KR101309338B1

KR101309338B1 - 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법

Info

Publication number: KR101309338B1
Application number: KR1020110074640A
Authority: KR
Inventors: 이동훈
Original assignee: 이동훈
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-09-17
Also published as: KR20130013164A

Abstract

본 발명은 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법에 관한 것으로서, 콘크리트블럭으로 이루어진 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면 및 그들 사이의 틈새(G)를 청소하는 단계(S1); 틈새(G)에 백업제(10)를 충진하는 단계(S2); 백업제(10)가 충진된 틈새(G)에 열가소성 비가황부틸고무(20)를 용융시킨 상태로 주입하는 단계(S3); 및 열가소성 비가황부틸고무(20)로 대기중의 황이 침투되지 않도록 그 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기와 차단하는 단계(S4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법{Method for sealing gap between concrete block}

본 발명은 열가소성 비가황부틸고무을 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극한 환경변화에도 지속적인 방수능력을 유지할 수 있는 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트로 이루어진 구조물에는 그들 사이의 틈새를 방수하기 위한 방수공법을 수행한다. 예를 들면, 용수로나 배수로와 같은 콘크리트구조물의 경우, 상부로 개구된 'U' 자형의 콘크리트블록을 연결하고, 콘크리트블록과 다른 콘크리트블록 사이의 틈새로 물이 스며들거나 빠져나가지 않도록 방수시공을 한다. 이러한 방수시공은 통상적으로 콘크리트블록과 다른 콘크리트구조물 사이의 틈새에 모르타르를 주입하거나, 수분을 흡수하여 팽창하는 성질을 가지는 수팽창 지수재를 주입함으로써 이루어졌다.

그런데 모르타르를 이용한 방수공법에 있어서, 모르타르가 주입되는 틈새는 2개의 콘크리트블록을 맞대어 형성한 공간이어서 근본적으로 밀실되는 공간이 아니며, 따라서 틈새로 모르타르가 새어나오는 문제와, 토양의 침식이나 진동 등에 균열이가서 누수로 인한 하자가 많이 발생하고 있다. 이를 최소화하기 위해서 틈새의 결합 정밀도를 높여야 하고, 흙을 잘 다져야 하므로 결국 방수시공이 복잡하고 어려워졌다.

또한 수팽창 지수재를 이용한 방수공법은, 수팽창 지수재의 반복적 수축 및 팽창작용에 한계가 있어 시간이 경과함에 따라 방수능력이 저하되고, 또한 수팽창 지수재 설치 작업이 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되고, 콘크리트의 틈새의 폭이 일정하지 않아 이에 맞춰 수팽창 지수재의 크기를 정확히 맞추기 어렵고, 토양의 침하에 따른 대응이 어려웠다라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 물이나 자외선에 노출되고, 지반의 침하나 유실, 거동과 같은 극환환경에서도 지속적인 방수능력을 유지할 수 있는 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 빠른 시간에 시공을 용이하게 할 수 있는 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법은, 콘크리트블럭으로 이루어진 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면 및 그들 사이의 틈새(G)를 청소하는 단계(S1); 상기 틈새(G)에 백업제(10)를 충진하는 단계(S2); 덩어리 형태의 열가소성 비가황부틸고무를 용융시킨 후 전방으로 연장된 노즐(61)을 통하여 토출하는 인젝션건(60)을 이용하는 것으로서, 상기 노즐(61)을 통하여 상기 백업제(10)가 충진된 틈새(G)로 상기 용융된 열가소성 비가화부틸고무(20)를 주입하는 단계(S3); 상기 열가소성 비가황부틸고무(20)로 대기중의 황이 침투되지 않도록 그 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기와 차단하기 위하여. 상기 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고 상기 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 부틸고무테이프(30)를 부착하는 단계(S4-1); 상기 부틸고무테이프(30)가 자외선에 의하여 경화되는 것을 방지하기 위하여 상기 부틸고무테이프(30)의 표면에 방수필름(40)을 부착하는 단계(S4-2); 및 상기 부틸고무테이프(30) 및 방수필름(40)의 일측 가장자리(30a)(40a)와 상기 제1구조물(C1)의 표면에, 그리고 상기 부틸고무시트(30) 및 방수필름(40)의 타측 가장자리(30b)(40b)와 상기 제2구조물(C2)의 표면에 실란트(50)를 도포하여 마감하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다. .

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본 발명에 있어서, 상기 방수필름(40)은 TPO(thermoplastic Polyolefin) 또는 PET(polyethylene terephthalate)이다.

