KR101115422B1 - 내수내근 개질아스팔트 조성물 및 이를 이용한 내수내근공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산화개질아스팔트 30~56중량%; 고무개질제 1~8중량%; 가소제 20~40중량%; 광물질 안정제 20~40중량%; 식물성 섬유 안정제 2~8중량%; 2-(4-chloro-2methylphenoxy)-propionic acid polyglycol ester mixture of R+S enantiomer, 또는 2-(4chloro-2-methyl phenoxy)-propionicacid octyl ester에 의해 형성된 내근첨가제 0.3~5 중량%;를 포함하는 내수내근 개질아스팔트 조성물을 제시함으로써, 옥상녹화 시스템을 구현하면서도 건축물의 내구성을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

Description

내수내근 개질아스팔트 조성물 및 이를 이용한 내수내근공법{MODIFIED ASPHALT COPOSITION FOR ROOT RESISTANCE AND CONSTRUCTION METHOD FOR ROOT RESISTANCE STRUCTURE USING THE SAME}

본 발명은 건축 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 옥상 등의 내수 및 내근(防根)을 위한 아스팔트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 도심지의 사막화, 열대화, 생태 공간의 파괴로 인한 도시 환경 문제가 크게 대두되면서 이를 위한 개선책, 환경 기술 개발의 일환으로 도심지 건축물 옥상 녹화 사업이 활발히 전개되고 있다.

옥상녹화는 도시의 생태적인 문제해결과 에너지 절약을 동시에 만족시킬 수 있는 대안으로, 녹지공간이 부족한 도심에 버려져 있는 옥상공간을 활용하는데 그 목적이 있다.

그러나 기존의 옥상 공간을 이용하는 경우에 새로운 식재 조경 시설이 옥상 지붕에 설치됨으로써 구조적 안전성 문제가 우려되고 있다.

그 중 가장 심각히 대두되고 있는 사항이 누수문제의 근본적 해결이다.

현재까지 녹화시스템은 다양한 옥상녹화의 요구사항을 체계적으로 뒷받침할 만한 기술적 검증과정(하중누수)의 부재(不在)로 큰 성과를 거두지 못하였다.

이로 인해 국내 건축물의 옥상녹화를 위한 내수재료공법의 범위는 매우 한정되어 있었다.

국내에서는 옥상녹화사업의 정부지원체계가 마련되어 있음에 불구하고 옥상녹화시스템의 각 요소별 기술지원 미비로 인해 옥상녹화사업의 활성화가 다소 지연되고 있는 실정이다.

특히 옥상녹화시스템에 있어 내수는 기본적으로 갖추어야할 사항으로 지적되고 있으나, 건축주나 관련업계에서 안일하게 취급되고 있는 불성실함이 큰 문제로 지적되고 있다.

또한 일반적으로 적용되고 있는 옥상내수공법 중에서 우수하다고 판단되는 내수공법을 그대로 적용하고 있으나, 이는 옥상녹화라는 특별한 환경요소가 적용되는데 있어서 적합하지 않은 사례이며, 반드시 실험적 검증과정을 거쳐 향후 발생된 문제점을 미연에 방지해야하는 커다란 과제를 안고 있다.

이와 같이 지금까지의 옥상녹화를 위한 내수공사는 중요한 공사로 인식되지 못한 탓에 학계 및 업계에서도 기술개발을 위한 연구투자나, 개선하고자 하는 노력이 비교적 적어 시공기술의 낙후, 품질 및 공사관리의 후진성을 여전히 탈피하지 못하고 있는 실정이다.

그러나 옥상녹화에 있어서 내수는 단순히 물을 막아내는 기술이 아닌 건축물의 내구성까지도 책임을 질 수 있는 내수설계 및 시공법 개선이 절실히 요구되고 있다.

따라서 옥상녹화의 특성에 맞는 재료 및 공법이 도입되었을 때만이 다양한 옥상녹화시스템의 지원을 확대시킬 수 있다는 점을 감안하여, 이는 건물의 장기적인 내구성 확보와 유지관리를 통해 경제적인 가치를 극대화하는데 있어서 중요한 조건이 될 것이다.

