때때로 균열을 수리해야 하지만 옵션이 너무 많습니다. 최선의 수리 옵션을 어떻게 설계하고 선택합니까? 이것은 생각만큼 어렵지 않습니다.
균열을 조사하고 수리 목표를 결정한 후에는 최상의 수리 재료 및 절차를 설계하거나 선택하는 것이 매우 간단합니다. 균열 수리 옵션 요약에는 청소 및 충전, 붓기 및 밀봉/충전, 에폭시 및 폴리우레탄 주입, 자가 치유 및 "수리 없음" 절차가 포함됩니다.
"1부: 콘크리트 균열 평가 및 문제 해결 방법"에 설명된 대로 균열을 조사하고 균열의 근본 원인을 파악하는 것이 최상의 균열 수리 계획을 선택하는 열쇠입니다. 즉, 적절한 균열수리를 설계하는데 필요한 핵심항목은 평균균열폭(최소 및 최대폭 포함)과 균열이 활성인지 휴면인지 판단하는 것이다. 물론 균열보수의 목표는 균열폭을 측정하고 향후 균열이동 가능성을 판단하는 것만큼 중요하다.
활성 균열이 움직이고 성장하고 있습니다. 지속적인 지반 침하로 인한 균열이나 콘크리트 부재나 구조물의 수축/팽창 접합부 균열 등이 그 예입니다. 휴면 균열은 안정적이며 앞으로도 변하지 않을 것으로 예상됩니다. 일반적으로 콘크리트의 수축으로 인한 균열은 초기에는 매우 활발하지만, 콘크리트의 수분 함량이 안정화되면서 결국 안정화되어 휴면 상태에 들어갑니다. 또한 충분한 양의 철근(철근, 강철섬유 또는 거시적 합성섬유)이 균열을 통과하면 향후 움직임이 제어되어 균열이 휴면 상태에 있는 것으로 간주할 수 있습니다.
휴면 균열의 경우 단단하거나 유연한 수리 재료를 사용하십시오. 활성 균열에는 향후 움직임을 허용하기 위해 유연한 수리 재료와 특별한 설계 고려 사항이 필요합니다. 활성 균열에 견고한 수리 재료를 사용하면 일반적으로 수리 재료 및/또는 인접한 콘크리트에 균열이 발생합니다.
사진 1. 니들팁믹서(No.14, 15, 18)를 이용하면 배선 없이 헤어라인 균열 부위에 저점도 보수재를 쉽게 주입할 수 있습니다. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
물론, 균열의 원인을 파악하고 균열이 구조적으로 중요한지 여부를 판단하는 것이 중요합니다. 설계, 세부 사항 또는 시공 오류 가능성을 나타내는 균열은 사람들이 구조물의 하중 지지력과 안전성에 대해 걱정하게 만들 수 있습니다. 이러한 유형의 균열은 구조적으로 중요할 수 있습니다. 균열은 하중으로 인해 발생할 수도 있고 건조 수축, 열팽창 및 수축과 같은 콘크리트의 고유한 부피 변화와 관련될 수도 있으며 심각할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다. 수리 옵션을 선택하기 전에 원인을 파악하고 균열의 중요성을 고려하십시오.
설계, 상세설계, 시공오류로 인한 크랙을 수리하는 것은 단순한 기사의 범위를 벗어납니다. 이러한 상황은 일반적으로 포괄적인 구조 분석이 필요하며 특수 보강 수리가 필요할 수 있습니다.
콘크리트 구성 요소의 구조적 안정성 또는 무결성 복원, 누수 방지 또는 물 및 기타 유해 요소(예: 제빙 화학 물질) 밀봉, 균열 가장자리 지원 제공 및 균열 모양 개선이 일반적인 수리 목표입니다. 이러한 목표를 고려하면 유지 관리는 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
노출콘크리트와 건축콘크리트의 대중화로 인해 외관균열 보수에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 때로는 완전성 수리 및 균열 밀봉/충전에도 외관 수리가 필요합니다. 수리 기술을 선택하기 전에 균열 수리의 목표를 명확히 해야 합니다.
균열 수리를 설계하거나 수리 절차를 선택하기 전에 네 가지 주요 질문에 답해야 합니다. 이러한 질문에 대답하면 수리 옵션을 더 쉽게 선택할 수 있습니다.
사진 2. 스카치 테이프, 드릴링 구멍, 휴대용 이중 배럴 건에 연결된 고무 헤드 혼합 튜브를 사용하여 낮은 압력에서 미세한 균열에 수리 재료를 주입할 수 있습니다. 켈튼 글루위(Kelton Glewwe), 로드웨어, Inc.
이 간단한 기술은 특히 건물 유형 수리에 널리 사용됩니다. 왜냐하면 이제 점도가 매우 낮은 수리 재료를 사용할 수 있기 때문입니다. 이러한 보수재는 중력에 의해 매우 좁은 균열 안으로 쉽게 유입될 수 있으므로 배선이 필요하지 않습니다(예: 사각형 또는 V자형 실런트 저장소 설치). 배선이 필요하지 않기 때문에 최종 수리 폭은 배선 균열에 비해 덜 눈에 띄는 균열 폭과 동일합니다. 또한, 와이어 브러시와 진공 청소를 사용하면 배선보다 빠르고 경제적입니다.
