KR101286931B1 - 옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 옥상을 방수처리하는 방수층 및 그 시공방법에 관한 것으로, 이물질이 제거된 콘크리트 표면에 직접 도포 결합되는 접착제층, 상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고, 상기 접착제층에 하부면이 밀착되는 1차 섬유보강재, 상기 1차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 1차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되는 1차 우레탄층, 상기 1차 우레탄층의 상부에 펼쳐지는 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재, 상기 2차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 2차 섬유보강재를 침투하여 상기 1차 우레탄층의 상부면에 일체로 결합되는 2차 우레탄층 및 상기 2차 우레탄층의 상부에서 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층을 포함하여 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하도록 구성된 옥상 복합 방수층 및 그 시공방법을 제공한다.

Description

옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법{COMPLEX WATER-PROOF LAYER ON A ROOFTOP AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME LAYER}

본 발명은 건축물의 옥상을 방수처리하는 방수층 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 하부면에는 엠보형태의 요철 표면을 갖고, 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어진 1차 섬유보강재를 포함한 1차 우레탄층과, 그 상부에 폴리에스테르 재료의 메쉬형 2차 섬유보강재를 포함한 2차 우레탄층을 적층 시공함으로써 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킨 옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 등 구조물의 옥상, 바닥, 지하 주차장 등과 같이 수분과 접할 수 있는 부위에는 수분이 내부로 스며드는 것을 방지하기 위하여 구조물의 표면에 비투수성의 방수층을 형성하는 방수공사가 행해지고 있다.

이러한 방수의 형태는 건축물에 있어서 지붕, 실내, 수조류 및 지하방수로 구분될 수 있고, 특히 옥상방수의 경우에는 종래에는 콘크리트를 숙성시키는 과정에서 방수액을 첨가하여 옥상을 짓거나, 또는 방수액을 이용하여 적층 후에 시트 등을 이용하여 마감하는 등의 방법을 이용하였다.

그러나, 이러한 방수 시공에 의하더라도 빌딩 옥상의 콘크리트 표면이 긴 시간동안 외부에 노출되면, 풍화작용으로 인하여 콘크리트 노화가 빨리 발생되어 크랙 및 파손 부위가 발생하여 우기철에 누수가 발생된다.

그리고 이와 같은 우수는 콘크리트 내부로 스며들어 겨울에는 결빙되며, 날씨가 해빙되면, 신축 팽창이 진행되어 콘크리트에 크랙을 성장시키고, 점차 확대되어 큰 문제를 발생시킨다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 기존에 콘크리트를 제거 하고, 다시 콘크리트를 도포하는 방법이 사용되기도 한다, 그러나 이와 같은 콘크리트 재도포 방식은 브렉커를 이용하여 기존 콘크리트층을 제거하기 때문에 큰 진동에 의해 점차 큰 크랙을 성장시키는 문제점이 있다.

다른 종래 기술로는 도막방수공법이 있는데, 이는 무기질 탄성방수액과 희석재를 물을 섞어 옥상 콘크리트 표면에 도포하는 방식이다. 그러나 이와 같은 방식은 인장강도 및 접착강도가 미흡하여 방수 성능이 저하된다.

또 다른 종래 기술로는 시트방수공법이 있다. 그러나 이와 같은 방식은 인장강도가 강하나, 시트 들뜸현상과, 시트와 시트사이의 접합부분이 찢어져서 누수가 발생하는 경우가 빈번하며, 그와 같은 경우에는 시트 부분을 오려내어 건조해야 하며 다시 접합해야 하는 불편함이 있다.

또 다른 종래 기술로는 폴리우레탄 방수공법이 있다. 이와 같은 종래의 우레탄 공법은 우레탄 방수층의 부착강도 및 인장강도가 강하다.

