KR19980067712A - 콘크리트 구조물의 누수방지 또는 누수예방용 주입액 및 이 주입액을 사용한 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 누수를 예방 또는 치유하기 위한 방수용 주입액 및 이 주입액을 사용한 누수 하자보수공법에 관한 것이다. 종래 콘크리트 구조물의 누수를 보수하기 위한 위한 일반적인 공법은 외견상 누수가 발생하고 있는 구조물의 공극이나 균열부에 지수용 주입제를 주입하는 공법으로서, 주입제의 경화 이후 주입제의 구조물에 대한 접착이 탈락되거나 구조물의 재균열과 함께 같이 균열되기 때문에 빈번한 재보수를 해야하는 문제를 갖고 있다. 본 발명은 고 팽윤성 벤토나이트 분말과, 이 벤토나이트 분말을 수화되지 않은 현탁액 상태로 만들기 위한 비수성 액체와, 수화성 교질화제(膠質化劑 :gelling agent) 및 필요에 따라 부가되는 인장응력 보강재를 포함하는 페이스트 상태의 벤토나이트 방수 주입액을 제공하며, 또한 본 발명은 이 주입액을 통상의 방수층이 시공된 구조물의 방수층까지 뚫어 충전하는 공법을 제공한다.

Description

콘크리트 구조물의 누수방지 또는 누수 예방용 주입액 및 이 주입액을 사용한 방수공법

본 발명은 콘크리트 구조물의 누수를 치유 또는 예방하기 위한 방수용 주입액 및 이 주입액을 사용한 누수 하자보수공법에 관한 것이다.

종래 콘크리트 구조물의 누수를 보수하기 위한 위한 일반적인 공법은 외견상 누수가 발생하고 있는 구조물의 공극이나 균열부에 수화발포용 폴리우레탄 폴리머, 에폭시 또는 시멘트에 팽창제를 혼합한 물질 등을 주원료로 한 지수용(止水用) 주입제를 주입충전하는 공법이다. 그런데 이러한 지수용 주입제는 일반적으로 경화성 주입제로서, 경화 이후 기온변화에 따른 콘크리트 구조물의 수축팽창이나, 진동 또는 지반침하 등과 같은 원인에 의해 구조물이 거동할 때 그 구조물에 대한 접착이 탈락되거나 구조물의 재균열과 함께 같이 균열되기 때문에 누수가 재발하였으며, 따라서 이러한 누수 하자보수 공법은 빈번한 재보수를 해야하는 문제를 갖고 있다.

이와 관련하여 비경화성 방수제를 사용하는 기술로서는 벤토나이트를 이용하는 것이 있다. 벤트나이트는 그 종류가 여러 가지 있으나 특히 소디움 벤토나이트(Sodium Bentonite)는 그 층의 두께가 4mm - 9mm일 경우 투수계수가 1×10^-8cm/sec 내지 1×10^-12cm/sec(30cm 두께 진흙의 100배에 상당하는 치밀성)에 달하는 불투수층을 형성하는 한편 물과 반응하여 13배 - 16 배에 달하는 체적팽창을 이루고 건조시에는 원상태의 체적으로 수축하며 물이 다시 가해지면 다시 수화팽윤하는 반복 수화팽창성능의 소재이다. 차수(遮水) 또는 누수방지용으로 이러한 수화 팽윤성 벤토나이트를 이용하는 기술은 이미 1942년도 미국특허 제2,277,286호에 의해 잘 개시되어 있는데 이 특허에서는 벤토나이트에 약간의 물을 가해 벤토나이트를 부분적으로 수화시켜 점성과 유동성을 유도하고 나머지 비수화상태의 벤토나이트를 방수에 이용하는 기술사상을 개시하고 있다.

또한 벤토나이트의 잠재적인 수화 팽윤능력을 그대로 유지하면서 시공시(예컨대 콘크리트 균열부위에 대한 주입시)에는 수화되지 않은 페이스트 상태의 점착성 벤토나이트 조성물을 얻기 위한 시도로서 비수성 액체(non-aqueous liquid)에 교질화제(gelling agent)를 가하여 겔상태로 만든 혼합액에 벤토나이트 분말을 가하는 기술이 미국특허 제 4,279,547호에 개시되어 있으며, 비수성 액체의 부가에 의해 벤토나이트의 완전한 팽윤성능을 유지하면서 페이스트와 같은 형태의 취급 용이한 점조도를 갖는 벤토나이트 조성물을 제공하기 위한 또다른 시도로서, 벤토나이트를 먼저 미네랄스피릿(mineral sprits)과 같은 비극성 액체 유동화제에 혼합한 후 이에 비수용성 접착제를 가하는 것에 의해 접착제의 벤토나이트입자에 대한 사전침투를 방지하는 한편 벤토나이트의 팽윤능력을 발휘할 수 있도록 하는 기술이 미국특허 제 4,316,833호에 개시되어 있다.

