KR101028144B1

KR101028144B1 - 교량 표면 방수 공법

Info

Publication number: KR101028144B1
Application number: KR1020080075361A
Authority: KR
Inventors: 한경희
Original assignee: 한경희
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2011-04-08
Also published as: KR20100013722A

Abstract

본 발명은 교량 표면 방수 공법에 관한 것으로, 가열 공정과 같이 불필요한 공정없이 교량 상판을 보수하여 공기를 단축하고 방수 및 강도를 보강함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법은, 교량 상판 슬래브의 표면을 정리한 후 우레탄 프라이머를 도포하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 형성된 우레탄 프라이머 도포층 위에 그물망 또는 부직포를 시공하는 제2단계와; 상기 제2단계의 그물망 또는 부직포 위에 전체 100중량%에 대하여 우레탄 합성수지 30 내지 35중량%, 석탄 타르 50 내지 55중량%, 시멘트 4 내지 6중량%, 석분 4 내지 6중량%, 물 1 내지 3중량%가 혼합되어 이루어진 방수제를 포설하여 방수층을 형성하는 제3단계와; 상기 제3단계에 의해 형성된 방수층 위에 상기의 방수제를 0.5mm 두께로 도포하고 규사를 포설하는 제4단계와; 그리고, 상기 제4단계에 의해 포설된 강도보강층 위에 아스콘을 포설하여 포장하는 제5단계를 포함하여 이루어진다.

교량, 상판, 보수, 방수, 우레탄

Description

교량 표면 방수 공법{CONSTRUCTING METHOD FOR WATERPROOFING BRIDGE SURFACE}

본 발명은 교량 표면 방수 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 슬래브 표면이 손상되어 누수로 인한 방수층을 보수하는 경우 우레탄 합성수지와 석탄 타르 및 시멘트를 혼합한 방수제를 포설하여 아스팔트 소성 변형 및 온도에 따른 교량 슬래브의 수축 팽창으로 인한 방수층의 파손으로 누수를 예방하고 작업성을 향상하여 공기를 단축할 수 있으며 별도의 방수제 포설장비와 많은 작업원이 필요없고 교량 상판의 내수성 및 아스콘과의 접착강도를 보강할 수 있는 교량 표면 방수 공법에 관한 것이다.

일반적으로 교량 및 고가도로 상판이 오래되면 빗물 침투와 누적된 교통 하중으로 상판의 아스팔트와 콘크리트 재료간 결합력이 저하되고 온도변화에 의한 콘크리트의 건조 수축으로 물의 체적변화에 따라 공극 균열이 발생되며, 시간이 지남에 따라 그러한 균열이 확대되어 교면의 콘크리트강도 저하 및 수명 저하가 초래된 다.

또 교량이나 고가도로의 강판이나 콘크리트의 상판 구조물 위에 아스팔트가 도포되는 경우, 차량이 통과함에 따라 그 자체 하중 및 충격에 의해 상판이 휘어지고 진동이 발생되어 아스팔트에 미세한 균열이 발생되어 아스팔트와 상판이 분리되게 되며, 우수나 결로수 등이 아스팔트의 공극 균열 부위와 노견부위, 중앙분리대 및 조인트 부위의 틈새를 통해 상판으로 침투하게 되며, 이에 따라 상판의 균열을 촉진시키게 되고 그 속의 철근이나 구조물 자체 또는 강판을 부식시켜 구조물의 수명 단축 및 붕괴의 위험을 초래한다.

따라서, 건축물은 물론 교량과 고가도로 등의 구조물 상면에 완벽한 방수 시공을 해야 한다.

종래 알려진 교면에 대한 방수공법으로는 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 포트홀현상과 방수층의 기포가 발생하는 핀홀 현상 발생 및 두께 불량 등의 문제점이 있었다.