이와 같은 종래의 여러 방수 시공 중에서, 폴리우레탄 도막방수공법이 접착력이 뛰어난 것으로 확인되었으며, 이와 같은 우레탄 시공방법에서는 콘크리트 바닥면과의 방수층 접착이 특히 중요하다. 그러나 이러한 폴리우레탄 도막방수공법은 우레탄 양생과정중에서 핀홀과 기포현상이 종종 발생하고, 이를 오랜시간 방치하였을 경우 풍화작용으로 인하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

도 1a에는 이와 같은 종래의 폴리우레탄 도막방수공법(1)이 도시되어 있다.

즉, 방수층 시공이 필요한 건축물 옥상의 콘크리트 표면(10)은 대부분 노화되어, 크고 작은 덴트(dent)(12), 곰보자욱(14), 크랙(16) 등이 다량 존재하며, 각종 이물질들이 산재하여 있다.

이와 같은 상태에서는 우레탄 방수층의 접착성이 저하되므로, 콘크리트 표면(10)의 이물질을 깨끗하게 물청소하고, 표면 결함부위를 정리하게 된다. 그리고 필요한 경우에는, 콘크리트 표면(10)의 연삭처리가 이루어지는데, 이와 같은 연삭처리시에는 미세한 먼지를 발생시키므로, 민원이 발생하고, 작업자들의 흡입시 폐질환을 유발하며, 공기를 오염시키고, 노무비 및 연삭 작업에 관련된 추가 비용이 발생할 수 있다.

그리고 다음으로는 콘크리트 표면(10)을 충분히 건조시켜서, 수분을 제거한 다음, 우레탄 접착제층(20)을 도포한다. 이와 같은 우레탄 접착제층(20)은 대부분 폴리우레탄 수지로 이루어진 것으로서, 콘크리트 표면에 스며들어 양생되고, 그 상부에 도포되는 폴리우레탄 방수층과의 접착력을 크게 향상시킨다.

이와 같은 우레탄 접착제층(20)은 콘크리트 표면의 대부분의 덴트(dent)(12), 곰보자욱(14), 크랙(16) 등으로 스며들지만, 그 표면은 대부분 콘크리트 표면(10)의 결함에 따른 요철 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고 다음으로는, 우레탄 접착제층(20)의 상부에 폴리우레탄 방수층(30)을 1,2차에 걸려서 대략 3mm 내지 6mm 시공하고, 충분히 건조시켜서 양생시킨다.

또한 다음으로는 이와 같은 폴리우레탄 방수층(30) 위에 탑 코팅층(40)을 형성하여 폴리우레탄 방수층(30)의 양생 후 변색을 방지하게 된다. 이와 같은 탑 코팅층(40)은 최상부 도막층으로서 자외선 방지도료로서 적용되는 층이다.

즉, 폴리우레탄 방수층(30)은 자외선에 의한 노화 현상이 심하여 변색되기 쉽기 때문에, 최상층으로서는 자외선을 차단하는 아크릴계 우레탄 수지를 사용하여 폴리우레탄 방수층(30)을 보호한다.

한편, 이와 같은 종래의 폴리우레탄 도막방수공법(1)은 폴리우레탄 방수층(30)의 양생과정에서 콘크리트 표면의 온도 상승이 발생되고, 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)이 발생한다.

이와 같은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)은 도 1b에 도시된 바와 같이, 콘크리트 표면의 덴트(dent)(12), 곰보자욱(14), 크랙(16) 등에서 발생하는 것으로서, 콘크리트 표면(10)은 대부분 건조된 상태에서 우레탄 접착제층(20)과 폴리우레탄 방수층(30)이 시공되었지만, 덴트(dent)(12), 곰보자욱(14), 크랙(16) 등에 숨겨진 수분이 폴리우레탄 방수층(30)의 시공시 증발하여 40 ~ 90분에 걸친 폴리우레탄 방수층(30)의 양생도중에 우레탄 접착제층(20)과 폴리우레탄 방수층(30)을 뚫고 표면으로 증발하여 결함을 발생시킨다.

