[go: up one dir, main page]

KR101837412B1 - 콘크리트 구조물 보수방법 - Google Patents

콘크리트 구조물 보수방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101837412B1
KR101837412B1 KR1020160173672A KR20160173672A KR101837412B1 KR 101837412 B1 KR101837412 B1 KR 101837412B1 KR 1020160173672 A KR1020160173672 A KR 1020160173672A KR 20160173672 A KR20160173672 A KR 20160173672A KR 101837412 B1 KR101837412 B1 KR 101837412B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete structure
coating layer
concrete
repair
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020160173672A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170116935A (ko
Inventor
고원준
이은경
이춘기
Original Assignee
주식회사 모노화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모노화학 filed Critical 주식회사 모노화학
Publication of KR20170116935A publication Critical patent/KR20170116935A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101837412B1 publication Critical patent/KR101837412B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • E04B1/644Damp-proof courses
    • E04B1/646Damp-proof courses obtained by removal and replacement of a horizontal layer of an existing wall
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/06Oxides, Hydroxides
    • C04B22/062Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
    • C04B22/064Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/40Compounds containing silicon, titanium or zirconium or other organo-metallic compounds; Organo-clays; Organo-inorganic complexes
    • C04B24/42Organo-silicon compounds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • C04B2111/723Repairing reinforced concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 콘크리트 구조물 보수방법은 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법에 있어서, 손상부위의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 상기 손상부위에 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제1 코팅층을 형성하여, 상기 콘크리트 구조물의 알칼리성 및 강도를 회복시키는 제1 코팅층 형성단계; 상기 제1 코팅층이 도포된 상기 손상부위에 보수 콘크리트를 타설하여 상기 손상부위에 보수층을 형성하는 보수 콘크리트 타설단계; 상기 보수층의 중성화를 방지하도록, 상기 보수층 평면에 상기 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제2 코팅층을 형성하는 제2 코팅층 형성단계; 및 상기 제2 코팅층의 표면에 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 우레아계 및 이들 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 도료를 도포하는 마무리 단계;를 포함한다.

