KR101355849B1 - 방수 코팅재 및 이를 구조물에 시공하는 방법 - Google Patents

방수 코팅재 및 이를 구조물에 시공하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조물의 내구년한을 증대시키고자 구조물에 적용될 수 있는 방수성과 함께 통기성을 갖는 방수 코팅재 및 이를 시공하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방수 코팅재는 (1) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지를 포함하는 프라이머 코팅재; (2) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및 (3) 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재;로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재를 포함하며, 이들은 콘크리트 구조물에 적용시 유기계 코팅재와 다르게 극미세 공극을 통하여 콘트리트에서 발생하는 수증기를 통과시켜 통기성을 확보하여 박리,박락 및 크랙 등이 발생하지 않아 콘크리트 구조물의 방수 및 내진 보강 공법에 바람직하게 적용된다.

Description

방수 코팅재 및 이를 구조물에 시공하는 방법{Waterproof Coating Materials and Method for Applying the Same on Construction}
본 발명은 구조물의 내구년한을 증대시키고자 구조물에 적용될 수 있는 방수성과 함께 통기성을 갖는 환경 친화적인 방수 코팅재 및 이를 시공하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 통기성이 있는 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지와 재활용 프로에틸렌 테레프탈산염 수지를 기재로 한 방수 코팅재를 용융 접착 용사 혼합 코팅함으로서 방수 성능 개선과 함께 공기단축을 통한 시공성 향상을 갖는 시공 방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물에 있어서 방수층은 침투수로부터 콘크리트 구조물을 보호하는 기능을 하며, 방수성 및 접착성 확보, 구조적 동일체 형성, 내구성 확보 등의 역할을 한다. 물이 침투하면 철근콘크리트 구조물에서는 피로 파손이 촉진되며, 철근 및 강재에 부식을 일으켜 국부적인 구조물의 내구성을 저하시키므로 방수층이 물의 침투를 방지하여 콘크리트 구조물의 내구성을 향상시키기 위한 층으로 중요한 역할을 한다. 방수층은 적용초기에는 중요성이 인식되지 않아 기준이 정립되지 않았으나, 최근에는 다양한 방수재료와 공법들이 개발되면서 그 중요도가 높아지고 있다.
그런데 종래 콘크리트 구조물 방수재로는 우레탄수지, 에폭시수지, 요소수지 등이 주로 사용되고 있으나, 이러한 방수재를 적용한 시공방법에 의하면, 유기계인 에폭시수지/우레탄수지/요소수지의 경우 주제와 경화제가 믹싱을 해서 화학반응이 일어나더라도 완전한 반응이 불가능해 미 반응 상태로 남아 경화됨에 따라 물성이 초기 부착강도는 높을 수 있으나, 불안전한 상태 및 화재위험에 자유롭지 못할뿐 아니라 콘크리트 구조물 모체에서 발생하는 물분자(수증기)가 배출되지 못해 이로 인한 압력으로 박리현상이 일어난다는 취약한 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명자들은 콘크리트 구조물의 방수 코팅층에 사용될 수 있는 물질에 대한 연구를 진행하면서, 통기성이 있으면서 환경 친화적인 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지와 열가소성 재활용 프로에틸렌 테레프탈산염 수지를 용융 액상화하여 코팅재로 사용되는 경우, 유기계 코팅재와 다르게 극미세 공극을 통하여 콘트리트에서 발생하는 수증기를 배출시켜 통기성을 확보하여 박리, 박락 및 크랙 등이 발생하지 않아 콘크리트 및 철구조물에 부착력이 가장 우수한 자재이며 구조물의 방수 및 보강 공법에 유용하게 적용될 수 있음을 밝히고, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0006477호 ("콘크리트 구조물의 방수 공법")
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 콘크리트 구조물의 방수 코팅층에 사용될 수 있는 친환경 자재의 방수 코팅재를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 콘크리트 구조물에 방수 코팅재를 시공하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은
(1) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지(MMA)로 형성된 수용화 저점도 액상 프라이머 코팅재;
(2) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및
(3) 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재를 포함하는 구조물의 방수 코팅재를 제공한다.