먼저 균열 부위를 청소하여 먼지와 이물질을 제거한 후 저점도 보수재로 채웁니다. 제조업체는 수리 자재를 설치하기 위해 휴대용 이중 배럴 스프레이 건에 연결된 매우 작은 직경의 혼합 노즐을 개발했습니다(사진 1). 노즐 팁이 균열 폭보다 큰 경우, 노즐 팁의 크기를 수용할 수 있는 표면 깔대기를 생성하기 위해 일부 균열 라우팅이 필요할 수 있습니다. 제조업체 문서에서 점도를 확인하십시오. 일부 제조업체는 재료의 최소 균열 폭을 지정합니다. 센티푸아즈 단위로 측정하면 점도 값이 감소함에 따라 재료가 얇아지거나 좁은 균열로 흘러 들어가기 쉬워집니다. 간단한 저압 주입 공정을 사용하여 수리 재료를 설치할 수도 있습니다(그림 2 참조).
사진 3. 배선 및 밀봉 작업에는 먼저 사각형 또는 V자 모양의 칼날로 밀봉제 용기를 절단한 다음 적절한 밀봉제 또는 필러로 채우는 작업이 포함됩니다. 그림에서 보는 바와 같이 루팅 크랙은 폴리우레탄으로 채워져 있으며, 경화 후에는 긁혀서 표면과 같은 높이가 됩니다. 킴 바샴
이는 분리된 미세하고 큰 균열을 수리하는 가장 일반적인 절차입니다(사진 3). 균열(배선)을 확장하고 적절한 실란트나 필러로 채우는 비구조적 수리입니다. 실런트 저장소의 크기와 모양, 사용된 실런트 또는 필러 유형에 따라 배선 및 실링을 통해 활성 균열과 휴면 균열을 복구할 수 있습니다. 이 방법은 수평 표면에 매우 적합하지만 처지지 않은 수리 재료가 있는 수직 표면에도 사용할 수 있습니다.
적합한 수리 재료에는 에폭시, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리우레아 및 폴리머 모르타르가 포함됩니다. 바닥 슬래브의 경우 설계자는 예상되는 바닥 통행량과 향후 균열 움직임을 수용할 수 있도록 적절한 유연성과 경도 또는 강성 특성을 가진 재료를 선택해야 합니다. 실런트의 유연성이 증가함에 따라 균열 전파 및 이동에 대한 허용 오차는 증가하지만 재료의 하중 지지력 및 균열 모서리 지지력은 감소합니다. 경도가 증가함에 따라 하중 지지력과 균열 모서리 지지력은 증가하지만 균열 이동 허용 오차는 감소합니다.
그림 1. 재료의 쇼어 경도 값이 증가함에 따라 재료의 경도 또는 강성은 증가하고 유연성은 감소합니다. 딱딱한 차륜에 노출된 균열의 가장자리가 벗겨지는 것을 방지하기 위해서는 적어도 약 80 정도의 쇼어 경도가 필요합니다. Kim Basham은 그림 1과 같이 균열 가장자리가 더 좋기 때문에 딱딱한 바퀴가 달린 교통 바닥의 휴면 균열에 대해 더 단단한 수리 재료(충전재)를 선호합니다. 활성 균열의 경우 유연한 실런트가 선호되지만 실런트의 하중 지지력과 균열 모서리 지지력이 낮습니다. 쇼어 경도 값은 수리 재료의 경도(또는 유연성)와 관련이 있습니다. 쇼어 경도 값이 증가할수록 보수재의 경도(강성)는 증가하고 유연성은 감소합니다.
활동성 골절의 경우 밀봉재 저장고의 크기와 형태 요인은 향후 예상되는 골절 움직임에 적응할 수 있는 적합한 밀봉재를 선택하는 것만큼 중요합니다. 폼 팩터는 실런트 저장소의 종횡비입니다. 일반적으로 유연한 실런트의 경우 권장되는 폼 팩터는 1:2(0.5) 및 1:1(1.0)입니다(그림 2 참조). 폼 팩터를 줄이면(깊이에 비해 폭을 늘림) 균열 폭 성장으로 인한 실란트 변형이 줄어듭니다. 최대 실런트 변형률이 감소하면 실런트가 견딜 수 있는 균열 성장의 양이 증가합니다. 제조업체가 권장하는 폼 팩터를 사용하면 실패 없이 실런트의 최대 신장이 보장됩니다. 필요한 경우 폼 지지 막대를 설치하여 실란트의 깊이를 제한하고 "모래시계" 모양의 길쭉한 모양을 형성하는 데 도움을 줍니다.