Description

콘크리트 구조물 보수방법{REPAIRING METHOD OF CONCRETE STRUCTURE}
본 발명은 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 콘크리트 구조물 내부에 침투되어 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성을 회복시키면서 발생된 크랙(Crack) 등 손상부위를 보수할 수 있는 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트는 반영구적 재료로서 건축, 토목 분야 등에서 널리 사용되고 있으며, 이러한 콘크리트로 세워진 콘크리트 구조물은 사회 자산으로서도 큰 규모를 차지하고 있다.
콘크리트 구조물의 내구성은 시간이 경과함에 따라 환경적 요인 등으로 인하여 서서히 노후화되면서 그 성능이 저하하게 된다.
특히, 콘크리트 중성화는 대표적인 성능저하 기구로서, 콘크리트는 타설 직후 약 12 ~ 13pH의 강 알칼리성을 갖지만 대기 중의 이산화탄소(CO2) 등 탄산가스 및 산성비 등에 노출됨에 따라 점차 알칼리성을 소실하여 중성화되면서 pH 8.5 ~ 10 정도로 알칼리성을 소실하게 된다.
또한, 콘크리트가 점차 중성화됨에 따라 발생되는 크랙(Crack) 등 손상이 발생되는데, 이는 콘크리트 구조물의 외관을 손상시킬 뿐만 아니라 크랙을 통해 내부로 탄산가스 및 산성비가 침투됨에 따라 콘크리트의 노후화가 가속되는 문제점을 가지고 있다.
최근, 산성비 및 자동차 배기가스량 증가 등 환경적 요인으로 인하여 콘크리트 중성화가 점차 가속화되고 있는 실정이다.
이에, 콘크리트에 발생된 크랙 등 균열부위에 도포 또는 충진하여 콘크리트 구조물을 보수하는 콘크리트 보수재가 개발되었다.
그러나 상기와 같은 콘크리트 보수재는 단순히 크랙을 메워줄 뿐, 중성화된 콘크리트의 알칼리성을 회복시킬 수 없어 콘크리트 구조물의 내구성이 저하되는 문제점을 해결하지 못하였다.
한국 등록특허공보 제10-1013939호 (2011. 02. 14.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 중성화된 콘크리트 구조물의 크랙 등 손상부위를 메워 콘크리트 구조물을 보수하면서, 중성화된 콘크리트 구조물의 알칼리성을 회복시켜 콘크리트 구조물의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있는 콘크리트 구조물 보수방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 콘크리트 구조물 보수방법은 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법에 있어서, 손상부위의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 상기 손상부위에 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제1 코팅층을 형성하여, 상기 콘크리트 구조물의 알칼리성 및 강도를 회복시키는 제1 코팅층 형성단계; 상기 제1 코팅층이 도포된 상기 손상부위에 보수 콘크리트를 타설하여 상기 손상부위에 보수층을 형성하는 보수 콘크리트 타설단계; 상기 보수층의 중성화를 방지하도록, 상기 보수층 평면에 상기 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제2 코팅층을 형성하는 제2 코팅층 형성단계; 및 상기 제2 코팅층의 표면에 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 우레아계 및 이들 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 도료를 도포하는 마무리 단계;를 포함한다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 상기 제2 코팅층 형성단계 이후에, 아크릴 중합체 40 ~ 50wt%, 탄산칼슘 40 ~ 50wt%, 이산화티타늄 3 ~ 5wt%, 증점제 2 ~ 3wt%, 습윤제 0.1 ~ 0.5wt%, pH조절제 0.1 ~ 3wt%, 물 3 ~ 4wt% 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 탄성 보수재를 상기 제2 코팅층 평면에 도포하여 제3 코팅층을 형성하는 제3 코팅층 형성단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 보수재는, 섬유 보강재를 0.5 ~ 1wt% 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전처리 단계 이전에, 알칼리 회복제 15 ~ 20wt%, 바인더 45 ~ 55wt%, 실란 1 ~ 5wt%, IPA(icosapentaenoic acid) 또는 인산 1 ~ 5wt% 및 물 30 ~ 50wt%로 구성된 상기 콘크리트 구조물 성능 개선재를 마련하는 준비단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 준비단계는, 상기 바인더 및 물을 혼합하여 바인더 수용액을 마련하는 바인더 수용액 준비과정; 상기 바인더 수용액을 60℃까지 가열하는 가열과정; 가열된 상기 바인더 수용액에 알칼리 회복제를 투입하고 1차 교반하여 보수재 혼합물을 마련하는 교반과정; 상기 보수재 혼합물을 60℃까지 냉각시키는 냉각과정; 및 상기 보수재 혼합물에 상기 실란과 IPA 또는 인산을 첨가하고 2차 교반하여 상기 콘크리트 구조물 성능 개선재를 마련하는 마무리과정을 포함할 수 있다.
상기 바인더는, 리튬 실리케이트, 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 알칼리 회복제는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 중 선택된 1종인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 콘크리트 구조물 성능 개선재는 중성화되어 파손된 콘크리트 구조물을 보수하기 위한 콘크리트 구조물 성능 개선재로서, 알칼리 회복제 20 ~ 40wt%, 바인더 15 ~ 20wt%, 실란 0.5 ~ 5wt%, IPA(icosapentaenoic acid) 또는 인산 1 ~ 5wt% 및 물 30 ~ 50wt%를 포함한다.
