KR101147701B1

KR101147701B1 - 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제

Info

Publication number: KR101147701B1
Application number: KR1020120033177A
Authority: KR
Inventors: 최점석; 박진상
Original assignee: (주)케이디 엔지니어링 건축사사무소; 주식회사 세진에스엠씨
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-05-23

Abstract

무기성분에 의해 접착력이 향상됨은 물론 수중 및 습윤 상태에서의 부착성능이 강화되어 고분자수지계 패널 사이에 보다 강력하게 접착되면서도 고분자수지계 패널 사이의 수분침투를 효과적으로 방지할 수 있는 고분자주시계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제가 개시된다.

Description

고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제 {INORGANIC GROUT FOR WATERPROOF CONSTRUCTION USING UNSATURATED RESIN-BASED PANEL}

본 발명은 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고분자수지계 패널의 방수 및 방식 시공 효과를 보다 효과적으로 높일 수 있도록 마련된 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제에 관한 것이다.

정수장이나 배수지 또는 아파트단지 내에 설치되는 대용량의 물저장탱크와 같은 방수설비는 대부분 콘크리트 벽체로 외관을 이루며, 콘크리트벽체의 내부 각 측면과 바닥면 사이의 공간을 통해 물수용공간을 형성하게 된다.

이러한 방수설비는 콘크리트벽체 내면이 상기 물수용공간에 수용되는 물과 직접 접촉하는 구조를 갖게 되는데, 콘크리트의 경우 내수성과 내화학성이 약해 장기간 사용할 경우 쉽게 침식 및 부식되면서 방수설비의 수밀성을 저하시킬 우려가 있다.

따라서 최근에는 이러한 기존 방수설비의 문제점을 해결하기 위해 물수용공간을 형성하는 콘크리트벽체 내면에 방식제를 설치한 방수설비가 등장하고 있다.

방식제 중 대표적인 것으로는 SMC(SHEET MOLDING COMPOUND)패널과 같은 고분자수지계 패널이 있다.

SMC패널의 경우 내수성과 내화학성이 뛰어나므로, 이러한 SMC패널을 물수용공간 내면에 부착하여 마련된 방수설비를 이용하게 되면, 수밀성이 우수하면서도 보다 위생적인 상태로 물을 보관할 수 있게 된다.

이러한 고분자수지계 패널은 접착제를 통해 물수용공간 내면에 부착되며, 고분자수지계 패널이 콘크리트 벽체에 부착된 상태에서 고분자수지계 패널 사이에는 실링을 위한 줄눈제가 충진된다.

한편, 아직까지 상기 줄눈제로는 에폭시수지를 주원료하는 것으로 일반 타일 사이의 실링작업시 사용되는 줄눈제가 그대로 이용되고 있는 형편인데, 에폭시의 경우 습윤한 표면에서의 부착력이 크지 못하고 고분자수지계 패널에 대한 부착력도 부족하기 때문에, 이러한 종래 줄눈제의 경우 물에 노출된 상태에서 쉽게 박리되어 고분자수지계 패널 사이의 실링 성능을 향상시키는데 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공 효과를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있도록 접착능력이 향상된 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제는 방수시공을 위해 콘크리트 벽체에 부착된 고분자수지계 패널 사이를 실링하기 위한 것으로, 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (Diglycidyl ether of bisphenol A) 48 ~ 50 중량%와, 비스 4,하이드록시 시클로헥실 프로판 디글리시딜에테르 (BIS 4,HYDROXY CYCLOHEXYL PROPANE DIGLYCIDYLETHER) 10 ~ 12 중량%와, 실리카 (Silica) 20 ~ 22 중량%와, 모디파이드 벤젠 디메탄아민 어덕트 (Modified Benzene dimethaneamine adduct) 10 ~ 12 중량%와, 모디파이드 폴리아민 어덕트 (Modified Polyamine adduct) 5.6 ~ 5.9중량%와, 3-메타아크릴옥시프로필트리에톡시실란 (3-Methacryloxypropyltriethoxysilane)0.3~0.6 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제는 무기성분에 의해 접착력이 향상됨은 물론 수중 및 습윤 상태에서의 부착성능이 강화되어 고분자수지계 패널 사이에 보다 강력하게 접착되면서 고분자수지계 패널 사이의 수분침투를 효과적으로 방지하면서도 콘크리트벽체에 대한 고분자수지계 폐널의 결합력이 저하되는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

