KR100272948B1 - 규산질계 분말형 도포 방수제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 규산질계 분말형 도포 방수제에 아크릴 에멀젼을 첨가한 것으로, 구체적으로는 시멘트 50∼100 중량부, 고운 모래 30∼50 중량부, 미세한 판유리 분말 10∼15 중량부, 알킬나프탈렌 술포네이트계 계면활성제 1∼2 중량부 및 포졸라나 1∼2 중량부로 이루어진 무기질 방수제 100 중량부 및 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지 3∼15 중량부로 이루어진 것이다.

이는 건물의 옥상이나 기타 토목 구조물에 있어 습기가 침투할 수 있거나 수압의 영향을 받는 콘크리트면에 도포하여 물을 차단하는 규산질계 분말형 도포 방수제로 콘크리트면과의 통기성이 우수하며 접착성, 탄성, 내마모성, 내충격성 등의 방수성능을 향상키는 효과가 있다.

Description

규산질계 분말형 도포 방수제

본 발명은 규산질계 분말형 도포 방수제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 옥상이나 기타 토목 구조물의 콘크리트면에 도포하여 물을 차단할 수 있는 유·무기 혼합형 규산질계 분말형 도포 방수제에 관한 것이다.

최근 토목분야를 중심으로 도포방수제라 칭하는 구체방수제(軀體防水濟)의 수요가 증가하고 있다. 이러한 방수제는 콘크리트면에 타설하여 구체(驅體)에 무기질 분말이 도포되도록 하는 것이나, 지하 3층 이상, 즉 3kg/㎡ 이상의 압력을 받는 곳에서는 방수 효과가 현저히 떨어지며, 또 한편으로 철근을 부식시키고 건조수축이 크게 발생하는 단점이 있으므로 이의 사용에 주의를 기울여야 한다. 이같은 문제점은 특히 겨울철 시공시에 더욱 큰 문제점으로 대두된다.

이러한 문제점을 개선하고자 본 발명자들은 침투성이 매우 우수하고 내식성이 있는 무기질 방수제 조성물에 대하여 출원하였고, 기 특허되었다(대한민국 특허 제95242호).

상기의 무기질 방수제 조성물은 시멘트 50∼100 중량부, 고운 모래 30∼50 중량부, 미세한 판유리 분말 10∼15 중량부, 소량의 계면활성제 및 포졸라나를 혼합하여 이루어진 것이다.

이같은 무기질 방수제는 내식성, 흡수비 및 투수비를 향상시켜 침투성이 매우 우수하고 내식성이 우수하다.

상기와 같은 규산질계 분말형 도포방수제 조성물은 먼저 시멘트와 물에 의해 경화되고, 시멘트 수화시 칼슘하이드록사이드와 같은 염이 발생하게 된다. 그리고, 실리카 성분이 시멘트 수화시 발생한 염과 반응하여 CaO·SiO₃와 같은 불용성 결정체를 생성한다. 따라서, 불용성 결정물이 시멘트 공극 사이를 채우게 되므로 우수한 수밀성을 가지며 무기질계 침투성 방수제라는 이름으로 사용되고 있다. 뿐만 아니라 최근 KS규격의 제정으로 사용량이 증가되고 있다.

그런데, 이와 같이 무기질계로만 이루어진 도포 방수제는 콘크리트 표면에 도포시 시멘트 공극을 채워 방수층을 형성하기 전에 수압의 영향으로 방수층 박리현상이 발생되고 방수층의 취약부위가 발생되는 문제점이 있다.

이에 따라 상기와 같은 규산질계 분말형 도포 방수제의 접착 성능 및 탄성, 흡수비 등의 물성을 보다 향상시킬 필요성이 대두되었다.

