KR101013193B1 - 교량상판의 방수처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량상판의 방수처리방법에 관한 것으로서, 교량상판의 콘크리트층에 부착된 이물질을 제거하고 평탄화하는 교량상판 정리단계와, 정리된 콘트리트층의 상부에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계와, 도포된 프라이머의 상부에 방수제를 도포하는 방수제 도포단계와, 도포된 방수제의 상부에 논슬립 방수제를 도포하는 논슬립 방수제 도포단계와, 도포된 논슬립 방수제의 상부에 아스콘이나 몰탈을 포장하는 포장재 포장단계를 포함한다. 따라서 본 발명은 교량상판의 콘크리트층 상부에 프라이머, 방수제 및 논슬립 방수제를 순차적으로 도포하여 방수층을 형성한 후 포장재를 포장함으로써, 콘크리트층과 포장재 사이의 접착력과 인장력을 향상시키고 내충격성, 내화학성 및 내한성이 향상된 방수층을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

교량상판의 방수처리방법{Method for waterproofing bridge superstructure}

본 발명은 교량상판의 방수처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 통행시 충격에 의해 교량상판이 손상되어 누수되는 것을 방지하도록 교량상판에 방수층을 도포하여 방수처리하는 교량상판의 방수처리방법에 관한 것이다.

교량이나 고가도로 등의 상판은 노화에 의해 빗물이 침투되거나, 차량의 빈번한 통행에 의해 누적된 통행하중으로 인하여 상판의 상부에 설치된 아스콘(ascon : asphalt concrete의 약칭)과 콘크리트층 사이의 결합력이 저하된다.

또한, 외부 온도변화에 따라 교량의 콘크리트층의 건조와 수축이 반복되고, 침투수의 체적변화에 따라 공극 균열이 발생되며, 이러한 균열이 더욱 확대되어 교량의 콘크리트층 강도가 저하되어 결국 교량의 수명단축을 초래하게 된다.

또한, 교량이나 고가도로의 강판이나 콘크리트층의 상부에 아스콘이 도포되는 경우, 차량이 통과함에 따라 그 자체 하중 및 충격에 의해 상판이 휘어지고 진동이 발생되어 아스콘에 미세한 균열이 발생되어 아스콘과 상판이 분리되어 이탈하게 된다.

특히, 우수나 결로수 등이 아스콘의 공극 균열 부위와 노견부위, 중앙분리대및 조인트 부위의 틈새를 통해 상판으로 침투하게 되면, 이에 따라 상판의 균열을 촉진시키게 되고 그 내부의 철근이나 구조물 자체 또는 강판을 부식시켜 구조물의 수명 단축 및 붕괴의 위험을 초래하게 된다. 따라서, 교량이나 고가도로 등의 구조물 상면에 완벽한 방수처리를 해야 하는 필요성이 증가되고 있다.

종래의 교량상판에 대한 방수처리방법으로는 도막 방수공법 및 고무아스팔트 시트 방수공법이 있다.

그러나, 종래 도막방수재로 사용되었던 클로로프렌계 도막 방수재의 경우 상부 아스콘과의 접착이 불량하고 공기 지연과 같은 시공상의 문제점, 아스콘이 부분적으로 구멍이 생기는 포트홀 현상과 방수층의 기포가 발생하는 핀홀 현상 발생 및 두께 불량 등의 문제점이 있었다.

또한, 중심보강재와 고무화 아스팔트를 주원료로 하여 시트 형태로 미리 제조되어 방수 바닥층 위로 제공되는 시트 방수공법의 경우, 시트방수의 최대 약점인 인접 시트들간 이음부의 수밀성이 부족하다는 문제가 있었다.

이를 방지하기 위해 시트 이음부를 토치 등으로 가열하여 열융착시 직접 가열로 인해 고무아스팔트의 물성 변화가 초래되고, 시트와 콘크리트 구조체 표면과의 접착력 부족으로 들뜸 현상이 생겨 누수된 물이 시트 방수층 아래로 흘러 다니면서 콘크리트 균열부, 이음부 등과 같이 콘크리트 구조체의 취약 부위에 방수 하자가 발생되었으며, 상부 아스콘과의 밀림 현상이나 분리 현상이 발생되어 하자 발생률이 높다는 단점이 있었다.