이와 같은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)의 대표적인 사진이, 도 2에 도시되어 있다. 이와 같이 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)이 발생한 부분은 도 1b에 단면으로 도시된 바와 같이, 폴리우레탄 방수층(30)의 한곳에 집중되어 기포현상(50)이 발생한 부분은 국소적으로 시공 두께가 작아져서 방수층의 내구성 및 품질이 저하될 뿐만 아니라, 심지어는 기포현상(50)이 콘크리트 표면(10)까지 연장되어 방수층 결함을 크게 발생시킨다.

이와 같은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)을 방지하게 위해서는 콘크리트 옥상층의 완전 건조가 이루어져야 하지만, 실제적으로 완전 건조는 불가능한 실정이다. 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)의 다른 방지방법으로는 수증기에 의한 기포의 상승압력이 폴리우레탄 방수층 내부에서 효과적으로 분산되도록 하여 기포가 폴리우레탄 방수층(30)을 부분적으로 한곳에서 집중되어 상부로 뚫고 통과하지 못하도록 하는 방법이 적합하지만, 종래에 이와 같은 기술이 친환경적으로, 그리고 기술적으로 완벽하게 개발된 바가 없다.

예를 들면, 종래 기술인 대한민국특허등록 제10-0360747호의 "변성 우레탄--아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법"이 제시되어 있다.

이와 같은 종래 기술은, 콘크리트 슬라브층 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 도포하는 단계, 상기 프라이머 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 도포시공하여 1차 방수층을 형성하는 단계, 상기 방수층이 경화되기전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시켜 유리섬유 보강재층을 형성하는 단계, 상기 유리섬유 보강재층에 다시 상기 변성 우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성하는 단계 및 상기 2차 방수층 경화전에 규사를 살포하여 규사층을 형성하는 단계로 이루어진 방수시공방법에 관한 것으로서, 이와같은 시공방법은 우레탄 프리폴리머와 아스팔트 용액을 일정 비율로 혼합하여 제조된 방수재를 사용하므로 아스콘 재료의 아스팔트와 동질의 성분으로 인해 강력한 접착성을 발휘할 수 있고, 방수층 최상면에 일정규격의 규사를 살포하므로 아스콘층과의 강력한 접착성과 마찰력을 동시에 만족시킬 수 있다.

그러나 이와 같은 종래의 기술은 망상형 유리섬유 보강재를 사용하기 때문에, 미세한 먼지 날림이 발생하여 작업자의 눈에 들어 갔을 경우, 따가움, 가려움, 호흡시 폐질환을 유발시키고, 특히 암 질환을 발생시키는 유해한 물질이라 실제 적용시에는 산업재해를 크게 발생시킨다. 또한 이와 같은 종래 기술은 단순한 망상형 유리섬유 보강재를 통해서는 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못한다.

다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0576102호의 "섬유시트를 이용한 복합 방수 공법"과, 또 다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0636887호의 "메쉬형 유리섬유시트와 이를 이용한 복합 방수공법" 및, 또 다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0664501호의 "방수 시공을 위한 복합조인트부재 및 이를 이용한 구조물의 방수섬유시트 방수 공법"이 제시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 기술들도, 모두 유리섬유 시트를 각각 사용하므로 산업재해를 발생시키고, 이러한 메쉬형 유리섬유 시트들은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못한다.

또 다른 종래 기술로는 대한민국공개특허공보 제10-2009-0119008호의 "복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조"가 제시되어 있다.

이와 같은 종래 기술은 콘크리트 바탕면 상에 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제1방수층 도포단계, 상기 제1우레탄 방수층 위에 그물망 유리섬유층을 설치하는 섬유보강단계, 상기 그물망 유리섬유층 위에 제2차 우레탄 방수층 및 아크릴 변성 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제2방수층 도포단계를 포함하여 이루어지고, 상기 복합방수시공방법에 의하여 형성된 복합방수층 구조는 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층, 그물망 유리섬유층, 제2차 우레탄 방수층, 아크릴 변성 우레탄 방수층의 순으로 적층되어 이루어진다.

