KR100853661B1 - 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치 - Google Patents

콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 관한 것으로, 이형지에 제1,2방수층이 적층되어 이루어진 방수 시트의 제조 공정을 단순화함과 아울러 제조가 용이하도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치는, 이형지(11), 제1방수층(12) 및 제2방수층(13)이 적층되어 이루어진 콘크리트 구조물용 방수 시트(10)의 제1방수층 원료를 교반하는 교반기(110)와; 상기 교반기에 의해 교반된 제1방수층 원료를 공급받아 정량 공급하는 호퍼(120)와; 이형지가 수용되며 상기 이형지를 공급하는 이형지 공급부(130)와; 상기 이형지 공급부로부터 이형지를 공급받아 이송하면서 상기 이형지 위에 상기 호퍼에서 공급되는 제1방수층 원료가 도포되도록 하는 이형지 피딩부(140)와; 상기 이형지 피딩부에 의해 상기 제1방수층 원료가 이송되는 중에 상기 제1방수층 원료를 냉각하여 제1방수층을 형성하는 냉각기(150)와; 상하면이 각각 요철 형상인 제2방수층이 수용되는 제2방수층 공급부(160)와; 상기 제2방수층 공급부로부터 상기 제2방수층을 공급받아 상기 이형지 위에 형성된 제1방수층과 합지하는 합지부(170)를 포함하여 이루어진다.
콘크리트, 방수, 시트, 제조

Description

콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING WATERPROOF SHEET OF CONCRETE STRUCTURE}
본 발명은 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이형지를 공급하는 중에 제1방수층 원료를 도포 및 냉각하여 제1방수층을 형성하고 제1방수층 위에 제2방수층을 합하여 방수 시트를 제조할 수 있는 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 관한 것이다.
근래, 토목 및 건축 분야의 시공 기술이 나날이 발전되면서 과거에는 어려웠던 복잡하고 난해(難解)한 시공도 무난히 해결하고 있다. 그러나, 유독(惟獨) 방수시공에서는 종종 하자가 발생되고 있다. 방수시공이 잘못되면, 토목 및 건축 구조물에는 누수(漏水) 및 침수(浸水) 등이 발생되며, 완성된 구조물에 부식(腐蝕)과 손상을 주게 된다. 따라서, 토목 및 건축 분야에서는 방수시공의 중요성이 부각(浮刻)되면서, 단 한번의 간단한 방수시공으로 토목, 건축물의 분해(分解)시까지 지속적으로 완벽한 방수기능을 발휘할 수 있는 우수한 방수자재의 출현이 절실히 요구 되고 있는 실정이다.
예컨대 도로 등의 방수는 도막 방수공법, 시트 방수공법 등 다양한 방수재와 공법으로 진행되고 있는 실정이다.
상기 도막 방수공법과 시트 방수공법은 최근 일반적으로 사용되는 공법으로, 그러나 이들 공법은 계면 부착력이 저하됨에 따라 박리박락 현상이 일어나 추후 방수에 대한 보수공사를 제차 진행하여야 함으로 관리가 매우 어려우며, 방수공사 진행 후, 기포(에어포켓)가 발생하는 경우가 빈번히 생겨 공사 진행에 곤란한 것은 물론, 내약품성 및 도막/시트 파손등 내구성이 매우 저하되는 문제점이 내재되어 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 점착형 방수재를 이용하여 도로 방수를 진행하고 있으나, 이는 방수재의 특성상 도로에 차량통행 및 정차되는 과정에서 방수재가 밀리게 되는 문제점이 내재되어 있다.
그리고, 시트 방수공법은 예컨대 EPT 고무(EPT rubber) 등의 고무를 시트 형태로 하여 가황하고 성형하여 제조된 고무시트 또는 EVA, PVC 등의 고분자 합성수지를 시트 형태로 제조하여 방수재로 적용하려고 시도하여 왔다.