본 발명에 따른 코팅재에서, 상기 프라이머 코팅재는 MMA 수지 90 내지 99중량% 및 벤질 과산화물 1 내지 10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 칼라 코팅재는 MMA 수지 60 내지 65중량%, 나노실란 세라믹 변성 수지 1 내지 10중량%, 무기 안료 3 내지 5중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 투명코팅재는 프로에틸렌 테레프탈산염 수지 5 내지 15중량%, 나노실란 세라믹 MMA 수지 60 내지 70중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량%, 가소제 1 내지 5중량% 및 나머지 용제를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방수 코팅재는 프라이머코팅재/칼라코팅재/투명코팅재,
프라이머코팅재/칼라코팅재, 또는 프라이머코팅재/투명코팅재로 조합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 기존 구조물에 면작업으로 바탕 조정제를 도포하는 단계; 및 상기 도포된 바탕 조정제 상에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지(MMA)로 형성된 프라이머 코팅재; 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재로 도포하는 단계를 포함하는 기존 구조물의 방수 코팅 공법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 신규 구조물의 표면을 샌드 블라스팅(sandblasting) 또는 고압세척(500bag 이상)하는 단계; 상기 샌드 블라스팅 또는 고압세척된 구조물의 표면에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지로 형성된 프라이머 코팅재; 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재로 도포하는 단계를 포함하는 신규 구조물의 방수 코팅 공법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 양태는 보강 대상 구조물 상에 보강재를 설치하는 단계; 상기 보강재가 설치된 구조물 상에 세라믹 모르타르를 시공 및 양생하는 단계; 및 상기 양생된 모르타르 상에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지(MMA)로 형성된 프라이머 코팅재; 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재로 도포하는 단계를 포함하는 보강 대상 재해 재난시 필요로 하는 구조물의 방수 및 내진 보강 공법을 제공한다.
본 발명에 따른 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지와 프로에틸렌 테레프탈산염 수지를 이용한 코팅재는 종래 우레탄 수지 및 에폭시 코팅과 같은 유기계 코팅재와 다르게 극미세 공극을 통하여 콘트리트에서 발생하는 수증기를 통과시켜 통기성을 확보하여 박리, 박락 및 크랙 등이 발생하지 않아 콘크리트 구조물의 방수 및 내진 보강 공법에 바람직하게 적용된다.
도 1은 본 발명의 하나의 구현예에 따라 코팅재가 기존 구조물에 코팅된 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 구현예에 따라 코팅재가 신규 구조물에 코팅된 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따라 기존 구조물에 보강재를 설치하고 모르타르를 시공 및 양생한 후 코팅재가 코팅되는 과정을 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 메틸 메타 아크릴 반응성 수지 또는 프로에틸렌 테레프탈산염 수지를 바인더로 사용한 고기능성의 방수성 및 통기성을 갖는 코팅재로서, 구조물 깊숙이 침투하여 구조물과 일차화되고 수분을 차단하여 부착력을 향상시킨다.
상기 코팅재는 (1) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지로 형성된 프라이머 코팅재; (2) 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재; 및 (3) 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 일종 이상을 선택하여 구조물의 방수 코팅에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 코팅재에서, 상기 프라이머 코팅재는 MMA 수지 90 내지 99중량% 및 벤질 과산화물 1 내지 10중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 프라이머 코팅재는 최적의 침투력과 부착력이 발현되도록 구성되는 것이며, MMA 수지의 도포시 분말 경화 개시제(initiator)로서 벤질 과산화물(BPO)을 첨가한 후 도포하고자 하는 면에 붓이나 롤러를 이용하여 고르게 도포한다.
상기 칼라 코팅재는 MMA 수지 60 내지 65중량%, 나노실란 세라믹 변성 수지 1 내지 10중량%, 무기 안료 3 내지 5중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 프라이머 코팅재 및 칼라 코팅재에 공통적으로 사용되는 MMA 수지(Methyl Methy Acrylate reactive resin)는 에스테르, 아크릴 또는 메타크릴산에 기초로 한 화합물로써 탄소 이중결합 집합체로 이루어져 있으며, 상기 수지는 통기성을 갖는다.
또한, 칼라 코팅재에 사용되는 상기 나노실란 세라믹 변성 수지는 MMA 수지가 결합된 고분자 실록산(SI-O) 구조를 갖는 세라믹 나노복합체, 즉 수용화 실리콘계 세라믹 MMA 수지이다. 상기 나노실란 세라믹 변성 수지는 고강도 및 고경도 콘크리트 바닥재, 오염방지, 내화도료용, 곰팡이 방지용, 난연불연방수재, 상하수도 및 항만 이끼류 및 해조류 방지를 위해 사용되며, 금속류와의 부착력이 우수하고, 내염수성이 탁월하다.
여기에 색을 부여하는 무기 안료를 첨가하고 도포시에 경화 개시제(initiator)인 벤질 과산화물(BPO)이 첨가된다.
