콘네프 공법 (콘크리트 구조물의 단면보수 및 중성화 염해방지 공법)● 회사명 : (주)서림● 특허 제 10-0797597호● 철도시설공단 등록번호 : 2010-0023 ● 구분 : 특허 ● 분야 : 토목시공 ● 등록기간 : 2014-08-07 1. 신기술 내용가. 신기술 요지 및 구조적 안전성1) 신기술 요지- 콘크리트(Reinforced Concrete)구조물은 시간의 경과에 따라 대기 중의 CO2 등과 같은 가스나 수분(주로 빗물), 염분 등의 영향으로 표면 탄산화, 다공질화, 미세균열 등이 발생하며, 심할 경우에는 이러한 환경요인과 콘크리트를 구성하는 요소들의 복합작용으로 콘크리트 내부철근의 발청, 표면 피복콘크리트의 탈락 등과 같은 치명적인 결함으로 이어진다.콘네프(CONEF) 공법은 항균성 프라이머, 수용성 변성에폭시 모르타르와 오염 방지 성능 코팅재 및 표면강화 코팅재 등으로 구성된 콘크리트의 단면보수 및 단면복구공법으로서, 내구수명 결정요인(설계 및 시공)과 저하요인(환경열화)의 영향을 최소화하기 위한 내구성설계, 즉 성능기반설계 (Performance-Based Design ; PBD)의 추세에 적극 부응 동참하고, 기존의 사양설계(혹은 시방설계 : Prescriptive Design)에 따라 혹은 그에 미치지 못하는 수준으로 건설된 콘크리트 구조물의 내구수명 연장과 공용성의 연장을 목표로 개발되었다.2) 구조적 안전성○ 반투막 기능을 위한 미세 물분자구조 내부의 물기나 습기가 내부 압력에 의하여 밖으로 배출 외부의 습기나 물기는 흡수되지 않으며, 유동성 우수○ 연질 탄성구조 및 수용성 자재의 안정성 기존 에폭시계가 갖는 지나친 경질성을 뛰어넘어 연질성이 제공됨으로서 구조물 온도변화, 체적변화 등에의 적응성 및 균열추종성 우수 (균열보수재로의 사용 가능) 기존의 친수성 수용성재료에서 나타나는 벤젠고리의 분리에 의해 황변현상이 발생되지 않는 안정된 구조를 갖고 있음.○ 계면 산화방지기술 기능성 충진제에 의한 계면산화방지 성능우수 부착강도 우수성 지속성 제공 보수주기 연장 및 유지관리비 저감2. 신기술 내용요약- 구조물의 내구성능이란 주어진 환경조건 하에서 시간경과에 따른 열화에 저항하는 성질 이라 할 수 있다. 아크릴 연질수지로 보호피막이 형성된 수용성에폭시 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 표면강화 및 중성화 염해 방지시스템, 즉 콘네프공법은 최근 콘크리트 구조물의 내구 수명의 결정요인(설계 및 시공), 저하요인(환경열화)의 영향을 최소화하기 위한 내구성 설계 즉 성능기반설계의 추세에 적극 부응 동참하고, 기존의 사양설계에 따라 혹은 그에 미치지 못하는 수준으로 구축된 콘크리트 구조물의 수명연장과 공용성의 연장을 목표로 하는 친환경 미세 물분자 구조의 내산성 및 난연성이 우수한 신기술 공법이다.3. 건설공사에서의 활용전망가. 활용전망 및 장점콘네프(CONEF) 공법은 항균성 프라이머, 수용성 변성에폭시 모르타르와 오염방지성능 코팅재 및 표면강화코팅재 등으로 구성된 콘크리트의 단면보수 및 단면복구공법으로서, ① 반투막 기능성을 갖는 미세 물분자구조에 따른 방습.제습.통기성능 확보 및 황변현상 방지성능, ② 연질 탄성구조 및 수용성 자재 적용에 따른 균열 등 길이와 체적변화에 대한 추종성과 내오염 방지성능 및 ③ 계면 산화방지 기술 채용에 따른 부착강도의 장기적인 효과 보증 등의 핵심기술을 바탕으로 ④ 본 공법 적용 후 장기적인 성능유지를 기본으로 하여 발주처 등 사용자의 유지관리비용 절감을 제공하고 있다.