이와 같은 종래 기술은 구체적으로는 그물망 유리섬유층을 통하여 우레탄 방수층의 접착불량, 에어포켓 발생, 방수층 균열, 노화현상 및 방수층의 성능 유지 등의 문제점을 해결하고자 의도된 것이나, 실제로는 이와 같은 그물망 유리섬유층을 통해서는 여전히 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못하는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킨 옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 유리섬유를 사용하지 않음에 따라서 산업재해 발생을 크게 줄이고, 콘크리트와 우레탄 방수층 사이의 접착성능 형상, 공정기간 단축, 시공성 및 작업성이 용이함은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 옥상 방수작업을 실행할 수 있도록 개선된 옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 건축물의 옥상에 마련된 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층에 있어서,

이물질이 제거된 콘크리트 표면에 직접 도포 결합되는 접착제층;

상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고, 상기 접착제층에 하부면이 밀착되는 1차 섬유보강재;

상기 1차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 1차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되는 1차 우레탄층;

상기 1차 우레탄층의 상부에 펼쳐지는 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재;

상기 2차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 2차 섬유보강재를 침투하여 상기 1차 우레탄층의 상부면에 일체로 결합되는 2차 우레탄층; 및

상기 2차 우레탄층의 상부에서 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층;을 포함하여 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하도록 구성된 옥상 복합 방수층을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 1차 섬유보강재는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 것을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어지고, 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기들이 형성되어 상기 접착제층에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 옥상 복합 방수층을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 1차 섬유보강재는 그 하부면의 요철 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되어 상기 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로부터 상승되는 수증기를 분산시키도록 구성된 옥상 복합 방수층을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 2차 섬유보강재는 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물로 이루어짐으로써 상기 2차 우레탄층의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하도록 구성된 옥상 복합 방수층을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 건축물의 옥상에 마련된 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층 시공방법에 있어서,

콘크리트 표면을 청소하여 이물질을 제거하는 단계;

상기 콘크리트 표면에 접착제층을 도포 형성하고 양생시키는 단계;

상기 접착제층의 상부에 1차 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층에 하부면이 밀착하도록 배치하는 단계;

상기 1차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 1차 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄이 1차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되도록 하며, 1차 우레탄층을 양생시키는 단계;

상기 1차 우레탄층의 상부에 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재를 배치하는 단계;

상기 2차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 2차 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄이 2차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되도록 하며, 2차 우레탄층을 양생시키는 단계; 및

상기 2차 우레탄층의 상부에 탑 코팅층을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계;들을 포함하여 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하도록 구성된 옥상 복합 방수층의 시공방법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 1차 섬유보강재를 접착제층의 상부에 펼치고, 배치하는 단계는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 것을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어지고, 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기들이 형성되어 상기 접착제층에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 1차 섬유보강재를 사용하여 배치하는 옥상 복합 방수층의 시공방법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 1차 섬유보강재 위에 1차 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는 1차 우레탄층의 도포시에 1차 섬유보강재를 미장칼, 페인트 롤러 또는 브러쉬 등으로 가압하여 상기 1차 섬유보강재의 하부면에 형성된 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되도록 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 2차 섬유보강재를 배치하는 단계는 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물로 이루어진 2차 섬유보강재를 배치하여 상기 2차 우레탄층의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하도록 구성된 옥상 복합 방수층의 시공방법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 1차 및 2차 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는, 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 40 ~ 90분간 양생시키는 것을 포함하는 옥상 복합 방수층의 시공방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 이물질이 제거된 콘크리트 표면에 접착제층을 형성하고, 상기 접착제층 위에는 하부면에는 엠보형태의 요철 표면을 갖고, 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어진 1차 섬유보강재를 포함한 1차 우레탄층과, 그 상부에 폴리에스테르 재료의 메쉬형 2차 섬유보강재를 포함한 2차 우레탄층을 적층 시공하며, 상기 2차 우레탄층의 상부에 탑 코팅층을 형성하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하게 된다.

