KR100876225B1 - 지하구조물의 내화학성 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하구조물의 내화학성 시공방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법은, 콘크리트 구조물의 표면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계; 상기 콘크리트 구조물의 표면에 습식에폭시프라이머층을 코팅하는 프라이머층 코팅단계; 상기 프라이머층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제1에폭시수지층을 적층하여 코팅하는 수지층 코팅단계; 상기 에폭시수지층 위에 유리섬유층을 적층하는 보강단계; 상기 유리섬유층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제2에폭시수지층을 적층하여 상기 유리섬유층에 상기 제1에폭시수지층 및 제2에폭시수지층을 함침시키는 함침단계; 상기 제2에폭시수지층을 표면처리하여 마감하는 표면처리단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 의하면, 내약품 또는 내화확 특성 및 접착성 저하를 해결하기 위하여 에폭시수지 및 유리섬유를 이용한 FRP공법을 적용함으로써, 유해 화학가스로 인한 지하구조물의 부식을 가장 효과적으로 방지하고, 내후성을 증대시켜 지하 콘크리트 구조물의 수명을 증대시키며, 지하구조물의 습윤한 환경에서도 접착력이 우수한 장점이 있다.

지하구조물, FRP공법, 유리섬유, 에폭시수지, 가소성수지, 섬유보강, 내화학성

Description

지하구조물의 내화학성 시공방법{METHOD FOR CONSTRUCTING OF CHEMICAL-RESISTANT UNDERGROUND STRUCTURE}

본 발명은 지하구조물의 내화학성 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하수로 또는 송유관 등에서 발생하는 유해가스로 인한 콘크리트 또는 강 구조물의 부식을 방지하기 위하여 유리섬유에 습식 내산 연성 에폭시수지를 함침시킴으로써 젖은면에 대한 접착성이 우수하고, 구조물의 수축 팽창에 의한 크랙발생을 방지하며, 상기 유해가스에 대한 내산 혹은 내알칼리성이 우수한 시공층을 형성하는 지하구조물의 내화학성 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하 폐수처리장, 유류저장탱크, 또는 지하수로 등의 지하구조물에서는 유해가스가 다량 발생하며, 그러한 환경에서는 상기 폐수처리장, 지하수로의 송수관, 송유관 등을 이루는 콘크리트나 강구조물의 부식이 심하여 여러가지 보수공법이 개발되었으나, 이러한 보수공법에 의하더라도 폐수처리장 등의 환경에서 발생되는 유해가스의 산성 또는 알칼리성에 의하여 부식이 심하고, 중성화 반응이 빠르게 진행되므로, 시설물 유지관리에 많은 어려움을 겪고 있다.

지금까지 사용되고 있는 지하구조물의 보수공법은 폴리머 몰탈로 단면 복구를 하거나, 타르 에폭시 도료를 구조물 벽면에 도포하는 방식이 일반적이나, 습기로 인하여 방수층이 들떠서 박리되거나, 유해가스로 인한 산화반응이 심하여 용해됨으로써 수명이 짧아 자주 보수하여야 하는 문제점이 있고, 시공 작업 중에도 유해가스로 인하여 작업이 위험하기 때문에, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 시공 공법의 개발이 절실하다.

지금까지 사용되고 있는 내화학성 시공방법을 검토하면, 크게 다음과 같이 네가지로 분류된다.

1. 타르 에폭시 도료 3회 도장 공법

2. 무기질 탄성 몰탈 보강공법

3. 합성수지 판넬 보강공법

4. 탄소섬유 및 유리섬유 적층보강공법

상기 네가지 공법에 대하여 살펴보면,

첫째, 타르 에폭시 도료 3회 도장 공법은 타르 에폭시가 내산성에 양호하여 보수작업에 가장 많이 사용되고 있는데, 지하 구조물 표면이 항상 습기로 인하여 젖어있는 상태에서 시공을 수행하여야 하기 때문에, 젖은면에 부착성이 좋은 습식 제품을 사용하여야 하나, 상기 타르 에폭시 도료는 건식용 도료이므로, 습기로 인하여 구조물의 벽면에서 상기 도료가 박리되는 문제점이 발생한다. 또한 도료가 유성이므로, 휘발성 유기용매가 혼합되어 있어서, 작업중에 작업자가 가스 중독으로 인하여 환각상태에 이를 수 있는 위험을 초래할 수 있기 때문에, 환기장치를 철저 히 준비하고, 작업자는 보호장구를 철저히 준비하여 시공 작업을 수행하여야 안전사고를 방지할 수 있다.

따라서, 환각으로 인한 안전사고를 방지하기 위하여 수용성 타르 에폭시 도료를 개발하여 최근에 사용하고 있으나, 상기 수성 도료는 건조된 표면에서는 경화상태가 양호하나, 습기가 많은 지하공간에서는 결로로 인하여 구조물에 물기가 젖어있어, 경화가 완전하게 되어있지 아니한 상태에서 사용하게 되므로, 도료의 코팅층이 용해되어 제거되는 문제점이 발생한다.

둘째, 무기질 탄성 몰탈 보강공법은 연질 수성 아크릴 수지나, 수성 에폭시수지에 시멘트와 골재를 혼합하여 미장하여 보강하는 공법인데, 결로로 구조물이 젖어있는 상태에서는 경화가 이루어지지 않아, 미장면이 용해되기 때문에 자주 보수해야 하는 단점이 있다. 또한, 작업성 면에 있어서도, 지하공간에서의 미장 작업이 용이하지 않아 고수의 보수비용이 발생하며, 아크릴 수지는 수분에 의하여 중합이 풀려 아크릴산으로 환원되는 성질을 가지고 있으므로, 아크릴산이 콘크리트의 알칼리와 중성화 반응을 일으켜 콘크리트 표면이 부식되고, 따라서 보강층이 부식된 표면층과 접착되어 박리되는 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 공법은 건식 부위에는 사용이 용이하나, 젖은면의 지하 개소에서는 보강에 문제점이 많다.