또한 현재의 건축물이나 토목구조물에 노출 또는 비노출 방수시공을 한 후 옥상녹화를 시행하는 것과 달리, 시간이 지남에 따라 방수시공면 또는 보호마감층 위에 저절로 식물들이 생겨 자라면서 식물뿌리에 의해 방수층이 파괴되어 내구성을 저하시키는 경향이 있다.

이런 식물뿌리들은 오랜시간동안 서서히 진행되기 때문에 대부분의 공사에서 간과하는 경향이 있으나 장기적인 측면에서 검토할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 옥상녹화 시스템을 구현하면서도 건축물의 내구성을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물 및 그 제조방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 산화개질아스팔트 30~56중량%; 고무개질제 1~8중량%; 가소제 20~40중량%; 광물질 안정제 20~40중량%; 식물성 섬유 안정제 2~8중량%; 2-(4chloro-2-methyl phenoxy)-propionicacid octyl ester에 의해 형성된 내근첨가제 0.3~5 중량%;를 포함하는 내수내근 개질아스팔트 조성물을 제시한다.

상기 고무개질제는 SBS(Styrene Butadiene Styrene)계 고무, SB(Styrene Butadiene)계 고무, SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene)계 고무, SIS(Styrene Isoprene Styrene)계 고무, BR(Butyl Rubber)계 고무 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 가소제는 프로세스 오일(Process oil) 또는 하이드로카본계 용제(Hydrocarbon Solvent)에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 광물질 안정제는 해포석(Sepiolite), 플라이 애쉬(Fly Ash), 탄산칼슘, 벤토나이트 분말 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 내수내근 개질아스팔트 조성물의 제조방법으로서, 1) 탱크에 가소제를 교반하는 단계; 2) 상기 탱크에 상기 고무개질제를 투입하고, 상기 고무개질제가 용해될 때까지 교반하는 단계; 3) 140~180℃의 온도로 유지된 상기 산화개질아스팔트를 상기 탱크에 투입하여 교반하는 단계; 4) 상기 탱크에 광물질 안정제를 투입하고 교반하는 단계; 5) 상기 탱크에 상기 내근첨가제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반하는 단계; 6) 상기 탱크에 상기 식물성 섬유안정제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물의 제조방법을 함께 제시한다.

상기 6) 단계 이후, 7) 상기 6) 단계의 교반속도에 비해 더 높은 교반속도로 교반하고, 필요한 경우 가소제를 일부 보정하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 콘크리트 구조물(1)의 표면에 상기 내수내근 개질아스팔트 조성물을 도포하여 도포층(10)을 형성하는 단계; 상기 도포층(10)의 외부에 시트를 부착하여 시트층(20)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내수내근공법을 함께 제시한다.

상기 시트는 합성고분자계 시트, 개질아스팔트계 시트를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 옥상녹화 시스템을 구현하면서도 건축물의 내구성을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물 및 그 제조방법을 제시한다.

도 1은 본 발명에 의한 공법의 일실시예를 설명하기 위한 구성도.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물은 기본적으로, 산화개질아스팔트 30~56중량%; 고무개질제 1~8중량%; 가소제 20~40중량%; 광물질 안정제 20~40중량%; 식물성 섬유 안정제 2~8중량%; 2-(4chloro-2-methyl phenoxy)-propionicacid octyl ester에 의해 형성된 내근첨가제 0.3~5 중량%;를 포함하여 구성된다.

산화개질아스팔트는 석유아스팔트를 공기에 의한 산화반응 및 중,축합 반응에 의해 탄성력이 큰 아스팔트로 만든 것으로, 내열성이 우수하며 충격 저항력이 강하고 감온성이 적다.

고무개질제는 기능성 첨가제가 함유된 개질제로서 점성질 개질아스팔트의 물성을 유지하고 개질효과를 최대로 할 수 있다.