상기 칼라 코팅재에 사용될 수 있는 기타 첨가제로는 마그네슘실리케이트 (Mg3SO4O10(OH)2), 스테아린산아연(ST-Zn), 토르말린(천연광석)분말, 분산제(비이온 계), 기포 방지제(폴리 글리콜), 색 분리제 등이 이 분야에 일반적으로 사용되는 범위 내에서 사용될 수 있다.
이러한 조성의 칼라 코팅재는 MMA 수지계 콘크리트 및 강상판 교량 교면용 슬러브 방수재로서 짧은 시간(1시간 이내) 내에 완전히 경화되면서, 하지면과 완벽하게 접착되어 강인하고 유연한 무이음 방수 도막층을 형성시켜 주어 교량 상판의 부식을 원천적으로 막아 줄 수 있는 완벽한 방수층을 만들어 주고, 콘크리트 및 강상판과의 강력한 접착력과 적절한 유연성을 가진 불투수성 도막을 형성시켜 아스팔트 표층과의 전단 접착력이 탁월하여 통행과다 및 중차량의 통행에 따른 표층의 밀림, 균열, 박리로 인한 포장층의 파손을 막아주어 장기간 쾌적한 주행 환경을 유지시켜줄 수 있으며, 불투수성과 염이온 및 각종 유류를 포함한 화학물질에 대한 탁월한 내구성을 가지고 있어 장기간 교량 교면을 보호해 줄 수 있다.
또한, 무기 안료의 사용으로 다양한 색상 표현이 가능하며, 개시제로서 벤질 과산화물을 첨가함으로써, 우수한 속경성을 갖는 방수재로서 시공시간을 단축시키고, 작업성을 단순화하여 현장조건에 부합할 수 있는 제품으로 제조할 수 있다. 또한, 우수한 논슬립과 무이음 도포가 가능함으로써 방수력이 탁월하고 고인장력, 내화학성, 내알카리성이 우수한 친환경 방수재로 기능하게 되며, 시공 시 접착방법이나 슬립을 주기 위해 별도의 건조규사를 뿌리는 과정을 생략할 수 있어 시공시간 및 작업과정이 감소된다.
상기 투명 코팅재는 프로에틸렌 테레프탈산염 수지 5 내지 15중량%, 나노실란 세라믹 변성 수지 60 내지 70중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량%, 가소제 1 내지 5중량% 및 나머지 용제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 프로에틸렌 테레프탈산염 수지는 PET(polyethylene Terephtate) 테트라프탈산 HOOC - COOH와 에틸렌 글리콜의 축합반응하여 얻어지는 열가소성 수지로서 투명 코팅재 전체 중량에 기초하여 5 내지 15중량%의 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하며, 상기 나노실란 세라믹 변성 수지는 MMA 수지가 결합된 고분자 실록산(SI-O) 구조를 갖는 세라믹 나노복합체(nano composite), 즉 수용화 실리콘계 세라믹 MMA 수지로서, 투명 코팅재 전체 중량에 기초하여 60 내지 70중량%의 범위 내에서 사용되며, 여기서 분말 경화 개시제로서는 벤질 과산화물 및 가소제로서 디옥틸 프탈레이트를 첨가하고, 용제로서 알코올류를 첨가한다.
상기 프라이머 코팅재, 칼라 코팅재 및 투명 코팅재는 이들을 도포하고자 하는 대상물에 프라이머 코팅재를 도포한 후 칼라 코팅재를 도포하고, 이어서 투명 코팅재를 도포하여 사용될 수 있으며, 또는 프라이머 코팅재를 도포한 후 칼라 코팅재를 도포하여 사용될 수 있고, 또는 프라이머 코팅재를 도포한 후 투명 코팅재를 도포할 수 있다.
상기 프라이머 코팅재, 칼라 코팅재 및 투명 코팅재가 순차적으로 도포된 코팅재의 경우, 특히 미끄럼 및 변색 방지에 유용하여 공중이용시설 및 친환경 성능을 필요로 하는 구간에 사용될 수 있다.
또한, 프라이머 코팅재에 이어서 칼라 코팅재가 도포된 코팅재의 경우, 실내외 도막형 방수성능을 필요로 하는 곳에 사용될 수 있다.
또한, 프라이머 코팅재에 이어서 투명 코팅재가 도포된 코팅재의 경우, 고가도로, 교면/도막 방수용 등 긴급보수가 요구되는 곳에 사용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 코팅재를 적용하여 기존 구조물, 신규 구조물 및 보강 및 보수 구조물에 시공하는 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅재를 기존 구조물에 적용한 단면을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 코팅재를 신축 구조물에 적용한 단면을 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 코팅재를 보강재로 보강된 구조물에 적용하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 1에 따르면, 본 발명은 기존 구조물(100)에 바탕 조정재(110)를 도포하는 단계; 및 상기 도포된 바탕 조정재 상에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지로 형성된 프라이머 코팅재(121); 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재(122); 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재(123)로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상을 포함하는 코팅재(120)를 도포하는 단계를 포함하는 기존 구조물의 방수 코팅 공법을 제공한다.