도 1은 고분자수지계 패널을 이용하여 방수 방식 시공된 일반적인 방수설비의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 고분자수지계 패널을 이용하여 방수 방식 시공된 일반적인 방수설비에 있어서 콘크리트 표면에 고분자수지계 패널이 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 상태에서 고분자수지계 패널 사이가 줄눈제에 의해 실링된 상태를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제에 관해 상세히 설명하도록 한다.

본 실시예에 따른 줄눈제는 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공에서 콘크리트 벽체에 고정된 고분자수지계 패널 사이를 실링하도록 마련된 것으로, 여기서 방수 방식 시공되는 방수설비는 정수장이나 배수지 또는 아파트단지 내에 설치되는 대용량의 물저장탱크 등이 될 수 있다.

이러한 방수설비는 내부에 대용량의 물을 수용하도록 콘크리트 구조물을 통해 구성되는 설비로서, 장방형으로 마련된 소정크기의 물수용공간을 구비하며, 상기 물수용공간은 콘크리트벽체 내부 각 측면과 바닥면 사이의 공간을 통해 형성된다.

방수설비에 있어서, 물수용공간을 형성하는 콘크리트벽체의 내면에는 고분사수지계인 SMC(SHEET MOLDING COMPOUND)패널이 덮여진다.

SMC 패널은 액상의 불포화 폴리에스테르 수지에 보강재 및 충진제, 이형제, 안료, 촉매 등을 함침 시킨 다음 화학적으로 점도를 증가시킨 후 프레스로 가압 성형한 시트 형태의 패널로서, 내수성 및 내화학성이 우수하여 높은 수밀성을 보장한다.

따라서 이러한 고분자수지계 패널이 콘크리트벽체 내면에 덮여진 방수 방식 설비의 경우 장기간 사용하더라도 물과 접촉되는 내면이 부식되는 일이 없기 때문에, 적은 비용 투자로 완벽한 수밀성이 보장된다. 또 SMC는 빛을 완전히 차단시켜 물수용공간(10a)에 박테리아가 발생하거나 세균이 증식되는 것을 억제하는 효과가 있기 때문에, 이러한 고분자수지계 패널로 둘러싸인 물수용공간은 내부에 수용되는 물을 보다 장기간 동안 위생적으로 보관할 수 있게 된다.

상기 고분자수지계 패널은 정사각형 형상이나 직사각형 또는 삼각형 등과 같이 다양한 형태를 갖도록 마련될 수 있으며, 각각의 고분자수지계 패널은 접착제를 통해 콘크리트 벽체에 간단히 부착되어 고정될 수 있다. 이와 같이 접착제를 이용한 고분자수지계 패널의 부착구조는 고분자수지계 패널의 가벼운 재질적 특성을 고려한 것으로, 고분자수지계 패널 부착시 앵커볼트와 같은 별도의 체결부재를 이용할 필요가 없도록 함으로써, 방수설비를 보다 신속하게 시공할 수 있도록 한다.

한편, 콘크리트 벽체에 고정된 고분자수지계 패널 사이로 수분이 침투될 경우 접착제의 접착력이 약해지면서 콘크리트 벽체에 대한 고분자수지계 패널이 고정력이 저하될 우려가 생기므로, 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트 벽체에 고분자수지계 패널이 고정된 상태에서 고분자수지계 패널 사이는 줄눈제를 통해 실링된다.

줄눈제 충진공간을 확보하기 위해 고분자수지계 패널의 상부 테두리는 모따기 처리되는 것이 바람직하며, 줄눈제를 이용한 고분자수지계 패널 사이의 실링작업은 기존 방수시공 설비를 보수하기 위해 고분자수지계 패널을 새로운 것으로 교체할 경우에도 동일하게 수행될 수 있다.