본 발명은 고 팽윤성 벤토나이트 분말과, 비수성 액체와, 수화성 교질화제(膠質化劑 : gelling agent) 및 인장응력 보강재를 포함하는 페이스트 상태의 벤토나이트 방수 주입액을 사용하여 콘크리트 구조물의 누수를 보다 근본적으로 치유 또는 예방하기 위한 방수공법에 관한 것으로서, 본 발명이 벤토나이트 분말에 비수성 액체(non-aqueous liquid) 및 교질화제(gelling agent)를 부가함으로써 벤토나이트의 잠재적인 수화 팽윤능력을 그대로 유지하면서 시공시에는 수화되지 않은 상태의 점착성 벤토나이트 조성물을 콘크리트 구조물의 누수방지 등에 활용한다는 관점은 상기 미국특허 제 4,279,547호나 제 4,316,833호에 의해 개시된 기술사상과 그 본질을 공유한다. 그러나 본 발명은 특히 이러한 벤토나이트 조성액을 제공함에 있어서, 상기 교질화제를 그 교질화제 자체도 물과 반응하여 점액 상태의 불투수성 수지막이 형성되는 소재로 선택되는 것을 상기 미국특허들과 구분되는 특징으로 하며, 이 특징에 의해 방수시공 이후 누수의 원인이 되는 물이 본 발명에 따른 지수용 조성액에 접할 경우 벤토나이트가 수화팽윤하여 기본적인 방수기능을 발휘함과 동시에 상기 교질화제도 점액 상태의 불투수성 수지막으로 되어 방수기능을 발휘하며, 이때 상기 점액 상태의 불투수성 수지막은 벤토나이트의 수화에 따른 팽압을 받아 구조체 표면에 기밀하게 접착되게 되고, 특히 이 수지막이 벤토나이트 입자와 함께 구조체의 공극이나 미세한 크랙 내로 압밀되어 들어가 구조체에 기밀하게 접착된다. 뿐만 아니라 설혹 이 접착 상태가 해제되는 경우, 예컨대 물이 제거되거나 증발됨에 따라 벤토나이트 분말 및 상기 수지막이 건조한 상태로 되는 한편 구조체의 거동 등에 의해 상기 수지막의 구조체 표면에 대한 접착이 떨어지는 경우에도 상기 수지막은 다시 물에 접할 경우 반복적으로 점액상태의 불투수막을 형성하여 전술한 벤토나이트 수화팽윤과 상승작용하는 시스템이기 때문에 본 발명은 단지 벤토나이트만의 수화팽윤에 의존하여 방수를 도모하는 전술한 선행기술들과는 구분된다. 또한 본 발명은 상기 특징에 더하여 방수 조성액의 인장응력 보강재로서 유리섬유 또는 나일론섬유 등을 더 구비하는 것을 또다른 특징으로 하며, 더욱 특히 이러한 벤토나이트 조성액이 후술하는 본 발명에 따른 주입공법에 적용되는 것을 특징으로 한다.

