KR101244437B1 - 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법에 관한 것으로서, 구조물에 실시되는 기존의 방수층이 산성비, 염해, 온도차에 의한 균열 등에 의하여 파단이 발생 누수가 발생할 경우 이를 최소한의 비용으로 용이하게 보수하고 내구성을 증진시키기 위하여 개발된 것으로; 콘크리트로 이루어진 구조물의 외벽에 시트 방수층이 형성되고 그 위에 도막 방수층이 형성되어 있는 기존의 방수층을 보강보수하는 방법에 있어서; 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 겹침부위의 중앙을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 좌우로 이격된 곳에 상기 시트 방수층과 도막 방수층이 제거되고 콘크리트가 드러나도록 일정간격으로 타공홀을 천공하는 천공과정과; 상기 타공홀의 내부에 존재하는 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 이물질 제거과정과; 상기 타공홀의 내부에 주입기를 이용하여 우레탄 프라이머를 도포하는 프라이머층 형성과정과; 상기 우레탄 프라이머의 상면을 포함하여 상기 타공홀을 중심으로 일정 폭으로 우레탄수지로 도포하는 제1 우레탄수지 도포과정과; 상기 우레탄수지가 충분히 경화된 후 바탕면에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포과정과; 전체면에 나노세라믹 도료를 도포하는 나노세라믹 도료 도포과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법에 관한 것이다.

Description

고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법{The waterproofing and renewal method using a high elasticitic waterproofing film and a nano-ceramic paint}

본 발명은 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 구조물에 실시되는 기존의 방수층이 산성비, 염해, 온도차에 의한 균열 등에 의하여 파단이 발생하여 누수가 발생할 경우 이를 최소한의 비용으로 용이하게 보수하고 내구성을 증진시키기 위하여 개발된 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 건축물의 경우 물이 침투하게 되면 온도차에 의한 팽창과 수축 그리고 겨울철 결빙에 의한 영향 등으로 구조체에 균열이 발생하거나 또는 내구성이 급격하게 저하되므로 표면상으로 우수 및 지하수가 유입되는 것을 막는 방수작업이 필요하다.

이러한 방수공법은 그 시공방법에 따라 시트방수, 도막방수, 복합방수 등으로 구분되며, 도막방수는 액상형의 방수제를 반복하여 콘크리트 표면에 도포하는 방법이나, 액상 자체의 퍼짐성으로 인해 건축물 바탕면의 평활도가 좋지 않으면 균일한 두께의 도막 형성이 어렵게 되고, 바탕의 습기에 의해 부풀림이 쉽게 발생하게 되며, 바탕의 크랙에 대한 대응성이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 시트방수는 도막방수의 단점 중 방수층 두께 확보와 크랙에 대한 대응성에 대한 문제를 해결할 수는 있으나, 반면에 복잡한 구조물의 모서리나 돌출부에 대한 방수층 확보에 어려움이 있다.

한편, 복합방수는 상기 도막방수와 시트방수의 단점을 보완하고 장점을 극대화시키는 방법으로, 고무아스팔트류나 합성고분자류 또는 금속시트나 EVA 및 PVC 등으로 제작된 방수시트를 바탕면에 부설하고 그 위에 액상의 도막방수제를 도포하는 방법이다.

이러한 일련의 방법에도 불구하고 방수층은 산성비, 염해, 온도차 등의 방수층의 수명에 결정적 영향을 주는 외부환경에 장시간 노출되어 시간의 경과에 따라 방수층 열화가 점진적으로 진행되고 있다.

특히 방수층에서 상대적으로 취약한 부분이라고 할 수 있는 방수이음부위(열융착 또는 보강메쉬와 도막재를 이용한 접합부)는 외부 영향을 받아 방수층 전체에 걸친 열화의 진행과 더불어 온도변화에 따른 반복적 수축팽창이라는 물리적인 힘까지 가해지게 되어 피로를 견디지 못하고 방수층의 파단으로 이어져 구조물에 누수가 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 기존의 방수층이 형성된 구조물의 방수층을 보수 또는 보강하는 작업이 최소화된 비용으로 간단 용이하게 이루어질 수 있는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법을 개발하는 것에 있다.