상기 줄눈제는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (Diglycidyl ether of bisphenol A) 48 ~ 50 중량%와, 비스 4,하이드록시 시클로헥실 프로판 디글리시딜에테르 (BIS 4,HYDROXY CYCLOHEXYL PROPANE DIGLYCIDYLETHER) 10 ~ 12 중량%와, 실리카 (Silica) 20 ~ 22 중량%와, 모디파이드 벤젠 디메탄아민 어덕트 (Modified Benzene dimethaneamine adduct) 10 ~ 12 중량%와, 모디파이드 폴리아민 어덕트 (Modified Polyamine adduct) 5.6 ~ 5.9 중량%와, 3-메타아크릴옥시프로필트리에톡시실란 (3-Methacryloxypropyltriethoxysilane) 0.3 ~ 0.6 중량%를 포함하도록 구성되며, 이러한 줄눈제는 구성요소를 모두 섞어 고르게 교반된 상태에서 고분자수지계 패널 사이에 발라지면서 충진된다.

이와 같이 구성되는 줄눈제는 무기성분에 의해 접착력이 향상됨은 물론 수중 및 습윤 상태에서의 부착성능이 강화되어 고분자수지계 패널 사이에 보다 강력하게 접착되면서도 고분자수지계 패널 사이의 수분침투를 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 줄눈제의 물성 평가 결과는 다음과 같다.

1. 건조 및 수중침지 된 시험편에 대한 부착성능

건조 및 수중침지 후 부착성능 실험값

	부착강도(N/mm² )
건조상태	3.22
수중 침지 후	2.76

표 1 관련 실험에서는 건조상태와 수중침지 상태로 구분된 70×70×20mm 모르타르 시험편에 본 실시예에 따른 줄눈제를 도포하며 부착강도를 시험하였다. 이때는 U.T.M 기를 이용하여 온도범위 20±2℃에서 10 mm/min의 인장속도로 줄눈제의 부착강도를 테스트 하였고, 표 1과 같이 실험결과 건조상태의 경우 3.22 N/mm², 수중 침지 상태를 거친 경우 2.76 N/mm² 과 같은 결과를 얻어 건조 및 수중침지 후 상태 모두에서 부착강도가 서울시상수도사업본부에서 요하는 품질기준 1등급에 해당함을 확인하였다.

2. 내화학 처리된 시험편에 대한 부착성능

내화학 처리 후 부착성능 실험값

	부착강도(N/mm² )
염산 참지	2.43
차아염소산 나트륨 침지	2.78
수산화나트륨 침지	2.64

표 2 관련 실험에서는 70×70×20mm 모트타르 시험편을 KS M ISO 6353-2 R-13(2002) 화학분석용 시약에 의해 제조됨 염산 5%, 차아염소산나트륨 1%, 수산화나트륨 5% 수용액에 28일 동안 침지시킨 후 본 실시예에 따른 줄눈제를 이러한 각 시험편에 도포한 후 부착강도를 측정하였다. 실험결과 염산에 침지시킨 경우의 부착강도가 2.43 N/mm², 차암염소산나트륨에 침지시켰을 때의 부착강도가 2.78 N/mm², 수산화나트륨에 침지시킨 경우 2.64 N/mm²의 부착강도가 확인되었으며, 이때도 각각의 부착강도 값은 서울시상수도사업본부에서 요하는 품질기준 1등급에 해당하였다.

3. 습윤 건조를 반복한 시험편에 대한 부착성능

본 실시예에 따른 줄눈제를 습윤 건조 시험기를 이용하여 습윤과 건조 상태를 반복한 시험편에 도포한 후 그 부착성능을 확인하였으며, 이때 시험편으로는 습윤 건조를 반복한 것을 1 Cycle 로 하여 총 100 Cycle 반복한 시험편을 사용하였다. 시험결과 부착강도는 서울시상수도사업본부에서 요하는 품질기준 1등급에 해당하는 2.51 N/mm² 을 얻었다.