셋째, 합성수지 판넬 보강공법은 고무화 아스팔트 시트나 합성고무 시트를 구조물 표면에 덧대고, 이음 부위에 우레탄 수지를 바르고 유리섬유를 대고 접합시킨 공법으로, 고가의 비용이 요구되는 공법이므로 많이 사용되지는 아니하나, 부식의 범위가 넓고, 그 정도가 심한 곳에 사용된다. 상기 공법에 의하면 판넬을 연속 적으로 이어붙이기 때문에 전체가 일체화되지 아니하여 이음부위가 벌어지는 현상 및 들뜸 현상이 발생하기 쉽다. 또한, 굴곡이 심하거나, 모서리가 많은 개소에는 작업하기가 매우 어렵고, 하자 발생이 심한 문제점이 있다.

넷째, 탄소섬유 및 유리섬유 적층보강공법은 FRP(Fiber Reinforced Polymer) 공법의 일종으로서, 경질 에폭시수지를 유리섬유에 함침시킴으로써 수행되는 공법이다. 그러나, 도료로서 경질 에폭시수지를 사용하므로, 구조물 전면에 부착하여 일체화시키면 수축 팽창성이(신율)이 부족하여 균열이 발생하거나, 구조물 표면으로부터 도료가 박리되는 문제점이 발생한다. 따라서, 서로 소정의 간격을 두고 이격시켜 시공하여야 하므로, 적층 보강이 안된 개소에서는 내약품성이 미약하여 산화현상이 심하게 발생한다. 따라서, 상기 공법은 구조물 외부 보강방법으로는 적합할 수 있으나, 지하 구조물의 내화학성 보강공법으로서는 그 신율의 부족으로 균열이 발생되는 문제점이 있어 부적합하다.

상기 네가지 공법을 살펴보았는데, 상기 종래의 내화학성 시공공법은 접착성, 내약품성, 내수성, 유연성, 방수성, 콘크리트와의 중성화반응, 균열발생, 내구성, 수명 등의 여러가지 면에 있어서 각각 단점이 있는바, 지하구조물에 적합한 지하구조물의 내화학성 시공방법이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 지하 하수도 등의 지하구조물 벽면에 연질 에폭시수지를 유리섬유에 함침시킨 도료를 이용한 FRP공법을 활용하여 젖은면에 대한 접착성이 우수하고, 구조물의 수축 팽창으로부터 발생하는 균열을 억제하고, 유해가스에 대한 내화학성이 우수한 지하구조물의 내화학성 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은, 지하구조물의 내화학성 시공방법에 있어서, 콘크리트 구조물의 표면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계; 상기 콘크리트 구조물의 표면에 습식 에폭시프라이머층을 코팅하는 프라이머층 코팅단계; 상기 습식 에폭시프라이머층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제1에폭시수지층을 적층하여 코팅하는 수지층 코팅단계; 상기 제1에폭시수지층 위에 유리섬유층을 적층하는 보강단계; 상기 유리섬유층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제2에폭시수지층을 적층하여 상기 유리섬유층을 상기 제1에폭시수지층 및 제2에폭시수지층 사이에 함침시키는 함침단계; 상기 제2에폭시수지층을 표면처리하여 마감하는 표면처리단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 습식 에폭시프라이머층을 이루는 프라이머 조성물은 프라이머 주제 및 프라이머 경화제를 포함하여 이루어지며, 상기 프라이머 주제 100중량%는, 비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 50 내지 70중량%, 노블락 에폭시수지 15 내지 30중량%, 반응성 희석제 10 내지 20중량%, 침투성부여제 3 내지 4중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 프라이머 경화제 100중량%는, 변성 지방족아민 30 내지 40중량%, 변성 방향족아민 60 내지 70중량%를 포함하며 이루어지며, 상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1인 것이 접착성 및 내화학성을 갖춘 방수층을 형성하기 위하여 바람직하다.

또한, 상기 제1에폭시수지층 및 제2에폭시수지층을 이루는 연질 에폭시수지 조성물은 수지 주제 및 수지 경화제를 포함하여 이루어지며, 상기 수지 주제 100중량%는, 비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 30 내지 40중량%, 노블락 에폭시수지 20 내지 30중량%, 가소성수지 15 내지 20중량%, 첨가제 10 내지 30중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 수지 경화제 100중량%는, 변성 지방족아민 25 내지 35중량%, 변성 방향족아민 65 내지 75중량%를 포함하며 이루어지며, 상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1인 것이 종래의 경질 에폭시 적용에 따른 균열 발생을 억제하면서 내화학성을 향상시킨 방수층을 형성하기 위하여 바람직하다.

또한, 상기 가소성수지는 우레탄수지, 아크릴수지, 고무수지, 석유수지, 지방산수지 중 적어도 하나인 것이 전체 에폭시수지에 연성을 부여하기 위하여 바람직하다.

또한, 상기 첨가제는 점착부여제 10 내지 15중량%와; 산화방지제 1 내지 2중량%, 안정제 0.5 내지 1.0중량%, 소포제 0.5 내지 1.0중량%, 레벨링제 1 내지 2중량%, 반응성 희석제 5 내지 7중량% 중 적어도 하나를 혼합하여 이루어진 것이 여러가지 특성을 갖춘 방수층을 형성하기 위하여 바람직하다.

아울러, 상기 반응성 희석제는 지방족 이관능성 에폭시수지로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 유리섬유층의 인장강도는 위사 및 경사가 각각 50kg, 25.4mm 이상인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전처리단계는 콘크리트 구조물의 표면을 고압으로 표면처리한 후, 요철을 정면처리하는 정면처리단계; 상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근에 대한 방청처리를 수행하는 방청단계; 상기 콘크리트 구조물의 표면에 균열이 있는 경우, 상기 균열부에 습식 에폭시수지를 충진하는 퍼티단계를 포함하여 이루어진다.

아울러, 상기 지하구조물의 내화학성 시공방법은, 상기 함침단계 이후에 상기 제2에폭시층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제3에폭시수지층을 적층하는 상부 코팅단계를 더 포함하며, 상기 표면처리단계는 상기 제3에폭시수지층을 표면처리하여 마감하는 것이 최상층의 편평도를 유지하게 하기 위하여 바람직하다.