또한, 방수보수공법을 시공함에 있어서 방수의 기능과 함께 수축과 팽창에 대한 내성 및 미끄럼 방지 등의 부가 기능을 부여할 수 있는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법을 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 콘크리트로 이루어진 구조물의 바닥 및 외벽에 시트 방수층이 형성되고 그 위에 도막 방수층이 형성되어 있는 기존의 방수층을 보강보수하는 방법에 있어서; 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 겹침 부위의 중앙에 맞댐을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 좌우로 이격된 곳에 상기 시트 방수층과 도막 방수층이 제거되고 콘크리트가 드러나도록 일정간격으로 타공홀을 천공하는 천공과정과; 상기 타공홀의 내부에 존재하는 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 이물질 제거과정과; 상기 타공홀의 내부에 주입기를 이용하여 우레탄 프라이머를 도포하는 프라이머층 형성과정과; 상기 우레탄 프라이머의 상면을 포함하여 상기 타공홀을 중심으로 일정 폭으로 탄성 우레탄으로 도포하는 제1 탄성 우레탄 도포과정과; 상기 탄성 우레탄이 충분히 경화된 후 바탕면에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포과정과; 전체면에 나노세라믹 도료를 도포하는 나노세라믹 도료 도포과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1 탄성 우레탄 도포과정을 수행한 후 상기 탄성 우레탄과 동일한 신장률과 인장강도를 가진 고탄성 우레탄 필름을 같은 폭으로 부착하는 우레탄 필름 부착과정과; 상기 우레탄 필름의 상면에 다시 탄성 우레탄을 도포하여 상기 우레탄 필름과 탄성 우레탄이 일체화되도록 하는 제2 탄성 우레탄 도포과정을 추가로 수행함을 특징으로 한다.

또한, 상기 타공홀은 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 겹침 부위의 중앙을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 3 ~ 4 cm 이격되어, 직경 1 ~ 2 cm로 천공되되 중심선을 따라 10 ~ 100 cm 간격으로 형성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1 탄성 우레탄 도포과정에서는 상기 우레탄 프라이머의 상면에 탄성 우레탄을 주입하고,

상기 타공홀을 중심으로 폭 10 ~ 20 cm 정도로 탄성 우레탄으로 도포하도록 함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 방수층이 형성된 구조물의 방수층을 보수 또는 보강하는 작업을 적은 비용으로 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 방수의 기능과 함께 수축과 팽창에 대한 내성과 미끄럼 방지 및 자외선과 적외선을 차단하는 여러 부가 기능을 부여하여 내구성을 향상시키고 미끄럼에 의한 안전사고의 예방과 에너지절감의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 시공된 상태를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시공과정을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 시공된 상태를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시공과정을 나타낸 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 시공된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시공과정을 나타낸 개념도로서, 콘크리트로 이루어진 구조물(1)의 바닥 및 외벽에 시트 방수층(2)이 형성되고 그 위에 도막 방수층(3)이 형성되어 있는 기존의 방수층을 보강보수하는 방법에 있어서, 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 겹침 부위의중앙을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 좌우로 이격된 곳에 상기 시트 방수층(2)과 도막 방수층(3)이 제거되고 콘크리트가 드러나도록 일정간격으로 타공홀(4)을 천공하는 천공과정(100)과; 상기 타공홀(4)의 내부에 존재하는 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 이물질 제거과정(200)과; 상기 타공홀(4)의 내부에 우레탄 프라이머(5)를 도포하는 프라이머층 형성과정(300)과; 상기 우레탄 프라이머(5)의 상면을 포함하여 상기 타공홀(4)을 중심으로 일정 폭으로 탄성 우레탄(6)으로 도포하는 제1 탄성 우레탄 도포과정(400)과; 상기 탄성 우레탄(6)이 충분히 경화된 후 바탕면에 프라이머(7)를 도포하는 프라이머 도포과정(500)과; 전체면에 나노세라믹 도료(8)를 도포하는 나노세라믹도료 도포과정(600)의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법을 나타내었다.