또한 상기 1차 섬유보강재는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 것을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어진다. 그리고 상기 1차 섬유보강재의 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기들이 형성되어 상기 접착제층에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 것이다. 또한 상기 2차 섬유보강재는 1차 섬유보강재의 상부에서 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물로 이루어진다.

이와 같은 1,2차 섬유보강재는 1차 섬유보강재의 하부면 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되어 1차 우레탄층에 의해서 고정됨으로써 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로부터 상승되는 수증기를 1,2차 섬유보강재를 통하여 효과적으로 분산시킬 수 있음으로써 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킨다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 유리섬유를 사용하지 않음에 따라서 산업재해 발생을 크게 줄이고, 콘크리트와 우레탄 방수층 사이의 접착성능 형상, 공정기간 단축, 시공성 및 작업성이 용이함은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 옥상 방수작업을 실행할 수 있는 개선된 효과가 얻어진다.

도 1a는 종래의 기술에 따른 우레탄 방수층의 구조를 도시한 분해도이다.
도 1b는 종래의 기술에 따른 우레탄 방수층에서 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로부터 증발하는 수증기에 의해서 발생되는 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 우레탄 방수층에서 빈번하게 발생되는 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 도시한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층을 도시한 분해도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층에서 1차 섬유보강재로 사용되는 폴리에스테르 단섬유 부직포를 도시한 사진이다.
도 4b는 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층에서 2차 섬유보강재로 사용되는 격자형 구조의 폴리에스테르 직물을 도시한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층의 결합 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층의 시공방법에서 1차 우레탄층을 도포하기 까지의 공정절차를 순서적으로 도시한 설명도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층의 시공방법에서 2차 섬유보강재 시공으로부터 탑 코팅층을 도포하기 까지의 공정절차를 순서적으로 도시한 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 옥상 복합 방수층(100)은 콘크리트 표면(110)을 방수처리하기 위한 것으로서, 도 3에 각각 중요 구성 요소들이 도시된 바와 같이, 이물질이 제거된 콘크리트 표면(110)에 직접 도포 결합되는 접착제층(120)을 갖는다.

이와 같은 접착제층(120)은 폴리우레탄 접착제로서, 폴리우레탄 수지로 이루어지고, 이러한 접착제층(120)은 콘크리트 표면(110)으로 스며들어 양생된다. 그러나 이러한 접착제층(120)은 콘크리트 표면(110)의 대부분의 덴트(dent)(112), 곰보자욱(114), 크랙(116) 등으로 스며들지만, 그 표면은 대부분 콘크리트 표면(110)의 결함에 따른 요철 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고 이와 같은 접착제층(120)의 상부에는 접착제층(120)에 하부면이 밀착되는 1차 섬유보강재(130)가 배치된다.

이와 같은 1차 섬유보강재(130)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 폴리에스테르 직물들을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a) 재료로 이루어진다.

이와 같은 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a) 재료는 일반적인 부직포가 아닌 폴리에스테르 섬유를 이용한 것으로서, 이러한 폴리에스테르 섬유는 타이어 코드, 에어콘 필터, 정수기 필터, 또는 토목용 섬유(지오그리드,부직포)등 다양하게 사용되는 것이다. 특히 이러한 폴리에스테르 섬유는 토목용 섬유로 사용될 경우에는 연약지반에서 높은 인장강도를 요구하기 때문에 본 발명에서는 1차 우레탄층(140) 내에서 인장 강도가 높은 보강재 역활을 하게 된다.

그리고 이와 같은 1차 섬유보강재(130)는 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기(132)들이 형성되어 상기 접착제층(120)에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 것이다.

또한 1차 섬유보강재(130)의 상부에는 이를 완전히 덮는 두께로서 1차 섬유보강재(130)를 침투하여 상기 접착제층(120)에 결합되는 1차 우레탄층(140)을 갖는다.