상기 알칼리 회복제는, 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 중 선택된 1종이며, pH 12 ~ 14인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 바인더는, 리튬 실리케이트, 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트 및 이들 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 중성화 등으로 노화되어 성능이 저하된 콘크리트 구조물의 알칼리성을 회복시켜 콘크리트 구조물의 수명을 연장시키고 안전도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 콘크리트 구조물의 표면에 도포하거나, 크랙 등 파손이 발생된 부위에 충진하여 보수함으로써, 콘크리트 구조물의 강도를 증진시키고 내수성 및 중성화 저항성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 설명하기 위한 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 보수된 콘크리트 구조물의 크랙부위를 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 중성화된 콘크리트의 표면 또는 손상부위에 도포 또는 충진되어 콘크리트 구조물의 내수성을 향상시키고 알칼리성을 회복시켜 수명을 연장시키고 안정성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 보수된 콘크리트 구조물의 크랙부위를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 콘크리트 구조물(10)의 손상부위 이물질을 제거하는 전처리 단계와 이물질이 제거된 손상부위에 제1 코팅층(100)을 형성하는 제1 코팅층 형성단계와 손상부위 내부에 보수 콘크리트를 충진하여 보수층(200)을 형성하는 보수 콘크리트 타설단계와 보수층 평면에 제2 코팅층(300)을 형성하는 제2 코팅층 형성단계 및 제2 코팅층(300) 표면에 도료를 도포하여 도료층(500)을 형성하는 마무리 단계를 포함한다.
먼저, 전처리 단계는 보수하고자 하는 부위의 이물질을 제거하는 단계로, 중성화가 진행되어 노후화된 부위 또는 철근 부식 등으로 팽창이 발생된 부위를 보수하고자 하는 경우 보수하고자 하는 부위를 치핑(chipping)하여 제거한 후 분진 및 레이턴스(laitance) 등 이물질을 제거한다.
제1 코팅층 형성단계는 중성화로 인한 콘크리트 구조물(10) 내부의 철근 방청 및 콘크리트의 성능회복 및 강도증진를 향상되도록 이물질이 제거된 보수부위에 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제1 코팅층(100)을 형성시킨다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 전처리 단계 이전에 콘크리트 구조물 성능 개선재를 마련하는 준비단계를 더 포함할 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 따른, 알칼리 회복제는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 중 선택된 1종을 사용하되 pH는 12 ~ 14인 것을 사용하며, 바인더는 리튬 실리케이트, 소듐 실리케이트 포타슘 실리케이트 등 규산염을 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 알칼리 회복제의 pH가 12 미만인 경우 알칼리성 회복 정도가 미미하여 콘크리트 구조물(10)의 성능회복 효율이 저하되며 pH가 14를 초과하는 경우 취급이 어렵기 때문에 상기 범위로 제한하고, 바인더로 첨가되는 규산염은 콘크리트 구조물(10) 중 시멘트와 결합하여 방청 및 방수 효과가 있는 코팅막을 형성함으써 콘크리트 구조물(10)의 방청 및 방수 효과를 향상시킬 수 있으며 나아가 콘크리트 구조물(10)의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있기 때문이다.
이때, 알칼리 회복제가 15wt% 미만인 경우, 파손부위의 알칼리성 회복 정도가 미미하고 20wt%를 초과하는 경우 부착강도가 저하되어 내구성이 저하될 수 있고, 바인더는 콘크리트 구조물(10) 내부 철근의 방청 및 부착강도를 발휘하기 위해 첨가되는 성분으로 45wt% 미만인 경우 그 효과가 미약하고 55wt%를 초과하는 경우 오히려 부착강도를 저하시킬 수 있으며, 실란은 1wt% 이상 첨가시 제1, 3 코팅층의 강도를 향상시킬 수 있으나 5wt%를 초과하는 경우 더이상 강도가 향상되지 않기 때문에 상기 범위로 제한한다.
한편, 실란은 소수성을 갖기 때문에 콘크리트 구조물(10) 외부로부터 물이 침투되는 것을 방지하여 겨울철 콘크리트 구조물(10) 표면에 쌓인 얼음 또는 눈이 해빙되는 과정에서 수분이 콘크리트 구조물(10) 내부로 침투하여 부식을 유발하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 자외선을 차단함으로써, 콘크리트 구조물(10)의 부식 및 열화를 최소화할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예 따른 실란은 굴절율(Refractive Index) 1.3765, 점도 6.5~7.0㎟/s(25℃), 인화점(Flash Point) 100℃, 비휘발성분 함량 25wt% 미만, 중성화 당량(Neutralisation Equivalent) 346의 속성을 갖는 미립자 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