또 중심보강재와 고무화아스팔트를 주원료로 하여 시트 형태로 미리 제조되어 방수 바닥층 위로 제공되는 시트 방수공법의 경우, 시트방수의 최대 약점인 인접 시트들간 이음부의 수밀성 부족이 문제였으며, 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 개발되었는데, 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.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 특허 제0377431호 구스계 재료 및 유리섬유 메쉬를 이용한 콘크리트 교량 표면 상부 방수공법이 있다.

전술한 종래 기술은 교량상판에 먼지와 불순물을 제거한 후 0.3kg/m2 의 프라이머를 시공함과 동시에 6×9mm의 유리섬유 매쉬를 0.08kg의 중량으로 시공하고 그 상단에 가소제, 충진제 및 폴리머가 첨가되고 32-38%의 아스팔트로 구성된 도막 방수제 구스를 200-220℃의 온도로 가열하여 5-7kg/m 2 의 양으로 포설 시공하여 3-5mm의 규사를 2kg/m2 살포하고 아스팔트(30)를 포설시켜서 교면을 방수처리 할 수 있게 한 것이다.

이와 같은 구성에 의하여, 도막 방수제 구스가 고온의 유동상태로 포설되어 공극이 없고 수밀성이 확보되어 표면으로부터 수분과 제설, 염화물 및 분비물 등이 포장제에 침투하지 못하므로 내구성이 우수하고 일반 아스팔트 콘크리트에 비해 필 러 비투멘(Filler bitumen)에 의한 응집력이 강하므로 내마모성, 내충격성 및 요성이 좋고 시공시 표면이 식지 않은 동안에 슬래그(Slag)를 살포하여 이것이 포장제와 일체로 되어 미끄럼에 대한 저항성이 크게 할 수 있고 고온의 액으로 포설하여 요철부에 침투부착으로 인한 접착성이 좋은 등의 효과가 있다 하지만, 도막 방수제 구스를 반드시 200 내지 220도에서 끓여서 포설하여야 하기 때문에 가열공정이 필요하므로 시공성이 나쁘고 공기가 길어지는 문제점이 있으며, 아스콘 공장에서 출하되는 아스콘의 온도가 190 내지 220도로 출하되어 교면에 포설되므로 아스콘의 열로 인해 기 타설된 도막 방수제 구스가 녹아 아스콘과 희석되어 방수층이 파괴되고 접착강도가 약하며 규사와 방수제를 동시에 포설하므로 방수층과 규사사이에 미세한 공극이 발생하여 누수의 원인이 되고 교량을 통과하는 차량의 동적하중에 의해 파손이 쉽게 이루어지는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교량 상판에 물이 침투하지 않도록 내수성을 향상함과 아울러 교량을 통과하는 차량의 동적하중에 의한 손상을 막을 수 있으며 가열 공정없이 재료를 포설하는 작업에 의해 보수공정을 수행함으로써 작업성을 향상할 수 있는 교량 표면 방수 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법은, 교량 상판 슬래브의 표면을 정리한 후 우레탄 프라이머를 도포하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 형성된 우레탄 프라이머 도포층 위에 그물망을 시공하는 제2단계와; 상기 제2단계의 그물망 위에 전체 100중량%에 대하여 우레탄 합성수지 30 내지 35중량%, 석탄 타르 50 내지 55중량%, 시멘트 4 내지 6중량%, 석분 4 내지 6중량%, 물 1 내지 3중량%가 혼합되어 이루어진 방수제를 포설하여 방수층을 형성하는 제3단계와; 상기 제3단계에 의해 형성된 방수층 위에 우레탄 합성수지와 규사를 포설하는 제4단계와; 그리고, 상기 제4단계에 의해 포설된 강도보강층 위에 아스콘을 포설하여 포장하는 제5단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법에 의하면, 우레탄 합성수지와 석탄 타르 및 시멘트가 혼합된 강도보강제로 이루어진 방수층을 교량 상판에 형성하며, 방수층은 상기 재료들을 단순히 혼합한 후 포설하는 작업에 의해 형성되어 가열공정이 없으므로 보수 작업성을 향상할 수 있다.