가황 성형된 고무시트는 고무의 고유한 특성인 고무탄성과 강한 인장강도와 높은 신장율 등이 우수하여 물성과 방수기능이 훌륭한 방수 소재임에도 불구하고, 피착물인 바탕 콘크리트와 접착이 부실하여 방수재가 들뜨고, 가황 고무시트와 가황 고무시트를 연결하고 접합하여 시공을 하여야 함에도 시트 상호간에 접착이 전혀 안되어, 접착제를 발라서 접합을 하여도 완벽한 접합이 이루어지지 않아, 연결 한 접합부분을 통해 물이 침투 또는 침수가 되는 경우가 많고, 침투한 물은 들뜬 방수층 밑으로 옮겨 다니는 폐단이 있어 보수하는 것도 매우 어렵다.
가황고무시트의 소재 자체로서는 훌륭한 방수자재임에도 불구하고 시공이 부실하게 되어, 결국은 방수시공이 실패가 되는 문제점이 종종 있어 기피하고 있다.
PP, PE, PVC 등의 고분자 합성 수지를 시트 형태로 제조한 방수재는 매우 강한 인장강도와 높은 신장율과 장구한 내구성 등이 매우 우수하여 훌륭한 방수재료임에도 불구하고, 이것 역시 바탕 콘크리트와 전혀 접착이 안되어 방수재가 들뜨고 고분자 합성수지시트와 시트의 연결 작업이 난해하여, 상기의 고분자 합성수지는 고열을 가하면 용해된다는 점을 이용하여, 시트와 시트를 연결 부착하면서 300℃-500℃의 고열의 열풍을 가하여 시트와 시트를 용융하여 용착 접착을 하는데, 시공자의 작업 미숙 등으로 일정하고 균일한 열 융착이 안되어 부실한 접합시공을 하게되고, 이로 인하여 연결부분의 부실한 틈새로 물이 침수하면서 침수한 물이 들뜬 방수재 밑으로 옮겨 다니며 취약한 부분을 타고 물이 누수 되는 현상이 되고, 방수 시공하자의 원인이 되므로, 이것 역시 수요자의 호응을 얻지 못하고 있다.
최근에는 바탕 콘크리트와 방수층이 들뜨는 결함을 개선하기 위하여 고무화 아스팔트 시트 상부에 가황 고무시트 또는 PP, PE, PVC, EVA 등의 고분자 합성수지시트를 부착하여 제조한 복합형 방수재를 사용하는 경향이 있지만, 이러한 복합형 방수시트는 하부의 점착성이 있는 아스팔트 시트에 의하여 바탕 콘크리트와의 접착은 어느 정도 해결하였지만, 상부의 EPT 가황 고무시트와 EPT 가황 고무시트의 연결접합을 접착제로 연결하여 접착을 하고, 또는 합성 고분자 수지시트와 합성 고분 자 수지시트의 연결 작업은 여전히 전술한 바와 같이 열융착 방식으로 열풍을 가하면서 연결하여 접합을 하므로, 작업이 번거로우면서도 접합부분이 일체 형태로 접착이 안되고 부실하므로, 시공한 효과도 여전히 부실하고 하자 요인이 되는 경향이 있다.
전술한 것처럼 방수 시트들은 각각의 장단점을 갖고 있으며, 대개 이형지 위에 방수층이 복수(이하에서는 제1,2방수층으로 형성된 것을 예로 들어 설명한다)로 형성되어 이루어진다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 방수 시트 제조 장치는 통상적으로 이형지, 제1방수층, 제2방수층을 각각 제조하고, 이형지 위에 제1방수층을 적층한 후 제1방수층 위에 제2방수층을 적층하도록 구성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 방수 시트 제조 장치는, 제1,2방수층을 각각 제조한 후 별개의 공정을 통해 이형지, 제1방수층, 제2방수층을 차례로 적층하여 제조함에 따라 각각을 제조한 후 결합하기 위한 설비 및 면적이 필요하여 초기 설비투자비가 커지고 제조원가가 비싸지며 제조 공정이 길어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이형지를 자동으로 공급하는 중에 제1방수층 원료를 도포 및 냉각하여 제1방수층을 형성하며, 제1방수층 위에 시트 형태의 제2방수층을 자동으로 합하는 일련의 공정을 자동화하여 방수 시트를 제조할 수 있는 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치는, 제1방수층 원료를 교반하는 교반기, 상기 교반기에 의해 교반된 원료를 공급하는 호퍼, 이형지를 상기 호퍼의 배출단에서부터 일측으로 이동 가능하게 수용하여 이형지 표면에 상기 호퍼에서 공급되는 원료가 도포되도록 하는 이형지 피딩부, 상기 이형지 피딩부에 도포된 원료를 안정화하는 냉각기, 상기 냉각기를 거쳐 안정화된 제1방수층 위에 제2방수층을 눌러 접합하는 합지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 의하면, 이형지를 자동으로 공급하고 이형지가 이송되는 중에 이형지 위에 제1방수층 원료를 일정 두께로 도포하며 제1방수층이 완성되는 곳에서 제2방수층을 부착함으로써 방수 시트를 제조할 수 있으며, 이와 같은 모든 공정이 자동화로 진행됨과 아울러 하나의 설비를 통해 제1방수층 형성과 이형지, 제1,2방수층의 결합이 이루어져 설비가 간소화되므로 설비 투자비용과 제조원가를 절감할 수 있고, 단위 시간당 방수 시트의 생산량을 증가할 수 있다.