이에, 상기와 같은 효과와 더불어 바인더가 가지지 못하는 부착력을 부여함으로써 부착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, IPA(icosapentaenoic acid) 또는 인산은 콘크리트 구조물(10) 내에 삽입된 철근의 부식을 억제하기 위해 첨가되는 것으로, 1wt% 미만인 경우 방청 효과가 미미하고, 5wt%를 초과하는 경우 방청향상 정도가 미미할 뿐 아니라 부착력을 저하할 수 있기 때문에 상기 범위로 제한한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준비단계는 상기와 같이 마련된 바인더와 물을 혼합하여 바인더 수용액을 마련하는 준비과정, 마련된 바인더 수용액을 가열하는 가열과정, 가열된 바인더 수용액과 알칼리 회복제를 혼합시켜 보수재 혼합물을 마련하는 교반과정, 보수재 혼합물을 냉각시키는 냉각과정 및 보수재 혼합물에 실란과 IPA 또는 인산을 혼합하여 콘크리트 구조물 성능 개선재를 제조하는 마무리과정을 포함한다.
이때, 가열과정에서 바인더 수용액은 60℃로 승온시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 이후 첨가되는 알칼리 회복제와 바인더의 결합을 원활하게 하기 위한 것으로 60℃ 미만으로 승온시키는 경우 바인더와 알칼리 회복제의 반응이 미미하여 교반에 장시간이 소요되고 이후 콘크리트 구조물(10)의 알칼리성 회복 효율이 저하되는 문제점이 있기 때문이다.
보다 바람직하게 가열과정은 70℃ 이하로 가열하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이후 바인더와 알칼리 회복제 간 반응은 발열반응으로 70℃를 초과하는 경우 이후 냉각과정에 장시간이 소요되거나 보수재 혼합물의 경화가 촉진되어 사용이 어려운 문제점을 가지고 있기 때문이다.
또한, 냉각과정은 바인더와 알칼리 회복제 간 반응으로 승온된 보수재 혼합물을 60℃까지 냉각시키는 것이 바람직하다. 이에, 이후 첨가되는 실란 및 IPA 또는 인산의 반응성을 적절히 유지하면서 마련된 콘크리트 구조물 성능 개선재의 경화를 촉진시켜 보수시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있기 때문이다.
상기와 같이 콘크리트 구조물 성능 개선재가 마련되면, 전처리 단계에서 보수하고자 하는 손상부위의 이물질을 제거한 후, 제1 코팅층 형성단계에서 붓, 로울러 또는 스프레이 등을 이용하여 손상부위의 표면에 제1 코팅층(100)을 형성한다.
한편, 상기와 같이 마련된 콘크리트 구조물 성능 개선재는 일반적인 콘크리트 구조물의 표면에 도포하여 콘크리트 구조물(10)의 표면에 제1 코팅층(100)을 형성함으로써 자외선 및 수분으로 인한 콘크리트 구조물의 알칼리성 상실에 따른 노화를 최소화하여, 콘크리트 구조물(10)의 안정성을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있다.
제1 코팅층(100) 형성이 완료되면 보수 콘크리트 타설단계에서 손상부위에 보수 콘크리트를 타설하여 보수층(200)을 형성시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보수 콘크리트는 일반적인 콘트리트를 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게 포틀랜드 시멘트 30 ~ 40wt%, 실리카 50 ~ 60wt%, 팽창제 3 ~ 10wt%, 유동화제 0.1 ~ 1wt%, 혼화재 5 ~ 10wt%, 재분산성 수지 1 ~ 5wt%, 소포제 0.01 ~ 0.1wt% 및 호모 폴리머 폴리 프로필렌 섬유 0.01 ~ 0.1wt%를 혼합하여 마련된 보수 콘크리트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 마련된 보수 콘크리트는 수밀성 및 내수성이 우수할 뿐만 아니라 이산화탄소 및 염기에 강한 특성을 갖기 때문에 콘크리트 구조물(10)의 내구성 및 역학적 기능을 회복시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 호모 폴리머 폴리프로필랜 섬유는 인장강도를 높여줌으로써 균열의 발생을 억제기능을 발휘하는 것으로 0.01wt% 미만인 경우 상기의 효과 발현이 어려우며 0.1wt%를 초과하는 경우 비용을 증가시킬 수 있으며 효과 향상 정도가 미미하기 때문에 상기 범위로 제한한다.
또한, 포틀랜드 시멘트는 상기 범위를 초과하는 경우 크랙 등 결함이 발생될 수 있고, 포틀랜드 시멘트와 함께 강도를 증진시키기 위해 첨가되는 실리카 또한 상기 범위를 초과하는 경우 강도저하가 발생될 수 있기 때문에 상기 범위로 제한한다.
한편, 시멘트의 수축 보상을 위해 사용되는 팽창제의 경우, 상기 범위를 초과하는 경우 과팽창에 의한 크랙 발생률이 증가되며, 작업성(미장성) 확보를 위해 사용되는 유동화제의 경우 상기 범위를 초과하여 사용될 시에는 처짐 등 결함을 유발하게 되며, 포졸란 반응으로 장기 강도를 증진시키기 위한 혼화제와 부착강도 증진을 위한 재분산성 수지의 경우 상기 범위를 벗어나서 사용될 시에는 초기 강도를 저하시키게 되며, 기포제거를 위한 소포제와 휨강도 증진 및 크랙 저항성 증대를 위한 호모폴리머 폴리 프로필랜 섬유가 기술된 범위를 초과하여 사용될 시에는 작업성을 저하시킬 수 있기 때문에 상기 범위로 제한한다.
상기와 같이, 보수 콘크리트 타설단계가 완료되면, 준비단계에서 마련된 콘크리트 구조물 성능 개선제를 보수층(200) 평면에 도포하여 제2 코팅층(300)을 형성한다.
이에, 보수층(200)을 제1, 2 코팅층(100, 300)으로 감싸 외부 수분 및 이산화탄소 등에 노출되어 노화되는 것을 최소화할 수 있어 보수부위의 내구성을 향상시키고 콘크리트 구조물(10)의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 제2 코팅층(300)은 콘크리트 구조물(10)의 표면 전체에 도포되도록 형성할 수 있다. 이에 중성화된 콘크리트 구조물(10)의 알칼리성을 회복시키고 콘크리트 구조물(10)의 표면과 외기 및 수분의 직접적인 접촉을 최소화함으로써 콘크리트 구조물(10)의 수명 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 제2 코팅층(300)이 형성되면 마무리단계에서 제2 코팅층(300)의 표면에 도료를 도포하여 도료층(500)을 형성한다.