그리고, 규사를 방수층 내부에 삽입하여 층간의 박리를 막고 방수층과 함께 교량의 전체적인 강도를 보강하여 차량으로부터 동적하중이 전가되어도 교량 노면의 손상이 최소화되므로 유지보수비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1 내지 도 3에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법은 다음과 같다.

(S10) 접착층 형성.

콘크리트로 이루어진 교량 상판 슬래브(1)의 상면을 보수하기 위하여 교량 상판 슬래브(1)의 표면에 있는 이물질 등을 제거하여 교량 상판 슬래브(1)와 우레탄 프라이머층(접착층을 말함)(2)간의 들뜸을 방지한다. 교량 상판 슬래브(1)의 청소가 완료되면 교량 상판 슬래브(1) 위에 우레탄 프라이머를 도포하여 우레탄 프라이머층(2)을 형성한다. 상기 우레탄 프라이머는 교량 상판 슬래브(1)에 침투하여 교량 상판 슬래브(1) 위에 형성되는 보수층(10)과 교량 상판 슬래브(1)의 접착력 증가하며, 이 도포 두께는 교량 상판 슬래브(1)와 보수층(10)의 조건에 따라 달라질 수 있는 것이므로 구체적인 수치로 한정되지는 않는다.

(S20) 그물망 설치.

우레탄 프라이머층(2) 위에 그물망(3)을 설치한다. 그물망(3)은 강도보강제와 우레탄 프라이머층(2)의 결속 증대를 위한 것으로, 유리섬유망 등이 사용될 수 있고, 부직포가 대신 사용될 수도 있다.

(S30) 방수층 형성.

상기 방수제는 우레탄 합성수지, 석탄 타르, 시멘트, 석분 및 물이 혼합되어 이루어진다.

우레탄 합성수지는 교량 노면의 우수가 교량 상판 슬래브(1)에 침투하지 않 도록 방수 기능을 수행한다.

석탄 타르는 석탄을 건류할 때 생기는 기름 상태의 끈끈한 검은 액체로서 우레탄 합성수지의 연성화를 유도하여 시멘트와의 혼합이 잘되도록 유도한다.

시멘트는 방수층(4)의 강도 보강을 위하여 사용되며, 보통시멘트, 포틀랜드 시멘트 등이 사용될 수 있고, 석분은 강도보강을 위하여 혼합된다.

이와 같은 기능에 따라 방수제는 전체 100중량%에 대하여 우레탄 합성수지 30 내지 35중량%, 석탄 타르 50 내지 55중량%, 시멘트 4 내지 6중량%, 석분 4 내지 6중량%, 물 1 내지 3중량%가 혼합되어 이루어지며, 각각의 혼합비율은 다음과 같은 이유에 의해 결정된다.

우레탄 합성수지가 30중량%이하이면 방수 능력이 약하고 35중량%이상이면 기타 다른 재료 예를 들어 시멘트의 혼합비가 작아져 강도 보강효과가 떨어지고 방수력에 큰 차이가 없다.

석탄 타르는 50중량%이하이면 우레탄 합성수지와 시멘트의 유동성을 확보하지 못하여 혼합이 약하며, 55중량%이상이면 우레탄 합성수지와 시멘트의 유동성에 큰 차이가 없다.

시멘트는 4중량%이하이면 강도 증강이 약하고 6중량%이상이면 방수력이 저하되어 우수가 침투할 수 있다.

석분의 혼합비도 시멘트의 혼합비와 같은 이유로 결정된 것이며, 이때, 시멘트와 석분은 총량에서 적절히 조절될 수 있다.

물은 시멘트와 재료들을 혼합 및 반죽하기 위한 것으로, 1중량%이하이면 시 멘트와 재료들의 혼합 및 반죽이 어려우며, 3중량%이상이면 시멘트와 재료 혼합물이 묽어 작업성이 떨어진다.