상기 프라이머(7)로는 에폭시, 폴라아미드, 우레탄 등이 사용될 수 있으며, 특히 에폭시와 폴리아미드로 구성된 프라이머는 수성 속건성 프라이머로 표면침투력이 우수하고 접착강도가 우수하여 도장막과 방수층 부푸름을 방지할 수 있는 기능이 있다. 이러한 에폭시와 폴리아미드로 구성된 프라이머로는 상업적으로 호주 ASTEC사의 EPITEC PRIMER 또는 MULTY PRIMER 등이 있다.

또한 상기 나노세라믹도료(8)는 적외선과 자외선을 반사효과가 뛰어나고 나노세라믹분말과 논슬립 세라믹, 불소수지, 아크릴계바인더가 결합된 복합도료로, 상업적으로 구득가능한 상품명으로는 호주 ASTEC사의 ENERGY STAR SPOARTS COAT 또는 COOL PAVE 등이 있다.

상기 방수보수공법은 다양한 재질의 방수 능력을 가진 재료를 복합구조로 적층 시공하되 별다른 보강수단이 없이 탄성 우레탄을 사용하여 방수층 수축팽창에 보다 유연하게 대응하여 피로에 의하여 발생하는 이음부 파단 현상을 신속하고 수월하게 보수할 수 있게 된다.

이러한 작업은 인력의 소모를 줄이는 효과가 있으며, 이음장비가 줄어들어 비용 또한 줄어들며, 기존의 방수층을 제거하지 않고 재활용한다는 점에서 자원의 재활용 측면에서도 큰 효과가 있는 것이다.

또한 나노세라믹 도료(8)의 경우 종래의 방수층까지 포함하여 전체적으로 도포하도록 하여 잘 미끄러지지 않는 기능을 제공하여 빗물 및 적설에 따른 미끄럼으로 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 수 있다.

또한 나노세라믹의 특성 중 자외선 및 적외선 차단기능은 자외선의 경우 방수층에 자외선에 노출되어 열화되는 등의 내수성이 떨어지는 것을 방지하고, 적외선의 경우 이를 표면온도를 떨어트려 내부온도를 낮추어 에너지절감에 기여한다.

즉, 구조물의 내부와 외부를 단열하는 기능에 의하여 화석에너지 소비를 감소시켜 에너지 소비를 낮추고 나아가 이산화탄소 배출량을 줄이는 효과를 가지는 것이다.

또한, 본 발명에서는 보다 구체적인 실시예로 상기 타공홀(4)은 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 중앙에 맞댐을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 3 ~ 4 cm 이격되어, 직경 1 ~ 2 cm로 천공되되 중심선을 따라 10 ~ 100 cm 간격으로 형성된다.

또한, 상기 제1 탄성 우레탄 도포과정(400)에서는 상기 우레탄 프라이머(5)의 상면에 탄성 우레탄(6)을 주입하고, 상기 타공홀(4)을 중심으로 폭 10 ~ 20 cm 정도록 우레탄수지(6)으로 도포하도록 함을 나타내었다.

상기 실시 예는 타공홀(4)을 형성하는 과정과 우레탄수지(6)을 도포하여 층을 형성할 때 가장 바람직한 규격을 제시한 것이다.

다만 상기 타공홀(4)의 간격은 10 ~ 100 cm로 제시하여 그 규격의 폭이 10배에 이르고 있으나 이는 구조물의 구조적인 특성에 따라 방수층의 파단이 천차만별로 나타나고 있으며 이에 따라 최소한의 타공홀(4)으로 최대한의 효과를 얻을 수 있도록 하기 위하여 제시된 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 시공된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시공과정을 나타낸 개념도로서, 상기 제1 우레탄수지 도포과정(400)을 수행한 후 상기 우레탄수지(6)과 동일한 신장률과 인장강도를 가진 고탄성 우레탄 필름(9)을 같은 폭으로 부착하는 우레탄 필름 부착과정(420)과; 상기 우레탄 필름(9)의 상면에 다시 우레탄수지(6)을 도포하여 상기 우레탄 필름(9)과 우레탄수지(6)이 일체화되도록 하는 제2 우레탄수지 도포과정(440)을 추가로 수행함을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법를 추가로 제시하였다.

이때 상기 도면 중 도 6의 경우 앞의 실시예에서 추과된 과정만을 나타낸 도면이다.

