ARC 그라우팅 시방서

 

 

 

 

 

 

ARC 그라우팅 시방서

(Acrylic Resin Chemical)

 

 

 

시 공 일 반 (구조물 관련 차수편)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(주)네오텍건설

 

 

 

 

- 차 례 -

 

1-1 일반사항

1. 적용의 범위

2. 공법개요

 

1-2 사용재료

1. 주입재(ARC)

2. 단면복구용 몰탈(프리믹스)

3. 기존 콘크리트 구조물의 재료

 

1-3 시공

1. 시공일반

2. 사전조사

3. 결함부 제거

4. 철근 노출 보수

5. 지수 및 Scaling 공

6. 굴공 및 천공

7. ARC 주입

8. 단면복구

9. 표면정리

 

1-4 품질관리

1. ARC

 

1-5 안전관리 및 환경관리

1. 일반사항

 

 

1-6 폐기물처리 특기사항

 

1-1 일반사항

 

1. 적용의 범위

 

(1)본 시방서는 ARC주입공법(Acrylic Resin Chemical Grout Method)을 이용한 콘크리트 구조물의 차수 및 보수, 보강 설계 및 시공의 기본을 나타낸다.

(2)본 시방서에서는 『사용재료』의 품질과 설계용 차수, 『시공』 및 『시공관리』의 요령에 대하여 나타낸다.

(3)본 시방에 기재되어 있지 않은 사항은 이하의 시방서 지침 등의 기술 기준에 준하는 것으로 한다.

①도로교통 시방서[공통편][콘크리트교편]

②콘크리트 표준시방서[설계편][시공편]

③콘크리트 구조물의 유지관리 지침

④콘크리트 구조물의 보강 지침

⑤신기술 제402호:2연1행정식 압송장치를 이용하여 아크릴레이트 약액을 주입하는

구조물 및 암반차수공법

2. 공법 개요

 

ARC약액 주입공법은 콘크리트 구조물 누수의 차수를 목적으로 개발된 초저점도 약액을 구조물의 공극에 필요한 겔-타임에 맞추어 저압 주입하여 미세공극까지 주입되는 겔 형태의 탄소성 제품으로 겔 형성 후 용탈이 없이 밀실한 불투수층이 영구적으로 형성되어 구조물의 내구성 향상을 꾀하는 공법으로 시공의 흐름은 대체적으로 아래와 같다.

 

(1)공사준비

(2)바탕면처리 : 지수, 결함부 제거

(3)굴공 및 천공

(4)고압세척 : 천공 내 및 결함부 고압 물 세척

(5)ARC약액주입

(6)단면복구 : 철근 노출부 보수 및 단면복구

(7)면정리(표면마감)

(8)완료

 

1-2 사용재료

 

1. 주입재 ARC-ST(일반형)

구 분	ST(일반형)		HV(고농도형)		SW(해수형)		CM(혼합형)
	A액	B액	A액	B액	A액	B액	A액	B액
주 성 분	Acryl 및 Meth -acryl산 금속염/가교제, 촉매,물		Acryl 및 Meth -acryl산 금속염/가교제, 촉매,물		Acryl 및 Meth -acryl산 Modified Silicate 금속염/가교제, 촉매,물		Acryl 및 Meth -acryl산 Modified Silicate 금속염/가교제, 촉매,물
외 관	무색또는 연황색 투명액체	무색 투명액체	무색또는 연황색 투명액체	무색 투명액체	무색또는 연황색 투명액체	무색 투명액체	무색또는 연황색 투명액체		무색 투명액체
비 중	1.02 이상	1.00 이상	1.03 이상	1.00 이상	1.03 이상	1.00 이상	1.03 이상		1.00 이상
혼합점도(20℃)	3cps 이하		5cps 이하		5cps 이하		3cps 이하
배합비(A:B)	1	1~3	1	1~3	1	1~3	1		1~3
	1~3	1	1~3	1	1~3	1	1~3		1
호 모 겔 투수계수	1×10-7cm/sec 이하		1×10-7cm/sec 이하		1×10-7cm/sec 이하		1×10-7cm/sec 이하
일축압축강도	0.7kgf/cm2이상		0.7kgf/cm2이상		0.7kgf/cm2이상		0.7kgf/cm2이상
용 도	일반토질의 차수그라우팅 조인트 및 균열보수		용수지대 누수량이 많은 콘크리트 구조물지수		해수, 염수 누출지반		일반토질(느슨한상 태)로 공극율이 큰 경우의 용수지대 배면충전용