이와 같은 조성의 방수제를 그물망(3) 위에 포설하여 방수층(4)을 형성한다.

방수층(4)의 포설 두께는 교량 상판의 구조 등에 따라 달라질 수 있는 것이므로 구체적인 수치로 한정하지는 않는다.

(S40) 강도보강층 형성.

방수층(4) 위에 우레탄 합성수지를 포설하여 강도보강층(5)을 형성한다.

우레탄 합성수지를 포설할 때 우레탄 합성수지가 경화되기 전에 규사(6)를 포설하여 강도보강층(5)의 강도를 보강한다. 규사(6)를 우레탄 합성수지가 경화된 후에 포설하면 규사(6)들 사이의 공극에 의해 박리가 일어날 수 있으며, 본 발명에서는 우레탄 합성수지가 경화되기 전에 규사(6)를 살포하여 강도보강층(5)을 아스콘의 열로부터 차단함과 아울러 방수층과 아스콘의 접착력 증가로 아스콘의 소성변형 및 포트홀 현상을 방지할 수 있다. 우레탄 합성수지의 포설 및 규사(6)의 살포 후 규사(6)가 우레탄 합성수지 안에 삽입되도록 롤러 등으로 다짐을 할 수 있다.

규사(6)는 강도보강층(5) 내부에 삽입되면서 후술하는 아스콘 포장층(7)보다 돌출되지 않는 크기로 이루어진다.

(S50) 포장.

강도보강층(5)의 우레탄 합성수지가 경화되면 아스콘을 포설하여 교량 상면에 아스콘 포장층(7)을 형성한다.

이와 같은 공법에 의해 시공된 교량 상판은 도 2와 도 3에 도시된 것처럼, 교량 상판 슬래브(1)와 보수층(10)으로 이루어진다.

본 발명에 의해 시공된 교량 상판에 따르면, 교량 노면을 따라 흐르는 우수가 아스콘 포장층(7)에 침투하더라도 강도보강층(5)에 의해 더 이상의 침투를 막을 수 있고, 일부 물이 침투하더라도 방수층(4)의 우레탄 합성수지에 의해 교량 상판 슬래브(1)측으로는 침투하지 못하여 물에 의한 교량의 변형과 손상을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법의 공정도.

도 2와 도 3은 본 발명에 의한 교량 표면 방수 공법에 의해 시공된 교량 상판의 구조를 보인 단면도 및 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 교량 상판 슬래브, 2 : 우레탄 프라이머층

3 : 그물망, 4 : 방수층

5 : 강도보강층 6 : 규사,

7 : 아스콘 포장층, 10 : 보수층,

Claims

교량 상판 슬래브의 표면을 정리한 후 우레탄 프라이머를 도포하는 제1단계와;

상기 제1단계에 의해 형성된 우레탄 프라이머 도포층 위에 그물망을 시공하는 제2단계와;

상기 제2단계의 그물망 위에 전체 100중량%에 대하여 우레탄 합성수지 30 내지 35중량%, 석탄 타르 50 내지 55중량%, 시멘트 4 내지 6중량%, 석분 4 내지 6중량%, 물 1 내지 3중량%가 혼합되어 이루어진 방수제를 포설하여 방수층을 형성하는 제3단계와;

상기 제3단계에 의해 형성된 방수층 위에 우레탄 합성수지와 규사를 포설하여 강도보강층을 형성하는 제4단계와; 그리고,

상기 제4단계에 의해 포설된 강도보강층 위에 아스콘을 포설하여 포장하는 제5단계를 포함하고,

상기 제4단계에서는 상기 제3단계에 의해 형성된 방수층 상부에 우레탄 합성수지를 도포한 후, 상기 우레탄 합성수지의 경화 전에 상기 규사를 상기 우레탄 합성수지에 삽입되도록 살포하여 강도보강층을 형성하는 것을 특징으로 하는 교량 표면 방수 공법.
삭제