기존 구조물(100)에 바탕 조정재(110)를 도포하는 단계 이전에, 구조물 표면에 전처리를 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 구조물 표면을 샌드 블라스팅 또는 500 bag 이상으로 고압 세척하고, 알칼리 회복제(리튬 실리케이트 용액)을 과량 도포하여 깊숙이 침투 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한, 구조물 표면에 결로 및 누수 및 고인물을 없애고, 구조물의 표면을 점검하여 파손 부위나 크랙이 발생한 곳은 선보수를 한다. 또한, 시공시 벽, 문틀 등 보호가 필요한 부위는 사전에 적절히 보호막을 설치한다.
이어서, 그라인더 및 진공청소기, 콤프레사 등을 이용하여 구조물 표면 위에 있는 레이턴스, 기름때, 수분 및 기타 이물질을 깨끗이 제거하는 청소 작업이 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 바탕 조정재(110)를 도포하는 단계는 시공면이 평탄한 경우에는 생략이 가능하며, 울퉁불퉁한 경우에는 뿜칠건을 사용하여 초속경 바탕조정제를 3mm 이내로 도포하여 시공면을 평활하게 한다.
이어서, 프라이머 코팅재(121), 칼라 코팅재(122) 및 투명 코팅재(123)를 요구하는 바에 따라 적어도 일종 이상 적절히 조합하여, 예를 들면 프라이머코팅재
/칼라코팅재/투명코팅재, 프라이머코팅재/칼라코팅재, 또는 프라이머코팅재/투명코
팅재의 순서로 롤러, 붓, 특수 제작된 스프레이 등으로 시공 면 전체에 균일하게 도포한다.
프라이머 코팅재, 칼라 코팅재 및 투명코팅재가 순차적으로 도포되는 경우, 우선 프라이머 코팅재 액상 제품에 첨가제를 정해진 배합비에 따라 혼합한 후 핸드믹서기를 이용하여 충분히 교반하고, 가사시간 전에 도포한다. 도포 완료 후 30분 이상, 바람직하게는 1시간 동안 경화하고 통풍이 잘되는 환경을 조성하여 경화를 시킨다.
이어서, 칼라 코팅재에 첨가제를 정해진 배합비에 따라 혼합한 후 핸드 믹서기를 이용 충분히 교반하고, 가사시간 전에 도포한다. 도포 완료 후 30분 이상, 바람직하게는 1시간 동안 경화하고 통풍이 잘되는 환경을 조성하여 경화를 시키며, 물, 충격, 진동으로부터 보호한다.
상기 건조 및 경화속도는 시공 및 현장 조건에 따라서 현격한 차이를 나타낼 수 있으므로 시공면의 함수율을 측정하여 10% 이내일 때 후속 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
이어서, 투명 코팅재에 첨가제를 정해질 비율에 따라 혼합한 후 핸드 믹서기를 이용 충분히 교반하고 가사시간 전에 롤러, 붓 또는 전용스프레이 장비 등으로 시공면 전체에 균일하게 도포한다. 이어서, 한 시간 이상 경화하여 시공을 완료한다.
도 2에 따르면, 본 발명은 신규 구조물(200)의 표면을 샌드 블라스팅 또는 세척하는 단계; 상기 샌드 블라스팅 또는 세척된 구조물(200)의 표면에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지로 형성된 프라이머 코팅재(211); 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재(212); 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재(213)로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재(210)로 도포하는 단계를 포함하는 신규 구조물의 방수 코팅 방법을 제공한다.
상기 신규 구조물(200)의 표면을 세척하는 단계는 구조물 표면을 샌드 블라스팅 또는 500 bag 이상으로 고압 세척하는 것이다. 경우에 따라서는 면 청소후, 알칼리 회복제(리튬 실리케이트 용액)을 과량 도포하여 깊숙이 침투시켜 내구성을 증대시킬 수도 있다.
이어서, 프라이머 코팅재(211), 칼라 코팅재(212) 및 투명 코팅재(213)를 요구하는 바에 따라 적어도 일종 이상 적절히 조합하여, 예를들면, 프라이머코팅재 /칼라코팅재/투명코팅재, 프라이머코팅재/칼라코팅재, 또는 프라이머코팅재/투명 코팅재의 순서로 롤러, 붓, 전용스프레이 등으로 시공 면 전체에 균일하게 도포한다.
