KR20100112278A - 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법에 관한 것이다. 이는 두 콘크리트 블록(1,2) 이음부 틈(3)의 일측면에서 상기 두 콘크리트 블록(1,2)을 일정하게 커팅 및 그라인더로 면 갈이를 하여 주입홈(10)을 형성하고 세척하는 단계(210, 220)와; 무기계 침투성 구조체 개질제인 액상 실리카 재질의 구체보호제(20)를 상기 블럭(1,2)와 주입홈(10)에 도포하는 단계(230)와; 상기 구체보호제(20)가 상기 주입홈(10) 부근의 콘크리트에 과량 흡수시켜 침투하는 일정 시간이 경과한 후, 상기 이음부 틈(3) 내에 누수 방지를 위한 복수의 부품(30 ~ 70)을 적층하는 단계(240 ~ 280)를 포함할 수 있다. 이에 따라 먼저 콘크리트 블록간 이음부를 액상 실리카 재질의 구체보호제를 침투시켜 그 열화 상태를 보강한 후 이음부 틈 내에 여러가지 수팽창성 재료를 차례로 적층하는 과정을 거쳐 보수 함으로써,온도 변화에 의한 콘크리트 크랙,박리 현상 이음부의 누수방지가 가능하면서도 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있는 등의 효과를 제공한다.

콘크리트 구조체, 이음부, 보수, 보강, 누수방지,

Description

콘크리트 블록간 이음부 보수 공법{Repair Method for Concrete Joint Part}

본 발명은 콘크리트 시공 조인트 및 용수로용 U자관과 같은 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 먼저 콘크리트 블록간 이음부를 액상 극 저점도 무기계 액화 세라믹 실리카 재질의 구체보호제를 침투시켜 그 열화 상태를 알카리 회복 및 강도를 증진 보강한 후 이음부 틈 내에 여러가지 재료를 차례로 적층하는 과정을 거쳐 수회에 걸쳐 물을 차단하도록 보수함으로써, 복잡한 장비가 필요없고, 작업이 용이하며, 이음부의 누수방지가 보다 완벽하면서도 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 내구성 등을 개선할 수 있는 새로운 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법에 관한 것이다.

일반적으로, U자관 형태의 콘크리트 블록들을 서로 이어 만들어지는 지하철이나 정수장, 하수처리시설 및 용수로 또는 수로교의 콘크리트 구조물은 기간이 경과함에 따라 계절간 온도차나 유해 침전물질에 의한 부식 등으로 인하여 구조물이 열화 및 노후화되어 가면서, 특히 콘크리트 블록간 이음부에서 누수가 발생하는 문제가 있었다.

이러한 이음부 누수 문제를 해결하기 위하여, 종래에 콘크리트 블록간 이음 부의 방수 및 보수를 위한 기술들이 제안되어 있다. 예컨대 대한민국 특허 등록번호 10-0454605(등록일 2004년 10월 19일) "신/구 구조물 이음부 누수에 대한 고밀도 가압 보수 공법"의 등록공보에는, 이음부의 건조 수축 또는 유동에 의한 균열 등에 따른 누수 발생을 방지하기 위하여, 이음부 틈새에 배면 차수 그라우팅, 세척, 표면 봉합 그라우팅, 및 약액 주입 과정을 거침으로써, 이음부 틈새에 고밀도 레진이 충진되도록 하는 이음부 보수 공법이 개시되어 있다. 그런데, 이 공법에 따르면 천공, 그라우팅 및 분사를 위한 복잡한 도구가 필요하여 비용이 상승하고 작업이 어렵다는 한계가 있었다. 더 나아가 단순히 이음부 틈새에 고밀도 레진 약액을 주입하여 충진하는 방식이기 때문에, 이음부 양옆에 있는 노후되고 열화된 콘크리트 블록 자체는 여전히 노후되고 열화된 상태로 지속되어 새로 보강된 이음부의 내구성을 약화시킬 뿐 아니라 서로 다른 재질(무기재질인 콘크리트와 유기화합물인 레진)간의 이질성으로 인해 단기간의 사용에도 서로 박리되는 단점을 가지고 있다.