이때, 도료는 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계, 우레아계 및 이들 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 도료를 사용하는 것이 바람직하다. 이에, 도료층(500)을 통과하여 콘크리트 구조물(10) 내부로 수분 및 이산화탄소가 유입되는 것을 방지함으로써 콘크리트 구조물(10)의 노화를 억제하고 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 제2 코팅층 형성단계 이후에, 제2 코팅층(300)의 표면에 탄성 보수재를 도포하여 제3 코팅층(400)을 형성하는 제3 코팅층 형성단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
탄성 보수재는 아크릴 중합체 40 ~ 50wt%, 탄산칼슘 40 ~ 50wt%, 이산화티타늄 3 ~ 5wt%, 증점제 2 ~ 3wt%, 습윤제 0.1 ~ 0.5wt%, pH조절제 0.1 ~ 3wt%, 물 3 ~ 4wt% 및 기타 불순물을 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 제3 코팅층(400)은 기후 등 외부 환경에 따른 수축 및 팽창에 따른 손상발생을 최소화하기 위해 탄성력을 제공하는 층으로 아크릴 중합체는 물리적, 화학적 특성이 우수할 뿐만 아니라 접착강도, 내수성 및 내알칼리성이 우수하여 탄성 보수재의 결합성을 향상시키며 경화시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 탄산칼슘은 산성을 중화시키고 점도를 보강하기 위해 첨가되며, 이산화티타늄은 탄성 조성물에 색상을 부여하고 자외선을 차단하기 위한 것이며, 증점제는 탄성 보수재의 점도 및 접착력증진을 위한 것이고, 습윤제는 표면장력을 감소시킴으로써 탄성 보수재의 유동성을 향상시켜 주기 위한 것이며, pH조절제는 보수용 탄성 조성물의 pH를 12 ~ 14 가량의 알칼리성으로 조절하기 위해 첨가되며, 점도 및 접착력을 향상시키기 위한 메틸 셀룰로오스와 같은 증점보조제가 더 첨가 될 수 있다.
또한, 상기 효과 외에 이산화티타늄은 이물질에 대한 자가 청소기능과 박테리아에 대한 저항성을 향상시키고 물성변화로 인해 내구성이 저하되는 것을 방지시켜 줄 수 있으며, pH조절제는 산도를 조절함으로써 탄성 보수재의 보관 안정성과 혼화성 및 분산성을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 보수재는 0.5 ~ 1wt%의 섬유 보강재(410)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 섬유 보강재(410)는 셀룰로오스(cellulose) 등과 같은 천연섬유 및 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유, 폴리에틸렌(polyethylene) 섬유, 나이론(Nylon) 섬유, 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol) 섬유 등과 같은 합성섬유를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기와 같은 섬유 보강재(410)가 함유된 제3 코팅층(400)은 제2 코팅층(300)과 도료층(500)과의 결합력을 향상시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 탄성 확보에 따른 부족한 인장강도를 향상시켜 콘크리트 구조물(10)의 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
구분 탄산화 깊이(㎜)
1일 7일 14일
비교예 19 20 20
실시예 3 2 1.5
표 1은 50㎜×50㎜×50㎜의 콘크리트 시편을 중성화 촉진 시험기를 이용하여 탄산화시킨 비교예와 상기 비교예에 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 성능 개선제를 도포하여 1, 7, 14일 양생 후 시편의 단면에 1% 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정한 표이다.
표 1에서 알 수 있듯, 탄산화된 콘크리트에 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 콘크리트 성능 개선제를 도포시 콘크리트의 알칼리성을 회복하여 콘크리트의 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
구분 1일 7일 14일
압축강도
(MPa)
휨강도
(MPa)
압축강도
(MPa)
휨강도
(MPa)
압축강도
(MPa)
휨강도
(MPa)
비교예 23.3 5.1 22.8 4.9 21.7 4.7
실시예 29.3 7.4 30.2 7.5 32.5 7.8
표 2는 50㎜×50㎜×50㎜의 콘크리트 시편을 제조하여 중성화 촉진 시험기를 이용하여 탄산화시킨 다음 폭 10㎜ 깊이 20㎜의 크랙을 형성한 비교예와 상기 비교예를 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법에 따라 보수한 후 압축강도 및 휨강도를 측정한 표이다.
표 2에서 알 수 있듯, 본 발명의 일 실시예에 따라 보수된 콘크리트는 중성화 후 크랙이 발생된 콘크리트에 비하여 압축강도는 약 20 ~ 50% 향상되었으며, 휨강도는 45 ~ 65% 향상되어 강도가 크게 향상됨을 알 수 있다.
이는, 크랙부위를 보수층으로 충진하여 강도를 크게 증진시켰을 뿐만 아니라 탄산화된 콘크리트가 점차 알칼리성을 회복했기 때문으로, 양생시간이 증가함에 따라, 강도가 점차 증진되는 것을 알 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 알칼리성을 상실하여 노화된 콘크리트 구조물의 알칼리성을 회복할 뿐만 아니라 결함이 발생된 콘크리트 구조물의 휨강도 및 압축강도를 향상시켜 콘크리트 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 콘크리트 구조물 100: 제1 코팅층
200: 보수층 300: 제2 코팅층
400: 제3 코팅층 410: 섬유보강재
500: 도료층