따라서 이와 같은 도막방수와 시트방수의 단점을 보완하고자 고무아스팔트 도막과 시트의 복합 방수공법이 제안되었으나, 이 경우 상부 방수층으로 사용된 합성섬유 부직포가 아스콘과의 접착이 불량하고 아스콘 포설시의 온도로 인하여 열수축되어 아스콘에 균열이 발생하며, 상부 방수층이 종이 펠트인 경우는 도막방수층과의 함침이 어렵고 도막층과의 분리 현상이 발생하는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 콘크리트층과 포장재 사이의 접착력과 인장력을 향상시키고 내충격성 및 내화학성이 향상된 방수층을 형성할 수 있고, 콘크리트층과의 접착력이 향상되고 내약품성 및 내수성이 향상되고, 신축성이 향상되어 교량의 진동시에도 손상이 되지 않을 뿐만 아니라 내열성, 내한성이 향상되고, 포장재의 포장시 방수층의 파손이나 미끄럼을 방지할 수 있는 교량상판의 방수처리방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교량상판의 콘크리트층에 부착된 이물질을 제거하고 평탄화하는 교량상판 정리단계: 상기 정리된 콘트리트층의 상부에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계; 상기 도포된 프라이머의 상부에 방수제를 도포하는 방수제 도포단계; 상기 도포된 방수제의 상부에 논슬립 방수제를 도포하는 논슬립 방수제 도포단계; 및 상기 도포된 논슬립 방수제의 상부에 아스콘이나 몰탈을 포장하는 포장재 포장단계;를 포함한다.

본 발명의 상기 교량상판 정리단계는, 상기 콘크리트층에 부착된 레이턴스를 샷블라스트로 표면을 처리하는 면처리 단계와, 상기 콘크리트층에 형성된 패인부위와 벌집부위를 충전하여 표면을 평탄화하는 평탄화 단계로 이루어진다.

본 발명의 상기 프라이머 도포단계는, 폴리우레탄 25∼35중량부, 크실렌 35∼45중량부, 이소시아네이트 15∼25중량부, 희석제 10∼15중량부를 혼합하여 0.2∼0.4㎏/㎡의 양으로 도포한다.

본 발명의 상기 방수제 도포단계는, 폴리우레탄 40∼45중량부, 경탄 35∼45중량부, 안료 3∼5중량부, 소포제 0.2∼0.3중량부, 레벨링제 0.3∼0.5중량부, 침전방지제 1∼1.5중량부를 혼합하여 1.1∼1.3㎏/㎡의 양으로 도포한다.

본 발명의 상기 논슬립 방수제 도포단계는, 폴리우레탄 35∼45중량부, 규사 15∼25중량부, 안료 5∼10중량부, 소포제 0.2∼0.5중량부, 희석제 25∼35중량부, 레벨링제 0.5∼0.8중량부를 혼합하여 0.5∼0.7㎏/㎡의 양으로 도포한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 교량상판의 콘크리트층 상부에 프라이머, 방수제 및 논슬립 방수제를 순차적으로 도포하여 방수층을 형성한 후 포장재를 포장함으로써, 콘크리트층과 포장재 사이의 접착력과 인장력을 향상시키고 내충격성 및 내화학성이 향상된 방수층을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 프라이머와 방수제는 폴리우레탄 수지를 주성분으로 해서 각종 첨가제가 첨가됨으로써, 콘크리트층과의 접착력이 향상되고 내약품성 및 내수성이 향상되고, 신축성이 향상되어 교량의 진동시에도 손상이 되지 않을 뿐만 아니라 내열성, 내한성이 향상된다.

또한, 논슬립 방수제는 폴리우레탄 수지와 실리카를 주성분으로 각종 첨가제가 첨가됨으로써, 포장재의 포장시 방수층의 파손이나 미끄럼을 방지할 수 있게 된다.

또한, 콘크리트층과 포장재 사이의 방수층이 액상을 도포하여 이루어지므로, 사용 목적에 따라서 임의의 두께로 시공할 수 있어 시공비용을 최적화할 수 있게 된다.

또한, 콘크리트층과 포장재 사이의 방수층에 대한 신축성이 향상되므로, 교량상판에 크랙이 발생한 경우에도 안정적이고 확실한 방수효과를 나타낼 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량상판의 방수처리방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 교량상판의 방수처리방법에 의해 방수처리된 교량상판을 나타내는 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량상판의 방수처리방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 교량상판의 방수처리방법에 의해 방수처리된 교량상판을 나타내는 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 교량상판의 방수처리방법은 면처리 단계(S10), 평탄화 단계(S20), 프라이머 도포단계(S30), 방수제 도포단계(S40), 논슬립 방수제 도포단계(S50), 아스콘이나 몰탈 포장단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

즉, 본 실시예의 교량상판의 방수처리방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 교량상판의 콘크리트층(10)과 포장재(50) 사이에 프라이머(20), 방수제(30) 및 논슬립 방수제(40)를 순차적으로 도포하여 이루어진 방수층을 형성하는 교량상판의 방수처리방법이다.