본 공법은 현재 교량, 수리 및 항만구조물(상.하수처리시설, 수로, 정수장, 저수조, 배수지 등), 지하구조물(터널, 지하차도, 하수암거, 복개시설, 공동구 등) 등의 열화부위에 광범위하게 적용되고 있을 뿐만 아니라 이들 구조물의 신설시 예방유지관리차원에서 적용사례가 증가되고 있다.향후 본 공법은 기존에 적용되어 온 균열보수, 염해 및 탄산화 방지와 황산염 침해로 대별되는 화학적 침식 등 내산성이 특별히 요구되는 부위 등에의 단면보수 뿐만 아니라 (주)서림에서 개발한 내하성능보강공법를 활용한 성능개선공사 및 내진보강공법 등과의 높은 호환성을 고려하여 보수와 보강을 동시에 제공할 수 있을 것으로 기대된다.또한, 2004년 콘크리트 표준시방서 내구성편의 제정과 그에 따른 도로시설물, 철도시설물 및 터널 등과 중요 건축구조물 등에서 요구되는 목표 내구수명 100년(내구 1등급)의 달성은 예방유지 관리차원에서 본 콘네프 공법이 적용될 경우 가능할 것으로 판단된다.다. 기존제품과의 비교검토 기존제품과의 비교 비교항목 에코플래시 공법 ARS공법 코러실공법 콘네프공법 (의뢰제품) 규격 특허 제 0814915호 신기술 제 430호 신기술 제 345호 특허 제 0797597호 재질 리튬실리케이트 알루미노 실리케이트계 알루미늄 금속혼합물 수용성 에폭시수지 구조 중성화, 염해, 동해 및 화학적 부식 등의 열화원인에 대응하여 천연광물을 이용하여 화학적 물리적으로 개보수 하고 접착보 강핀을 추가하여 장 기부착강도를 증진시 킨 보수공법 알루미노 실리케이트 계의 결합재에 중합 조절제를 첨가한 고 내구성 폴리머 모르 타르를 이용하여 계 면에서 부착력을 확 보하고 단면을 보수 하는 공법 유성계 폴리우레탄수 지를 접착제로 하여 알루미늄금속분을 혼 합한 재료를 콘크리 트구조물 표면에 수 회 도포하여 도막을 형성시키는 단일 수 지계 재료로 도포하 는 방식 기술 완전수용성의 무용제 형 자재를 이용하고 기능성(제습, 방습, 통 기성 등)을 크게 강화 하기위하여 1이하 의 미세한 물분자구조 를 갖는 수지재에 의 한 염해중성화방지공 법 장점 무기섬유 혼입에 의한 물리적 특성 우 수 화학적 부식에 저 항성 및 중성화 저항 성 우수 내약품성 및 내화 학성이 우수하며, 인 체에 무해함 섬유앵커 이용 부 착력을 충분히 확 보 방청, 염해 방지, 중성화 방지 일체성 및 통기성 부여 환경 친화형 콘크 리트 단면 구현 염해, 중성화방지 성능 우수 알루미늄금속분에 의한 차열성능 양 호 시공성 우수 내화학성, 동결융해 저항성 등 내구성능 향상 부착강도 양호 콘크리트를 산화시 키지 않으므로 모체 와 박리현상 없음. 수용성계로 몰탈 혼 합에 문제없음 우수한 도장성과 빠 른 시공성 내염수성, 내수성, 내약품성, 내오존성, 내산성, 내충격성 우 수 내부식성 매우 우수 연질성이 있어 갈라 지지 않음 단점 공정이 다소 복잡 하여 시공전문가 필요 급결성에 따른 보 수재의 찢김,건조 수축과다, 재료균 열 가능 유기용제 사용으 로 작업시 안정성 문제 습윤면 시공 불가 현장배합시 전문인 력이 필요 t=1mm (신설) 비용 (단위: 원/㎡) 자재비 (재료비) 15,310 17,360 29,568 22,350 인건비 (노무비) 27,131 23,025 17,326 16,214 경비 810 1,317 346 458 계 43,251 41,702 47,240 39,022 라. 신기술 특징① 콘크리트를 산화 또는 중성화를 시키지 않으므로 모체와 박리현상이 없다.② 수용성계이므로 몰탈 혼합에 문제가 없다.③ 도장성이 매우 우수하여 작업이 빠르다.