본 발명의 목적은 침투성이 우수한 무기질계 방수제에 아크릴 에멀젼을 첨가함으로써 방수층과 모체의 접착력을 향상시키고, 도포층의 경화시간을 단축시킴으로써 안정적이고, 통기성이 확보되어 방수층 형성후 침투성분의 침투가 용이한 방수제를 제공하는 데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방수제 조성물은 시멘트 50∼100 중량부, 고운 모래 30∼50 중량부, 미세한 판유리 분말 10∼15 중량부, 알킬나프탈렌 술포네이트계 계면활성제 1∼2 중량부 및 포졸라나 1∼2 중량부로 이루어진 무기질 방수제 100 중량부 및 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 3∼15 중량부로 이루어진 것임을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 규산질계 분말형 도포방수제는 지하 구조물 등 수압의 영향을 받는 부위에 주로 사용되고 있으나 지하 3층 이상, 즉 3kgf/㎠ 이상의 압력을 받는 곳에서 들뜸 현상과 같이 모체인 지하 구조물로부터 방수층이 형성되기 전 생기는 수압의 영향으로 방수층 박리현상이 발생되고 방수층의 취약 부위가 발생한다.

본 발명에서는 방수층과 모체의 접착력 향상에 중점을 두었으며, 도포층의 경화시간이 단축되므로 기존의 방수층에서 침투성분의 충분한 침투시까지 모체가 견뎌야 하는 시간을 단축시켜 기존 방수제 보다 안정화되었으며, 무기질계 방수제 로 인해 통기성이 확보되어 통상의 일부 아크릴 에멀젼 첨가 제품이 통기성이 없으므로 방수층 형성후 침투성분의 침투가 되지 않는 점을 보완하고, 통기성, 충격강도, 작업성, 흡수비 등의 방수성능도 향상킬 수 있다.

본 발명에서 이같은 효과를 나타내기 위해 무기질 방수제에 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼을 혼합한다.

이때, 아크릴산 에스테르계 공중합 에멀젼 수지로는 고형분 56±1%, 점도 1000cps, pH 7∼9인 것을 사용하는 바, 이는 내수성, 내알카리성, 시멘트 혼합성이 우수하며, 탄성과 신축성이 있어 모체의 미세한 크랙에 대한 크랙 추종성이 있다.

결과적으로 아크릴 에멀젼 수지는 방수제와 모체와의 접착력을 향상시킨다.

이같은 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼을 무기질 방수제 100 중량부에 대하여 3∼15 중량부 첨가하는 바, 만일 그 함량이 3 중량부 미만이면 접착력 향상에 영향을 주지 못하며, 15 중량부 초과면 방수층의 통기성이 떨어져 침투성분의 침투성이 떨어지며 비경제적이다.

본 발명의 방수제를 구성하는 무기질 방수제는 본 발명자들에 의해 출원되어 기 특허된 것(대한민국 특허 제95242호)이다.

무기질 방수제를 구성하는 고운 모래는 입도가 균일한 모래를 체가름하여 혼합한 것으로, 입도 50∼500㎛ 범위 내에서 평균입도가 200㎛ 정도인 것을 일컬으며, SiO₂성분비가 큰 것, 즉 SiO₂의 함량이 30∼40%인 모래를 사용하는 것이 바람직하다.

시멘트로는 통상의 포틀랜트 시멘트를 사용하며, 판유리로는 SiO₂72.48%, Al₂O₃1.87, CaO 10.79, Na₂O 14.17, K₂O 0.45 및 FeO 0.21로 이루어진 소다라임 유리(Soda-Line Glass)를 분말화하여 사용한다.

계면활성제로는 알킬나프탈렌 술포네이트계, 바람직하게는 알킬나프탈렌 술포네이트 포름알데히드 축합물을 1∼2 중량부로 사용하고, 포졸라나는 수경시멘트의 재료로 사용되는 화산회로서 이 또한 1∼2 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.