삭제

본원에 따른 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법에 따르면, 물이나 자외선에 노출되고, 지반의 침하나 유실, 콘크리트구조물의 거동과 같은 극환환경에서도 지속적인 방수능력을 유지할 수 있다. 이에 따라 방수능력의 저하에 의하여 콘크리트구조물의 내구성이 저하되고 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한 시공이후 별도의 접착공정이나 경화시간이 필요치 않아 빠른 시간내에 시공을 용이하게 할 수 있다라는 작용, 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법이 적용된 제1,2구조물을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 제1,2구조물의 부분 단면도,
도 3은 도 2의 제1,2구조물에 형성된 틈새에 열가소성 비가황부틸고무가 주입된 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 틈새에 인젝션건을 사용하여 열가소성 비가황부틸고무를 주입하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 3의 제1,2구조물의 표면에 부틸고무테이프 및 방수필름이 부착된 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 3의 제1,2구조물의 표면에 실리콘 실란트를 도포한 것을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명에 따른 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법이 적용된 제1,2구조물을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 제1,2구조물의 부분 단면도이다. 또 도 3은 도 2의 제1,2구조물에 형성된 틈새에 열가소성 비가황부틸고무가 주입된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 틈새에 인젝션건을 사용하여 열가소성 비가황부틸고무를 주입하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3의 제1,2구조물의 표면에 부틸고무테이프 및 방수필름이 부착된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 3의 제1,2구조물의 표면에 실리콘 실란트를 도포한 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 블록형태의 콘크리트구조물인 제1,2구조물(C1)(C2)의 틈새를 방수하기 위한 방수공법에 관한 것이다. 본 실시예예서는 용이한 설명을 위하여 콘크리트구조물이 용수로나 배수로인 것으로 예시하여 설명한다. 그러나 콘크리트구조물은 콘크리트블럭으로 이루어진 터널이나, 교량, 건축물이 될 수 있음은 물론이다.

도시된 바와 같이, 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법 수행하기 위하여, 먼저 콘크리트블럭으로 이루어진 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면 및 그들 사이의 틈새(G)를 청소하는 단계(S1)를 수행한다. 이때 단계(S1)에 있어서, 청소후 프라이머를 도포하는 것이 바람직하다.

다음, 틈새(G)에 백업제(10)를 충진하는 단계(S2)를 수행한다. 이때 백업제(10)는 후술할 열가소성 비가황부틸고무가 자체 무게에 의하여 흘러 빠져나가는 것을 방지하기 위한 것이다.

다음, 백업제(10)가 충진된 틈새(G)에 열가소성 비가황부틸고무(20)를 용융시킨 상태로 주입하는 단계(S3)를 수행한다.

제1,2구조물(C1)(C2) 사이의 틈새(G)는 폭이 매우 좁기 때문에, 그 내부까지 열가소성 비가황부틸고무(20)를 주입하기 위하여 인젝션건을 사용하여야 한다.

인젝션건은, 덩어리 형태의 열가소성 비가황부틸고무(미도시)가 내장되며 전방으로 길게 연장된 노즐(61)이 형성된 몸체(62)와, 몸체(62)에 설치되어 열가소성 비가황부틸고무를 용융시키는 히터(63)와, 작업자의 조작에 의하여 용융된 열가소성 비가황부틸고무를 노즐(61)로 인젝션시키는 가압부(64)를 가진다. 이때 노즐(61)에 형성된 인젝션홀(미도시)은 5~20mm 범위, 바람직하게는 6mm 이고, 히터(63)는 열가소성 비가황부틸고무를 70~180 ℃ 가열시키고, 더욱 바람직하게는 120 ℃ 로 가열시킨다.

이러한 인젝션건(60)에 의하여, 히터(63)가 몸체(61)에 내장된 열가소성 비가황부틸고무를 가열하여 용융시키고, 이 상태에서 작업자가 가압부(64)를 조작하면 노즐(61)을 통하여 용융된 열가소성 비가황부틸고무가 인젝션된다. 이때 노즐(61)을 전방으로 길게 연장되고, 그 노즐(61)을 통하여 인젝션되는 용융된 열가소성 비가황부틸고무의 지름은 6 mm 내외이기 때문에, 폭이 좁은 틈새(G)로 정확한 양의 열가소성 비가황부틸고무를 주입할 수 있다.

단계(S3)를 통하여, 틈새(G)로 주입된 용융 열가소성 비가황부틸고무(20)는 겔상태이기 때문에 틈새(G)의 내벽에 형성된 다수의 모공(G1)이나 요철홈으로 파고들어 틈새(G)의 내벽과 경계가 없을 정도로 완전히 일체화된다.