먼저 본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 의해 제조된 방수 시트를 설명한다.
도 1에서 보이는 것처럼, 방수 시트(10)는, 이형지(11), 제1방수층(12) 및 제2방수층(13)이 아래에서부터 적층되어 이루어진다. 이형지(11)는 방수 시트(10)를 콘크리트 구조물에 시공할 때 제1방수층(12)을 콘크리트 구조물 표면에 부착하기 위하여 제거된다.
제1방수층(12)과 제2방수층(13)은 다양한 조성으로 이루어질 수 있으며 예컨대, 제1방수층(12)은 전체 100중량%에 대하여 부틸고무와 폴리부텐이 혼합된 비가황 고무 35~45중량%, 정제된 아스팔트 타르와 카본블랙이 혼합된 충전제 45~55중량%, 가소제와 스테아리산이 혼합된 첨가제 2~3중량%, 접착제 7~11중량%가 혼합되어 상기 이형지 위에 일정 두께로 도포되어 이루어질 수 있고, 제2방수층(13)는 상면과 저면이 각각 요철 형태로 이루어지도록 제1방수층(12)의 상부에 적층되어 이루어질 수 있다.
도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치(100)는, 제2방수층(13)을 별도의 공정으로 제조하고, 이형지(11) 위에 제1방수층 원료(이하 '원료'라 약칭함)를 도포하여 제1방수층(12)을 제조하며, 제1방수층(12)을 제조하는 공정에서 제2방수층(13)을 제1방수층(12) 위에 부착하여 방수 시트(10)를 제조하는 방식의 것으로 교반기(110), 호퍼(120), 이형지 공급부(130), 이형지 피딩부(140), 냉각기(150), 제2방수층 공급부(160), 제1,2방수층 합지부(170)로 이루어지고, 이하 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
교반기(110)는 제1방수층 원료가 투입되는 교반조(111), 교반조(111) 내에 투입된 원료를 휘저어 교반하는 교반날개(112), 원료를 280~320℃로 가열하여 녹이는 가열기(113)로 이루어진다.
교반조(111)는 원료를 투입 및 배출할 수 있도록 2개의 개방부가 형성된 통 구조이며, 바람직하게 원료의 투입구는 상부에 배출구는 하부에 배치된다.
교반날개(112)는 다수개가 하나의 회전봉(112a)에 다단으로 형성되어 교반조(111) 내의 모든 원료를 교반할 수 있도록 구성되며, 회전봉(112a)은 구동모터(112c)를 구동원으로 하여 회전한다. 교반날개(112)는 회전봉(112a)에 다단으로 형성되는 수평부, 상기 수평부의 상하부에 각각 돌출되는 수직부로 구성될 수 있다.
교반기(110)에 의해 교반된 원료는 하나 이상의 밸브(V)에 의해 개폐되는 공급관(114)을 통해 호퍼(120)에 공급된다.
호퍼(120)는 원료의 투입구와 배출구가 구비된 통 구조이며, 바람직하게 원료의 공급이 원활하도록 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협의 구조이다.
이형지 공급부(130)는 이형지(11)가 두루마리 형태로 감기거나 접혀 보관되며 이형지 피딩부(140)에 의해 이형지(11)를 공급한다.