면처리 단계(S10)는 콘크리트층(10)의 상면에 부착된 레이턴스(laitance)를 숏블라스트(shot blast)로 제거하는 단계이다. 레이턴스(laitance)는 콘크리트의 양생에 따라 내부의 미세한 물질이 부상하여 콘크리트가 경화한 뒤, 표면에 형성되는 얇은 막으로 형성되는 시멘트의 미립분이며, 이로 인해 접착력이 미약하게 된다.

따라서, 레이턴스 뿐만 아니라 돌출부위, 페인트, 요철부위, 먼지 등과 같은 이물질을 흡진설비가 구비된 숏블라스트(shot blast)로 모래 등의 숏을 분사해서 제거하거나 연마기로 제거하게 된다.

평탄화 단계(S20)는 콘크리트층(10)의 상면에 형성된 패인부위와 벌집부위를 충전제로 충전하고 연마기로 연마하여 표면을 평탄화하는 단계이다. 콘크리트층(10)에 패인부위와 벌집부위 등과 같이 함몰형성된 경우에는 프라이머와의 접착이 이루어지지 않아 들뜨게 되어 취약부위를 형성하게 되므로, 사전에 이러한 부위를 충전하여 접착력을 향상시키게 된다.

이와 같이, 면처리 단계(S10)와 평탄화 단계(S20)는 교량상판의 콘크리트층에 부착된 이물질을 제거하고 평탄화하는 교량상판 정리단계로서, 방수층의 도포 전에 함께 이루어지게 된다.

또한, 이러한 교량상판 정리단계의 마무리 작업으로는 에어콤프레서(Air Compressor)나 고압세척기(Water Jetter)를 이용하여 콘크리트층(10)을 청결하게 세척하는 것이 바람직하며, 용수를 사용하여 세척하는 경우에는 상온기준으로 72시간 건조후 방수층을 도포하는 것이 바람직하다.

특히, 콘크리트층(10)의 상면이 너무 매끄럽게 되면 별도로 조면처리를 하여 접착력을 높이는 것이 더욱 바람직하다.

프라이머 도포단계(S30)는 이와 같이 정리된 콘트리트층(10)의 상부에 프라이머(20)를 도포하는 단계로서, 폴리우레탄(polyurethane) 25∼35중량부, 크실렌(xylene) 35∼45중량부, 이소시아네이트(isocyanate) 15∼25중량부, 희석제 10∼15중량부를 혼합하여 0.2∼0.4㎏/㎡의 양으로 붓이나 롤러를 사용하여 도포한다.

이와 같이 프라이머(20)의 각각 성분의 혼합비율은 다음과 같은 이유에 의해 결정된다.

폴리우레탄(polyurethane)은 프라이머(20)의 주성분으로서, 25중량부 보다 작으면 콘크리트층(10)과의 접착력이 미약하고, 35중량부 보다 많으면 농도가 진해져 도포에 어려움이 있다.

크실렌(xylene)은 휘발성의 용제로서 35중량부 보다 작으면 용제의 작용이 미역하고, 45중량부 보다 많으면 묽게 되어 작업성이 떨어진다.

이소시아네이트(isocyanate)는 접착제의 역할을 하며 15중량부 보다 작으면 접착력이 미약하게 되며, 15중량부 보다 많으면 비용이 증가하게 된다.

희석제는 10중량부 보다 작으면 희석이 미약하게 되고, 15중량부 보다 많으면 희석은 잘 이루어지나 묽게 되어 작업성이 떨어진다.

프라이머(20)의 사용량은 0.2㎏/㎡ 보다 적으면 접착력이 미약하게 되고, 0.4㎏/㎡ 보다 많으면 도포작업시간과 건조시간이 과다하게 소요된다. 특히 교량의 형태에 따라 교량상판은 프라이머 0.2㎏/㎡의 양을 도포하고, 강상판은 프라이머 0.2∼0.4㎏/㎡의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

따라서, 이러한 프라이머(20)에 의하면 콘트리트층(10)과의 접착력 및 방수체(30)와의 접착력을 향상시켜 교량상판과 방수층 사이의 접착력이 향상될 뿐만 아니라 도포작업도 용이하게 된다.

