성물을 혼합하여 이 공간에 투입하면서 바이브레이터(7)를 이용하여 콘크리트 조성물이 골고루 분포하도록 한 후에, 양생 과정을 수행한다.

이상과 같은 과정을 마치면 신축이음부 보수가 완료된다.

이렇게 하면, 작업자는 기존의 와이어매쉬 설치시의 와이어매쉬의 절단 등의 공정을 거치지 않고서, 간단하게 본 발명의 콘크리트 조성물을 파손된 후타부에 투입하여 평탄화 및 건조 과정을 거치게 되므로 보수 공정이 아주 간단하게 된다.

이때에, 도6에서와 같이, 후타부의 하부는 섬유보강재가 적게 포함된 본 발명의 콘크리트 조성물로 1차 타설하고, 상부(노면 부분)는 하부에 비해 섬유보강재가 2-4배가 함유된 본 발명의 콘크리트 조성물로 2차 타설하는 것도 가능하다.

즉, 차량과 직접 접촉하여 차량 하중이 많이 가해지는 상부에는 섬유보강재를 많이 함유한 콘크리트 조성물을 사용하여 하부에 비하여 균열 저감, 내구성 및 내마모성을 높게 하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 섬유보강재가 사용된 콘크리트로 신축이음장치의 후타부를 보수를 하면, 도7에서와 같이 차량이 지속적으로 통과하더라도 콘크리트 조성물에 포함된 섬유보강재가 시멘트와 단단하게 결합, 보강 밀도가 높게 되어 있어서 균열이 발생하지 않기 때문에 회기적인 균열 저감 효과를 달성하게 된다.

한편, 이상에서는 신축이음장치의 후타부를 예를들어 설명하였으나, 교량받침 하부의 주변 콘크리트층의 보수에서도 동일한 방법을 적용가능하다.

도 1은 신축이음장치와 교량받침이 설치된 교량의 부분을 도시함

도 2는 신축이음장치와 후타부를 도시함.

도3은 종래기술에서 무근콘크리트 사용하는 경우와 와이어메쉬를 사용하는 경우의 후타부의 균열을 도시함.

도4는 종래기술에서 사용하는 무철근(무보강)콘크리트, 와이어메쉬 포함 콘크리트, 본 발명의 섬유 보강재 사용 콘크리트의 특성을 비교함.

도5는 본 발명에 따라 신축이음장치의 후타부를 보수하는 방법을 도시함.

도6은 본 발명에서 섬유 보강재의 함유율이 다른 콘크리트로 1, 2차에 걸쳐 타성하는 경우를 도시함.

도7은 본 발명의 섬유 보강재 함유 콘크리트를 사용하는 경우의 후타부의 무보강(무철근)상태로 인한 균열을 도시함.

Claims (7)

1. 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법에 있어서,

   신축이음장치 또는 교량 받침의 파손된 콘크리트층을 제거하는 단계;

   시멘트와 섬유재질의 파이버와 속경재를 혼합한 콘크리트를 상기 제거된 부분에 타설하는 단계;

   상기 혼합한 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 타설하는 단계는 하부를 위한 1차 타설과 상부를 위한 2차 타설로 구성되고, 2차 타설시에는 1차 타설시에 비해 상기 섬유재질의 파이버의 함유율이 큰 혼합 콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 2차 타설시의 섬유재질 파이버의 함유율은 1차 타설시의 함유율의 2-4배인 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 미립자 시멘트, 미분말 시멘트, 마이크로 시멘트, 혼합시멘트, 알루미나 시멘트 중의 적어도 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 섬유재질의 파이버는 나이론, PP, PVA 파이버 중의 적어도 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 속경재는 칼슘설퍼알루미네이트, 쇼듐 알루미네이트, 칼슘 알루미네이트 중의 적어도 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 콘크리트는 알킬 옥시드, 에테르형 비온계 중의 적어도 하나에서 선택 되어진 수축 저감재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 및 교량 받침의 콘크리트층을 보수하는 방법.

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