한편 대한민국 실용신안 등록번호 20-0393981 (등록일 2005년 8월 19일) "콘크리트 수로교용 방수 및 보수 구조재"의 등록공보에는, 기존 신축 이음부를 일정한 폭과 깊이로 핸드 컷팅하고 청소한 후에, 그 청소면에 우레탄 프라이머를 도포한 후, 탈우레탄 도막 방수재 도포, 방수 및 보수 구조재 설치, 얇은 부직포 2겹으로 이루어진 부직포재 적층, 폴리에틸렌 발포폼 백업재 설치하고, 그 위에 우레탄 실란트로 코킹하는 이음부 보수 공법이 개시되어 있다. 이 공법에 따르면, 단순히 열화된 신축 이음부를 일부 커팅한 후 보강된 재료들을 이용하여 보수하고 있기 때문에, 신축 이음부 양옆에 있는 노후되고 열화된 콘크리트 블록 자체는 여전히 노 후되고 열화된 상태로 남아 있어서 새롭게 보강된 이음부의 내구성을 약화시킬 뿐 아니라 모든 보강재가 유기화합물임으로 해서 무기재질인 콘크리트와의 친화성이 현저히 떨어져 뒤틀림이나 박리 등의 문제가 발생하거나 특히 오랜시간 물과 접하면서 인체에 유해한 물질등이 용출되는 등 환경을 오염시키는 단점을 여전히 가지고 있다.

따라서 콘크리트 블록의 이음부를 보수하면서 동시에 이음부 주변의 노후화되고 열화된 콘크리트 블록 부분의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있는 이음부 보수 공법이 있다면 유리할 것이다.

본 발명은 상술한 종래 용수로용 U자관과 같은 콘크리트 블록간 이음부 보수 기술을 개선하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것으로서, 구체적으로 먼저 콘크리트 블록간 이음부를 액상 실리카 재질의 구체보호제를 침투시켜 그 열화 상태를 보강한 후 이음부 틈 내에 여러가지 재료를 차례로 적층하는 과정을 거쳐 보수함으로써, 복잡한 장비가 필요없고, 작업이 용이하며, 이음부의 누수방지가 가능하면서도 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있는 새로운 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법은, 두 콘크리트 블록 이음부 틈의 일측면에서 상기 두 콘크리트 블록을 일정하게 커팅 후 면처리를 하여 주입홈을 형성하고 세척하는 단계와; 무기계 침투성 구조체 개질제인 액상 실리카 재질의 구체보호제를 상기 주입홈에 도포하는 단계와; 상기 구체보호제가 상기 주입홈 주위의 콘크리트에 침투하는 일정 시간이 경과한 후, 상기 이음부 틈 내에 누수 방지를 위한 복수의 부품을 적층하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적층하는 단계는: 상기 이음부 틈의 폭(W)보다 약간 큰 직경을 가지는 신축적인 백업재를 상기 이음부 틈 내에 설치하는 단계와; 상기 백업재 위에 상기 이음부 틈의 폭과 같은 두께를 가지는 수팽창성 탄성고무 지수재를 설치하는 단계와; 상기 수팽창성 탄성고무 지수재의 상단 가장자리가 상기 이음부 틈 내의 두 콘크리트 블록의 면과 밀봉되도록 수팽창성 씰링제를 주입하는 단계와; 상기 수팽창성 씰링재 위에 코킹제를 주입하되, 상기 코킹제의 상단면이 상기 주입홈의 하부면과 일직선으로 되도록 하는 코킹제 주입 단계와; 상기 주입홈 공간에 부틸탄성라바씨트를 부착하는 단계로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 콘크리트 블록은 U자관 형태의 콘크리트 블록이다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 콘크리트 블록간 이음부를 액상 실리카 재질의 구체보호제를 침투시켜 그 열화 상태를 보강한 후 이음부 틈 내에 여러가지 재료를 차례로 적층하는 과정을 거쳐 보수함으로써, 복잡한 장비가 필요없 고, 작업이 용이하며, 이음부의 누수방지가 가능하면서도 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있는 등의 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법의 단계들을 보여주는 흐름도이고, 도 2 ~ 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법의 각 단계에 따라 이음부가 보수되는 과정을 예시하는 개략도들이다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법은, 특징적으로 이음부 주변의 콘크리트 구조물의 강도를 보강하면서 이음부를 충진 밀봉하는 과정을 거친다는 특징을 가진다.