(1)주입재는 화학물질 유해성 시험을 실시한 제품 중 독성이 없는 것으로 검증된 아크릴 레이드계를 사용하여야 한다.

(2)아크릴 레이드계의 독성시험 방법

시료명	시험 대상동물 및 개체수	산출방법	LD50	신뢰한도	비고
아 크 릴 레 이 드	체중25㎏ 전후(5주령) 위ICR마우스 400두(수컷)	Lichfield -Wilcoxon법	6,600㎎/㎏ B.W	6,450㎎/㎏ B.W ~ 6,750㎎/㎏ B.W

※ ARC 그라우팅 약품은 환경 오염문제를 발생시키지 않기 위하여 실험용 마우스를 대상으로 한 급성독성시험결과 LD50 -,6,600㎎/㎏ B.W 이상인 것으로 사전 검증된 바 있는 약품을 사용한다.

 

(3)주입재는 2액(용액형) 조합형으로 취급이 간단하고 내구성이 양호한 일반형(토사대상 차수그라우팅용, 콘크리트 구조물 누수 배면 충진용)주입재를 사용한다.

(4)주입재는 겔-타임 조정이 가능한 제품이어야 한다.

 

2. 단면복구용 몰탈(프리믹스)

 

(1)단면복구용 몰탈은 기존콘크리트 구조물의 결함개소를 복구하기 위한 매우 중요한 재료로 일체화효과에 대해서 충분하게 확인된 것을 사용해야 한다.

(2)단면복구용 몰탈은 기존 콘크리트 표면이 습윤 상태로 부착력 등의 기능을 충분히 발현할 수 있는 상태에서 시공해야 한다.

(3)단면복구용 몰탈은 지하철BOX구조물 등의 시공환경조건 하에서 양호한 시공성을 발휘할 수 있는 것이어야 한다.

 

3. 기존 콘크리트 구조물의 재료

 

(1)단면복구대상 콘크리트 구조물에 현저한 결함(중성화, 열화, 철근노출부식, 피복부족, 재료분리 등)이 발생해 있는 경우에는, 단면복구에 앞서 불건전한 개소를 완전하게 제거하여 건전한 면을 가지도록 시공하여야 한다.

(2)기존 콘크리트 구조물의 결함(중성화, 열화, 철근노출부식, 피복부족, 재료분리 등)상태를 정확히 파악, 보수범위를 정하여 문서(도면 포함)로 제출, 감독자의 승인 후 시공에 임해야 한다.

1-3 시공

 

1. 시공일반

 

(1)ARC보수, 보강공법은 시공방법, 사용목적 등을 고려하여 충분한 효과를 얻을 수 있도록 시공하여야 한다.

(2)사용에 있어서 사전에 시험시공을 행하여 주입범위, 효과 등을 확인 후 시공에 임해야 한다.

(3)두께는 구조물 배면토질주입은 두께 (200)mm로 주입되는 것으로 한다.

(4)범위는 구조물 배면토질주입 시 가로, 세로 (1,000)mm인 사각으로 하고 구조물 결함부 충전은 가로, 세로 (1,000)mm이고 높이는 구조물 두께로 주입되는 것으로 한다.

(5)굴공 및 천공은 구조물 두께로 하고 Drill천공으로 시행한다.

 

2. 사전조사

 

(1)보수, 보강에 앞서 보수위치를 확인하고 시공 상 문제점 또는 각종 지장물 등을 파악하여 작업에 임해야 한다.

(2)시공에 있어서는 보수 시공도를 각 개소별로 작성 제출하고 결함 부 제거 후 특이한 사항이 발생할 경우에는 즉시 감독원에게 보고 후 다음 지시를 따라 시공에 임해야 한다.

