KR100418411B1 - 폴리머 단열미장 패널을 이용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법 - Google Patents

폴리머 단열미장 패널을 이용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리머 단열미장 패널 및 이를 이용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단열미장이 강화된 폴리머 단열미장 패널을 사용하여 콘크리트 건축물 내부 표면의 노점 온도를 향상시킴으로써 미관 및 위생을 향상시킬 수 있는 폴리머 단열미장 패널 및 이를 사용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법에 관한 것이다.

Description

폴리머 단열미장 패널을 이용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법{Method for waterproofing, insulation and microorganism-inhibiting of a concrete structure by using panel for insulation and decoration from polymer}
본 발명은 폴리머 단열미장 패널 및 이를 이용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단열미장이 강화된 폴리머 단열미장 패널을 사용하여 콘크리트 건축물 내부 표면의 노점 온도를 향상시킴으로써 미관 및 위생을 향상시킬 수 있는 폴리머 단열미장 패널 및 이를 사용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법에 관한 것이다.
우리 나라의 기후 조건을 보면, 하절기의 고온 다습한 날씨, 동절기의 난방 등으로 인하여 습기가 많이 발생하는 내부와 외부 콘크리트 구조물의 투습성에 따른 천장, 벽, 바닥 등에는 결로, 응축수가 발생하고 있다. 이와 같은 결로 현상으로 인하여 건축물이 부식 및 미생물의 번식으로 인체에도 해가 되고 있다.
이와 같은 현상을 방지하여 보다 쾌적한 실내 생활을 영위하기 위해서는 건축물의 내벽, 지하구조물의 내벽 및 천장 등을 외부와 단열이 되도록 보호벽을 쌓거나 외벽에 단열시공을 하거나 구조물에 미리 방수시공을 한 후 단열재를 끼워 시공하는 여러가지 방법이 사용되어 왔다.
그러나 상기와 같이 보호벽을 사용하거나, 외벽의 단열시공을 하는 경우 구조물의 면적이 줄어들거나 고층 아파트 콘크리트 구조물 같은 경우는 상기 방법이 불가능하거나 시공비용이 증가되어 경제성이 좋지 않고, 단열재를 사용하는 경우에는 단열재 사이에서 결로 현상이 발생하는 문제점을 가지고 있어 결로 현상을 근본적으로 방지하는 해결책은 되지 못하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하기 위하여 방수, 단열기능이 우수한 폴리머 단열 미장 패널을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 폴리머 단열미장 패널을 사용한 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법으로 시공한 건축물의 단면을 나타내는 개략도이며,
도 2는 본 발명의 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법으로 시공한 건축물의 단면을 부분 확대한 개략도이고,
도 3은 본 발명에 사용되는 폴리머 단열미장 패널의 단면을 나타내는 개략도이다.
도면에 사용된 부호의 간단한 설명
1: 폴리머 시멘트 모르터 2: 폴리머 단열미장 패널
2A: 발포성 폴리머 단열 패널 기재 2B: 기능성 2액형 접착제
2C: 미장용 시트 10: 벽체
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 기재인 발포성 폴리머계 패널의 일면에 미장용 시트를 기능성 2액형 접착제로 접합하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 폴리머 단열미장 패널을 제공한다.
상기 발포성 폴리머계 패널은 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 미장용 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타크레이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르부직포 또는 폴리프로필렌부직포로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 기능성 2액형 접착제는 주제로서 아크릴에멀젼, 이브이에이에멀젼, 스티렌-아크릴에멀젼, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 스티렌-부타디엔에멀젼, 폴리비닐클로라이드 에멀젼, 폴리우레탄 에멀젼 또는 에폭시 에멀젼으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며, 경화제로서 폴리아민, 수용성 멜라민수지, 수용성 우레아수지 또는 이소시아네이트 프리폴리머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 피방수층인 콘크리트 또는 모르터의 표면에 폴리머 시멘트 모르터를 도포하여 방수층을 형성하는 단계; 상기 폴리머 단열미장 패널을 상기 방수층이 형성되어 있는 피방수층의 표면에 압착하여 단열미장층을 형성하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법을 제공한다.