Claims (9)

  1. 중성화된 콘크리트 구조물의 보수공법에 있어서,
    손상부위의 이물질을 제거하는 전처리 단계;
    상기 손상부위에 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제1 코팅층을 형성하여, 상기 콘크리트 구조물의 알칼리성 및 강도를 회복시키는 제1 코팅층 형성단계;
    상기 제1 코팅층이 도포된 상기 손상부위에 보수 콘크리트를 타설하여 상기 손상부위에 보수층을 형성하는 보수 콘크리트 타설단계;
    상기 보수층의 중성화를 방지하도록, 상기 보수층 평면에 상기 콘크리트 구조물 성능 개선재를 도포하여 제2 코팅층을 형성하는 제2 코팅층 형성단계;
    아크릴 중합체 40 ~ 50wt%, 탄산칼슘 40 ~ 50wt%, 이산화티타늄 3 ~ 5wt%, 증점제 2 ~ 3wt%, 습윤제 0.1 ~ 0.5wt%, pH조절제 0.1 ~ 3wt%, 물 3 ~ 4wt% 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 탄성 보수재를 상기 제2 코팅층 평면에 도포하여 제3 코팅층을 형성하는 제3 코팅층 형성단계; 및
    상기 제3 코팅층의 표면에 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 우레아계 및 이들 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 도료를 도포하는 마무리 단계;를 포함하는, 콘크리트 구조물 보수방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성 보수재는,
    섬유 보강재를 0.5 ~ 1wt% 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물 보수방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020160173672A 2016-04-12 2016-12-19 콘크리트 구조물 보수방법 Active KR101837412B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160045119 2016-04-12
KR20160045119 2016-04-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170116935A KR20170116935A (ko) 2017-10-20
KR101837412B1 true KR101837412B1 (ko) 2018-03-13

