균열보수보강 그라우팅 공법 용어 정리(습식 건식, 에폭시그라우팅 등)!

오늘은 균열보수보강 중 그라우팅 공법이라는 큼직한 주제를 다뤄보려 합니다.

대표적인 균열보수 보강 공법인 그라우팅 공법은

분류기준에에폭시 그라우팅, 우레탄 그라우팅, 시멘트 그라우팅,

또는 건식, 습식 그라우팅등으로 세부 공법이 분류가 됩니다.

먼저 그라우팅이라는 용어에 대해 정리한 후에

각각의 공법에 대해서 설명해드리겠습니다.

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그라우팅이란...

그라우팅은 영어 그라우트(grout)에서 온 말입니다.

그라우트는 빈 틈을 채우거나 구조물을 보강하기 위해 사용되는 자재, 더 넓게는 물질을 의미합니다.

동명사인 그라우팅(grouting)은 이 그라우트를 이용해서 보수 보강을 하는 행위를 의미합니다.

국내에서는 무슨무슨 그라우트라는 말은 대체로 '무수축 그라우트'로만 사용이 되는데

북미권에서는 에폭시 그라우트, 폴리우레탄 그라우트, 시멘트 그라우트 등 사용되는 자재에 따라

무슨무슨 그라우트라는 말이 자주 사용되는 것을 볼 수 있습니다.

그라우팅에 대해서도 마찬가지라고 생각하시면 됩니다.

에폭시 그라우팅은 에폭시 그라우트를 사용한 그라우팅, 시멘트 그라우팅은 시멘트 그라우트를 사용한 그라우팅...

교량 상부 슬라브 에폭시 그라우팅 균열보수 공사 현장

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에폭시 그라우팅

'그라우팅공법' 하면 가장 먼저 떠오르는 것이 '에폭시 그라우팅'입니다.

콘크리트 구조체에 구조적 결함을 유발할 수 있는 균열 또는 이음부위(조인트) 등을 보수, 보강하는 것을

통칭해서 균열보수라고도 하는데, 이 에폭시 그라우팅이 대표적인 균열보수 공법 중 하나입니다.

에폭시 그라우팅도 다시 시공법에 따라 하위 공법으로 나뉩니다.

국내에서는 두 가지 공법이 가장 일반적으로 사용됩니다.

1. 고무줄, 스프링 등의 힘을 이용한 저압 주입공법

2. 높은 토출압력으로 기계식 주입을 하는 고압 주입공법 두 가지입니다.

먼저 저압 주입공법은 위와 같이 미세 균열부를 보수보강할 때,

균열부가 외부에 노출되어 있어 식별과 시공이 용이할 때,

또 대면적의 균열부를 보수할 때 일반적으로 사용이 됩니다.

저압 주입공법을 위해서는 기본적으로 에폭시 주입제, 에폭시 실링제(에폭시퍼티),

건축용 주사기 세트(주사기, 고무줄, 좌대) 또는 리인젝터가 필요합니다.

주사기 및 좌대가 설치된 모습을 좀더 클로즈업 해 볼까요?

한편, 저압 주입공법으로 시공이 어려운 경우들이 있습니다.

공간이 협소하거나 특히 조인트가 외부로 노출되어 있지 않아서

건축용 주사기 및 좌대를 부착시키기가 어려운 경우,

내부 공간이 커서 많은 양의 충진제를 단기간에 주입해야 하는 경우 등인데

이럴 때 기계식 고압 주입공법을 사용합니다.

천 호텔 탑다운 조인트 에폭시 그라우팅 현장 ​

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위 사진은 탑다운 조인트 에폭시 그라우팅 현장입니다.

보시는 것처럼 탑다운 조인트는 슬라브콘크리트에 가려져 외부에 노출이 되어있지 않을 수 있기 때문에

이런 경우 조인트에 관통이 되게 천공한 후 패카를 삽입하여 에폭시를 주입하게 됩니다.

물론 이 두 공법의 분류는 절대적인 것이 아닙니다.

현장 여건을 종합적으로 고려해서 어느 공법이 적합한지 판단해야 하며,

시공 중에도 두 공법을 바꿔서, 혹은 동시에 사용해야 하는 경우들이 많습니다.

언제나 그렇듯 현장과 구조에 대한 정확한 판단이 가장 중요하다는 것...

 

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시멘트 그라우트는, 타일 쪽에서 통용되는 시멘트 그라우트가 있고,

건설 현장에서는 대체로 무수축 시멘트 그라우트, 소위 무수축몰탈을 가리킵니다.

무수축몰탈에 대해서는 이전 포스팅에서 자세히 다룬 것이 있으니 해당 글을 참고하시기 바랍니다.

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무수축몰탈 씨카 그라우트(무수축 그라우트 개념 정리)

무수축 몰탈이란 무수축 몰탈이란, 경화 과정에서 수축하지 않는 몰탈을 말합니다.

다만, 여기서 무수축은 수축이 완전히 0이라는 것은 아닙니다.