본 발명에 의하면, 지하 콘크리트 구조물, 강구조물, 폐수박스, 유류저장탱 크, 송유관, 지하수로, 하수박스, 지하 공동구 등의 지하구조물의 내부보강 등을 위하여 적용되는 종래의 시공방법에서 문제시되었던 내약품 또는 내화확 특성 및 접착성 저하를 해결하기 위하여 에폭시수지 및 유리섬유를 이용한 FRP공법을 적용함으로써, 유해 화학가스로 인한 지하구조물의 부식을 가장 효과적으로 방지하고, 내후성을 증대시켜 지하 콘크리트 구조물의 수명을 증대시키며, 지하구조물의 습윤한 환경에서도 접착력이 우수한 장점이 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법은, 전처리단계(S10), 프라이머층 코팅단계(S20), 수지층 코팅단계(S30), 보강단계(S40), 함침단계(S50), 표면처리단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전처리단계(S10)는, 정면처리단계(S11), 방청단계(S12), 퍼티단계(S13)를 포함하여 이루어진다.

또한, 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 함침단계(S50) 이후에 상부 코팅단 계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

도 3은 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법에 의하여 형성된 내화학성 방수층의 적층구조를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 시공방법에 의하여 형성된 내화학성 방수층의 적층구조(100)는, 콘크리트 구조물(C)표면에 순차적으로 습식 에폭시프라이머층(10), 제1에폭시수지층(20), 유리섬유층(30), 제2에폭시수지층(40)을 포함하여 이루어진다. 또한, 도면에 나타나진는 않았지만, 제2에폭시수지층(40) 위에 제3에폭시수지층(미도시)을 적층하여 이루어질 수도 있다.

도 4는 상기 내화학성 방수층을 적용한 하수도관의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법에 의하여 시공을 마친 하수도관은, 폐수 또는 유류(A)가 흐르는 콘크리트 혹은 강구조물(B)의 벽면에 전체적으로 상기 내화학성 방수층(100)을 도포하여 폐수 또는 유류(A)에 의하여 발생하는 유해가스층(B)이 직접적으로 구조물(B)에 침투하지 못하도록 하여 구조물을 보호하는 구조를 가진다.

이하, 본 발명에 의한 내화학성 시공방법에 대하여 살펴보도로 한다.

전처리단계(S10)는 콘크리트 구조물의 표면에 이물질을 제거하여 전처리하는 단계이다.

구체적으로 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전처리단계(S10)는 콘크리트 구조물의 표면을 고압으로 표면처리한 후, 요철을 정면처리하 는 정면처리단계(S11); 상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근에 대한 방청처리를 수행하는 방청단계(S12); 상기 콘크리트 구조물의 표면에 균열이 있는 경우, 상기 균열부에 습식 에폭시수지를 충진하는 퍼티단계(S13)를 포함하여 이루어진다.

정면처리단계(S11) 및 방청단계(S12)는 구조물 표면의 단면손상, 열화에 의한 화학작용, 동결융해, 마모작용 등을 방지하기 위하여 수행하는 것이다.

먼저, 정면처리단계(S11)에 대하여 살펴보기로 한다. 콘크리트는 다공성이며 물리적인 쐐기 효과를 기대할 수 있으므로, 코팅의 바탕으로서는 상당히 양호하지만, 콘크리트와 코팅 또는 도료 등의 부착을 확실하게 하기 위하여 어느 정도의 정면처리가 필요하다. 이 중에는 코팅재가 부착되지 않는 물질이나 시공 후에 표면에서 볏겨져 도막의 결함이 되는 물질을 제거하는 것도 포함된다. 정면처리의 다른 목적은 표면의 결함 부분을 제거하여 연속 도막을 확실히 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 열화 부위의 요철은 평평하게 처리하고, 곰보자국은 적절한 충진재로 메워두는 등의 방식에 의하여 수행한다. 특히 지하구조물에 있어서 화학물질에 의해 손상된 표면은 정상적인 콘크리트가 나올 때까지 쪼아내고 표면에 있는 염류를 깨끗이 제거하여야 한다.수용성 염류가 있으면 폴리우레탄 등 투수성이 큰 코팅으로 하며, 하수구와 같이 물에 잠기거나, 고습도의 조건 하에서는 부풀음이 발생하기 쉬우므로 필요하다면 제트수로 세정하여 염류를 충분히 제거하여야 한다.

방청단계(S12)는 구조물 내외부에 존재하는 강재난 철근 등의 부식에 대하여 부식 억제조치를 취하는 것이다. 자연환경에 놓여있는 강재는 전기화학반응으로 부식하게 되는데, 이 경우 환경과 강재의 조건에서 강재에 음극과 양극이 발생하여 음극부가 부식된다. 이러한 부식을 억제하기 위한 방청처리공법은 여러가지가 있는데, 그 중에서 대표적인 것으로 전기방식을 꼽을 수 있다. 부식 강재면에 직류 전기를 가하게 되면 전류는 우선적으로 양극부에 들어가게 되고 전류량에 따라 양극의 전위는 높게 되어 결국 음극의 전위와 같게 되므로 당초 강재면에 발생하고 있던 부식전지의 전위차가 소멸되며, 따라서 부식이 억제되게 된다. 전기방식에는 정류기를 이용하여 교류를 직류로 변경하는 방법과 강재에 따라 낮은 금속을 사용하는 방법 등이 있으며, 전자를 외부전원방식, 후자를 유전 양극방식이라 한다.

퍼티단계(S13)는 구조물 표면에 균열이 있는 경우에 수행하는 것으로서, 후술하는 습식 에폭시프라이머 조성물을 상기 균열에 주입하여 둠으로써, 이후에 내화학성 방수층을 코팅할 때 콘크리트 구조물 표면에 요철이 형성되는 것을 미리 방지하기 위하여 수행된다. 퍼티단계(S13)는 통상의 주입공법 혹은 충진공법에 의하여 수행한다

프라이머층 코팅단계(S20)는 콘크리트 구조물의 표면 전면에 걸쳐 습식 에폭시프라이머층(10)을 코팅하는 것이다. 본 발명에서는 콘크리트의 강알칼리성을 이겨내며, 내습성을 갖춘 "습식 에폭시"를 적용하여 습윤한 환경에서도 강력한 접착력을 발휘하는 프라이머층을 구성하였다.