일반적으로 야외 및 지하에 설치되어 있는 콘크리트 구조물 자체가 여러가지 요인에 의하여 노후화 및 열화되면, 처음의 조밀했던 구조물이 약해지고 공극이 많이 생기게 되어 처음보다는 성한 구조물로 된다. 이에 따라 콘크리트 블록 자체가 강도가 약해지는 등 내구성이 약해지게 된다. 따라서, 단순히 이음부만을 보수하는 것에 그치는 경우에, 노후화되고 열화되어 약해진 기존 콘크리트 구조물에 의하여 새로 보수된 이음부 접합 부위에 뒤 틀림이 발생하여, 보수 및 지수 효과가 반감될 수 밖에 없었다.

본 발명에 의하면, 이러한 점을 보완하기 위하여, 단순히 이음부만을 보수하 는 것이 아니라, 이음부 주변의 열화된 콘크리트 블록 부분의 내구도를 보강함으로써, 결과적으로 새로 보수된 이음부의 수명이 연장될 수 있게 한다는 장점을 제공한다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 공법은, 먼저 두 콘크리트 블록(1,2) 이음부 틈(3)의 일측면에서 상기 두 콘크리트 블록(1,2)을 일정하게 커팅하여 주입홈(10)을 형성하고 세척하는 단계(210, 220)를 포함한다. 주입홈 형성을 위한 컷팅 및 면처리 단계(210)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대 컷팅기를 사용하여 2~4mm의 깊이(H)를 가지며 50~150 mm의 폭(L)을 가지는 주입홈(10)을 형성할 수 있다. 주입홈(10)은 이음부 틈(3)을 따라 연장되며, 이음부 틈(3)을 중심으로 대칭적으로 형성된다. 형성된 주입홈(10)은 그라인더, 워터젯 등을 사용하여 표면을 청소할 수 있다. 이후 고압물 세척 단계(220) 에서는 고압살수기와 같은 살수 도구를 사용하여 고압물 세척을 실시하여 시공 부위를 깨끗하게 청소할 수 있다.

그 다음에 무기계 침투성 구조체 개질제인 액상 실리카 재질의 구체보호제(도 3의 20)를 붓이나 분무기를 사용하여 기존 콘크리트 구조물(1,2)및 주입홈(10)에 도포하는 단계(230)가 진행된다. 이후 시간의 경과에 따라 구체보호제(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 주입홈(10)의 표면으로부터 그 아래의 주위 콘크리트 부분에 있는 공극을 따라 약 2~5cm 내외 정도의 깊이까지 내부로 침투한다.

침투한 구체보호제(20)는 콘크리트 내부의 Ca, Mg, A1 등의 이온과 반응하여 불용성 규산 칼슘과 콜로이드 규산 물질을 생성한다. 이 물질들은 열화된 콘크리트 내부의 공극을 충진함으로써 물을 차단하게 된다. 또한 이들 물질들은 불용성 결정 체이기 때문에 콘크리트의 강도 및 내마모성을 증가시킬 수 있다. 또한 콘크리트 구조물의 조직이 치밀해지게 되므로, 산성비, 습기, 염분 등에 노출된 환경에서도 표면 변화를 억제시켜 백화현상이나 열화현상을 방지할 수 있어, 구조물의 수명을 연장할 수 있다. 또한 공극을 메워줌으로써 중성화, 동결융해에 대한 저항성도 향상시킬 수 있다. 이는 유기용제를 사용하지 않는 무독성 무공개 무기질 재료이므로 친환경적이라는 장점도 제공할 수 있다. 이에 따라 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있다.