상기한 열가소성 비가황부틸고무(20)는 황(S) 성분이 포함되지 않는 비가황계 합성고무로서, 상온에서 신축성이 크고, 점착성 및 접착성이 우수하여 별도의 접착제 없이 부착이 가능하다. 이러한 열가소성 비가황부틸고무(20)는, 고무상수지 100 중량부를 기준으로 하였을 때, 충진제 5~40 중량부, 카본 5~20 중량부, 석유수지 5~20 중량부, 기타 첨가제로 이루어진 조성물에 의하여 구현된다.

이때 고무상수지는, 부틸고무와 함께, 아스팔트고무, 폴리이소부틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 클로로술폰화폴리 에틸렌(CSM), 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스터로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 혼합물을 혼합하여 사용한다. 충진제로는, 탄산칼슘 또는 탈크를 사용한다. 카본은 강도를 보강한다. 석유수지는 용융 온도를 낮추고, 점착 및 접착보강 기능을 한다.

상기와 같은 조성비를 가지는 열가소성 비가황부틸고무(20)는, 신율이 2000% 에 달하기 때문에, 제1,2구조물(C1)(C2) 사이의 틈새간격이 넓어지거나, 제1,2구조물(C1)(C2)을 지지하는 지반이 침하나 유실, 제1,2구조물(C1)(C2)이 거동되더라도, 틈새(G)의 내벽에 항상 부착된 상태를 유지할 수 있다.

특히, 열가소성 비가황부틸고무(20)는 용융된 상태로 틈새(G)에 주입되므로, 용융되어 겔상태인 열가소성 비가황부틸고무(20)는 틈새(G) 내벽에 형성된 다수의 모공(G1)이나 요철홈으로 파고들어, 굳었을 때 틈새(G)의 내벽과 경계가 없어진다.

다음, 열가소성 비가황부틸고무(20)로 대기중의 황이 침투되지 않도록 그 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기와 완전히 차단하는 단계(S4)를 수행한다.

열가소성 비가황부틸고무(20)는 황(S)이 포함되지 않는 비가황계 합성고무이다. 그러나 열가소성 비가황부틸고무(20)로 황(S)이 침투되면, 점착성을 잃게 되고 단단한 상태가 된다. 이 경우, 열가소성 비가황부틸고무(20)는 틈새(G1) 내벽에 형성된 무수한 기공(G1) 사이에서 분리되고 방수력이 저하될 수 있다. 이러한 방수력 저하 문제를 해결하기 위하여, 대기중의 황(S)이 유입되지 않도록 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기와 완전히 차단하는 단계(S4)를 수행하는 것이다.

이러한 단계(S4)는, 상기한 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 부틸고무테이프(30)를 부착하는 단계(S4-1)와, 부틸고무테이프(30)의 표면에 방수필름(40)을 부착하는 단계(S4-2)를 포함한다. 이때 단계(S4)는 단계(S3) 이후에 곧바로 수행된다.

단계(S4-1)에 있어서, 부틸고무테이프(30)는 자체적으로 자착성질을 가지므로 단순한 동작으로 열가소성 비가황부틸고무(20)를 사이에 두고 제1,2구조물(C1)(C2)의 표면에 부착할 수 있고, 이후에 별도의 접착과정이 필요없다.

부틸고무는 천연고무에 비하여 기체투과성이 매우 작고, 내후성이 강하며, 불포화결합이 적어 열이나 오존산화제에 강하다. 이에 따라 대기중의 황(S) 성분은 부틸고무테이프(30)에 차단되어, 열가소성 비가황부틸고무(20)로 유입되지 않는다. 더 나아가 부틸고무테이프(30)는 제1,2구조물(C1)(C2)의 표면에 견고하게 부착되어, 흐르는 물이 열가소성 비가황부틸고무(20)로 침투되는 것을 방지한다.

이때 부틸고무는 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기로부터 차단하는 것이기 때문에, 그 자체로 대기중의 황(S)과 반응하여 경화되거나 탄성을 잃더라도 큰 문제가 없다.

단계(S4-2)에 있어서, 방수필름(40)은 내후성이 크고 자외선에 반응하지 않는 TPO(thermoplastic Polyolefin) 또는 PET(polyethylene terephthalate)인 것이 바람직하다. 이러한 방수필름(40)은 부틸고무테이프(30)가 자외선에 의하여 경화되는 것을 방지하며, 별도의 접착제 없이 자체적으로 자착성질을 가지는 부틸고무테이프(30)에 부착된다.

한편, 단계(S4)는, 부틸고무테이프(30)와 방수필름(40)이 일체화된 부틸방수테이프를 이용하여, 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고 상기 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 상기 부틸방수테이프를 부착하는 단계일 수도 있다. 이 경우, 단계(S4)를 용이하게 수행할 수 있다.

또는 단계(S4)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고, 상기 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 실란트, 바람직하게는 실리콘 실란트(50')를 도포하는 단계일 수도 있다. 이 경우, 단계(S4)를 용이하게 수행할 수 있다.