지하 공간의 지하 폐수박스나 지하 공업용수 이동터널 등의 지하구조물에는 결로현상으로 콘크리트가 항상 젖어있는 상태이므로, 일반적인 제품을 사용하면 습기로 인한 접착불량 및 박리현상이 발생한다는 것은 상술한 바이다.

구체적으로, 젖은 콘크리트 구조물이나 신축 구조물의 경우에는 콘크리트의 함수율이 6%이상이므로, 종래에 사용되는 건식 에폭시수지 또는 우레탄수지계 접착제로는 박리현상이 쉽게 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 습식 에폭시수지를 적용하여 상기 박리현상의 문제점을 해결하였으며, 상기 습식 에폭시 수지는 비스페놀 에이 또는 비스페놀 에프계 에폭시 수지를 주제로 사용하고, 여기에 경화제로서 변성 지방족아민계 경화제 및 변성 방향족아민계 경화제를 포함한 조성물에 침투성 부여제 등의 첨가제를 적용하여 침투성 및 부착성을 향상시킨 재료를 사용하였다.

상기 습식 에폭시프라이머층(10)을 적용할 경우, 피착재인 콘크리트 바탕면 (A)상에 함유된 물 분자를 뽑아내고, 그 자리에 에폭시 수지가 부착되는 이온교환을 함으로써, 접착력을 극대화시켰으며, 그로 인해 박리현상을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 콘크리트는 강한 알칼리성(pH 12.5)으로서, 콘크리트 바탕면(A) 위에 형성되는 프라이머층은 내약품성을 가져야 하고, 초기에는 강한 접착력을 보유하나, 시간의 경과에 따라 탄산가스, 염소이온을 갖는 염 물질의 침투 등의 악조건으로 수지의 산화나 중성화로 인하여 접착력이 급격히 저하될 수 있으므로 접착력을 장기간 보유하는 성질도 갖추어야 하는데, 상기 습식 에폭시프라이머층(10)을 적용함으로써 상기 내약품성 및 접착력을 보유한 방수층을 이룰 수 있다.

상기 습식 에폭시프라이머층(10)은 0.1 내지 0.5kg/m²으로 도포하는 것이 바람직하다. 습식 에폭시프라이머층(10)을 이루는 프라이머 조성물에 대해서는 후술 하기로 한다.

수지층 코팅단계(S30)는 습식 에폭시프라이머층(10) 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제1에폭시수지층(20)을 적층하여 코팅하는 단계이다. 연질 에폭시수지를 적용하는 것은 상기 종래에 사용되는 경질 에폭시수지의 수축 팽창성이(신율)이 부족하여 균열이 발생하거나, 구조물 표면으로부터 도료가 박리되는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 적용되는 연질 에폭시수지는 상기 신율 뿐 아니라, 내약품성 및 내염해성을 갖춘 재료를 사용한다. 제1에폭시수지층(20)을 이루는 연질 에폭시수지 조성물에 대해서는 후술하기로 한다.

보강단계(S40)는 제1에폭시수지층(20) 위에 유리섬유층(30)을 적층하는 단계이다. 유리섬유층(30)은 상술한 연질 에폭시수지 도포에 의하여 신축성을 도모하였지만, 균열 부위의 수축과 팽창이 연속적으로 이루어지기 때문에, 이러한 피로 현상에 의하여 방수층에도 균열 성장이 진행될 가능성이 크므로, 균열을 분산시켜 전체 방수층에 걸리는 응력을 최소화시키기 위하여 설치하는 것이다.

상기 유리 섬유층(30)에 사용되는 유리섬유 보강재는 그물망 조직으로 짜여진 유리섬유가 작업성이 우수하며, 너무 촘촘하게 짜여진 유리섬유는 공기 배출이 늦어져 에어포켓 발생의 가능성이 크므로, 0.5 내지 2.5mm 크기의 메쉬 간격으로 짜여진 것이 바람직하고, 인장강도는 위사 및 경사가 각각 50kg, 25.4mm 이상인 제품을 사용하는 것이 바람직하다.

함침단계(S50)는 유리섬유층(30) 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제2에폭시수지층(40)을 적층하여 상기 유리섬유층(30)을 상기 제1에폭시수지층(20) 및 제2 에폭시수지층(40) 사이에 함침시키는 단계이다.

구체적으로 보강단계(S40)를 거치면서 유리섬유층(30)이 제1에폭시수지층(20)위에 설치되는데, 함침단계(S50)에서는 제2에폭시수지를 그위에 롤러 등으로 도포하면서, 일정한 압력을 부여함으로써 도 3에 나타난 바와 같이 유리섬유층(30)이 제1에폭시수지층(20) 및 제2에폭시수지층(40) 사이에 위치하는 적층구조를 형성할 수 있다.

표면처리단계(S60)는 최상부에 위치하는 제2에폭시수지층(40)을 표면처리하여 마감하는 단계이다. 이는 최상층의 요철을 평탄화시킨다든지, 표면에 묻은 이물을 제거하는 방식 등에 의한다.

본 발명에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법은 상기 단계들을 거쳐 수행될 수 있으나, 더욱 바람직하게는 함침단계(S50) 이후에 제2에폭시층(40) 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제3에폭시수지층을 적층하는 상부 코팅단계(S55, 미도시)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

제3에폭시수지층을 더 포함함으로써, 최상층의 평탄화를 이룰 수 있기 때문에, 표면처리단계(S60)가 더 깔끔하게 이루어질 수 있는 것이다. 이 경우, 당연히 표면처리단계(S60)는 제2에폭시수지층(40)이 아닌 제3에폭시수지층을 대상으로 수행되어야 할 것이다.

다음으로, 각각 습식 에폭시프라이머층(10)을 이루는 프라이머 조성물과, 제1에폭시수지층(20) 및 제2에폭시수지층(40)을 이루는 연질 에폭시수지 조성물에 대 하여 살펴보기로 한다.

