콘크리트 균열 보수 공법 특징 및 종류

콘크리트는 그 강도와 내구성으로 건축물 및 인프라 구조물 등에 많이 사용됩니다. 그러나 시간이 지나면서 환경적인 요소, 사용자의 부주의 등으로 인해 균열이 발생할 수 있습니다. 이러한 균열은 구조물의 안전성을 저해시킬 뿐만 아니라 미관적인 문제도 초래할 수 있습니다. 이에 따라 적절한 균열보수 공법이 필요합니다. 본 글에서는 콘크리트 균열보수 공법 중 표면처리와 주입보수에 대해 다루어보겠습니다.

1. 콘크리트 균열의 원인과 유형

콘크리트 균열은 크게 내부적인 원인과 외부적인 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 내부적인 원인은 콘크리트 재료의 불균일성, 건조 수축 등이 이에 해당합니다. 외부적인 원인은 지하수 유출, 지진 등의 환경적인 영향과 사용자의 부주의 등이 이에 해당합니다.

균열의 유형은 크게 수직균열, 가로균열, 표면균열로 구분됩니다. 수직균열은 구조물의 하중에 의해 발생하는 것으로 보통 토목 구조물에서 발생합니다. 가로균열은 토양 변동 등의 원인으로 발생하는 경우가 많습니다. 표면균열은 콘크리트의 표면에 균열이 발생하는 것으로, 표면의 평탄성과 미관 등을 저해시킵니다.

2. 콘크리트균열보수공법

2.1 표면처리 공법

2.1.1 표면처리 공법 특징

구 분	내 용
개요	미세한 균열(cw=0.2mm이하,망상균열,누수흔적)위 또는 백태부위에 도막을 형성하여 내구성을 향상시키기 위해 균열부 또는 손상부를 피복하는 공법.진행성균열은sand blast또는 고수압 분사기 등으로 균열부를 청소하고 적당한 현장 성형에 의한 유연성이 있는 실런트에 의해 실링을 하는 것이 좋음(외기에 노출시 재손상의 우려가 있음)
특징	① 내충격성,내마모성,내약품성,부착력,통기성,내화학성,시공성,유지보수성 등의 재료적 성질을 고려하여 현장여건에 맞는 재료를 선정할 수 있다. ② 시공이 간단하다. ③ 경제적이다.
시공도
	(a)정지균열	(b)진행성균열
시공순서	①보수범위 확인→ ②균열면 및 보수면 청소→ ③프라이머 도포→④에폭시수지 모르터 도포→ ⑤표면마감(에폭시모르터 도포공법 경우)

2.1.2 균열보수 비교안

구 분	무기계 표면 도포재	EPOXY계 표면코팅	시멘트 페이스트
시공 방법	- 백태,백화,누수흔적 부분을 치핑 - 고압 세척 - 코팅재 혼합 및 시공 - 마감 및 양생	- 백태,백화,누수흔적 부분 치핑 - 표면 고압세척 - 에폭시계 표면처리제 도포 - 마감	- 백태,백화,누수흔적 부분치핑 - 표면 고압세척 - 건조 후 시멘트 페이스트 바름 - 마감
장점	- 표면 접착력이 강함 - 빠른 시간내 지수효과가 큼 - 경화 후 충격이나 내후성이 강함	- 시공이 간편함 - 표면이 완전 건조상태에 있을경우 보수 효과가 큼	- 시공이 간편함 - 공사비가 저렴함
단점	- 5℃이하에서는 작업이 불가함	- 손상면에 습기 등 발생시 보수부 박리가 발생함	-보수효과가 다른공법에 비하여떨어짐 -보수 후 재발가능성이 높음

2.2 주입보수 공법

균열(0.3㎜이상) 부에.

균열보수는 균열 폭 및 균열깊이,균열의 형태, 구조적, 안전성 여부 등을 종합적으로 판단하여 보수 목적에 따라 가장 유리한 보수 대책을 선정하여야 한다. 또한, 균열보수는.또한, 균열 폭과 균열깊이를 고려하여 이에 적합한 주입속도, 점도, 및 양생 속도를 갖는 수지재료를 사용하여야 합니다.

2.2.1 수지주입공법의 종류

균열 주입공법에는 압입식과 흡입식이 있다. 압입식. 주입공법에는 수동식, 기계식, 저압․저속식,기계식,저압․ 주입 및 자동주입식 기계주입공법이 있으며, 이, 중 저압․저속식 주입은 주입량 파악이 쉽고 균열 구석까지 주입할 수 있는 특징이 있어 유리합니다.

압입식 공법	흡입식 공법
ㆍ수동식 주입:인력 ㆍ기계식 주입:공기압식,유압식,기어식 ㆍ저압․저속식 주입:고무,용수철,공기 등의 압력 ㆍ자동주입식 기계주입:자동주입기	ㆍ균열의 양단에 흡기구와 충전재 주입구를 설치하여, 흡입펌프로 충전재를 흡입주입

2.2.2 시공방법

2.2.3 시공 시 주의사항

• 대기온도가 10∼30℃일 때 시공 가능하며, 우천 시는 중지한다.
• 에폭시계 수지는 사용에 앞서 현장에서 시공 시의 기온에 대응하는 경화시간을 설정하여 균열 주입 효과를 높이도록 한다.
• 사용하는 에폭시계 수지는 적당한 루트마다 시험을 실시하여 품질을 확보한다.
• 씰링 및 표면 마감면은 주입압에 견디도록 충분히 양생 한다.
• 주입된 에폭시 계 수지가 경화한 후에는 주입 파이프를 절단하고 씰링재와 함께 그라인더로 갈아 평탄하게 표면처리 한다.