이와 같은 1차 우레탄층(140)은 대략 3mm 정도로서, 1차 섬유보강재(130)를 그 상부에서 완전히 덮는 두께로 이루어질 수 있다. 이로한 1차 우레탄층(140)은 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지로 이루어지고, 대략 40 ~ 90분 간에 걸쳐서 양생되는 것이다.

그리고 상기 1차 우레탄층(140)의 상부에는 격자형 메쉬 구조의 2차 섬유보강재(150)가 위치된다. 이와 같은 2차 섬유보강재(150)는 기존의 유리섬유 재료가 아닌 폴리에스테르 섬유로 이루어진 것으로서, 도 4b에 도시된 바와 같은 일정 크기의 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조, 또는 메쉬형 구조를 갖는 폴리에스테르 직물(150a)로 이루어진 것이다.

이와 같은 2차 섬유보강재(150)는 격자형의 구조, 또는 메쉬형 구조를 갖는 폴리에스테르 직물(150a)의 높은 인장 강도로 인하여 2차 우레탄층(160)의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 할 수 있다.

그리고 상기 2차 섬유보강재(150)의 상부에는 이를 완전히 덮는 두께로서 2차 섬유보강재(150)를 침투하여 상기 접착제층(120)에 결합되는 2차 우레탄층(160)을 갖는다.

이와 같은 2차 우레탄층(160)도 대략 3mm 정도로서, 2차 섬유보강재(150)를 그 상부에서 완전히 덮는 두께로 이루어질 수 있다. 이와 같은 2차 우레탄층(160)은 1차 우레탄층(140)과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 2차 우레탄층(160)의 상부에는 햇빛으로부터 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층(170)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층(100)의 결합 구조가 도 5에 도시되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층(100)은 콘크리트 표면(110)의 상부에 접착제층(120), 엠보형태의 요철 돌기(132)들을 하부에 형성하고, 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a) 재료로 이루어진 1차 섬유보강재(130)를 포함한 1차 우레탄층(140), 그 상부에 폴리에스테르 재료의 메쉬형 2차 섬유보강재(150)를 포함한 2차 우레탄층(160), 및 탑 코팅층(170)을 차례로 적층하고 있다.

이와 같은 적층 구조에서 상기 1차 섬유보강재(130)는 도 5에 확대 단면으로 도시된 바와 같이, 그 하부면의 요철 돌기(132)들이 콘크리트 표면(110)의 덴트(dent)(112), 곰보자욱(114), 크랙(116) 등에 기인하여 형성되는 접착제층(120)의 요철면(122)으로 삽입되어 있다.

즉, 상기 1차 섬유보강재(130)는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 미세 다공성 구조를 갖고 있으므로, 상기 덴트(dent)(112), 곰보자욱(114), 크랙(116) 등으로부터 상승되는 수증기를 효과적으로 분산시키게 되는데, 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a)에 형성된 미크론 단위 크기의 다공성 미세 구조를 통하여 수증기 기포가 한 지점에서 수직상승하지 못하도록 하고, 미세 크기의 기포로 분산되어 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a)를 투과시킨다.

이와 같은 과정에서 하나의 큰 기포가 상승하면서 1차 우레탄층(140)을 밀어 올리는 힘도 1차 섬유보강재(130)의 미세 다공성 구조를 통하여 크게 약화되며, 결과적으로 콘크리트 표면(110)으로부터 1차 우레탄층(140)의 양생중에 발생되는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상(50)은 완벽하게 분산처리되어 1차 우레탄층(140)의 표면에는 아무런 자욱이나 흔적을 남기지 않게 된다.

이하, 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층의 시공방법(200)을 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 콘크리트 표면(110)을 청소하여 이물질을 제거하는 단계(S1)가 이루어진다.

이와 같은 콘크리트 표면(110)의 소제 단계(S1)는 물청소와, 필요한 경우 콘크리트 표면(110)의 연삭처리를 포함할 수 있다.