Ⅰ. 프라이머 조성물

상기 본 발명에 사용되는 습식 에폭시프라이머층(10)을 이루는 프라이머 조성물은 프라이머 주제 및 프라이머 경화제를 유기용매를 이용하지 않고 혼합함으로써 이루어지며, 상기 프라이머 주제 100중량%는, 비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 50 내지 70중량%, 노블락 에폭시수지 15 내지 30중량%, 반응성 희석제 10 내지 20중량%, 침투성부여제 3 내지 4중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 프라이머 경화제 100중량%는, 변성 지방족아민 30 내지 40중량%, 변성 방향족아민 60 내지 70중량%를 포함하며 이루어지며, 상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1이다.

프라이머에 요구되는 성질로는 크게 내약품성, 접착성, 내습성을 들 수 있는데, 본 발명에서 사용되는 상기 에폭시 프라이머코팅층에서의 에폭시수지 조성물의 프라이머 주제의 구성은 비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 및 노블락 에폭시수지로 이루어진 것을 사용함으로써, 상기 세가지 특성을 모두 갖추는 한편, 특히 비스페놀 에이형 에폭시수지, 비스페놀 에프형 에폭시수지 및 노블락형 에폭시 수지를 혼합하여 사용할 경우에는 내약품성을 극대화시킬 수 있다.

또한 본 발명에 사용되는 프라이머 경화제인 변성 지방족아민형 경화제와 변성 방향족아민형 경화제를 혼합하여 사용함으로써 젖은면에 대한 접착성을 극대화 할 수 있다. 아울러, 본 발명에 사용되는 프라이머 조성물은 유기용매를 첨가하지 않기 때문에 용매 증발에 따른 유해가스 발생으로 작업자의 환각 증상을 일으키는 문제가 없어진다.

본 발명의 프라이머는 젖은면과의 접착력 유지를 목적으로 하는 것이므로, 피착제에 묻어 있는 물분자와 수지가 이온교환을 하여 물 대신 수지가 접착되어 수중에서도 접착력이 20kgf/cm² 이상이 되어야 사용이 가능하다.

1. 프라이머 주제

먼저, 주제의 구성성분의 성질 및 역할, 함량의 의의 각각에 대하여 검토하기로 한다. 주제는 본 발명에 있어서의 프라이머 주제는 비스페놀 에이형 에폭시수지를 주로 사용하며, 비스페놀 에프형 에폭시수지 및 노블락 에폭시수지를 여기에 적절히 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 주제는 노블락 에폭시 수지를 더 포함할 수 있으며, 여기에 반응성 희석제, 침투성 부여제 등의 첨가제가 더 포함되어 사용될 수 있다.

첫째로, 다관능성 에폭시수지로 사용되는 비스페놀 에이형과 비스페놀 에프형 에폭시수지에 대해 검토한다. 양자 중에 전자를 주재료로 사용하며, 후자는 적절히 혼용하여 사용할 수도 있다.

통상적으로 수중 에폭시수지 조성물의 주제로서 사용되고 있는 비스페놀 에이형 에폭시수지는 에폭시 조성물의 경화제가 콘크리트 구조물 또는 철구조물과의 접착력과 강도를 발현하는 역할을 수행하며, 반응성, 가소성, 내약품성, 접착성, 강인성, 고온특성이 우수하다.

비스페놀 에프형 에폭시수지는 타수지와의 상용성이 우수하며, 저온 경화성이 우수한 성질을 가지며, 여기에서는 비스페놀 에이형 에폭시수지의 물성을 보완하기 위해 혼용되며, 점도가 낮아 에폭시가 상/하수관의 내면과의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

둘째로, 노블락 에폭시수지에 대하여 살펴본다. 노블락 에폭시수지는 주로 전기전자 분야에서 각광받는 것으로서 우수한 내약품성과 내열성을 갖는 수지이며, 본 발명에서는 내약품성을 증가시키기 위해 본 발명에서 채용하게 되었다. 본 발명에 사용되는 노블락 수지는 페놀, 크레졸 계통 중 어떤 것을 사용하여도 무방하다.

주제 100중량%에 있어서 노블락 에폭시수지 15중량% 이하로 첨가될 경우, 내약품성의 특성을 보장하기 힘들고, 30중량% 이상인 경우에는 작업성이 악화되는 문제점이 있다.

셋째로, 반응성 희석제는 다관능성 에폭시수지의 점도를 낮추기 위하여 사용하는 것으로서, 주로 지방족 폴리글리시딜에테르(Poly glycidyl ether) 등의 지방족 이관능성 에폭시수지를 사용한다.

주제 100중량%에 있어서, 반응성 희석제가 10중량% 미만으로 첨가되면 그 점도 희석의 효과가 반감되며, 20중량%를 초과하여 첨가된 경우에는 점도가 너무 높아 습윤 지역에서의 접착력에 문제가 생기게 된다.

넷째로, 침투성 부여제는 특별히 제한되지 아니하나, 아세틸레놀 사이클로헥사놀 등의 침투성 부여제를 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 침투성 부여제 에 알칼리성을 부여하여 콘크리트의 중성화를 방지하기 위하여, 규산리튬(Li2SiO3)을 주성분으로 하며, pH 11±0.5 강알칼리성 수용액으로 제조된 침투성 부여제를 사용할 수도 있다.

주제 100중량%에 있어서 침투성 부여제가 3중량% 미만으로 첨가된 경우에는 침투성 또는 알칼리성을 부여하는 특성이 약화되며, 4중량%를 초과하는 경우에는 접착성을 약하게 할 수 있는 문제점이 있다.

구성요소 함량에 대하여 검토하면, 주제 100중량%에 대하여 다관능성 에폭시수지가 50중량% 미만인 경우에는 원하는 접착력을 얻을 수 없고, 70중량% 초과인 경우에는 접착력은 양호하나 에폭시가 응결되어 작업성이 불량하게 된다. 또한, 비스페놀 에이형 에폭시수지와 비스페놀 에프형 에폭시수지의 비율에 있어서, 경우에 따라서는 비스페놀 에이형 에폭시수지만을 단독으로 사용하는 것이 경제적일 수도 있고, 그 비율이 60:40 이하로 비스페놀 에프형 에폭시수지를 더 많이 사용하게 되면 기본 에폭시수지로서 필요불가결한 접착성, 강인성 등이 떨어지는 문제점이 있다.