 

3. 결함부 제거

 

(1)ARC보수, 보강에 앞서 시공부위에 나타난 구조물 결함부(중성화, 열화, 철근노출부식, 피복부족, 재료분리 등)를 제거하는데 적용한다.

(2)콘크리트 구조물에 발생된 결함을 완전하게 제거하여 건전한 구조물이 노출되도록 시공한다.

(3)제거 시 노출된 철근에 손상이 가지 않도록 소형공구를 사용하여 시공한다.

(4)부식된 철근부위는 철근이 완전히 노출(철근 아래 최소 20mm)되도록 콘크리트를 제거해야 한다.

(5)제거된 콘크리트 잔재는 즉시 현장외부로 반출해야 한다.

 

4. 철근노출 보수

 

(1)결함부 제거시 부식, 손상되어 노출된 철근의 보수에 적용한다.

(2)부식된 철근의 녹 제거는 연마지 또는 와이어 브러시를 사용, 완전히 제거해야 한다.

(3)녹 제거 후 철근표면에 부착되어 접착을 방해하는 이물질을 제거하고 방청시멘트를 누락 된 곳이 없도록 세밀하게 도포해야 한다.

 

5. 지수 및 Scailing공

 

(1)ARC주입에 앞서 누수개소의 지수 및 주입 전 보수부위의 Scailing에 적용한다.

(2)지수제는 급결을 사용하여 누수개소의 차수를 목적으로 시행하며 주입시 약액의 누출 및 압력손실을 방지하기 위하여 보수부위 및 콘크리트 결함개소에 대하여 Seal제를 사용 밀봉처리 한 후 양생을 시킨다.(최소1일)

(3)Sealing작업은 보수범위 뿐만 아니라 인근 구조물의 결함개소(약액 누출 염려개소)에 대해서도 사전 조사 후 시행하여 약액 주입시 약액누출로 인하여 작업이 중단되는 일이 없도록 해야 한다.

 

6. 굴공 및 천공

 

(1)ARC주입에 필요한 주입공 천공 및 굴공에 적용한다.

(2)천공 및 굴공은 구조물 두께가 1000mm 이내일 때에는 Drill로하고 1000mm 이상일 때에는 코아(∅14～∅25)로 시공하며 보수결함개소의 중심을 따라 공 간격 1000mm(Joint부위)로 시공해야 한다.

(3)코아 작업 시 가능하면 준공도의 철근간격을 참고하여 철근에 손상이 없도록 굴공 위치를 선정하여 시공해야 한다.

(4)천공 및 굴공을 시행 중 용수가 많은 곳은 임시수발공 설치 또는 일정위치로 유도하는 등의 조치를 강구해야 한다.

(5)천공잔재는 비산 되지 않도록 방호설비를 강구하고 천공이 종료되면 물로 구멍을 세척해서 구멍 속의 모든 부스러기를 제거해야 한다. 물이 없이 공기만을 사용해 천공된 구멍의 부스러기를 제거하는 것은 허용치 않는다.

(6)천공할 때는 천공기(Drill 및 코아)의 수직조성에 유의하여 소정의 깊이까지 정확하게 천공하여야 한다.

(7)천공 시 파열의 수직도를 수시 확인하여 정밀시공 하여야 한다.

(8)천공완료 후 약액 주입 전 주입기를 사용, 물을 공내로 규정압력으로 주입하여 주입범위 내의 이물질을 청소해야 한다.

 

7. ARC 주입

 

(1)사용하는 주입장비는 주입에 적합한 구성을 갖고 주입재를 충분히 혼합해서 교반하고 그것을 필요한 압력에서 연속적인 흐름으로 배면에 주입할 수 있는 성능을 갖추어야 한다.

(2)주입장비는 주입재통에 물을 넣고 밸브를 열어 펌프를 규정압력으로 돌려 구멍 속을 세척해 낼 수 있는 형태를 갖추어야 한다.