한편, 종래 콘크리트 구조물의 누수부위에 지수액을 충전하는 공법은 여러 가지의 것이 알려져 있으나 그 중에서 특히 본 발명과 관련한 것으로는 국내에서 조경옥씨에 의해 1992년 10월 16일자로 특허출원되어(특허출원 제92-19086호), 1995년 12월 21일자로 출원공고된 것(특허공고 제95-14992)이 있다. 콘크리트 구조물은 시공상 콘크리트 타설시 사용재료의 배합잘못이나 거푸집 시공 및 그 철거공사의 불량 등으로 그 표면이 매끄럽게 형성되지 못하는 경우가 많으며, 특히 흔히 거푸집을 떼어낸 구조체 외벽면에 ＋자형 돌출부위(예컨대 거푸집이 맞닿았던 부위)가 생기게 되는 바, 이러한 구조체 외벽면 표면의 요철부위가 제대로 다듬어지지 않은 상태에서 방수시트가 접착될 경우에는 그 방수시트가 손상되기 쉽고, 방수시트가 손상되면 그 손상부로 물이 침투하여 구조물에 형성된 균열부 또는 공극이나 경시적(經時的)으로 성장 형성되는 균열부를 통해 누수가 발생한다. 이 경우 종래에는 구조물의 내부 전면에서 육안으로 균열부를 확인하여 이에 단순히 방수제를 도포하거나 누수되는 지점에 시멘트 방수액 등을 그라우팅하여 방수처리를 하였으나 이러한 공법에서는 거푸집의 이음부분에 생기는 ＋자형의 돌출부가 제거되지 않은 상태이기 때문에 물이 ＋자형 돌출부(유로:流路)에 고여 있다가 지하수의 압력이 증가하면 방수처리가 미약했거나 벽체의 수밀콘크리트가 견고히 타설되지 않은 부분을 통해 또다시 누수현상이 발생하는 문제가 있다. 조경옥씨는 상기 국내 선행기술에서 콘크리트 구조물의 누수부위 방수 충전방법에 대한 상기와 같은 문제점을 지적하면서, 이를 해결하기 위하여, 콘크리트 구조물에 생긴 균열부위를 천공하여 형성된 보오링부에 방수제를 주입하고 그 표면에 코팅제로 코팅마감하는 통상적인 누수방지 공법에 있어서, 방수시트지 직전까지 보오링하되 상기 콘크리트 구조물의 누수가 발생한 균열부 이외에 거푸집 이음부(＋자형 돌출부)에도 다수의 구멍을 천공하는 공정과, 상기 균열부에 천공된 보오링부 중의 하나에 시멘트 혼합물을 주입하는 공정과, 상기 주입된 혼합물이 방수시트지와 콘크리트 구조물 사이의 공간을 따라 메우면서 그 혼합물이 보오링된 다른 다수의 보오링부로 배출되도록 하는 공정과, 상기 시멘트 혼합물의 주입 및 배출공정이 끝나면 보오링부를 니플로 막아 시멘트 혼합물을 경화하는 공정과, 상기 시멘트 혼합물의 경화가 끝나면 막았던 니플을 제거하는 공정과, 그리고 보오링부를 도포하는 공정으로 이루어진 콘크리트 구조물의 누수부위 방수충전공법을 개시하고 있다.

국내 선행기술에 의해 개시된 상기와 같은 공법은 기본적으로 다음 세가지 사항을 전제로 하고 있다. 즉, 첫째, 구조물의 균열부가 누수부위이므로 이 부분을 방수액으로 방수충전하면 목적한 방수효과를 달성할 수 있으며, 둘째, 거푸집의 이음부분에 생기는 ＋자형의 돌출부가 유로의 역할을 하므로 이 부분들도 아울러 천공하여 방수충전하는 것이 바람직하며, 셋째, 방수용 시멘트 혼합물이 방수시트지와 콘크리트 구조물 사이의 공간을 따라 메우도록 함으로써 방수충전한다는 것이다.

그러나 콘크리트 구조물의 외벽면에 방수시트를 붙이는 소위 시트 방수공법에 있어서, 구조물의 내벽면 쪽에서 보아 일견 육안으로 관찰되는 균열부위를 통해 누수된다고 할지라도 반드시 그 균열부의 위치에서 방수시트가 파손되었다고 단정할 수 없으며 따라서 방수시트의 파손된 위치가 구조체의 균열부 위치와 다른 경우에는 차후에 다른 위치에서 다시 경시적으로 성장 형성되는 구조체의 균열부를 통해 반복하여 재누수될 염려가 있기 때문에 상기 조경옥씨가 제시한 방수공법은 임시적인 보수에 그칠 염려가 있으며, 또한 거푸집의 이음부분에 생기는 ＋자형의 돌출부가 유로의 역할을 한다는 지적은 어느 정도 수긍할 수는 있다고 하더라도 유로가 반드시 거푸집의 이음부분에 생기는 ＋자형의 돌출부에 국한되지 않을 뿐만 아니라(방수시트지는 여러 가지 이유로 인해 구조체 벽면으로부터 들뜰 수 있는 데 이러한 들뜬 부분은 모두 유로의 역할을 할 수 있다) 구조물의 내측에서 보아 외측에 형성된 ＋자형의 돌출 부분들을 찾기가 쉽지 않은 문제점이 있다. 뿐만 아니라 상기 국내 선행기술에서는 방수시트지 직전까지 보오링함으로써 방수용 시멘트 혼합액이 방수시트지와 콘크리트 구조물 사이의 공간을 따라 메우도록 하는 것을 특징으로 하고 있다. 따라서 이러한 공법에서는 반드시 구조물을 정확하게 방수시트지 직전까지 보오링하여야 한다는 것을 의미하는 바, 콘크리트 구조물의 두께가 그 구축물의 용도나 설계조건에 따라 일정하지 않을 뿐만 아니라 단일 구축물일 지라도 시공정도(施工精度)에 따라 그 두께가 다를 수 있기 때문에 이를 단지 작업자의 숙련정도에만 의존하여 정확히 방수시트 직전까지 보오링한다는 것은 극히 어렵다. 또한, 방수시트지가 구조체의 표면으로부터 들떠 있는 부분, 즉 유로를 형성할 수 있는 부분의 위치 및 형상은 비정형적이고 비예측적일 뿐만 아니라 구조체 균열부가 반드시 유로를 따라 생기는 것은 아닌 것을 감안한다면 방수액을 주입하기 위한 구멍을 구조체의 균열부를 따라 형성한다고 하더라도 그 구멍이 형성된 주위의 방수시트지는 구조체 표면에 대한 접착상태를 온전하게 유지하고 있는 경우도 있을 수 있기 때문에 만일 이러한 경우에 그 구멍에 고압으로 시멘트 방수액을 주입한다면 주입 노즐에 고압이 걸려 노즐의 구조체에 대한 정착부나 노즐 자체가 터질 염려가 있을 뿐만 아니라 오히려 양호하게 접착된 방수시트조차 그 구조물 표면으로부터 분리되게 하는 악영향을 미칠 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