2. 프라이머 경화제

에폭시수지는 단독으로 사용하는 경우는 거의 없고, 경화제와 배합하여 3차원의 열경화성 물질로 경화시켜 사용되며, 그 성능은 경화제의 선택에 크게 좌우된다.

상기 경화제는 변성 지방족아민계 경화제, 지환족아민계 경화제, 변성 방향족아민계 경화제, 산무수물 경화제, 아미다졸계 경화제를 하나 이상 혼합하여 이루 어진다. 본 발명에서의 경화제는 변성 지방족아민계 경화제와 변성 방향족아민계 경화제를 혼합하여 사용한다.

변성 지방족아민계 경화제를 사용함으로써 에폭시수지 조성물의 수축 작용을 최소화시켜 지하구조물 표면과의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있으며, 변성 방향족아민계 경화제를 사용함으로써 수지 전체에 연질 특성을 부여할 수 있다.

변성 지방족아민계 경화제가 30중량% 미만으로 포함되면, 상기 젖은면에서의 접착력 확보가 어렵고, 반대로 변성 지방족아민계 경화제가 40중량%이상 함유되면, 에폭시수지 프라이머의 연질 특성 부여가 잘 이루어지지 아니하는 문제점이 있다.

상기 경화제와 더불어 경화촉진제를 더 포함할 수 있으며, 상기 경화촉진제는 페놀, 크레졸, 노닐페놀, 비스포놀, 폴리메르캡탄, 피페라진 혼합물 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

상기 주제와 경화제의 배합비가 2:1 미만으로서, 주제가 적게 함유된 경우, 유동성 확보가 어려워지는 단점이 있고, 반대로 주제가 3:1 이상으로 함유된 경우에는 경화 특성이 떨어진다.

Ⅱ. 연질 에폭시수지 조성물

다음으로, 제1에폭시수지층(20) 및 제2에폭시수지층(40)을 이루는 연질 에폭시수지 조성물에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 사용되는 연질 에폭시수지 조성물은 수지 주제 및 수지 경화제를 포함하여 이루어지며, 상기 수지 주제 100중량%는, 비스페놀 에이형 에폭시수지 단 독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 30 내지 40중량%, 노블락 에폭시수지 20 내지 30중량%, 가소성수지 15 내지 20중량%, 첨가제 10 내지 30중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 수지 경화제 100중량%는, 변성 지방족아민 25 내지 35중량%, 변성 방향족아민 65 내지 75중량%를 포함하며 이루어지며, 상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1로 이루어진다.

1. 수지 주제

수지 주제를 구성하는 상기 물질 중, 비스페놀 에이형 에폭시수지, 비스페놀 에프형 에폭시 수지, 노블락 에폭시수지는 상술한 프라이머 조성물의 경우와 같으며, 그 함량의 의의 역시 마찬가지이다. 여기서는 가소성수지 및 첨가제에 대해서만 살펴보도록 한다.

(1) 가소성수지

본 발명의 수지 주제로서 적용되는 가소성수지는 에폭시수지에 가소성을 부여하여 신율을 증가시킬 목적으로 적용한다. 에폭시수지는 본래 특성이 경질이기 때문에, 모체에 균열이 발생하면 함께 균열이 발생하는 문제점이 있기 때문이다. 본 발명에 사용되는 가소성수지는 비반응성 수지보다는 반응성수지를 에폭시수지에 중합하여 사용하는 것으로서, 시간의 경과에 따라 고화되는 것을 방지하는 효과를 누릴 수 있다. 본 발명에 사용되는 가소성수지는 우레탄수지, 아크릴수지, 고무수지, 석유수지, 지방산수지를 단독 또는 혼합하여 사용한다.

수지 주제 100중량%에 있어서, 가소성수지가 15중량% 미만 첨가된 경우에는 에폭시수지의 경질 특성을 개선하기 어렵고, 20중량%를 초과하여 첨가된 경우에는 접착성을 보장하기 어렵게 된다.

(2) 첨가제

본 발명의 첨가제로서는 점착성 부여제 10 내지 15중량%를 기본으로 하고, 여기에 산화방지제 1 내지 2중량%, 안정제 0.5 내지 1.0중량%, 소포제 0.5 내지 1.0중량%, 레벨링제 1 내지 2중량%, 반응성 희석제 5 내지 7중량% 중 어느 하나를 단독으로 혹은 둘 이상을 혼합하여 사용한다.

반응성 희석제에 대해서는 상기 살펴본 바와 같고, 점착성 부여제는 균열에 대한 대응력과, 내열성 및 접착성을 부여하기 위한 것으로, 합성고분자수지 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

수지 주제 100중량%에 있어서, 상기 점착성 부여제가 10중량% 미만으로 첨가된 경우에는 신장률과 접착강도가 저하되고, 15중량%이상으로 첨가될 경우에는 신장률이 너무 커져 오히려 접착강도가 저하됨과 동시에 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

산화방지제는 성형가공시 조성물의 산화방지 효과를 주기 위한 것으로, 디비닐 벤젠, 트리알릴 시아누레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌그릴리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디케타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리케타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

안정제는 그 종류가 특별히 제한되지는 아니하나, 에폭시수지의 열 안정성을 향상시키기 위해 사용되는 경우, 벤조트리아졸계, 레조시놀계 등의 안정제가 사용 할 수 있다. 또한, 혼합 및 압출 시의 에폭시수지의 과도한 분해방지, 생성된 라디칼의 안정성 유지를 위하여 적용될 수도 있다. 이러한 안정제는 펜타에리트리틸-테트라키스(3-(3,5-테트라부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, 4,4'-티오-비스(6-t-부틸-3-메틸페놀), 페놀, 2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-포스피트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

수지 주제 100중량%에 있어서, 상기 전체적인 첨가제의 함량이 10중량% 미만이면 열 안정성, 산화방지 등의 특성이 잘 발현되지 아니하며, 30중량%를 초과하면 효율 대비하여 비경제적이다.

2. 수지 경화제

수지 경화제는 상기 프라이머 경화제와 그 구성이 동일하며, 함량이 그에 준한다.