이러한 고무개질제는 SBS(Styrene Butadiene Styrene)계 고무, SB(Styrene Butadiene)계 고무, SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene)계 고무, SIS(Styrene Isoprene Styrene)계 고무, BR(Butyl Rubber)계 고무 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 사용할 수 있다.

가소제는 프로세스 오일(Process oil) 또는 하이드로카본계 용제(Hydrocarbon Solvent)를 사용할 수 있으며, 상온에서 시공이 가능하도록 안정된 점성질을 유지하는 역할을 한다.

광물질 안정제는 저장안정성과 흐름성 개선을 위하여 사용되는 것으로, 해포석(Sepiolite), 플라이 애쉬(Fly Ash), 탄산칼슘, 벤토나이트 분말 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 사용할 수 있다.

식물성 섬유 안정제는 재활용 식물성 섬유 첨가제로서 점성 및 흐름성 개선을 위해 사용한다.

이는 식물성 재료로서 환경에 무해하며 각 조성물을 물리적으로 연결하여 제품의 물성 개선효과를 볼 수 있다.

각 조성물 간의 결합력을 크게 하여 흘러내림에 대한 저항성을 증대하고, 높은 온도(80℃)에서의 제품의 열안정성을 유지시키는데 효과가 있으며, 저온(-15℃)에서의 굴곡성능을 향상시켜 도포 후 크랙의 발생을 억제하는 효과가 있다.

2-(4chloro-2-methyl phenoxy)-propionicacid octyl ester(CAS NO. 66423-13-0, 밀도 1.052g/㎤, 끓는 점 401.6℃(760mmHg))는 오일 형태를 취하고 있으며, 루핑펠트, 실란트, 절열체, 아스팔트 혼합물 등에서 내근성능을 나타내고, 특히 내후 성능이 좋으며 이 같은 성질을 오랫동안 유지할 수 있도록 해준다.

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위 내근첨가제는 개질 아스팔트의 기본 물성은 변화시키지 않고 내근성을 부여하므로, 기존의 내수 기능 및 탄성 등은 유지함에 더하여 내근 기능을 추가한다는 특징을 갖는다.

옥상이나 지하 등의 방수 시공면에 방수층을 형성한 후 방수층이 오랜기간 제기능을 발휘하기 위해서는 방수층에 손상이 없어야 하는데, 실제로 방수를 실시한 후 되메우기나 마감재로 마감한 후에 식물들을 식재하거나 저절로 마감면에 식물들이 기생하게 됨으로서 그 뿌리들에 의한 방수층의 손상이 예상된다.

그래서 내근첨가제를 첨가하여 방수층을 형성하게 되면 방수층의 내구성이 향상되어 방수성 유지에 도움이 된다.

본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물의 제조방법은 다음과 같다.

1) 탱크에 가소제를 투입하여 교반한다.

2) 탱크에 고무개질제를 투입하고, 상기 고무개질제가 용해될 때까지 약 18시간 정도 교반한다.

3) 140~180℃의 온도로 유지된 산화개질아스팔트를 탱크에 투입하여 교반한다.

4) 위 3)단계를 약 5분간 진행한 후, 탱크에 광물질 안정제를 투입하고 교반한다.

5) 위 4)단계를 약 5분간 진행한 후, 탱크에 내근첨가제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반한다.

6) 위 5)단계를 약 5분간 진행한 후, 탱크에 식물성 섬유안정제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반한다.

7) 30분~1시간 정도 위 6) 단계의 교반속도에 비해 더 높은 교반속도로 교반하고, 필요한 경우 가소제를 일부 보정하여 도포(포장)한다.

표 1은 본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물의 품질(물성)의 시험방법, 이에 따른 실험결과 및 품질기준과 비교한 내용을 나타낸 것이다.

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물은 모든 품질기준을 상회하는 물성을 나타냈으며, 특히 점성이 커 흘러내림이 전혀 없으므로(위 표의 흘러내림저항성 참조), 경사면에 대한 시공이 용이하고 안정적이라는 효과를 추가로 얻도록 한다.