일반적으로 방수층의 누수원인을 살펴 보면, ① 방수층간의 이음매 부분의 접착처리가 불량한 경우, ② 모체(콘크리트 구조체)와 방수시트간의 접착불량, 예컨대 모체에 붙어 있는 흙, 모래, 거푸집 부스러기 등과 같은 불순물을 제대로 제거하지 않은 채 그대로 방수층을 형성한 경우 등, ③ 시공시의 부주의로 방수층에 손상이 생긴 때, ④ 거푸집, 타이볼트 등으로 생긴 구조체 표면의 돌출부위를 제대로 그라인딩하지 않고 방수층을 시공했을 때 모체의 거동에 추종하여 움직이던 방수시트가 보호벽돌, 누름콘크리트 등에 마찰됨으로써 찢겨지는 경우, ⑤ 기온변화에 따른 콘크리트 구조체의 수축 팽창 또는 장시간에 걸쳐 진행되는 콘크리트구조물의 처짐현상(소위 Creep현상) 등에 의해 야기되는 구조물의 균열 및 이에 따른 방수층의 손상, ⑥ 지하철, 터널 등과 같이 반복되는 동하중이 작용하는 구조물에 있어서 진동에 따른 구조물의 균열과 이에 따른 방수층의 파손, ⑦ 부동침하(不同沈下)에 따른 균열의 발생 및 이에 따른 방수층의 파손, ⑧ 콘크리트 타설시 이어치기 위치 또는 익스팬션 조인트에서의 누수 ,⑨ 콘크리트 타설시 배근의 불량, 골재의 입도불량 등으로 인한 재료분리 및 이에 따른 구조체의 수밀성(水密性) 상실 등을 들 수 있다. 위와 같은 다양한 원인에 의해 생기는 콘크리트 구조물의 누수과정을 보다 구체적으로 설명하면, 콘크리트 구조물의 누수는 상기 원인들 중의 하나 또는 그 이상의 원인의 복합에 의해 생긴 방수층의 손상부위로 유입된 물이 결빙과 내외부 열변화에 따른 팽창에 의해 방수층을 점진적으로 모체 표면으로부터 들뜨게 하며 이러한 들뜬 부위를 따라 방수층과 모체 사이로 유입된 물이 모체의 공극이나 균열부로 유입되어 건물 내로 유입되거나 또는 철근을 부식 팽창시켜서 철근과 콘크리트 간격을 넓히면서 이동하다가 또다른 취약부위나 장차 성장하는 취약부위를 통해 배출됨으로써 생긴다고 할 수 있다.

따라서 시트는 물론 아스팔트, 액체방수, 침투방수 등의 각종 방수가 행해진 콘크리트 구조물에 있어서 누수의 원인이 되는 지점, 즉 방수층이 깨진 부분을 단지 외견상 구조체의 균열이 형성된 부위나 거푸집에 의해 생긴 ＋자형 돌출부만으로 국한해 볼 수 없는 것이므로 상기 국내 선행기술이 전제로 하는 문제점 인식은 완전하지 못하며 그 누수부위 방수충전공법도 근원적이지 못하다. 특히 상기의 방법은 목재가 구조체에 묻힌 경우 혹은 공극 등을 통해 나타나는 누수를 근원적으로 치유하고 있지 못하다.