이하에서는 본 발명에 의한 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조의 실험예를 통하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실험예에서는 각 방수층의 접착성(젖은면 및 마른면), 콘크리트와 중성화 반응, 방수 성능, 방수성능 유지, 자외선 노화성, 내염해성, 내약품성(내알칼리 및 내산성)에 대하여 평가하였으며, 평가 방법은 하기와 같다.

(접착성)

각각 젖은면 및 마른면의 콘크리트 바탕면 상에 방수층을 구성하고, 상기 콘 크리트-방수층의 일부 샘플을 채취하여, 건조대 내부에서 5일동안 자외선 조사를 한 후, 접착불량으로 박리 또는 에어포켓 현상이 있는지 여부를 검토하였다.

3일 이상 접착성을 유지한 경우는 우수, 2일 이상 상기 특성을 유지한 경우는 양호, 1일 내지 2일간 상기 특성을 유지한 경우는 보통, 1일 이내에 하자 발생한 경우는 불량으로 하였다.

(방수성능 유지)

상기 접착성 시험과 동일한 실험을 수행하고나서, 5일 후에 방수층에 균열이 발생하는지 여부를 통해 방수성능 유지 평가를 하였다.

(콘크리트와 중성화 반응)

상기 접착성 평가에 있어서 사용되는 콘크리트-방수층 샘플을 물이 담긴 욕조 내에 침지시키고, 5일동안 자외선 조사한 후, 박리 현상이 있는지 여부를 검토하였다.

(자외선 노화성)

상기 접착성 시험과 동일한 실험을 수행하고나서, 5일 후에 표면 변색 여부를 통해 자외선 노화성 평가를 수행하였다. 상기 환경하에서의 1시간을 1개월으로 계산하였다.

(내염해성)

각 방수층을 소금 10% 용액에 23℃에서 500시간 침적시킨 후, 외관 부풀기 여부, 표면 색상 변화를 검토하였다.

(내약품성)

각 방수층을 황산 10%, 염산 10% 용액 상에 침적시켜 내산성을, 가성소다 10% 용액 상에 침적시켜 내알칼리 성을 측정하였으며, 각각 500시간 침적 후 외관 부풀기 여부, 표면 색상 변화를 검토하였다.

상기 내약품성, 내염해성 평가에서는 상기 환경하에서의 1시간을 1개월으로 계산하였으며, 7년 이상 접착성이 유지되는 경우 우수, 5년 이상인 경우 양호, 3년 이상은 보통, 3년 미만은 불량으로 평가하였다.

실험예 1

프라이머층(10)의 접착성 및 기타 물성을 실험하기 위하여, 각각 0.40kg/m²의 양으로 롤러를 이용하여 프라이머를 도포하였으며, 프라이머 재료는 실험예 1-1 내지 실험예 1-5로서 각각 건식 무용제 에폭시(서일정밀화학, sc-602), 습식 무용제 에폭시(서일정밀화학, sc-603), 건식 용재 에폭시, 폴리우레탄(유경화성, p-100), 수성아크릴수지(합동고분자, 234)로 하여, 각각의 실험예에 의하여 형성된 프라이머의 마른면 접착성, 젖은면 접착성, 콘크리트와 중성화 반응, 작업성, 자외선 노화성, 내염해성, 내알칼리성, 내산성에 대하여 실험하였다. 상기 실험 결과는 <표 1>에 나타내었다.

<표 1>

실험항목	실험예 1-1	실험예 1-2	실험예 1-3	실험예 1-4	실험예 1-5
프라이머 재료	건식 무용재 에폭시	습식 무용재 에폭시	건식 용재 에폭시	폴리우레탄	수성 아크릴 수지
마른면 접착 성(kg/m2)	40	45	35	18	12
젖은면 접착 성	10	35	5	2	15
콘크리트와 중성화 반응	◎	◎	○	○	Ｘ
작업성	◎	◎	Ｘ	Ｘ	◎
자외선 노화성	5년	10년	3년	3년	1년
내염해성	◎	◎	○	△	Ｘ
내알칼리성	◎	◎	○	△	△
내산성	○	◎	○	Ｘ	△
신율	2-3%	12%	3%	3-5%	17%

◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, Ｘ: 불량

<표 1>에서 나타난 바와 같이, 건식 보다는 습식 에폭시프라이머가 젖은면 접착성이나 성능유지가 우수하였으며, 습식에폭시프라이머는 그 밖의 특성에서도 월등한 면을 보였다.

실험예 2

다음으로, 제1에폭시수지층(20) 및 제2에폭시수지층(40)을 이용한 내화학 방수층(100)의 성능을 검토하기 위하여 각각 실험예 2-1 내지 2-5로서 타르 에폭시수지 3회 코팅 시공방법, 아크릴 탄성몰탈 시공방법, 탄소, 유리섬유 보강공법, 수지판넬 보강방법 및 본 발명에 의한 내산 연질 에폭시수지-유리섬유 시공방법(FRP공 법)을 사용하여 2 내지10mm/m² 두께의 방수층으로 구성함으로써 젖은면 접착성, 크랙발생율, 콘크리트와 중성화 반응 여부, 신율, 작업성, 방수성능 유지기간, 내약품성, 자외선에 대한 노화성 항목에 대하여 살펴보았다. 실험 결과 및 실험 재료에 대한 것은 <표 2>에 정리하였다.

<표 2>

실험항목	실험예 1-1	실험예 1-2	실험예 1-3	실험예 1-4	실험예 1-5
시공방법(두께mm/m2)	타르 에폭시 수지(0.3)	아크릴 탄성 몰탈(3.0)	탄소, 유리섬 유 보강(2.0)	수지판넬 보 강(10.0)	FRP공법(2.0)
젖은면 접착 성(kg/m2)	7	12	35	30	40
크랙발생율(%)	90	25	20	15	10
콘크리트와 중성화 반응	○	Ｘ	◎	○	◎
신율(%)	7-8	15	3	3-5	17
작업성	◎	△	◎	△	◎
방수성능유지기간	2년	3년	5년	5년	7년
내약품성	Ｘ	Ｘ	◎	◎	◎
자외선 노화성	5년	10년	3년	3년	10년

◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, Ｘ: 불량

<표 2>에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 에폭시 FRP공법을 활용할 경우, 전반적으로 좋은 특성을 나타내며, 특히, 내약품성 및 젖은면 접합성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

방수 성능유지는 7년이상 유지하여야 우수한 제품이라고 본다. 경질에폭시 제품은 유연성이 없어 크랙이 발생하나 유질 에폭시는 신율이 있어 갈라지는 현상이 없었다. 그리고 유리섬유를 보강한 공법이므로 더욱 크랙 발생율이 없었다. 에폭시 수지는 접착성과 방수성능이 매우 우수하므로 크랙 발생만 없도록 한다면 수명이 반영구적인 보수보강공법이라는 점을 알 수 있다.