상기 고탄성 우레탄필름(9)의 경우 우레탄수지(6)과 동일한 신장률과 인장강도를 가지도록 하여 별다른 보강수단 없이 보강이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한 상기 제2 우레탄수지 도포과정(440)에서 상기 고탄성 우레탄 필름(9)을 덮고 또 이를 더욱 옆으로 확장하여 도포하여 매몰된 상기 고탄성 우레탄 필름(9)이 상기 우레탄수지(6)과 일체화되면서 수축팽창에 구조적으로 내성을 가지도록 하는 것이다.

상기 고탄성 우레탄 필름(9)은 열가소성 폴리우레탄수지를 열에 의해 용융, 필름상태로 압출된 후, 재가열을 통해 제조하여 접착력을 발휘하는 필름으로 인체에 무해하며 고형성, 고탄성, 내열성, 내후성 등의 물성이 우수하다. 상업적으로 구득 가능한 제품으로는 서광TPU사의 TPU필름 등이 있다.

1 : 구조물 2 : 시트 방수층
3 : 도막 방수층 4 : 타공홀
5 : 우레탄 프라이머 6 : 우레탄수지
7 : 프라이머 8 : 나노세라믹 도료
9 : 고탄성 우레탄 필름
100 : 천공과정 200 : 이물질 제거과정
300 : 프라이머층 형성과정 400 : 제1 우레탄수지 도포과정
420 : 우레탄 필름 부착과정 440 : 제2 우레탄수지 도포과정
500 : 프라이머 도포과정 600 : 나노세라믹 도포과정

Claims (4)

1. 콘크리트로 이루어진 구조물(1)의 외벽에 시트 방수층(2)이 형성되고 그 위에 도막 방수층(3)이 형성되어 있는 기존의 방수층을 보강보수하는 방법에 있어서;
   오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 중앙에 맞댐을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 중심을 기준으로 좌우로 이격된 곳에 상기 시트 방수층(2)과 도막 방수층(3)이 제거되고 콘크리트가 드러나도록 일정간격으로 타공홀(4)을 천공하는 천공과정(100)과;
   상기 타공홀(4)의 내부에 존재하는 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 이물질 제거과정(200)과;
   상기 타공홀(4)의 내부에 주입기를 이용하여 우레탄 프라이머(5)를 도포하는 프라이머층 형성과정(300)과;
   상기 우레탄 프라이머(5)의 상면을 포함하여 상기 타공홀(4)을 중심으로 일정 폭으로 우레탄수지(6)으로 도포하는 제1 우레탄수지 도포과정(400)과;
   상기 우레탄수지(6)가 충분히 경화된 후 바탕면에 프라이머(7)를 도포하는 프라이머 도포과정(500)과;
   전체 면에 나노세라믹 도료(8)를 도포하는 나노세라믹 도료 도포과정(600)의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 우레탄수지 도포과정(400)을 수행한 후 상기 우레탄수지(6)과 동일한 신장률과 인장강도를 가진 고탄성 우레탄 필름(9)을 같은 폭으로 부착하는 우레탄 필름 부착과정(420)과;
   상기 우레탄 필름(9)의 상면에 다시 우레탄수지(6)을 도포하여 상기 우레탄 필름(9)과 우레탄수지(6)이 일체화되도록 하는 제2 우레탄수지 도포과정(440)을 추가로 수행함을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 타공홀(4)은 오버랩되어 연결된 방수층의 경우에는 겹침부위의 중앙을 기준으로 하고, 이격된 방수층의 경우 및 수평 이음의 경우에 이음 중심을 기준으로 3 ~ 4 cm 이격되어, 직경 1 ~ 2 cm로 천공되되 중심선을 따라 10 ~ 100 cm 간격으로 형성됨을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1 우레탄수지 도포과정(400)에서는 상기 우레탄 프라이머(5)의 상면에 우레탄수지(6)을 주입하고,
   상기 타공홀(4)을 중심으로 폭 10 ~ 20 cm 정도록 우레탄수지(6)으로 도포하도록 함을 특징으로 하는 고탄성 방수필름과 나노세라믹 도료를 이용한 방수보수공법.
   

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