한편, 상기 국내 선행기술에서 사용하는 방수액은 시멘트 방수액으로서 판단되는 바, 시멘드 방수액은 전술한 바와 같이 경화특성을 갖는 재료로서 경화이후에 콘크리트 구조물의 수축팽창, 지반침하, 외부진동 등의 영향으로 구조물이 거동할 때 함께 거동하여 구조체 표면으로부터 떨어지거나 또다시 균열되기 때문에 반복적인 누수원인에는 대처할 수 없으며, 이러한 문제는 시멘트 방수액 외의 다른 경화성 재료를 사용한 경우, 예컨대 기미즈 겐세쯔 가부시끼가이샤에 의해 출원된 국내 특허공고 제 92-9133호에 개시된 바와 같이, 콘크리트 구조물 중에 존재하는 물과의 화학반응에 의하여 폴리우레탄 폴리머가 경화하는 과정에서 생기는 발포압을 이용하여 콘크리트 구조물에 존재하는 균열을 폴리우레탄 수지로 충전하는 방법에 있어서도 마찬가지 문제점을 지적할 수 있다.

이에 본 발명의 목적의 하나는 콘크리트 구조물의 누수를 치유 또는 예방하기 위하여 지수용 주입제를 시공한 이후 기온변화에 따른 콘크리트 구조물의 수축팽창이나, 진동 또는 지반침하 등과 같은 원인에 의해 구조물이 거동하더라도 지속적으로 또한 반복적으로 방수능력을 발휘할 수 있는 누수방지용 주입액을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 벤토나이트 분말에 비수성 액체(non-aqueous liquid) 및 교질화제(gelling agent)를 부가함으로써 벤토나이트의 잠재적인 수화 팽윤능력을 그대로 유지하면서 시공시에는 수화되지 않은 상태의 점착성 벤토나이트 조성물을 제공함에 있어서, 교질화제 자체가 벤토나이트의 수화팽윤성능을 방해하지 않으면서 물과 반응하여 점액상태의 불투수성 수지막으로 변함으로써 벤토나이트의 수화반응과 상승작용할 수 있고 아울러 벤토나이트 입자의 유실을 방지할 수 있도록 하는 한편 필요에 따라 인장응력을 보강할 수 있도록 하는 지수용 주입액을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 시트방수는 물론이고 통상의 각종 방수가 행해진 콘크리트 구조물이나 아스팔트에 있어서 있어서 누수의 원인이 되는 지점, 즉 방수층이 깨진 부분을 보다 근본적으로 치유할 수 있는 방수공법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방수공법의 기본 시공단위면적 및 천공위치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 방수공법에 있어서 천공깊이를 도시한 구조체의 부분단면도이다.

*도면의 주요부호에 대한 설명

1 : 균열부 2 : 누수 하자보수 기본단위면적

3 : 콘크리트 구조물 4 : 방수층

5 : 방수층 보호벽돌

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 채택한 지수용 주입액은 벤토나이트 분말과, 이 벤토나이트트 분말을 비수화 상태의 액상으로 만들기 위한 비수성 액체와, 상기 비수성 액체에 희석됨으로써 현탁액 상태로 된 벤토나이트 혼합액을 페이스트 상태의 취급용이한 점조도를 갖는 조성물로 만들기 위한, 물과 반응하여 점액상태의 불투수막을 이루는 교질화제와, 그리고 시공위치를 고려한 필요에 따라 인장응력 보강용 섬유를 포함하여 이루어진다.