(3)혼합기는 약액의 A제,B제를 충분히 혼합 할 수 있는 능력을 가진 것이어야 한다.

(4)주입은 1.5SHOT 방식을 기준으로 한다.

(5)압력계는 주입공 인결점에서 요구된 압력을 낼 수 있는 것이어야 한다.

(6)주입호스는 안지름이 5mm이상이고 압력주입에 사용되는 최대수압과 주입량을 지탱할 수 있는 것이어야 한다.

(7)패커(packer)는 주입재 공급관에 연결하는데 적합하고, 주입이 완료되었을 때 주입액의 역류를 차단하는 밸브를 갖추고 있어야 한다.

(8)주입구의 코킹재료는 압력주입 시 코킹재가 상응하는 압력에 지탱할 수 있는 재료로서 우레탄 급결액 또는 그에 상응하는 코킹제를 사용하여야 한다.

(9)주입순서는 가장 낮은 주입공에서 시작해서 가장 높은 주입공으로 진행하며 기초바닥주입은 Joint 중심으로 밖에서 안쪽으로 주입공의 공간이 주입재로 완전히 채워질 때까지 주입한다, 단 요구된 압력으로 주입할 수 없을 때는 주입이 완료된 것으로 한다

(10)주입작업 중 또는 작업 후 발생되는 모든 주입잔재를 적절하게 처리해야 하며, 주입작업으로 생긴 모든 주입재 폐기물은 제거 시켜야 한다. 터널 내에 버려진 주입재가 응결되게 두어서는 아니된다.

(11)주입방법은 위 원칙을 따르되 주입순서는 격공으로 주입하여 주입액이 서로 겹쳐 겔형성 시 완벽한 불투수층이 될 수 있도록 격공 주입 순서를 원칙으로 하여야 한다.

(12)주입관리는 주입 시 주입 PUMP에 부착된 압력계를 기준으로 하고 적정압력은 5~15kg/cm2을 유지하며, 적정압력 이상으로 주입할 경우 공사감독원과 협의 후 결정한다.

 

8. 단면복구

 

(1)주입완료 후 결함 부 철거부위의 단면복구에 적용한다.

(2)단면복구 전 콘크리트 표면의 흙먼지, 레이탄스, 부식 또는 기타 더러운 것은 물을 뿌리고 쇠 솔질해서 청소한 후 물로 씻어내고 건조시켜야 한다.

(3)신구 콘크리트 접착제는 복구 몰탈과 반응 해 확실한 접착성능을 나타낼 수 있어야 한다.

(4)붓 또는 Spray를 사용, 시공개소에 빠짐없이 골고루 충분히 도포해야 하며 양생은 최소 1일 이상하여야 한다.

(5)배합에 필요한 혼합 수는 기름, 산, 유기불순물, 혼탁 물 등 콘크리트나 강재의 품질에 나쁜 영향을 미치는 물질의 유해량을 함유해서는 안 된다.

(6)혼합수는 몰탈의 응결경화, 강도의 발현, 체적변화, 위커빌리티 등의 품질에 나쁜 영향을 미치거나 강재를 녹슬게 하는 물질을 함유해서는 안 된다.

(7)몰탈의 배합은 소정의 강도(强度)를 얻을 수 있도록 설계규정에 정한 배합비를 이용해야 하며 소요의 품질이 얻어지는 범위 내에서 단위수량 및 물-시멘트를 가급적 적게 하여야 한다.

(8)몰탈의 소요 슬럼프는 작업에 알맞는 범위 내에서 가능한 한 작은 값이어야 하며 배합은 재료가 균등하게 섞어지도록 충분히 비벼야 하고, 또 비벼진 재료는 될 수 있는 대로 빨리 사용하여야 한다.

(9)저장 중에 약간이라도 굳은 시멘트는 공사에 사용해서는 안 된다.

(10)몰탈의 시공은 손 바름 공법에 의해 실시하는 것이 원칙이다.

(11)몰탈의 바름은 흙손누름 또는 손으로 밀어 넣어 표면의 평활을 꾀하고 공극이 없도록 빠짐없이 충전하여야 한다.