4. 내투수 성능

KS F 4925(2006) '시멘트 액체형 방수제‘의 투수시험 방법을 준용하여 내투수도 성능을 평가하였다. 본 실시예에 따른 줄눈제를 직경 100mm, 두께 10mm의 복수개의 시험편 표면에 도포하여 양생시킨 후 각각의 시험편을 투수 시험장치에 설치하여 1kg/cm²의 수압을 1시간 가하여 각 시험편의 투수 여부를 육안으로 확인하였으며, 확인결과 모든 시험편에서 투수 흔적이 전혀 확인되지 않았다.

5. 내충격 성능

표면에 본 실시예에 따른 줄눈제가 시공된 300×300×60mm 콘크리트 시험편을 20±2℃ 환경의 실험실에서 1시간 이상 정치한 후, 500g±2의 철재구로 형성된 구형 추를 0.5m, 1m, 1.5m 높이에서 줄눈제 표면으로 낙하시켜 줄눈제의 표면손상 유무를 육안으로 관찰하였다, 관찰결과 각각의 높이에서 패임 또는 뚫림 자국이 전혀 확인되지 않았다.

6. 내피로 성능

200×80mm의 CRC보드 중간에 120×60mm의 본 실시예에 따른 줄눈제를 도포하여 경화를 마친 시험편을 24시간 동안 표준상태에서 정치 한 후 거동 폭 0.5~2.5mm, 거동 속도 5회/min으로 하여 -10℃의 온도에서 2000회의 거동을 준 다음 시험편을 2.5mm 로 신장하여 구멍 뚫림, 찢김, 파단 등 줄눈제의 손상 유모를 육안으로 관찰하였다. 관찰결과 구멍 뚫림, 찢김, 파단 등과 같은 줄눈제의 손상이 전혀 확인되지 않았다.

7. 인발성능

50×100×10mm의 SMC패널을 반으로 절단하고 절단된 패널 사이를 5~8mm의 본 실시예에 따른 줄눈제로 부착한 시험편을 준비하고, 경화가 완료된 시험편을 24시간 동안 표준 상태에서 정치한 후 만능인장시험기(U.T.M)에 거치하여 시험편에 충격을 주지 않도록 하면서 10mm/min 인장속도로 실험을 진행하였다. 실험 결과 최대하중 3.82 N/mm² 을 얻었다.

이상의 물성 평가 결과를 통해 확인할 수 있듯이 본 실시예에 따른 줄눈제는

다양한 상태의 콘크리트는 물론 고분자수지패널에 대한 부착강도에 있어서 모두 서울시상수도사업본부에서 요하는 품질기준 1등급 요건을 충족시켰으며, 내투수 내충격 내피로 성능에 있어서도 에폭시수지를 주원료하는 기존 일반적인 줄눈제에 비해 우수한 성능이 확인되었다.

따라서 이와 같은 줄눈제는 무기성분에 의해 접착력이 향상됨은 물론 수중 및 습윤 상태에서의 부착성능이 강화되어 고분자수지계 패널 사이에 보다 강력하게 접착되면서도 고분자수지계 패널 사이의 수분침투를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

10: 콘크리트벽체 10a: 물수용공간
20: 고분자수지계 패널 30: 줄눈제

Claims

방수 방식 시공을 위해 콘크리트 벽체에 부착된 고분자수지계 패널 사이를 실링하기 위한 것으로,
비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (Diglycidyl ether of bisphenol A) 48 ~ 50 중량%와, 비스 4,하이드록시 시클로헥실 프로판 디글리시딜에테르 (BIS 4,HYDROXY CYCLOHEXYL PROPANE DIGLYCIDYLETHER) 10 ~ 12 중량%와, 실리카 (Silica) 20 ~ 22 중량%와, 모디파이드 벤젠 디메탄아민 어덕트 (Modified Benzene dimethaneamine adduct) 10 ~ 12 중량%와, 모디파이드 폴리아민 어덕트 (Modified Polyamine adduct) 5.6 ~ 5.9 중량%와, 3-메타아크릴옥시프로필트리에톡시실란 (3-Methacryloxypropyltriethoxysilane) 0.3 ~ 0.6 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자수지계 패널을 이용한 방수 방식 시공용 무기질계 줄눈제.