상기 벤토니이트 분말의 입자의 크기는 가변적이지만 200메시 내지 300메시의 입도를 갖는 것이 바람직하며, 상기 비수성 액체는 알콜, 톨루엔, 석유, 등유, 가솔린 등의 휘발성 유기용제 또는 피마자유, 면실유, 아마인유, 대두유 등의 식물성 기름 또는 동물성 기름이 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 물과 반응하여 점액상의 불투수막으로 되는 상기 수화성 교질화제로서는 분말상의 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아미드 또는 폴리옥시에틸렌을 사용할 수 있다. 일반적으로 지하구조물은 지중에 함유된 습기나 지하수에 접해 있다고 할 수 있는 바, 이러한 지하구조물에 주입된 본 발명에 따른 지수용 주입액은 상존하는 지중 습기의 영향을 받아 평상시 수화팽윤 상태를 유지하고 있기 때문에 전술한 인장응력 보강재를 첨가할 필요성이 그다지 크지 않다고 하겠으나 옥상슬라브 등의 경우에는 그렇지 않다. 즉, 옥상슬라브와 같이 건기와 우기가 반복됨에 따라 건조수축 및 수화팽창을 빈번하게 반복하는 구조물에 있어서는 특히 벤토나이트가 건조수축시 균열되는 것을 방지할 필요가 있는 바, 이 경우에는 상기 주입액에 인장응력 보강재를 첨가하는 것이 바람직하다. 인장응력보강재는 그 굵기가 약 1 ∼ 40 미크론 정도의 유리섬유, 레이온섬유, 나일론섬유 등의 섬유를 0.1cm ∼ 1cm 의 길이로 절단하여 주입시 주입노즐에 과부하가 걸리지 않을 정도의 양만큼 첨가되는 것이 바람직하다. 벤토나이트와 유기용제의 혼합비는 부피비로 5:4 정도일 때 수우프와 같은 최적상태의 점도를 유지하지만 이는 주입기계의 특성에 따라 부피비로 벤토나이트 30% ∼ 60%, 유기용제 40% ∼ 70%의 범위 내에서 혼합가능하며, 상기 교질화제의 혼합량은 전체 혼합액의 부피비로 1% ∼ 5%가 바람직하지만 염수가 작용하는 해안 구조물에 대한 방수공사에 적용할 경우에는 25% ∼ 35%가 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 방수 공법은 특히 전술한 국내 특허공고 제95-14992호에 따른 방수공법의 문제점을 감안하여, 콘크리트 구조물의 바닥이나 벽체 외측에 통상의 방수를 행하고 그 위에 보호몰탈이나 보호벽돌을 시공한 경우 혹은 슬라브의 경우와 같이 누름콘크리트를 타설한 통상의 콘크리트 방수 구조물에 있어서, 그 구조물의 균열부(1)를 통해 누수가 생긴 경우 도 1에 도시한 바와 같이 그 누수부위를 중심으로 바람직하게는 2m× 10m를 누수하자보수의 기본 시공단위면적(2)으로 설정하여 이 시공단위면적에 상하좌우 소정의 등간격, 예컨대 1m 의 등간격으로 지수용 주입액을 주입하기 위한 구멍(#1 ∼#10)을 천공하되 이 천공 구멍의 깊이는 도 2에 도시한 바와 같이 구조물(3)의 외측면에 기 시공된 방수층(4)까지 천공되도록 하는 제 1 단계와, 이들 천공 구멍의 어느 하나(#1)에 통상의 주입기계를 사용하여 지수용 주입액을 그 인접구멍(#2 또는 #6)을 통해 흘러나오는 것이 확인될 때까지 주입한 후 그 최초 주입구멍(#1)을 막는 제 2 단계와, 상기 주입액이 흘러나오는 인접구멍(#2 또는 #6) 혹은 이미 구조체 내에 형성되어 있는 공극(6)이나 목심(7)과 같은 취약부위를에 대하여 상기 제 2 단계와 동일한 과정을 순차적으로 반복하여 행하는 제 3 단계와, 마지막 주입구멍(#10)을 막는 제 4 단계를 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바의 본 발명에 따른 방수공법은 CIP, 토류벽, 연속벽 등을 시공한 뒤 방수층을 형성하고 이에 구조체를 구축하는 합벽구간에 대해서도 그대로 적용할 수 있음은 물론이다.

이상의 본 발명에 따른 방수공법에 사용되는 지수용 주입액은 전술한 바와 같이 벤토나이트 분말과, 이 벤토나이트트 분말을 비수화 상태의 액상으로 만들기 위한 비수성 액체와, 상기 비수성 액체에 희석됨으로써 현탁액 상태로 된 벤토나이트 혼합액을 페이스트 상태의 취급용이한 점조도를 갖는 조성물로 만들기 위한, 물과 반응하여 점액 상태로 되는 수화성 교질화제와, 그리고 필요에 따라 부가되는 인장응력 보강용 섬유를 포함하여 이루어지는 벤토나이트 조성액이다.