이형지 피딩부(140)는 이형지 공급부(130)로부터 이형지(11)를 공급받아 호퍼(120)측에서부터 공급하는 것으로, 미도시된 구동모터에 의해 회전하는 롤러일 수 있다.
이형지 피딩부(140)는 호퍼(120)의 배출구에 원료가 누출되지 않도록 근접되어(또는 원료의 누출을 막기 위한 판재 등이 구성될 수 있음) 이형지(11)를 호퍼(120)의 배출구 하부에 공급하여 이형지(11) 위에 원료가 도포되도록 한다.
이형지 피딩부(140)의 회전속도에 따라 이형지(11)의 이송 속도가 결정되며, 이형지 피딩부(140)의 회전속도는 호퍼(120)의 원료 투입량에 따라 적절히 조절된다.
냉각기(150)는 이형지 피딩부(140)에 의해 이송되는 이형지(11)에 도포된 원료를 식혀 굳히는 것으로 예를 들어 원료를 35~45℃의 온도로 조절하여 굳히게 된다. 냉각기(150)는 기존에 사용되고 있는 제품이 그대로 사용될 수 있으며 온도조절이 가능한 것이 바람직하다.
제2방수층 공급부(160)는 제2방수층(13)이 롤 형태로 감기거나 다중으로 접혀 보관되며 합지부(170)의 구동력에 의해 제2방수층(13)을 서서히 공급한다.
합지부(170)는 이형지(11)가 부착된 제1방수층(12)과 제2방수층(13)을 접합하는 것으로, 제1방수층과 제2방수층을 겹쳐지게 하는 합지롤러(171) 및 서로 일정 간격(제1,2방수층(12,13)이 통과하는 간격)을 두고 상하로 배열되어 열(170~190℃)과 압력에 의해 제1,2방수층(12,13)을 접합하는 전압롤러(172)로 이루어질 수 있다. 이때 별도의 접착제를 사용하지 않아도 제1방수층(12)이 접착력을 갖고 있기 때문에 상기 상하로 배열되는 전압롤러의 간격을 제1,2방수층(12,13)의 합의 두께보다 좁게 함으로써 제1,2방수층(12,13)을 접합할 수 있다.
이형지(11) 위에 원료를 도포하여 냉각하기 이전까지는 원료의 점도가 묽기 때문에 이물질이 쉽게 붙을 수 있으므로 이물질이 붙지 않도록 함과 아울러 원료가 고르게 도포되도록 커버지(14)가 사용된다.
커버지(14)는 커버지 피딩부(180) 및 커버지 제거부(190)에 의해 일정 구간에서만 사용된다.
커버지 피딩부(180)는 이형지 피딩부(140)의 상측에 제자리 회전 가능하게 설치되는 롤러일 수 있으며, 두루마리 형태로 감기거나 다중으로 접힌 커버지(14)를 이형지(11)에 도포된 원료 위에 덮어 이송한다.
커버지 제거부(190)는 커버지 피딩부(180)와 냉각기(150)의 사이에 제자리 회전 가능하게 설치(냉각기(150)에 근접되는 것이 바람직함)되며 커버지(14)를 감아 제거하는 롤러일 수 있다.
커버지(14)는 커버지 피딩부(180)와 커버지 제거부(190)에 의해 팽팽하게 탄력을 유지한다.
도면에 도시되었으나 도면부호가 부여되지 않은 롤러들은 이형지(11)와 커버지(14)의 이송을 안내하는 핀치롤러들이다.
이와 같이 구성된 본 발명 구조물용 방수 시트 제조 장치에 의한 방수 시트 제조 공정은 다음과 같다.
1. 원료 혼합 및 기기 셋팅
가열기(113)를 가동하여 교반조(111) 내부 온도를 적정 수준으로 셋팅하고,
교반기(110)의 교반조(111) 내부에 원료를 정량 투입한 후 교반날개(112)를 가동하여 원료를 골고루 혼합한다.
이형지(11)를 이형지 피딩부(140)에 연결하고 커버지(14)를 커버지 피딩부(180) 및 커버지 제거부(190)에 걸쳐 감고, 냉각기(150) 및 합지부(170)를 셋팅한다. 제2방수층(13)은 별도의 공정을 통해 제조되어 예컨대 롤 형태로 감겨 셋팅된다.