상기 폴리머 시멘트 모르터는 에멀젼 폴리머 100중량부와 특수시멘트 40 내지 120중량부 및 팽창제 45 내지 125중량를 포함할 수 있다.
상기 에멀젼 폴리머는 아크릴레이트류 모노머 500중량부와 유화제 10 내지 60중량부 및 반응개시제 0.5 내지 5.0중량부를 포함하는 반응물을 중합반응시켜 얻어질 수 있다.
상기 반응물은 기능성 모노머를 더 포함할 수 있다.
상기 아크릴레이트류 모노머는 부틸아크릴레이트 모노머, 옥틸 아크릴레이트 모노머, 에틸아크릴레이트 모노머 또는 메틸메타크릴레이트 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 유화제는 소듐도데실벤젠 설포네이트, 소듐라우릴 설포네이트, 노닐페놀에틸렌옥사이드 부가물 또는 옥틸페놀에틸렌옥사이드 부가물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 반응개시제는 포타슘퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트 또는 과산화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 특수 시멘트는 포트란드시멘트, 초속경시멘트, 알루미나시멘트 또는 백시멘트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 팽창제는 칼슘알루미나 설페이트, 칼슘마그네이드 설페이트, 석회, 석고 또는 칼슘설파알루미나로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법은 2단계의 공정을 거치게 되며, 폴리머 시멘트 모르터(1)가 도포된 1단계 방수층은 접착기능을 포함하여 누수 및 투수 차단기능을 갖게 되며, 폴리머 단열미장 패널(2)이 접착된 2단계의 단열미장층은 습한 공기의 유동을 차단하는 기능을 갖게 되고, 표면 온도를 높여서 이슬점 온도를 상승시켜 결로 발생을 억제하는 기능을 갖게 된다.
상기 방수층에 사용되는 폴리머 시멘트 모르터(1)는 에멀젼 폴리머에 특수 시멘트 및 팽창제를 혼합한 것을 사용한다.
상기 에멀젼 폴리머는 아크릴레이트류 모노머 500중량부와 유화제 10 내지 60중량부, 반응개시제 0.5 내지 5.0중량부를 통상의 기능성 모노머와 함께 적당량의 물과 혼합한 후 60 내지 90℃의 온도에서 1 내지 24시간 동안 중합 반응시켜 얻어지는 것이 바람직하다.
상기 아크릴레이트류 모노머로서는 부틸아크릴레이트 모노머, 옥틸 아크릴레이트 모노머, 에틸아크릴레이트 모노머 또는 메틸메타크릴레이트 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.
상기 유화제로서는 소듐도데실벤젠 설포네이트, 소듐라우릴 설포네이트, 노닐페놀에틸렌옥사이드 부가물, 옥틸페놀에틸렌옥사이드 부가물 등이 바람직하며, 사용 가능한 함량은 아크릴레이트류 모노머 500중량부에 대하여 10 내지 60중량부가 바람직하다. 함량이 10중량부 미만이면 입자가 안정하지 못하여 응집되는 문제가 발생하며, 60중량부를 초과하면 입자크기가 작아져서 에멀젼이 아니라 콜로이드 상태가 되어 버리는 문제가 발생한다.
상기 반응개시제로서는 포타슘퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 과산화수소 등이 바람직하며, 사용가능한 함량은 아크릴레이트류 모노머 500중량부에 대하여 0.5 내지 3.0중량부가 바람직하다. 함량이 0.5중량부 미만이면 분자량이 높아 겔화되는 현상이 발생하며, 3.0중량부를 초과하면 분자량이 떨어지는 문제가 발생한다.
상기 특수시멘트는 수경화 반응의 방수, 투습방지 기능을 가지며, 그 예로서는 포트란드시멘트, 초속경시멘트, 알루미나시멘트, 백시멘트 등이 바람직하며, 사용가능한 함량은 에멀젼 폴리머 100중량부에 대하여 40 내지 120중량부가 바람직하다. 함량이 40중량부 미만이면 수경화 반응성의 부족 및 방수층의 문제가 있고, 120중량부를 초과하면 반응성이 너무 빠르므로 작업성 및 평활한 방수층을 얻기 어려운 문제와 함께 접합에 문제가 있다.