그리고 다음으로는 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 표면(110)에 접착제층(120)을 도포 형성하고 양생시키는 단계(S2)가 이루어진다.

이와 같은 접착제층(120)은 종래와 같이 페인트 롤러나 브러쉬를 이용하여 폴리우레탄 수지를 콘크리트 표면(110)에 도포시키고, 양생시킨다.

다음으로는 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 접착제층(120)의 상부에 1차 섬유보강재(130)를 펼치고, 상기 접착제층(120)에 하부면이 밀착하도록 배치하는 단계(S3)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S3)는 독특한 구조의 1차 섬유보강재(130)를 사용하게 되는데, 이러한 1차 섬유보강재(130)는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 직물을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a) 재료로 이루어진 것이다.

또한 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기(132)들이 형성되어 상기 접착제층(120)에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 것이다.

다음으로는 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 1차 섬유보강재(130)를 완전히 덮는 두께로서 1차 우레탄층(140)을 도포하고, 상기 우레탄이 1차 섬유보강재(130)를 침투하여 상기 접착제층(120)에 결합되도록 하며, 1차 우레탄층(140)을 양생시키는 단계(S4)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S4)에서는 1차 우레탄층(140)의 도포시에 1차 섬유보강재(130)를 페인트 롤러 또는 브러쉬(미 도시) 등으로 가압하여 상기 1차 섬유보강재(130)의 하부면에 형성된 돌기(132)들이 콘크리트 표면(110)의 덴트(dent)(112), 곰보자욱(114), 크랙(116) 등에 기인하여 형성되는 접착제층(120)의 요철면(122)으로 삽입되도록 한다.

이때 사용되는 1차 우레탄층(140)은 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 사용하며, 40 ~ 90분간 양생시키는 것을 포함한다.

이와 같은 과정에서 1차 섬유보강재(130)는 일반적인 부직포 재료가 아닌 폴리에스테르 단섬유 부직포(130a) 재료로 이루어진 것이어서, 1차 우레탄층(140)의 도포시 1차 우레탄층(140)내에서 부유하지 않고, 접착제층(120)의 요철면(122)으로 삽입되어 안정되게 유지된다.

그리고 다음으로는 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 1차 우레탄층(140)의 상부에 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재(150)를 배치하는 단계(S5)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S5)에서 사용되는 2차 섬유보강재(150)는 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물(150a)로 이루어진 것으로서, 2차 우레탄층(160)의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하게 된다.

또한 다음으로는 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 2차 섬유보강재(150)를 완전히 덮는 두께로서 2차 우레탄층(160)을 도포하고, 상기 우레탄이 2차 섬유보강재(150)를 침투하여 상기 접착제층(120)에 결합되도록 하며, 2차 우레탄층(160)을 양생시키는 단계(S6)가 이루어진다.

이와 같이 2차 우레탄층(160)을 도포하고, 양생시키는 단계(S6)에서도, 페인트 롤러와 페인트 브러쉬를 사용하게 되며, 1차 우레탄층(140)과 동일한 방식으로 진행한다.

다음으로는 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 2차 우레탄층(160)의 상부에 탑 코팅층(170)을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계(S7)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S7)에서는 사용되는 탑 코팅층(170)은 자외선 방지도료로서 적용되는 아크릴계 우레탄 수지를 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층(100) 및 그 방수 시공방법(200)에 의하면 콘크리트 표면(110)의 덴트(dent)(112), 곰보자욱(114), 크랙(116) 등으로부터 상승되는 수증기를 1,2차 섬유보강재(130,150)를 통하여 효과적으로 분산시킬 수 있음으로써 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킨다.