2. 제1방수층 원료 도포
이형지 피딩부(140)에 의해 이형지(11)를 이송하는 중에 호퍼(120)에서 원료가 배출된다. 교반기(110)에서 원료가 지속적으로 호퍼(120)에 공급되며 호퍼(120) 내의 충진 압력에 의해 원료가 일정량씩 배출된다.
이형지(14)가 이송되면서 표면에 원료가 도포되고 커버지(14)가 커버지 피딩부(180)에 의해 이송되면서 이형지(11) 위에 도포된 원료를 눌러 원료의 도포두께를 고르게 하고 도포면을 이물질로부터 보호한다.
3. 커버지 제거
이형지(11)와 커버지(14)는 일정 구간동안 함께 이송되며, 커버지(14)는 커버지 제거부(180)를 경유하면서 이형지(11)로부터 제거되어 별도로 수납된다.
4. 냉각
커버지(14)가 제거되면 이형지(11) 위에 원료가 도포된 상태이며, 이 상태로 냉각기(150)를 통과하게 된다. 냉각기(150)는 원료를 일정 온도로 냉각하여 제1방수층(12)을 완성한다.
5. 합지
상기 냉각 공정을 거쳐 제1방수층(12)이 완성되면 제1방수층(12)과 제2방수 층(13)이 합지부(170)를 통과하여 접합된다. 이상의 공정을 통해 방수시트(10)를 완성한다. 방수시트(10)는 두루마리 형태로 감기거나 일정 길이로 절단되는 등의 공정을 거쳐 보관된다. 제2방수층(13)은 이미 상하면이 요철 형태로 형성되어 제2방수층(13)과 제1방수층(12)이 접합되면 제1방수층(12)은 제2방수층(13)의 요철 형태를 따라 형성된다.
도 1은 본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조 장치에 의해 제조된 방수 시트의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조장치의 구성도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
110 : 교반기,
삭제
120 : 호퍼, 130 : 이형지 공급부
140 : 이형지 피딩부, 150 : 냉각기
160 : 제2방수층 공급부, 170 : 합지부
180 : 커버지 피딩부, 190 : 커버지 제거부

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 이형지(11), 제1방수층(12) 및 상면과 저면이 요철 형태인 제2방수층(13)이 적층되어 이루어진 콘크리트 구조물용 방수 시트의 제조 장치로서,
    방수 시트의 제1방수층 원료를 280~320℃로 가열하여 녹이면서 교반하는 교반기(110)와;
    원료 투입구와 원료 배출구가 구비된 통 구조이며 상기 교반기에 의해 교반된 제1방수층 원료를 공급받아 정량 공급하는 호퍼(120)와;
    이형지가 수용되며 상기 이형지를 공급하는 이형지 공급부(130)와;
    상기 이형지 공급부로부터 이형지를 공급받아 이송하면서 상기 이형지 위에 상기 호퍼에서 공급되는 제1방수층 원료가 도포되도록 하는 이형지 피딩부(140)와;
    상기 이형지 피딩부에 의해 상기 제1방수층 원료가 이송되는 중에 상기 제1방수층 원료를 냉각하여 제1방수층을 형성하는 냉각기(150)와;
    상하면이 각각 요철 형상인 제2방수층이 수용되는 제2방수층 공급부(160)와;
    상기 제2방수층 공급부로부터 상기 제2방수층을 공급받아 상기 이형지 위에 형성된 제1방수층과 합지하는 합지부(170)를 포함하고,
    상기 합지부는 상기 제1방수층과 제2방수층을 겹쳐지게 하는 합지롤러, 상기 합지롤러에 의해 겹쳐진 제1,2시트의 상하부에서 각각 압력을 가하여 상기 제1,2시트를 부착하는 전압롤러를 포함하는 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조장치에 있어서,
    상기 이형지 피딩부의 상측에 배치되며 상기 이형지 위에 도포된 상기 제1방수층 원료 위에 커버지(14)를 덮어 상기 제1방수층 원료의 도포 두께를 고르게 하는 커버지 피딩부(180), 상기 커버지 피딩부로부터 일정 거리 이격되며 상기 제1방수층 원료로부터 상기 커버지를 제거하는 커버지 제거부(190)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물용 방수 시트 제조장치.
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