실런트의 허용 신율은 형상 계수가 증가함에 따라 감소합니다. 6인치용. 총 깊이가 0.020인치인 두꺼운 판입니다. 밀봉재가 없는 파손된 저장소의 형상 계수는 300(6.0인치/0.020인치 = 300)입니다. 이는 실런트 탱크 없이 유연한 실런트로 밀봉된 활성 균열이 종종 실패하는 이유를 설명합니다. 저장소가 없는 경우 균열 전파가 발생하면 변형이 실런트의 인장 용량을 빠르게 초과하게 됩니다. 활성 균열의 경우 항상 실런트 제조업체가 권장하는 폼 팩터의 실런트 저장소를 사용하십시오.
그림 2. 폭 대 깊이 비율을 높이면 향후 균열 모멘트를 견딜 수 있는 실란트의 능력이 향상됩니다. 1:2(0.5) ~ 1:1(1.0)의 폼 팩터를 사용하거나 활성 균열에 대해 실런트 제조업체에서 권장하는 폼 팩터를 사용하여 향후 균열 폭이 커짐에 따라 재료가 적절하게 늘어날 수 있는지 확인하십시오. 킴 바샴
에폭시 수지 주입은 0.002인치만큼 좁은 균열을 접착하거나 용접하여 강도와 강성을 포함하여 콘크리트의 무결성을 복원합니다. 이 방법에는 균열을 제한하기 위해 처지지 않는 에폭시 수지의 표면 캡을 적용하고, 수평, 수직 또는 머리 위 균열을 따라 가까운 간격으로 시추공에 주입 포트를 설치하고, 에폭시 수지를 압력 주입하는 작업이 포함됩니다(사진 4).
에폭시 수지의 인장강도는 5,000psi를 초과합니다. 이러한 이유로 에폭시 수지 주입은 구조적 수리로 간주됩니다. 그러나 에폭시 수지 주입으로는 설계강도를 회복할 수 없으며, 설계나 시공오류로 파손된 콘크리트를 보강할 수도 없습니다. 에폭시 수지는 하중 지지력 및 구조적 안전 문제와 관련된 문제를 해결하기 위해 균열을 주입하는 데 거의 사용되지 않습니다.
사진 4. 에폭시 수지를 주입하기 전에 균열 표면을 처짐이 없는 에폭시 수지로 덮어 가압된 에폭시 수지를 제한해야 합니다. 주입 후 에폭시 캡을 연삭하여 제거합니다. 일반적으로 덮개를 제거하면 콘크리트에 마모 흔적이 남습니다. 킴 바샴
에폭시 수지 주입은 강성, 전면 보수로 주입된 균열은 인접한 콘크리트보다 더 강합니다. 활성균열이나 수축이음 또는 팽창이음으로 작용하는 균열이 주입되면 보수된 균열 옆이나 멀리서 또 다른 균열이 발생할 것으로 예상된다. 향후 움직임을 제한하기 위해 휴면 균열이나 균열을 통과하는 충분한 수의 강철 막대로만 균열을 주입하십시오. 다음 표에는 이 복구 옵션과 기타 복구 옵션의 중요한 선택 기능이 요약되어 있습니다.
폴리우레탄 수지는 0.002인치만큼 좁은 젖고 새는 균열을 밀봉하는 데 사용할 수 있습니다. 이 수리 옵션은 균열에 반응성 수지를 주입하여 물과 결합하여 팽창 젤을 형성하고 누출을 막고 균열을 밀봉하는 등 누수를 방지하는 데 주로 사용됩니다(사진 5). 이 수지는 물을 쫓아 콘크리트의 촘촘한 미세 균열과 기공에 침투하여 젖은 콘크리트와 강한 결합을 형성합니다. 또한, 경화된 폴리우레탄은 유연하며 향후 균열 움직임을 견딜 수 있습니다. 이 수리 옵션은 활성 균열이나 휴면 균열에 적합한 영구 수리입니다.
사진 5. 폴리우레탄 주입에는 드릴링, 주입구 설치 및 수지의 압력 주입이 포함됩니다. 수지는 콘크리트의 수분과 반응하여 안정적이고 유연한 폼을 형성하여 균열을 밀봉하고 균열이 새는 경우에도 밀봉합니다. 킴 바샴
최대 폭이 0.004인치에서 0.008인치 사이인 균열의 경우 이는 습기가 있는 상태에서 균열 수리의 자연스러운 과정입니다. 치유 과정은 수화되지 않은 시멘트 입자가 수분에 노출되어 시멘트 슬러리에서 표면으로 침출되어 불용성 수산화칼슘을 형성하고 주변 공기의 이산화탄소와 반응하여 균열 표면에 탄산칼슘을 생성하기 때문입니다. 0.004인치. 며칠 후에는 넓은 균열이 0.008인치 정도 치유될 수 있습니다. 균열은 몇 주 내에 치유될 수 있습니다. 균열이 빠르게 흐르는 물과 움직임의 영향을 받으면 치유가 일어나지 않습니다.
때로는 "수리 없음"이 최선의 수리 옵션입니다. 모든 균열을 수리할 필요는 없으며 균열을 모니터링하는 것이 최선의 선택일 수 있습니다. 필요한 경우 나중에 균열을 수리할 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 9월 3일