2.2.4 주입공법 비교안

구 분	폴리머 슬러리시멘트 주입공법	에폭시 주입공법
공법 개요	균열부위를 컷팅하고 균열부를 씰링한 후에 무기계재료인 폴리머 슬러리시멘트를 주입기를 통하여 주입하는 공법	균열부위를 컷팅하고 균열부를 씰링한 후에 유기계 재료인 에폭시를 주입기를 통하여 주입하는 공법
시공 방법	표면처리→U.V컷팅→주입기설치→ 균열부 씰링→폴리머슬러리 시멘트주입→단면복구	표면처리→U.V컷팅→주입기설치→ 균열부 씰링→에폭시주입→단면복구
특징	·품질관리가 용이하고 재균열 발생우려 없음 ·균열보수의 일괄적인 공정에 대한 재료 및 시방확보 ·콘크리트 모체와 동등한 탄성계수,열팽창 계수,투수성 확보 ·수용성인 무기계 재료의 사용으로 습윤지역 시공이 가능함 ·보통형식의 것은 경화시간이 늦고 공기가 길어짐 ·공정이 다소 복잡하여 시공전문가필요 ·유기계에 비해 접착강도 떨어짐	·인장,휨강도가 우수함 ·건조한 환경에 유리함 ·경화시간이 빠름 ·시공실적 다수 ·습기가 있는 부분에서는 접착력이 떨어지며 품질관리가 어려움 ·주입압력이 크면 균열이 확대되므로 주의 ·탄성계수,열팽창계수가 콘크리트와 다름

구 분	중압 주입공법 (SKI공법,신기술419호)	SPI균열보수공법 (특허 제0767736호)
공법개요	햄머드릴 및 중공형 코아비트를 사용하여 균열부에 직각, 2㎝이하 깊이 천공 후 플라스틱 마이크로 패커 설치,중저압 주입기를 사용하여 균열에 따라 적절한 압력과 주입량을 조절하여 보수액 주입	균열부위에 씰링재를 사용하여 부착시킨 후 역류방지nipple를 좌대에 설치하고,전용주입기를 사용하여 에폭시 수지 주입 후 탄성모르타르로 마감하여 보수하는 공법
특 징	-주입여부 확인 가능 -균열 깊숙이 보수액 주입 -주입압력 조절 우수(3∼60㎏f/㎠) -단기간 작업완료 -시공부위 제한 없음 -균열부와 교착 확률이 높음 -비숙련공도 시공이 가능 -인지도 미흡	-주입기 압력 조절이 가능 -미세균열에서 대균열까지 보수가 용이 -주입재의 물성치가 우수 -두께가 깊은 구조물 보수에 유리 -시공시 안전하고 빠른 시공이 가능 -탄성계수,열팽창계수가 콘크리트와 다름
시공 사례	-삼성동I’PARK(현대산업개발) -도곡동 타워팰리스2차(삼성중공업) 등 다수	-파장정수장 보수·보강공사(수원시 상수도사업소) -흥선지하차도 보수공사(의정부 시청) 등 다수

구 분	마이티인젝터 (신기술694호)	TPS공법 (신기술822호)
공법개요	기존의 주사기형 주입포트의 구조를 개량하여,에폭시를 주입포트를 통하여 주입하는 중에,주입 중이 아닌 다른 주사기는 균열내부의 에어를 배기할 수 있도록 오픈된 구조로 되어있어 에폭시의 주입을 원활하는 공법	고무 재질인 라텍스의 탄성을 이용하여 주입압력이 조절되는 탄성 저장관과 균열 내부의 공기는 배출시키지만 주입보수액의 역류를 차단하는 일방향 판 형태의 스마트밸브가 일체화된 주입포트를 사용하여 균열보수재료(에폭시 등)를 보다 밀도 높게 주입하는 공법
특 징	-별도의 배기포트가 필요 없음 -재충진이 가능하고 충진작업이 용이 -상대적으로 미충진 문제가 거의 없음 -균열의 크기와 상관없이 주입작업이 가능 -균열주입자동화 시스템에 의한 관리로 시공이 간편 -주입 작업 시간이 길지 않음	-주입압력유지로 균열보수액 주입시간 단축 -배터리 방식의 이동식 주입기를 사용하여 시공 편의성 향상
시공 사례	-가락동 공동구 보수공사(서울시설공단) -과천선 인덕원-선바위간 과천터널 보강공사(한국철도공사) 등 다수	-산본고가교 보수공사(군포시) -서울메트로1,2호선 지하구조물보수공사(서울메트로) 등 다수

3. 적절한 균열보수 공법 선택 방법

적절한 균열보수 공법을 선택하기 위해서는 균열의 크기와 깊이, 균열의 원인 등을 고려하여야 합니다. 균열의 크기와 깊이가 얕은 경우에는 표면처리를 통해 균열을 보수하는 것이 효과적입니다. 반면 균열의 크기와 깊이가 큰 경우에는 주입보수를 통해 균열을 보수하는 것이 효과적입니다. 또한 균열의 원인에 따라 적절한 보수 공법을 선택하여야 합니다.

4. 결론

콘크리트 균열은 구조물의 안전성을 저해시키는 문제를 초래할 뿐만 아니라 미관적인 문제를 초래할 수 있습니다. 따라서 균열보수 공법이 필요합니다. 본 글에서는 콘크리트 균열보수 공법 중 표면처리와 주입보수에 대해 다루어보았습니다. 각각의 공법은 장단점이 있으며, 균열의 크기와 깊이, 균열의 원인 등을 고려하여 적절한 균열보수 공법을 선택하여야 합니다.

콘크리트 균열의 종류, 원인, 보수제에 대한 이해

 

콘크리트 표면처리 공법 특징 및 비교(백태, 누수, 오염 등 )