(12)최종 마무리 면은 평활하여야 하며 인접한 구조물의 표면과 단차가 없어야 하고 또한 수축균열이 없어야 한다.

(13)양생은 습윤 양생을 원칙으로 하고 환기구 주변이나 온도변화가 심한 곳은 몰탈 표면이 건조하여 건조 수축균열이 발생할 염려가 있기 때문에 충분히 주의하고 필요에 따라 적절한 양생을 실시해야 한다.

 

10. 표면정리

 

(1)콘크리트 표면의 마무리공사에 적용한다.

(2)구조물 마감 보수부위에 접착 강화제를 바르고 탄성 에폭시로 표면 처리한다.

 

 

1-4 품질관리

 

1. ARC

 

(1)시험

품 명	시 험 기 준				시험방법	시험처	비고
ARC A제/B제 (1:1배합)	비 중	혼합점도 (20℃)	호모겔투수계수 (cm/esc)	일축압축 강도 (kgf/cm2)	KS M 0004-`97 KS M 3808-`97 KS F 2322-`95 KS M 3825-`98	한국 건자재 시험 연구원
	1.1 이상	5cps이하	1×10-7 이하	0.7 이상

(2)검사

①반입 수량검사

②배합 육안검사

②시공 상태검사

구조물의 누수 유무는 육안 검사로 한다.

 

 

 

1-5 안전 및 환경관리

 

1. 일반사항

 

(1)본 공사는 사전에 작업계획서를 제출하여 공사감독원의 승인을 득한 후 계획 된 시간 내에 필히 완료하여야 한다.

(2)인접작업장 내로의 출입은 임의로 할 수 없으며, 반드시 공사감독원의 지시에 따라 출입하여야 한다.

(3)작업원의 출입 또는 작업 시에는 안전사고에 유의하여 매일 작업 전에 안전교육을 시행하여야 한다.

(4)중량물 작업 시에는 반드시 협동 작업으로 안전하게 하여야 한다.

(5)전기, 가스 및 인화물질의 취급은 특별 관리하여 화재예방에 만전을 기하여야 한다.

(6)공사 중 공공시설물이나 사유재산에 피해가 발생될 때에는 도급자가 모든 책임을 지고 조치하여야 한다.

(7)공사 시행 전 공사 지점 하부에 천막을 깔고 시공하여 몰탈 및 약액 잔재 등 각종 이물질이 바닥에 떨어지지 않도록 하여야 한다.

(8)매 작업 완료 후 작업장 주변은 천막과 함께 깨끗이 청소하고 잔재는 작업장 밖으로 반출하여야 한다.

(9)현장에 사용하는 강재말비계는 조립해체가 용이하고 바퀴가 있는 경우에는 브레이크 장치를 설치하고 승강 계단을 설치하여야 한다.

(10)상부 발판은 흔들리지 않도록 고정 장치를 설치하고 표준 난간을 반드시 설치하여야 한다.

(11)작업원이 강재말비계에 오르기 전에 안전 관리자 또는 작업책임자는 바퀴 또는 비계하부와 지상부와의 수평상태와 접지상태를 확인하고 표준안전난간 설치상태를 확인 후 본 작업에 착수하여야 한다.

(12)강재말비계 상부에서 무거운 자재나 장비는 도르레와 로프를 이용하여야 하며 인력으로 끌어올리는 작업은 금지하여야 한다.

(13)작업원은 안전모, 안전벨트 착용과 콘크리트 파쇄 그라우팅 작업 시 보안경 착용을 준수하여야 한다.

(14)분진발생 작업 시 안전 관리자는 작업원에게 방진마스크 지급 및 착용상태를 점검하여야 한다.

(15)개인 안전장구 및 보호구 미착용 작업원은 작업에서 제외시켜야 한다.

 

1-6 폐기물처리 특기사항

 

1. 각종잔재를 담은 마대는 지정된 장소에 운반하여 정리한다.

2. 각종잔재를 반출 작업 시 반드시 해당 감독부서에 통보하고 반출한다.