즉, 본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물은 이와 같이 점성질을 유지하므로 시공면에 크랙이 발생하더라도 이를 메워 안정적인 구조를 형성할 수 있다는 장점이 있다(크랙 추종성).

한편, 내수내근 개질아스팔트 조성물에 포함되는 가소제는 휘발성을 가진 물질이므로, 시공면에 시공하여 장시간 외부 노출할 경우 가소제가 휘발되고 제품이 굳어져서 제기능을 발휘하지 못하는 경우가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는, 콘크리트 구조물(1)의 표면에 상술한 내수내근 개질아스팔트 조성물을 도포하여 도포층(10)을 형성한 후, 추가로 도포층(10)의 외부에 시트를 부착하여 시트층(20)을 형성함으로써 도포층(10)을 보호하도록 하는 것이 바람직하다(도 1).

이러한 시트에는 노출용 또는 비노출용의 합성고분자계 시트, 개질아스팔트계 시트 등의 방수시트를 사용하면 된다.

이러한 시트층(20)은 도포층(10)과 외부환경을 완전히 차단시켜, 내수내근 개질아스팔트 조성물의 고유성능인 점성질을 유지할 수 있도록 하므로, 장기간에 걸쳐 우수한 효과를 얻도록 한다.

또한 시트층(20)은 이러한 보호층의 기능뿐만 아니라, 도포층(10)이 가지지 못한 인장강도와 신장율 등의 약점을 보완하여 복합구조의 방수방근층을 형성하므로, 전체적으로 더욱 우수한 성능을 갖도록 한다.

본 발명에 의한 내수내근 개질아스팔트 조성물 및 내수내근공법은 건축물의 옥상 이외에도, 지하주차장, 지하 외벽, 지하차도, 공동구, 통로박스 기타 토목 및 건축구조물의 방수 및 방근(防根)을 위하여 효과적으로 적용될 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 콘크리트 구조물 10 : 도포층
20 : 시트층

Claims (8)

1. 산화개질아스팔트 30~56중량%;
   고무개질제 1~8중량%;
   가소제 20~40중량%;
   광물질 안정제 20~40중량%;
   식물성 섬유 안정제 2~8중량%;
   2-(4chloro-2-methyl phenoxy)-propionicacid octyl ester에 의해 형성된 내근첨가제 0.3~5 중량%;를
   포함하는 내수내근 개질아스팔트 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고무개질제는
   SBS(Styrene Butadiene Styrene)계 고무, SB(Styrene Butadiene)계 고무, SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene)계 고무, SIS(Styrene Isoprene Styrene)계 고무, BR(Butyl Rubber)계 고무 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가소제는
   프로세스 오일(Process oil) 또는 하이드로카본계 용제(Hydrocarbon Solvent)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 광물질 안정제는
   해포석(Sepiolite), 플라이 애쉬(Fly Ash), 탄산칼슘, 벤토나이트 분말 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 내수내근 개질아스팔트 조성물의 제조방법으로서,
   1) 탱크에 가소제를 교반하는 단계;
   2) 상기 탱크에 상기 고무개질제를 투입하고, 상기 고무개질제가 용해될 때까지 교반하는 단계;
   3) 140~180℃의 온도로 유지된 상기 산화개질아스팔트를 상기 탱크에 투입하여 교반하는 단계;
   4) 상기 탱크에 광물질 안정제를 투입하고 교반하는 단계;
   5) 상기 탱크에 상기 내근첨가제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반하는 단계;
   6) 상기 탱크에 상기 식물성 섬유안정제를 투입하고, 90~100℃의 온도를 유지하면서 교반하는 단계;를
   포함하는 것을 특징으로 하는 내수내근 개질아스팔트 조성물의 제조방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 콘크리트 구조물(1)의 표면에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 내수내근 개질아스팔트 조성물을 도포하여 도포층(10)을 형성하는 단계;
   상기 도포층(10)의 외부에 합성고분자계 시트, 개질아스팔트계 시트를 포함하는 시트를 부착하여 시트층(20)을 형성하는 단계;를
   포함하는 것을 특징으로 하는 내수내근공법.

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