이렇게, 구체보호제(20)를 도포하고 주입홈(10) 하부의 콘크리트에 침투하도록 일정 시간이 경과한 후, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이음부 틈(3) 내에 누수 방지를 위한 복수의 부품(30 ~ 70)을 적층하는 단계(240 ~ 280)를 포함할 수 있다.

이 적층하는 단계(240 ~ 280)를 상세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 부품(30 ~ 70)으로서 백업재(30), 수팽창성 탄성고무 지수재(40), 수팽창성 씰링제(50), 고탄성 습윤 코킹제(60), 및 부틸탄성라바시트(70)를 사용하여 이음부 틈(3)을 충진하는 단계라고 할 수 있다.

먼저 백업재 설치 단계(240)는, 이음부 틈(3)의 폭(W)보다 약간 큰 직경을 가지는 신축적인 백업재(30)를 이음부 틈(3) 내에, 주입홈(10)이 형성된 면과 반대되는 면쪽으로 설치하는 단계이다. 백업재(30)는 폴리에틸렌을 주원료로 하여 만든 부품으로서 보온, 보냉 등의 단열성이 우수하며 물이나 습기에 대한 방수, 방습성이 뛰어나다. 백업재(30)의 직경은 이음부 틈(3)의 폭(W)보다 로 약간 큰 치수(예 컨대 약 10mm정도)를 가지며, 따라서, 이음부 틈(3)의 경계를 이루는 양쪽의 콘크리트 블록 면(1a, 2a)에 탄성적으로 밀착되어 설치될 수 있다.

그 다음에 수팽창성 탄성고무 지수재 설치 단계(250)에서, 백업재(30) 위에 이음부 틈(3)의 폭(W)과 같은 두께를 가지는 수팽창성 탄성고무 지수재(40)를 설치한다. 바람직한 예에서, 이것은 특수변성고무를 주원료로 하여 제조되며, 지수성능 및 수축,팽창 반복 복원력이 뛰어나고 간편한 시공성을 가지고 있다. 고무 자체의 탄성력과 수분에 의한 팽창으로 이음부 틈(3)을 밀폐시키는데, 특히 이음부 틈(3) 내부 및 콘크리트 블럭(1,2) 내의 물과 접촉시 체적인 3 ~ 8배까지 팽창한다. 이러한 팽창에 의하여 이음부 틈(3) 내의 빈 공간을 밀폐시킬 수 있어, 최대 6 kgf/cm2의 수압하에서도 지수 성능을 발휘할 수 있다. 수팽창성 탄성고무 지수재(40)는 클로로프렌 고무가 주성분으로 내구성, 내후성, 내약품성이 우수하며, 탄성력이 좋아 압축 변형에도 쉽게 변형이 가능하여 삽입 시공이 용이하다. 또한 반복 팽창 후에도 원형을 유지한다는 장점이 있다. 팽창에 의해 이음부 틈(3) 내의 다른 부품들이 돌출하는 것을 방지하기 위하여, 수팽창성 탄성고무 지수재(40) 내에는 스텐레스 와이어 망사 메쉬가 삽입되어 길이방향으로의 팽창이 억제되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.

그 다음 수팽창성 씰링제 주입 단계(260)에서, 수팽창성 탄성고무 지수재(40)의 상단 가장자리가 이음부 틈(3) 내의 두 콘크리트 블록의 면(1a, 2a)과 밀봉되도록 1액형 카트리지에 들어있는 수팽창성 씰링제(50)를 전용건을 이용하여 주입한다. 이것은 습도가 높은 구조물에서도 부착력이 우수하며 물과 접촉시 자체 체 적의 150% 내외까지 팽창할 수 있으면서, 콘크리트 블록 면(1a, 2a) 및 수팽창성 탄성고무 지수재(40) 모두와 접착성이 우수한 것이 바람직하다.