본 발명의 일 특징에 따른 방수용 벤토나이트 조성액은 벤토나이트 입자외에 도 그 조성액의 다른 일 성분으로 함유된 교질화제 자체가 물이 존재할 때마다 반복적으로 물과 반응하여 점액 상태의 불투수성 수지막을 형성하는 한편 이 점액 상태의 불투수성 수지막이 벤토나이트의 수화에 따른 팽압을 받아 구조체 표면에 기밀하게 접착되고 특히 이 수지막이 벤토나이트 입자와 함께 구조체의 공극이나 미세한 크랙 내로 압밀되어 들어가 구조체에 기밀하게 접착되기 때문에 벤토나이트의 수화팽윤능력을 크게 배가할 수 있을 뿐만 아니라 설혹 이 접착 상태가 해제되는 경우, 예컨대 물이 제거되거나 증발됨에 따라 벤토나이트 분말 및 상기 수지막이 건조한 상태로 되는 한편 구조체의 거동 등에 의해 상기 수지막의 구조체 표면에 대한 접착이 떨어지는 경우에도 상기 수지막은 다시 물에 접할 경우 반복적으로 점액상태의 불투수막을 형성하여 전술한 벤토나이트 수화팽윤과 상승작용하는 시스템이기 때문에 본 발명은 단지 벤토나이트만의 수화팽윤에 의존하여 방수를 도모하는 종래 기술에 비해 방수유지성능이 뛰어나다. 또한 만일 벤토나이트의 입자가 유실되거나 적게 함유됨으로써 방수성능을 제대로 발휘하지 못할 경우에도 벤토나이트 입자 사이를 결합한 수지막이 벤토나이트의 저하된 방수성능을 보상할 수 있다.