다음, 부틸고무테이프(30) 및 방수필름(40)의 일측 가장자리(30a)와 제1구조물(C1)의 표면에, 그리고 부틸고무시트(30) 및 방수필름(40)의 타측 가장자리(30b)와 제2구조물(C2)의 표면에 실란트(50)를 도포하여 마감하는 단계(S5)를 수행한다. 이때 실란트(50)는 경화속도가 빠르고, 다양한 재질에 대하여 뛰어난 접착력을 발휘하며, 내후성이 좋은 실리콘 실란트인 것이 바람직하다.

상기한 일련의 단계에 의하여, 제1,2구조물(C1)(C2)의 틈새에 충진된 열가소성 비가황부틸고무(20)는 대기와 완전히 차단되고, 이에 따라 대기에 포함된 황이 침투되는 것을 방지할 수 있어 지속적인 방수력을 유지할 수 있다.

또한 열가소성 비가황부틸고무(20)가 황(S)으로부터 완전히 차단되어 지속적인 시간이 지나더라도 점착성질을 유지하고, 2000% 의 신율을 유지할 수 있기 때문에 제1,2구조물(C1)(C2) 사이의 틈새간격이 넓어지거나, 제1,2구조물(C1)(C2)을 지지하는 지반이 침하나 유실, 제1,2구조물(C1)(C2)이 거동되더라도, 틈새(G)의 내벽에 항상 부착된 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라 방수능력의 저하에 의하여 콘크리트구조물의 내구성이 저하되고 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한 시공이후 별도의 접착공정이나 경화시간이 필요치 않으므로, 일련의 단계(S1) ~ 단계(4)는 기다리는 시간없이 곧바로 수행될 수 있으며, 이에 따라 빠른 시간내에 시공을 용이하게 할 수 있다.

상기한 일련의 과정에 의하여, 콘크리트블럭으로 이루어진 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2) 사이의 틈새(G)에 충진되는 백업제(10)와; 백업제(10)가 충진된 틈새(G)에 주입된 열가소성 비가황부틸고무(20)와; 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 부착된 부틸고무테이프(30)와; 부틸고무테이프(30)의 표면에 부착된 방수필름(40)과; 부틸고무테이프(30) 및 방수필름(40)의 일측 가장자리(30a)와 제1구조물(C1)의 표면과, 부틸고무시트(30) 및 방수필름(40)의 타측 가장자리(30b)와 제2구조물(C2)의 표면에 도포되는 실란트(50);를 포함하는 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수구조가 완성된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10 ... 백업제 20 ... 열가소성 비가황부틸고무
30 ... 부틸고무테이프 40 ... 방수필름
50, 50' ... 실란트 60 ... 인젝션건
61 ... 노즐 62 ... 몸체
63 ... 히터 64 ... 가압부

Claims

콘크리트블럭으로 이루어진 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면 및 그들 사이의 틈새(G)를 청소하는 단계(S1);
상기 틈새(G)에 백업제(10)를 충진하는 단계(S2);
덩어리 형태의 열가소성 비가황부틸고무를 용융시킨 후 전방으로 연장된 노즐(61)을 통하여 토출하는 인젝션건(60)을 이용하는 것으로서, 상기 노즐(61)을 통하여 상기 백업제(10)가 충진된 틈새(G)로 상기 용융된 열가소성 비가화부틸고무(20)를 주입하는 단계(S3);
상기 열가소성 비가황부틸고무(20)로 대기중의 황이 침투되지 않도록 그 열가소성 비가황부틸고무(20)를 대기와 차단하기 위하여. 상기 열가소성 비가황부틸고무(20)를 중앙에 두고 상기 제1구조물(C1)과 제2구조물(C2)의 표면에 부틸고무테이프(30)를 부착하는 단계(S4-1);
상기 부틸고무테이프(30)가 자외선에 의하여 경화되는 것을 방지하기 위하여 상기 부틸고무테이프(30)의 표면에 방수필름(40)을 부착하는 단계(S4-2); 및
상기 부틸고무테이프(30) 및 방수필름(40)의 일측 가장자리(30a)(40a)와 상기 제1구조물(C1)의 표면에, 그리고 상기 부틸고무시트(30) 및 방수필름(40)의 타측 가장자리(30b)(40b)와 상기 제2구조물(C2)의 표면에 실란트(50)를 도포하여 마감하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법.
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제1항에 있어서,
상기 방수필름(40)은 TPO(thermoplastic Polyolefin) 또는 PET(polyethylene terephthalate)인 것을 특징으로 하는 열가소성 비가황부틸고무를 이용한 콘크리트구조물의 틈새 방수공법.
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