이후 수팽창성 씰링재(50) 위에 코킹제(60)를 주입하되, 상기 코킹제(60)의 상단면이 상기 주입홈(10)의 하부면과 일직선으로 되도록 하는 코킹제 주입 단계(270)가 진행된다. 바람직한 실시예에서 이 코킹제(60)는 폴리우레탄 수지를 주재료로 하여 제조되며, 유동성, 접착성, 내수성이 양호하다. 코킹제(60)는 콘크리트 표면과의 접착력, 탄성율이 300 ~ 700% 정도이다. 이 수팽창성 씰링재(50)와 수팽창성 탄성고무 지수재(40) 사이에는 빈공간이 존재할 수 있는데, 이 공간은 수팽창성 탄성고무 지수재(40)의 팽창에 의하여 메워질 수 있다.

마지막으로, 코킹제(60)가 경화된 후 주입홈(10) 공간에 부틸탄성라바씨트(70)를 부착하는 단계(280)가 진행된다. 바람직한 예에서, 부틸탄성라바씨트(70)는 부틸 컴파운드(compound)를 주재료로 하여 제조되며, 별도의 접착제가 필요없이 이형지를 떼어내고 시공할 수 있는 자기 접착형 테이프로서 제조된다. 이는 고탄성 연질시트로서 다소 불규칙한 면에서도 시공이 가능하며, -20℃ ~ 60℃의 온도범위에서 150 ~ 500 %의 신장율을 가진다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법은 용수로용 U자형 콘크리트 블록간 신축 이음부(Expansion joint)에서 발생하는 누수 결함을 차단함과 동시에 원 구조물의 강도, 내수성, 내마모성 등의 내구성을 개선할 수 있어, 지하철, 정수장, 수로교, 용수로 등의 구조물 이음부 보수 분야에 널리 이용가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법의 단계들을 보여주는 흐름도.

도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법의 각 단계에 따라 이음부가 보수되는 과정을 예시하는 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 콘크리트 블록

3 : 이음부 틈

10 : 주입홈

20 : 구체보호제

30 : 백업재

40 : 수팽창성 탄성고무 지수재

50 : 수팽창성 씰링제

60 : 코킹제

70 : 부틸 탄성 라바 씨트

Claims (3)

1. 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법에 있어서, 두 콘크리트 블록(1,2) 이음부 틈(3)의 일측면에서 상기 두 콘크리트 블록(1,2)을 일정하게 커팅 후 면처리하여 주입홈(10)을 형성하고 세척하는 단계(210, 220)와; 무기계 침투성 구조체 개질제인 액상 실리카 재질의 구체보호제(20)를 상기 주입홈(10)에 도포하는 단계(230)와; 상기 구체보호제(20)가 상기 주입홈(10) 주위의 콘크리트에 침투하는 일정 시간이 경과한 후, 상기 이음부 틈(3) 내에 누수 방지를 위한 복수의 부품(30 ~ 70)을 적층하는 단계(240 ~ 280)를포함하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 적층하는 단계(240 ~ 280)는: 상기 이음부 틈(3)의 폭(W)보다 약간 큰 직경을 가지는 신축적인 백업재(30)를 상기 이음부 틈(3) 내에 설치하는 단계(240)와; 상기 백업재(30) 위에 상기 이음부 틈(3)의 폭(W)과 같은 두께를 가지는 수팽창성 탄성고무 지수재(40)를 설치하는 단계(250)와; 상기 수팽창성 탄성고무 지수재(40)의 상단 가장자리가 상기 이음부 틈(3) 내의 두 콘크리트 블록의 면(1a, 2a)과 밀봉되도록 수팽창성 씰링제(50)를 주입하는 단계(260)와; 상기 수팽창성 씰링재(50) 위에 코킹제(60)를 주입하되, 상기 코킹제(60)의 상단면이 상기 주입홈(10)의 하부면과 일직선으로 되도록 하는 코킹제 주입 단계(270)와; 상기 주입홈(10) 공간에 부틸탄성라바씨트(70)를 부착하는 단계(280)로이루어지는 것 을 특징으로 하는, 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 콘크리트 블록은 U자관 형태의 콘크리트 블록인 것을 특징으로 하는, 콘크리트 블록간 이음부 보수 공법.

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