또한 벤토나이트는 염수와 반응할 경우에는 그렇지 않은 물과 반응할 때와 비교하여 약 50%의 팽윤능력을 잃는 바, 이러한 경우에도 본 발명에 따른 교질화제는 염수와 반응하여 불투수성 수지막을 형성하기 때문에 해안 구축물의 방수공법에 특히 유용하게 적용될 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에 따른 방수공법은 지수용 주입액의 주입위치가 콘크리트 구조물의 누수부위를 중심으로 하여 정해지되 종래의 그 어느 공법보다도 비교적 넓은 범위를 대상으로 수화팽윤성 방수액을 주입하는 공법으로서, 주입제의 시공이후 기온변화에 따른 콘크리트 구조물의 수축팽창이나, 진동 또는 지반침하 등과 같은 원인에 의해 구조물이 거동하더라도 물이 존재하는 한 벤토나이트 및 교질화제 양자의 반복적인 수화팽윤작용 및 전술한 상호간의 상승 또는 보완적인 작용에 의해 종래의 통상적인 방수공법보다도 효과적이고 지속적인 방수능력을 발휘할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에 따른 방수공법은 벤토나이트 분말에 비수성 액체(non-aqueous liquid) 및 교질화제(gelling agent)를 부가함으로써 벤토나이트의 잠재적인 수화 팽윤능력을 그대로 유지하면서 시공시에는 수화되지 않은 페이스트 상태의 점착성 벤토나이트 조성물을 제공하기 때문에 주입작업이 용이할 뿐만 아니라 주입이후 교질화제 자체가 벤토나이트의 수화팽윤성능을 방해하지 않으면서 물과 반응하여 점액상태의 불투수 수지막으로 변하므로 그 점성에 의해 벤토나이트의 유실을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 또한 종래의 일반적인 누수 하자보수공법이 누수의 최초 지점인 방수층을 보수하기 보다는 외견상 보이는 최후 누수지점인 구조체 균열부만을 보수하는 것이어서 균열부로부터 멀리 떨어진 방수층의 훼손위치를 통해 유입된 물이 철근을 부식시키거나 공극 또는 다른 취약부위를 통해 재차 누수되는 문제를 근본적인 치유하지 못하는 것과는 달리 방수층이 구조체의 표면으로부터 들떠 있는 부분, 즉 유로로 기능할 수 있는 부분에 지수용 주입액이 충전됨은 물론이고 방수층의 외측, 즉 방수층과 그 보호모탈이나 보호벽돌 사이의 공간에도 비경화성 의 반복 수화팽윤하는 지수 주입액이 충전되므로 지속적인 방수효과를 도모할 수 있다. 본 발명에 따른 방수공법은 특히 실제 유로를 형성하는 부분의 위치 및 형상이 비정형적이고 비예측적 경우에도 유익한데 이는 구체적으로, 예컨대 방수시트지가 구조체 표면에 대한 접착상태를 온전하게 유지하고 있는 경우에는 주입압의 대부분이 방수층의 외측, 즉 그 보호몰탈 또는 보호벽돌 사이의 공간에 작용하여 주입되는 한편 상기 방수시트의 구조물 표면에 대한 접착부에는 방수주입액이 무리하게 주입되지 않게 되지만, 이와는 달리 방수층이 구조체 표면으로부터 들떠 있는 곳에서는 상기 지수용 주입액은 방수층과 보호몰탈의 사이 및 방수시트지와 구조체 벽면 사이 양자에 그 주입압이 자동적으로 조절되면서 필료한 양만큼 적정하게 주입될 수 있는 시스템이기 때문에 비정형적이고 비예측적인 유로를 효과적으로 차단할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명은 종래 통상의 방수층 외주면에 또하나의 가변적 방수층(물의 존재여하에 따라 수화팽윤하는 벤토나이트 방수층)을 두는 것이어서 누수의 현재적 및 잠재적 치유효과를 극대화 할 수 있는 효과가 있다. 이러한 점에서 본 발명은 보수과정 중 눈에 보이지 않아 누락된 부분 혹은 철근, 목심 등으로 인해 발생되는 누수부위를 해체하여 이러한 이물질들을 제거하지 않으면 누수보수가 불가능한 하자부분까지도 치유되는 효과가 있으며 나아가 콘크리트 외벽으로의 물의 근접을 차단시켜 철근의 부식을 방지함은 물론이고 물속에 포함되어 구조체로 유입되는 오염물질이나 유해물질로 인해 구조체의 노화를 근본적으로 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 벤토나이트 분말과, 이 벤토나이트 분말을 비수화 상태의 액상으로 만들기 위한 비수성 액체와, 그리고 상기 비수성 액체에 희석됨으로써 현탁액 상태로 된 벤토나이트 혼합액을 페이스트 상태의 취급용이한 점조도를 갖는 조성물로 만들기 위한, 물과 반응할 때마다 반복적으로 점액상태의 불투수막을 형성하는 교질화제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 누수방지용 주입액.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주입액에는 인장응력 보강용 섬유가 더 부가된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 누수방지용 주입액.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 벤토니이트 분말의 입도는 1 ∼ 40 미크론이고, 상기 비수성 액체는 알콜, 톨루엔, 석유, 등유, 가솔린 등의 휘발성 유기용제 또는 피마자유, 면실유, 아마인유, 대두유 등의 식물성 기름 또는 동물성 기름이며, 상기 수화성 교질화제로는 분말상의 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아미드 또는 폴리옥시에틸렌이며, 인장응력 보강제는 굵기가 약 50㎛ ∼ 100㎛ 정도의 유리섬유, 레이온섬유, 나일론섬유 등의 비활성 섬유를 0.1cm ∼ 1cm 의 길이로 절단한 것이며, 상기 벤토나이트와 유기용제의 혼합비는 부피비로 벤토나이트 30% ∼ 60%, 유기용제 40% ∼ 70%의 범위이며, 상기 교질화제는 일반 방수일 경우 전체 부피비의 1% ∼ 5%, 해수용 방수일 경우 25% ∼35%인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 누수방지용 주입액.
4. 콘크리트 구조물의 바닥이나 벽체 혹은 슬라브 외측에 통상의 방수를 행하고 그 위에 보호몰탈이나 보호벽돌 혹은 누름콘크리트를 시공한 통상의 콘크리트 방수 구조물 혹은 CIP, 토류벽, 연속벽 등을 시공한 뒤 방수층을 형성하고 이에 구조물을 구축하는 합벽구간에 있어서, 상기 구조물의 균열부(1)를 통해 누수가 생긴 경우 그 누수부위를 중심으로 2m× 10m를 누수하자보수의 기본 시공단위면적(2)으로 설정하여 이 시공단위면적에 상하좌우 소정의 등간격으로 그 구조물(3)을 천공하되 이 천공 구멍의 깊이는 구조물의 외측에 시공된 방수층(4)까지 천공되도록 하는 제 1 단계와, 상기 천공 구멍의 어느 하나(#1)에 통상의 주입기계를 사용하여 지수용 주입액을 그 인접구멍(#2 또는 #6) 혹은 이미 구조물 내에 형성되어 있는 공극(6)이나 목심(7)과 같은 취약부위를 통해 흘러나오는 것이 확인될 때까지 주입한 후 그 최초 주입구멍(#1)을 막는 제 2 단계와, 상기 주입액이 흘러나오는 인접구멍(#2 또는 #6)에 대하여 상기 제 2 단계와 동일한 과정을 순차적으로 반복하여 행하는 제 3 단계와, 마지막 주입구멍(#10)을 막는 제 4 단계를 구비함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 누수방지공법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지수용 주입액은 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 누수방지용 주입액인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 누수방지공법.