또한, 본 발명은 내산성 습식 연질에폭시 도료에 유리섬유를 함침하여 적층보강한 공법이므로 젖은면 접착성과 내구성, 내수성, 내후성, 내약품성이 우수하여 하자 발생률이 1%이내로 미세하게 발생한다. 다만, 작업자의 작업 실수로 인한 하자발생이 있을 수 있으므로, 철저한 작업교육만 실행하고 작업한다면 가장 적합한 공법이다. 하자가 있는 부분만 도려내고 보강하면 되므로 보수비용이 적게들고 보수작업이 쉬워서 누구나 작업할 수 있다. 이는 본 발명에 의하여 형성된 내화학성 방수층이 젖은 면에 대한 접착성이 우수하고 연질성이 있으며 용제류가 혼입되어있지 않아 환각현상이 없고 적당히 작업하여도 하자가 발생하지 아니하므로 누구나 작업할 수 있는 공법이기 때문이다.

아울러, 상기 아크릴계 수지는 중합고리가 풀리면 아크릴산으로 환원하므로 콘크리트 알칼리와 중성화반응이 발생하나, 에폭시계 수지는 주제와 경화제가 화학반응이 이루어지면 열 경화성 플라스틱이 되므로 아크릴계 가소성 수지와 같이 녹거나 형질이 변경되지 않는다. 따라서, 경화 전에는 독성이 있으나 경화 후에는 독성이 사라지며, 약 알칼리성을 유지하므로 콘크리트와 화학반응이 일어나지 아니하는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법을 순차적으로 나타낸 순서도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법에 의하여 형성된 내화학성 방수층의 적층구조를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 지하구조물의 내화학성 시공방법에 의하여 형성된 내화학성 방수층을 적용한 하수도관의 구조를 나타낸 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: 습식 에폭시프라이머층 20: 제1에폭시수지층

30: 유리섬유층 40: 제2에폭시수지층

100: 내화학성 방수층 A: 폐수, 유류

B: 유해가스층 C: 콘크리트 구조물

Claims (9)

1. 지하구조물의 내화학성 시공방법에 있어서,

   콘크리트 구조물의 표면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계;

   상기 콘크리트 구조물의 표면에 습식 에폭시프라이머층을 코팅하는 프라이머층 코팅단계;

   상기 습식 에폭시프라이머층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제1에폭시수지층을 적층하여 코팅하는 수지층 코팅단계;

   상기 제1에폭시수지층 위에 유리섬유층을 적층하는 보강단계;

   상기 유리섬유층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제2에폭시수지층을 적층하여 상기 유리섬유층을 상기 제1에폭시수지층 및 제2에폭시수지층 사이에 함침시키는 함침단계;

   상기 제2에폭시수지층을 표면처리하여 마감하는 표면처리단계;를 포함하며,

   상기 습식 에폭시프라이머층을 이루는 프라이머 조성물은 프라이머 주제 및 프라이머 경화제를 포함하여 이루어지며,

   상기 프라이머 주제 100중량%는,

   비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 50 내지 70중량%, 노블락 에폭시수지 15 내지 30중량%, 반응성 희석제 10 내지 20중량%, 침투성부여제 3 내지 4중량%를 포함하여 이루어지며,

   상기 프라이머 경화제 100중량%는,변성 지방족아민 30 내지 40중량%, 변성 방향족아민 60 내지 70중량%를 포함하며 이루어지며,

   상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1인 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1에폭시수지층 및 제2에폭시수지층을 이루는 연질 에폭시수지 조성물은 수지 주제 및 수지 경화제를 포함하여 이루어지며,

   상기 수지 주제 100중량%는,

   비스페놀 에이형 에폭시수지 단독으로 혹은 비스페놀 에프형 에폭시수지와 혼합하여 이루어진 다관능성 에폭시수지 30 내지 40중량%, 노블락 에폭시수지 20 내지 30중량%, 가소성수지 15 내지 20중량%, 첨가제 10 내지 30중량%를 포함하여 이루어지며,

   상기 수지 경화제 100중량%는,

   변성 지방족아민 25 내지 35중량%, 변성 방향족아민 65 내지 75중량%를 포함하며 이루어지며,

   상기 프라이머 주제 및 프라이머 경화제의 배합비는 2:1 내지 3:1인 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 가소성수지는 우레탄수지, 아크릴수지, 고무수지, 석유수지, 지방산수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 첨가제는 점착부여제 10 내지 15중량%와;

   산화방지제 1 내지 2중량%, 안정제 0.5 내지 1.0중량%, 소포제 0.5 내지 1.0중량%, 레벨링제 1 내지 2중량%, 반응성 희석제 5 내지 7중량% 중 적어도 하나를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 반응성 희석제는 지방족 이관능성 에폭시수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 유리섬유층의 인장강도는 위사 및 경사가 각각 50kg, 25.4mm 이상인 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전처리단계는 콘크리트 구조물의 표면을 고압으로 표면처리한 후, 요철을 정면처리하는 정면처리단계;

   상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근에 대한 방청처리를 수행하는 방청단계;

   상기 콘크리트 구조물의 표면에 균열이 있는 경우, 상기 균열부에 습식 에폭시수지를 충진하는 퍼티단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 지하구조물의 내화학성 시공방법은,

   상기 함침단계 이후에 상기 제2에폭시층 위에 연질 에폭시수지로 이루어진 제3에폭시수지층을 적층하는 상부 코팅단계를 더 포함하며,

   상기 표면처리단계는 상기 제3에폭시수지층을 표면처리하여 마감하는 것을 특징으로 하는 지하구조물의 내화학성 시공방법.

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