상기 팽창제는 시멘트의 경화 반응시 팽창함으로써 수축, 균열 등의 방지 기능을 가지며, 그 예로서는 칼슘알루미나 설페이트, 칼슘마그네이드 설페이트, 석회, 석고, 칼슘설파알루미나 등이 바람직하며, 사용가능한 함량은 에멀젼 폴리머100중량부에 대하여 45 내지 125중량부가 바람직하다. 함량이 45중량부 미만이면 팽창성이 부족하여 수축 크랙이 발생할 염려가 있고, 125중량부를 초과하면 수경화 반응이 빠르므로 작업성, 퍼짐성 및 접착성에 문제가 있다.
상기 단열층에 사용되는 폴리머 단열미장 패널(2)은 도 3에 나타낸 바와 같이 발포성 폴리머계 단열 패널(2A)을 기재로 그 일면에 기능성 2액형 접착제(2B)로 최대 250㎛의 두께로 도포 후 표면의 보호 및 내장재의 효과를 부여하기 위하여 두께 0.15 내지 0.35mm를 갖는 미장용 시트(2C)를 부착할 수 있다.
상기 발포성 폴리머계 단열 패널(2A)의 예로서는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 폴리우렌탄계가 더 바람직하다.
상기 기능성 2액형 접착제(2B)의 예로서는 주제로서 아크릴에멀젼, 이브이에이에멀젼, 스티렌-아크릴에멀젼, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 스티렌-부타디엔에멀젼, 폴리비닐클로라이드 에멀젼, 폴리우레탄 에멀젼, 에폭시 에멀젼 등을 들 수 있으며, 경화제로서는 폴리아민, 수용성 멜라민수지, 수용성 우레아수지, 이소시아네이트 프리폴리머 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 주제로서는 폴리우레탄계, 경화제로서는 이소시아네이트 프리폴리머가 바람직하다.
상기 미장용 시트(2C)의 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타크레이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르부직포, 폴리프로필렌부직포 등을 들 수 있으며, 이들 중 폴리비닐클로라이드계가 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법의 시공은 다음과 같다.
우선 피방수층인 건축 구조물의 내벽에 헤라 또는 쇠흙손 등을 사용하여 폴리머 시멘트 모르터(1)를 도포하고 상온에서 10 내지 30분 내에 폴리머 시멘트 모르터(1)가 건조되지 않는 습윤 상태에서 폴리머 단열미장 패널(2)을 평탄하게 상부에서 하부로 밀착시킨다. 폴리머 시멘트 모르터(1)가 완전히 접합되도록 상온에서 6시간 내지 12시간 경과될 때까지 압착 크램프로 압력을 가하여 방치, 경화시킨다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 폴리머 시멘트 모르터의 제조
교반기, 온도조절장치, 촉매주입장치, 적하기 및 냉각기가 부착된 1000ml의 반응조에 질소가스를 서서히 통과시키면서 이온교환수 160중량부를 반응용매로 하고, 포타슘퍼설페이트 1.5중량부를 용해시켰다. 적하 용기에 이온교환수 220중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 15중량부와 노닐페놀(에틸렌옥사이드 40몰) 30 중량부, 부틸 아크릴레이트 모노머 350중량부, 메틸메타크릴레이트 모노머 130중량부를 첨가 유화시키고 계속하여 아크릴산 모노머 10중량부 및 아크릴아미드 모노머 10중량부를 첨가 유화시켰다. 반응조의 온도를 75℃까지 상승시키면서 포타슘퍼설페이트를 투입하여 5시간 중합시키고 2시간 숙성반응시켜 아크릴에멀젼폴리머를 얻었다.
얻어진 에멀젼폴리머 100중량부에 특수시멘트인 알루미나시멘트 100중량부및 팽창제인 칼슘알루미나설페이트 65중량부를 혼합하여 폴리머 시멘트 모르터(1)를 얻었다.
실시예 2: 폴리머 단열미장 패널의 제조
폴리머 단열미장 패널(2A)을 기재로 일면에 기능성 2액형 접착제(2B)를 250㎛의 두께로 도포한 후, 일면에 두께 0.25mm를 갖는 미장용 시트(2C)를 접합하여 폴리머 단열미장 패널을 제조하였다.