이들은 시멘트 및 물과의 상용성을 증진시키기 위해 사용하는 것으로 과량 사용하면 모르타르의 경화시간이 길어지고 소량 사용하면 물의 사용량이 증가하여 결국 모르타르의 강도가 떨어지므로 이의 적정 사용에 유의해야 한다.

이와같은 무기질 방수제는 통상의 아크릴 에멀젼 첨가제품이 통기성이 없기 때문에 방수층 형성 후 침투가 되지 않는 점을 보완하여 무기질 방수제로 인해 통기성이 확보되므로 아크릴 에멀젼의 침투도 용이하다.

결과적으로 본 발명의 방수제는 유·무기 혼합형으로 이루어져 무기질계 방수제의 단점과 유기질계 방수제의 단점을 효율적으로 제어하여 침투성과 접착성을 동시에 향상시킬 수 있다.

본 발명의 방수제를 현장에 시공할 때는 무기질 방수제와 아크릴 dpajfwuus 수지가 혼합되어 있는 제품을 시공시 도포하거나, 현장에서 직접 따로이 제품화된 무기질 방수제와 아크릴 에멀젼 수지를 혼합하여 시공할 수도 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼5 및 비교예 1

포틀랜트 시멘트 60 중량부, 고운 모래 45 중량부, 판유리 미세분말 10 중량부, 알킬나프탈렌 술포네이트 및 포졸라나 각각 2 중량부를 균일하게 혼합하여 무기질 방수제를 제조하였다.

제조된 무기질계 방수제 100 중량부에 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지를 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 그 함량을 달리하여 첨가하였다.

여기서, 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지는 고형분 함량 57%이고, 점도 1000cps이며, pH 8인 것이다.

그런 다음, 제조한 무기질 방수제를 물과 1:2의 중량비로 혼합 반죽하여 시편에 타설한 후, KSF 4918의 규산질계 무기질 도포 방수제 시험방법에 의거 성능을 측정한 결과는 다음 표 1과 같다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1
아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지 함량(중량부)	3	5	7	10	15	0
투수비	0.3	0.2	0.15	0.08	0.05	0.3
흡수량(g)	1.8	1.0	0.8	0.3	0.1	2.0
부착강도(kgf/㎠)	11.0	13.0	15.8	17.8	18.2	10.5
압축강도(kgf/㎠)	205	218	230	264	258	180
내잔갈림성	양호	양호	양호	양호	양호	양호

상기 표 1의 결과로부터 아크릴 에멀젼 수지의 첨가량이 증가함에 따라 투수비, 흡수량이 낮아지는 것으로 보아 아크릴 에멀젼 수지의 첨가에 따라 방수효과가 향상됨을 알 수 있고, 부착강도, 압축강도는 증가하는 것으로 보아 모체와 방수제와의 접착력이 향상된다는 것을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 무기질계 방수제와 아크릴 에멀젼 수지를 혼합하여 이루어진 유·무기 혼합형 규산질계 분말형 도포 방수제는 침투성이 우수하면서도 모체와의 접착력이 향상되어 콘크리트 면과의 통기성이 우수하고, 접착성, 탄성, 내마모성 및 내충격성 등의 방수성능을 향상시킬 수 있으므로 지하 구조물 등 수압의 영향을 받는 부위의 시공에 용이하게 사용할 수 있다.

Claims (2)

1. 시멘트 50∼100 중량부, 고운 모래 30∼50 중량부, 미세한 판유리 분말 10∼15 중량부, 알킬나프탈렌 술포네이트계 계면활성제 1∼2 중량부 및 포졸라나 1∼2 중량부로 이루어진 무기질 방수제 100 중량부 및 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지 3∼15 중량부로 이루어진 규산질계 분말형 도포 방수제.
2. 제 1 항에 있어서, 아크릴산 에스테르계 아크릴 에멀젼 수지는 고형분 함량 56±1%이고, 점도 1000cps이며, pH 7∼9인 것임을 특징으로 하는 규산질계 분말형 도포 방수제.