뿐만 아니라, 유리섬유를 사용하지 않음에 따라서 산업재해 발생을 크게 줄이고, 콘크리트와 우레탄 방수층 사이의 접착성능 형상, 공정기간 단축, 시공성 및 작업성이 용이함은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 옥상 방수작업을 실행할 수 있게 된다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

1: 종래의 폴리우레탄 도막방수공법
10,110: 콘크리트 표면 12,112: 덴트(dent)
14,114: 곰보자욱 16,116: 크랙
20,120: 접착제층 30: 폴리우레탄 방수층
40,170: 탑 코팅층 50: 기포현상
100: 본 발명에 따른 옥상 복합 방수층
122: 요철면 130: 1차 섬유보강재
130a: 폴리에스테르 단섬유 부직포
132: 요철 돌기 140: 1차 우레탄층
150: 2차 섬유보강재 150a: 폴리에스테르 직물
160: 2차 우레탄층 200: 옥상 복합 방수층의 시공방법
S1 내지 S7: 옥상 복합 방수층의 시공방법의 단계별 공정절차

Claims (9)

1. 건축물의 옥상에 마련된 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층에 있어서,
   이물질이 제거된 콘크리트 표면에 직접 도포 결합되는 접착제층;
   상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고, 상기 접착제층에 하부면이 밀착되는 1차 섬유보강재;
   상기 1차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 1차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되는 1차 우레탄층;
   상기 1차 우레탄층의 상부에 펼쳐지는 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재;
   상기 2차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 2차 섬유보강재를 침투하여 상기 1차 우레탄층의 상부면에 일체로 결합되는 2차 우레탄층; 및
   상기 2차 우레탄층의 상부에서 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층;을 포함하여 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차 섬유보강재는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 것을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어지고, 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기들이 형성되어 상기 접착제층에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 것임을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층.
3. 제2항에 있어서, 상기 1차 섬유보강재는 그 하부면의 요철 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되어 상기 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로부터 상승되는 수증기를 분산시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층.
4. 제1항에 있어서, 상기 2차 섬유보강재는 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물로 이루어짐으로써 상기 2차 우레탄층의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층.
5. 건축물의 옥상에 마련된 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층 시공방법에 있어서,
   콘크리트 표면을 청소하여 이물질을 제거하는 단계;
   상기 콘크리트 표면에 접착제층을 도포 형성하고 양생시키는 단계;
   상기 접착제층의 상부에 1차 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층에 하부면이 밀착하도록 배치하는 단계;
   상기 1차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 1차 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄이 1차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되도록 하며, 1차 우레탄층을 양생시키는 단계;
   상기 1차 우레탄층의 상부에 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재를 배치하는 단계;
   상기 2차 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 2차 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄이 2차 섬유보강재를 침투하여 상기 접착제층에 결합되도록 하며, 2차 우레탄층을 양생시키는 단계; 및
   상기 2차 우레탄층의 상부에 탑 코팅층을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 우레탄층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계;들을 포함하여 우레탄 방수 시공중에 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 1차 섬유보강재를 접착제층의 상부에 펼치고, 배치하는 단계는 다수의 폴리에스테르 섬유가닥들이 여러방향으로 엇갈려 분산된 것을 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭으로 절단하고, 고열로 롤 압착시켜서 일정 두께로 형성한 폴리에스테르 단섬유 부직포 재료로 이루어지고, 그 하부면에는 엠보형태의 요철 돌기들이 형성되어 상기 접착제층에 밀착되는 접촉 면적이 증대된 1차 섬유보강재를 사용하여 배치하는 것임을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 1차 섬유보강재 위에 1차 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는 1차 우레탄층의 도포시에 1차 섬유보강재를 페인트 롤러 또는 브러쉬 등으로 가압하여 상기 1차 섬유보강재의 하부면에 형성된 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 2차 섬유보강재를 배치하는 단계는 폴리에스테르 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 격자형의 구조를 갖는 폴리에스테르 직물로 이루어진 2차 섬유보강재를 배치하여 상기 2차 우레탄층의 내부 강도를 유지하고, 부풀음 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법.
9. 제5항에 있어서, 상기 1차 및 2차 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는, 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 40 ~ 90분간 양생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상 복합 방수층의 시공방법.

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