실시예 3: 건축구조물 내벽
건축구조물의 내벽에 헤라 또는 쇠흙손 등을 사용하여 실시예 1에서 얻어진 폴리머 시멘트 모르터(1)를 도포하고 20분간 방치한 후, 습윤상태에서 실시예 2에서 얻어진 폴리머 단열미장 패널(2)을 평활하게 상부에서 하부로 밀착시켰다. 폴리머 시멘트 모르터(1)가 완전히 접합되도록 상온에서 10시간 경과될 때까지 압착 크램프로 압력을 가하여 방치, 경화시켰다..
실험예 1: 투수여부 확인실험
콘크리트 내면의 한쪽 면을 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 시공하여 시료를 준비하였다. 이것을 물속에 24시간 침지시킨 후 물의 침투 여부를 확인하였다. 그 결과 본 발명의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법에 따라 처리된 부분은 물이 스며들지 않았다.
실험예 2: 폴리머 단열미장 패널의 물성 시험
상기 실시예 2에서 얻어진 폴리머 단열미장 패널(2)에 대하여 하기와 같은 방법으로 기본 물성을 측정한 결과 압축강도 규정변형 10% 2.0 kgf/cm2이상, 굴곡강도 3.8 kgf/cm2이상, 열전도율 20±5℃·0.018kcal/mh℃를 나타내었다.
- 압축강도: KSM-3808에 따라 측정하였다.
- 굴곡강도: KSM-3808에 따라 측정하였다.
- 열전도율: KSL-9016에 따라 측정하였다.
상기 물성시험 결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 폴리머 단열미장 패널(2)은 압축강도 및 굴곡강도가 높고, 열전도율이 낮으므로 투수차단성 및 단열 기능이 매우 우수함을 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 폴리머 단열미장 패널 및 콘크리트 건축물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법은 건축 구조물에 대하여 투수를 차단하며 차수성이 우수하여 방수기능을 가지고 있으며 벽체의 외부로부터 오는 냉기와 열기를 단열함으로써 건축 구조물의 함습 상태에서 발생하는 다양한 미생물균의 번식을 근본적으로 차단함으로써 쾌적한 주거생활을 영위할 수 있으며, 시공도 간편하여 신축 및 보수시에도 용이하게 사용할 수 있다.

Claims (14)

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  6. 삭제
  7. 피방수층인 콘크리트 또는 모르터의 표면에 폴리머 시멘트 모르터를 도포하여 방수층을 형성하는 단계; 기재인 발포성 폴리머계 패널의 일면에 미장용 시트를 기능성 2액형 접착제로 접합하여 얻어진 폴리머 단열 미장 패널을 상기 방수층이 형성되어 있는 피방수층의 표면에 압착하여 단열미장층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머 시멘트 모르터가 에멀젼 폴리머 100중량부와 특수 시멘트 40 내지 120중량부 및 팽창제 45 내지 125중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수, 단열 및 미생물 생성 방지 시공법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 에멀젼 폴리머가 아크릴레이트류 모노머 500중량부와 유화제 10 내지 60중량부 및 반응개시제 0.5 내지 5.0중량부를 포함하는 반응물을 중합반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 시공법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반응물이 기능성 모노머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 아크릴레이트류 모노머가 부틸아크릴레이트 모노머, 옥틸 아크릴레이트 모노머, 에틸아크릴레이트 모노머 또는 메틸메타크릴레이트 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 시공법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 유화제가 소듐도데실벤젠 설포네이트, 소듐라우릴 설포네이트, 노닐페놀에틸렌옥사이드 부가물 또는 옥틸페놀에틸렌옥사이드 부가물로이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 시공법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 반응개시제가 포타슘퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트 또는 과산화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 시공법.
  13. 제7항에 있어서, 상기 특수 시멘트가 포트란드시멘트, 초속경시멘트, 알루미나시멘트 또는 백시멘트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 시공법.
  14. 제7항에 있어서, 상기 팽창제가 칼슘알루미나 설페이트, 칼슘마그네이드 설페이트, 석회, 석고 또는 칼슘설파알루미나로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 시공법.
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