방수제 도포단계(S40)는 도포된 프라이머(20)의 상부에 방수제(30)를 도포하는 단계로서, 폴리우레탄 40∼45중량부, 경탄 35∼45중량부, 안료 3∼5중량부, 소포제 0.2∼0.3중량부, 레벨링제 0.3∼0.5중량부, 침전방지제 1∼1.5중량부를 혼합하여 1.1∼1.3㎏/㎡의 양으로 도포한다.

이와 같이 방수제(30)의 각각 성분의 혼합비율은 다음과 같은 이유에 의해 결정된다.

폴레우레탄은 방수제(30)의 주성분으로서, 40중량부 보다 작으면 방수효과가 미미하고, 45중량부 보다 많으면 희석이 용이하지 않게 된다.

경탄은 석재를 가열한 후 분쇄한 석재분말로서, 35중량부 보다 작으면 강도의 증가가 미약하게 되고, 45중량부 보다 많으면 방수력이 저하되어 우수가 침투할 수 있게 된다.

안료는 3중량부 보다 작으면 착색효과가 미미하고, 5중량부 보다 많으면 변색의 우려가 있게 된다.

소포제는 유해한 기포를 제거하기 위해 사용되는 첨가제로서, 0.2중량부 보다 작으면 기포제거의 효과가 미미하고, 0.3중량부 보다 많으면 기포제거의 효과는 우수하나 비용이 증가하게 된다.

레벨링제는 방수제의 평활성을 향상시키기 위해 첨가되는 레벨러(leveler)로서, 0.3중량부 보다 작으면 평활성 효과가 미미하고, 0.5중량부 보다 많으면 평활성은 우수하나 비용이 증가하게 된다.

침전방지제는 화학반응을 통해서 응집을 방지하거나 침전을 용해하거나 침전하지 않는 다른 물질로 바꾸기 위한 첨가제로서, 1중량부 보다 작으면 침전방지 효과가 미미하고, 1.5중량부 보다 많으면 침전방지 효과의 상승이 미미하게 된다.

방수제(30)의 사용량은 1.1㎏/㎡ 보다 적으면 접착력이 미약하고 방수효과가 저하되며, 1.3㎏/㎡ 보다 많으면 도포작업시간과 건조시간이 과다하게 소요된다. 특히 교량의 형태에 따라 교량상판이나 강상판에는 방수제 1.2㎏/㎡의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

따라서, 이러한 방수층(30)에 의하면, 내약품성 및 내수성이 향상되고, 신율도 향상되어 교량의 진동시에도 손상이 되지 않을 뿐만 아니라 내열성, 내한성이 향상된다.

논슬립 방수제 도포단계(S50)는 도포된 방수제(30)의 상부에 논슬립 방수제(40)를 도포하는 단계로서, 폴리우레탄 35∼45중량부, 규사 15∼25중량부, 안료 5∼10중량부, 소포제 0.2∼0.5중량부, 희석제 25∼35중량부, 레벨링제 0.5∼0.8중량부를 혼합하여 0.5∼0.7㎏/㎡의 양으로 도포한다.

이와 같이 논슬립 방수제(40)의 각각 성분의 혼합비율은 다음과 같은 이유에 의해 결정된다.

폴리우레탄은 논슬립 방수제(40)의 주성분 중 하나로서, 35중량부 보다 작으면 논슬립 효과가 미미하고, 45중량부 보다 많으면 희석이 어려워 도포가 어렵게 된다.

규사(silica)는 논슬립 방수제(40)의 주성분 중 다른 하나로서, 15중량부 보다 작으면 논슬립 효과가 미미하고, 25중량부 보다 많으면 방수층의 거칠기가 불량하게 되는 문제가 있다.

안료는 5중량부 보다 작으면 착색효과가 미미하고, 10중량부 보다 많으면 변색의 우려가 있게 된다.

소포제는 유해한 기포를 제거하기 위해 사용되는 첨가제로서, 0.2중량부 보다 작으면 기포제거의 효과가 미미하고, 0.5중량부 보다 많으면 기포제거의 효과는 우수하나 비용이 증가하게 된다.

희석제는 25중량부 보다 작으면 희석이 미약하게 되고, 35중량부 보다 많으면 희석은 잘 이루어지나 묽게 되어 작업성이 떨어진다.

레벨링제는 논슬립 방수제의 평활성을 향상시키기 위해 첨가되는 레벨러(leveler)로서, 0.5중량부 보다 작으면 평활성 효과가 미미하고, 0.8중량부 보다 많으면 평활성은 우수하나 비용이 증가하게 된다.