④ 강도가 우수하여 양호한 구조물을 얻을 수 있다.⑤ 내염성, 내수성, 내약품성, 내오존성, 내산성, 내충격성이 우수하여 부식되는 현상이 적다.⑥ 접착력이 매우 우수하다.⑦ 통기성이 양호하여 결로현상이 없어 콘크리트 산화가 없다.⑧ 방수성이 양호하여 구조물 보호성이 우수하다.⑨ 연질성이 있어 갈라지는 현상이 없다.⑩ 미장성이 양호하여 단면복구 몰탈용으로 우수하다.마. 시공과정① 콘크리트 표면처리 : 고압세척 또는 치핑②하도 코팅층 형성 : 퍼티, 항균성 프라이머 도포③ 중도 코팅층 형성 : 항균성 코팅제 도포④ 상도 코팅층 형성 : 방오성 마감재 처리4.현장 적용실적 현장 적용실적 번호 현장명 발주처 시기 실적금액 1 남악신도시 옥암지하차도 표면강화 및 오염방지 코팅 목포시청 2008. 04 82,500,000원 2 하남교(PSC교) 중성화방지 도장 광주광역시 건설관리본부 2008. 08 57,200,000원 3 터미널사거리 지하차도 내오염도장 (중성화방지도장) 청주시청 2009. 12 76,513,030원 4 원리교송단1교 중성화방지 및 내오염도장 화순군청 2008. 08 8,690,000원 5 국도22호선 영광 와탄교 염해방지 도장공사 광주국도 관리사무소 2009. 06 45,122,000원 6 국도21호선 금강배수갑문교 염해중성화방지 도장공사 전주국도 관리사무소 2009. 12 208,780,000원 5. 설계반영 실적 설계반영 실적 번호 현장명 발주처 시기 공사금액 1 신풍-여천 철도복선화 구조물 염해도장공사 한국철도시설공단 2010. 08 1,200,000,000원 2 광양시 마산마을 신설교량 도장공사 광양시 2010. 09 200,000,000원 3 목포-광양간 고속국도 터널 내오염 도장공사 한국도로공사 2010. 11 500,000,000원 4 화원-삼초 도로개설공사 구조물 염해도장 전라남도 2011. 03 500,000,000원 5 가치-와우간 지방도 확포장공사중 교량 3개소 염해도장 전라남도 2011. 03 300,000,000원 6. 신기술 적용분야콘네프공법은 콘크리트 표면에 대한 코팅공법으로서 대부분의 콘크리트 구조물에 적용될 수 있다. 먼저 신기술의 사용목적에 따른 적용분야로서 a. 수분접촉에 따른 열화방지 분야와 b. 염분접촉에 따른 염해방지 분야 및 c. 배기가스 접촉에 따른 중성화방지분야 등 3가지로 나눌 수 있다.a. 수분접촉에 따른 열화방지 분야 : 배수시설, 수영장 시설, 콘크리트 저류시설 등적용분야 1 - 수변구조물 코팅 적용분야 2 - 수영장 시설 코팅b. 염분접촉에 따른 염해방지 분야 : 해안 건축물, 해상 교량, 해안도로의 옹벽 등적용분야 1 - 해상 교량 코팅 적용분야 2 - 해상교량 교각부 코팅c. 배기가스 접촉에 따른 중성화방지 분야 : 도심지의 지하차도, 산업용지의 콘크리트 교량적용분야 1 - 지하차도 벽체 표면강화 도장 적용분야 2 - 지하차도 중성화 방지 도장다음으로 신기술의 구조물별 적용분야로서 a. 건축구조물, b. 교량구조물, c. 지하구조물 및 d. 수리구조물 등에 적용할 수 있다.a. 건축구조물적용분야 1 - 아파트 지하층 방수코팅 적용분야 2 - 건축물 옹벽 콘크리트 코팅b. 교량구조물적용분야 1 - 교량 경관조성을 위한 표면코팅 적용분야 2 - 교량 경관조성을 위한 도장공사c. 지하구조물적용분야 1 - 배수암거 표면강화 도장 적용분야 2 - 지하차도 중성화 방지 도장d. 수리구조물적용분야 1 - 수영장 표면 방식, 방수 도장 적용분야 2 - 수 처리시설 표면강화도장[출처 : 한국철도시설공단 등록신기술자료]