기본적으로 시멘트가 주원료가 되는 몰탈류는 물과 혼합시 수화..

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건식 습식 그라우팅

건식 습식 그라우팅이라는 용어들도 있는데,

이는 시공 부위의 수분 존재 여부에 따라, 또 시공 목적이 보수냐 지수냐에 따라 나뉘는 분류입니다.

누수 등으로 인해 수분이 있는 곳에서 지수를 목적으로 시행되는 것이 습식 그라우팅,

습이 없고, 습이 있더라도 방수보다는 균열 보수보강이 주목적이 되는 것이 건식 그라우팅이라 할 수 있는데,

이중 건식 그라우팅은 일반적으로 에폭시 그라우팅을 가리키는 것이라고 생각하시면 편합니다.

왜 그런고 하니,

에폭시수지는 기본적으로 수분이나 습기가 있는 곳에서는 정상적인 경화를 일으키지 못 합니다.

경화를 위한 화학 반응에 장애가 생겨서 그 우수한 성능을 발현하지 못하게 되는 것입니다.

따라서 물이 가득 차 있는 곳에서는 에폭시 그라우팅 시공이 매우 어렵습니다.

지하층에 위치한 탑다운 조인트나 슬러리월 조인트 등에는 지하수의 유입 등으로 어마어마한 물이 들어오는 때가 많습니다.

이러한 상황에서는 에폭시 주입을 해 봐야 경화불량이 와서 보강도 방수도 어느 것도 하지 못 합니다.

물론 습이 있다고 해서 무조건 에폭시 사용이 불가한 것은 아닙니다.

습윤면 시공용 주입제와 수중용 에폭시 주입제가 따로 있습니다만, 비용이 크게 뛰기 때문에

실제로는 정말 불가피한 경우가 아니고는 적용하기가 쉽지 않습니다.

물이 얼마나 새는지 궁금하신가요?

아래 현장이 슬러리월 인젝션방수 현장입니다.

우레탄 발포제를 아래서부터 주입해서 위로 죽 타고 올라간 모습입니다.

현장에 따라 슬러리월 같이 대규모 시공조인트에는 발포제를 정말 쏟아 부어야 합니다..

건식에 대해 살펴봤으니 습식에 대해서는 쉽게 이해하실 수 있을 것 같습니다.

물이 있는 곳에 사용되는 그라우팅 공법이라는 것인데요,

사실 이 습식그라우팅은 인젝션방수라는 단어로 훨씬 많이 알려져 있습니다.

인젝션방수 외에도 인젝션그라우팅, 방수그라우팅 등등 다양한 명칭이 존재합니다만..

실제로 습식 그라우팅의 주 목적은 균열부 내의 공간을 밀실하게 채워서 누수를 차단하는 데에 있습니다.

 

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습식 그라우팅 자재 - 우레탄 발포지수제, 아크릴 배면차수제

습식 그라우팅에 사용되는 자재는 대체로 두 가지입니다.

폴리우레탄과 아크릴수지입니다.

폴리우레탄에는 또 다시 소수성 타입이냐, 친수성 타입이냐에 따라 경질 발포지수제와 연질 발포지수제로 나뉩니다.

자세히 들어가면 작용하는 방식과 특장점은 다르지만,

물과 만나 발포 즉 부피가 팽창하여 균열부를 채워 지수효과를 낸다는 점에서 동일하게 우레탄 발포지수제로 분류가 됩니다.

인젝션방수는 적용 범위가 매우 넓습니다.

외부에서 방수를 하기가 어려운 대부분의 부위에 적용이 가능한데,

위에서 슬러리월 시공현장을 보셨는데, 이 보다는 아래와 같은 곳에서 시공이 더 빈번하게 이루어 집니다.

가령 지하주차장, 기계실, 배관코아, 아파트 세대 내부, 수영장 사우나 식당 하부 등입니다.

특히 엘리베이터 승강로 및 피트 방수 시에도 인젝션방수가 적용됩니다.

인젝션방수 현장들

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아크릴수지는 아크릴배면차수제, 아크릴 배면그라우트제, 아크릴지수제 등으로 불리며

이액형으로 경화 후에는 유연한 겔을 형성합니다. 발포성은 없으나 탄력성, 투수성 등이 있고

주입한 곳의 형태가 변형될 때 그에 맞춰서 형체가 따라 변해서 지수 효과를 유지한다는 장점이 있습니다.

아크릴지수제는 위에서 언급한 인젝션방수 현장에 비슷하게 적용이 가능한데,

보다 특화된 것은 '배면그라우팅'입니다.

터널, 지하철 등에서 눈에 보이는 터널 뒷 공간(배면)으로 빈 공간이 크게, 넓게 발생할 수 있는데

이때 이 거대 공간을 채우는 용도로서 아크릴지수제가 사용이 되는 것입니다.

물론 이 외에도 미세균열이 넓게 분포한 곳 등에서도 지수 목적으로 사용이 됩니다.

아크릴지수제를 이용한 인젝션방수. 우레탄주입제를 사용할 때와 달리 이액형 주입장비가 사용된다.

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