논슬립 방수제(40)의 사용량은 0.5㎏/㎡ 보다 작으면 접착력이 미약하고 논슬립 효과가 저하되며, 0.7㎏/㎡ 보다 많으면 도포작업시간과 건조시간이 과다하게 소요된다. 특히 교량의 형태에 따라 교량상판이나 강상판에는 논슬립 방수제 0.6㎏/㎡의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

따라서, 이와 같은 논슬립 방수제(40)에 의하면, 방수층의 강도가 향상되므로, 논슬립 방수제(40)의 상부에 아스콘이나 몰탈과 같은 포장재(50)의 포장시 방수층의 파손이나 미끄럼을 방지할 수 있게 된다.

아스콘이나 몰탈 포장단계(S60)는 도포된 논슬립 방수제(40)의 상부에 아스콘(ascon : asphalt concrete의 약칭)이나 몰탈(mortar) 등과 같은 포장재(50)를 포장하는 단계이다.

또한, 포장재(50)의 포장단계는 프라이머(20), 방수제(30) 및 논슬립 방수제(40)가 충분히 건조된 후에 이루어져야 하므로, 논슬립 방수제(40)의 도포후 24시간 동안 건조시킨 후 진행하는 것이 바람직하다.

특히, 본 실시예의 방수층은 폴리우레탄 수지 및 실리카(silica)를 주원료로 해서 각종 화학 첨가제 약품와 수지를 첨가하여 콘크리트나 강판과의 접착시 강력한 접착력과 인장력을 나타내고, 내화학성 및 내한성이 향상된 방수층을 형성함으로써, 교량상판의 방수처리 뿐만 아니라 지하실 외벽의 방수처리, 건물 옥상의 방수처리, 주차장 슬라브의 방수처리 등에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 콘크리트층과 포장재 사이의 접착력과 인장력을 향상시키고 내충격성 및 내화학성이 향상된 방수층을 형성할 수 있고, 콘크리트층과의 접착력이 향상되고 내약품성 및 내수성이 향상되고, 신축성이 향상되어 교량의 진동시에도 손상이 되지 않을 뿐만 아니라 내열성, 내한성이 향상되고, 포장재의 포장시 방수층의 파손이나 미끄럼을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 콘크리트층 20: 프라이머
30: 방수제 40: 논슬립 방수제
50: 포장재

Claims (5)

1. 교량상판의 콘크리트층에 부착된 이물질을 제거하고 평탄화하는 교량상판 정리단계:
   상기 정리된 콘트리트층의 상부에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
   상기 도포된 프라이머의 상부에 방수제를 도포하는 방수제 도포단계;
   상기 도포된 방수제의 상부에 논슬립 방수제를 도포하는 논슬립 방수제 도포단계; 및
   상기 도포된 논슬립 방수제의 상부에 아스콘이나 몰탈을 포장하는 포장재 포장단계;를 포함하고,
   상기 논슬립 방수제 도포단계는, 폴리우레탄 35∼45중량부, 규사 15∼25중량부, 안료 5∼10중량부, 소포제 0.2∼0.5중량부, 희석제 25∼35중량부, 레벨링제 0.5∼0.8중량부를 혼합하여 0.5∼0.7㎏/㎡의 양으로 도포하는 것을 특징으로 하는 교량상판의 방수처리방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 교량상판 정리단계는, 상기 콘크리트층에 부착된 레이턴스를 쇼트블라스트로 제거하는 면처리 단계와, 상기 콘크리트층에 형성된 패인부위와 벌집부위를 충전하여 표면을 평탄화하는 평탄화 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량상판의 방수처리방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 프라이머 도포단계는, 폴리우레탄 25∼35중량부, 크실렌 35∼45중량부, 이소시네이트 15∼25중량부, 희석제 10∼15중량부를 혼합하여 0.2∼0.4㎏/㎡의 양으로 도포하는 것을 특징으로 하는 교량상판의 방수처리방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 방수제 도포단계는, 폴리우레탄 40∼45중량부, 경탄 35∼45중량부, 안료 3∼5중량부, 소포제 0.2∼0.3중량부, 레벨링제 0.3∼0.5중량부, 침전방지제 1∼1.5중량부를 혼합하여 1.1∼1.3㎏/㎡의 양으로 도포하는 것을 특징으로 하는 교량상판의 방수처리방법.
5. 삭제

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