Family

ID=60299294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160173672A Active KR101837412B1 (ko) 2016-04-12 2016-12-19 콘크리트 구조물 보수방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101837412B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102230678B1 (ko) * 2020-08-20 2021-03-22 고효석 염화물 측정제, 알칼리 회복제, 불순물 제거제 및 불순물 재침투 방지제를 이용하는 콘크리트 구조물의 내구성 증진 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7243982B2 (ja) * 2018-03-26 2023-03-22 国立大学法人山口大学 コンクリート補修剤
KR102032093B1 (ko) * 2019-04-17 2019-10-14 김소중 콘크리트 구조물의 균열확인 및 보수공법
KR102461300B1 (ko) * 2020-10-13 2022-10-31 주식회사 케이씨씨 도료 조성물
CN116063020A (zh) * 2022-12-05 2023-05-05 北京市高强混凝土有限责任公司 一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂及方法
KR102808408B1 (ko) * 2025-04-10 2025-05-19 주식회사 태성건설 콘크리트 급속보수 시공방법 및 보수된 건축물

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982229B1 (ko) * 2010-05-13 2010-09-14 (주)디오 고침투형 양쪽성 콘크리트 표면처리제 조성물 및 그의 제조방법
KR101119893B1 (ko) * 2011-11-25 2012-02-29 지엘기술 주식회사 고강도 섬유질 무기계 폴리머몰탈 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수와 보강 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982229B1 (ko) * 2010-05-13 2010-09-14 (주)디오 고침투형 양쪽성 콘크리트 표면처리제 조성물 및 그의 제조방법
KR101119893B1 (ko) * 2011-11-25 2012-02-29 지엘기술 주식회사 고강도 섬유질 무기계 폴리머몰탈 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수와 보강 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102230678B1 (ko) * 2020-08-20 2021-03-22 고효석 염화물 측정제, 알칼리 회복제, 불순물 제거제 및 불순물 재침투 방지제를 이용하는 콘크리트 구조물의 내구성 증진 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170116935A (ko) 2017-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101837412B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수방법
KR102063011B1 (ko) 콘크리트 구조물의 단면 보수용 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면 보수 공법
KR101794160B1 (ko) 친환경 표면 보호 마감제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호 마감 방법
KR101712378B1 (ko) 알칼리 회복 방청 및 무기계 폴리머 몰탈 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강방법
KR101691845B1 (ko) 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR102148187B1 (ko) 고강도 및 고내구성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면 보수ㆍ보강용 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 보수ㆍ보강 시공방법
KR102068714B1 (ko) 내중성화 속경성 보수보강 모르타르 및 콘크리트 구조물의 보수보강 시공법
KR102194464B1 (ko) 콘크리트 구조물의 균열 보수방법
KR101914733B1 (ko) 균열 충전용 상온 경화형 침투식 균열 보수제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법
KR101001112B1 (ko) 콘크리트 긴급보수제 및 그 제조방법
KR101741177B1 (ko) 급경 고강도 무기계 폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수보강 방법.
KR101586980B1 (ko) 아라미드섬유 혼입 폴리머모르타르와 세라믹우레탄 함유 표면보호재를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법
KR101974081B1 (ko) 콘크리트 및 강 구조물의 중성화와 염해방지용 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101772394B1 (ko) 강도 및 내구성이 우수한 도로 보수용 수지 조성물 및 이를 이용한 도로 보수방법
KR101166792B1 (ko) 단면복구용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보수공법
KR102102627B1 (ko) 균열억제형 기능성 보수재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 및 보수 방법
KR102266502B1 (ko) 콘크리트 단면 보수 보강공법
KR102415249B1 (ko) 콘크리트 구조물의 외벽 균열 보수 및 장수명화를 위한 도장 공법
KR101643523B1 (ko) 염화물 이온침투 저항성 및 방청성이 향상된 철근콘크리트 구조물 보수보강공법
KR101551842B1 (ko) 콘크리트 구조물의 단면복구용 모르타르를 이용한 단면복구공법
KR101700652B1 (ko) 철근 콘크리트 구조물의 균열 또는 콘크리트 박락 부위와 구조재에 대한 보강·보수공법
KR102232277B1 (ko) 초속경 고강도 무기계 폴리머 몰타르 조성물 및 이를 활용한 콘크리트 보강보수 공법
KR101482976B1 (ko) 콘크리트 구조물의 알칼리 회복용 침투성 프라이머 및 이를 이용한 단면복구공법
KR102038133B1 (ko) 고강도 모르타르 및 표면보호제 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수방법
KR100696987B1 (ko) 보수용 방청 몰탈 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20161219

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20161219

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20170117

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170504

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20170929

Patent event code: PE09021S02D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20171229

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20180306

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20180307

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210222

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220111

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230316

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240306

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250120

Start annual number: 8

End annual number: 8