도 3에 따르면, 본 발명은 보강 대상 구조물(300) 상에 보강재(310)을 설치하는 단계; 상기 보강재(310)가 설치된 구조물 상에 세라믹 모르타르(320)를 시공 및 양생하는 단계; 및 상기 양생된 모르타르(320) 상에 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지(MMA)로 형성된 프라이머 코팅재(331); 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성 수지, 나노실란 세라믹 변성 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재(332); 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 나노실란 세라믹 변성 수지를 포함하는 투명 코팅재(333)로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재(330)로 도포하는 단계를 포함하는 보강 대상 구조물의 방수 및 내진 보강 공법을 제공한다.
상기 보강 대상 구조물(300)으로는 방수 코팅이 요구되는 모든 구조물 일 수 있으며, 구체적으로 교량, 도로, 건축물 등등일 수 있다.
상기 보강 대상 구조물(300) 표면에 보강재(310)을 부착하는 단계 이전에 보수되어야 하는 노후되거나 약화된 기존 구조물의 표면을 그라인더, 브레이커 등을 사용하여 제거함으로 정리하는 것이 바람직하다.
여기서 보강재(310)는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 것이 사용될 수 있으며, 예를들면, 격자형 스테인레스 와이어망 또는 스프링 압착 고강도 와이어망 등이 사용될 수 있으며, 상기 보강재(310)은 보수 대상 기존 구조물(300)에 거치 시키고 전용 에어타카를 이용하여 주근(311) 사이에 고정핀(312)을 박아 보수 대상 기존 구조물에 부착되는 것이 바람직하다.
상기 보강재(310)가 설치된 구조물 상에 세라믹 모르타르(320)를 시공 및 양생하는 단계에서, 상기 세라믹 모르타르(320)은 이 분야에서 일반적으로 사용될 수 있는 기능성 모르타르(320)이 적용될 수 있으며, 상기 모르타르(320)의 두께는 이 분야에서 일반적인 두께로 시공되어 양생되는 것이 바람직하며, 예를 들면 20mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 모르타르는 구조물과 일치화되어야 하며, 강한 부착성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 세라믹 모르타르(320)을 시공하기 전에 침투성 구체 보호 프라이머를 도포하여 콘크리트 구조물 표면의 미세 공극을 따라 구조물 내부에 깊숙이 침투하여 콘크리트 구조물의 조직을 치밀화하여 내구성을 개선시킬 수 있다.
이어서, 프라이머 코팅재(331), 칼라 코팅재(332) 및 투명 코팅재(333)를 요구하는 바에 따라 적어도 일종 이상 적절히 조합하여, 예를들면, 프라이머코팅재 /칼라코팅재/투명코팅재, 프라이머코팅재/칼라코팅재, 또는 프라이머코팅재/투명 코팅재의 순서로 롤러, 붓, 전용스프레이 등으로 시공 면 전체에 균일하게 도포 한다.
이하, 실시예를 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 구속되는 것은 아니다.
실시예 1
다음의 표 1에 본 발명에 따른 프라이머 코팅재, 칼라 코팅재 및 투명 코팅제를 구성하는 성분과 조성비를 나타내었다.
성분 조성 비고
프라이머
코팅재		 MMA 수지 95중량%
벤질 과산화물 5중량%
합계 100중량%
칼라 코팅재 MMA 수지 65중량%
나노실란세라믹변성수지 10중량%
마그네슘 실리케이트 12중량% Mg2SiO2 (물을 지수하는 목적)
스테아린산 아연 2중량% (Zn(C17H35COO)2)
무기염류로물질과활성을갖저콜로이드화 방수성능높임
토르말린(천연광석) 분말 5중량% NaX3AI6(BO3)3Si6O18(OH)4
무기안료 4중량% 중금속 이온이 없는 착색제
분산제(비이온계) 0.2중량% 안료분산개선/결합재균질
기포방지제 0.3중량% 폴리글리콜
착색 분산제 0.1중량% Metolat-p853
벤질 과산화물 1.4중량% BPO
합계 100중량%
투명 코팅재 프로에틸렌 테레프탈산염 수지 10중량%
나노실란 세라믹 변성 수지 70중량%
가소제 2중량% 디옥틸 프탈레이트
섞임성(compatibility)효과
용제 15중량% MeOH
벤질 과산화물 3중량% BPO
합계 100중량%
구조물의 내외벽이 열화되어 중성화되어 있는 곳을 쎈드브라스팅 혹은 500 bag로 고압세척한 후 알칼리 회복제인 리튬 실리케이트 용액을 과량 도포하여 침투 내구성을 증대시킨 후, 상기 구조물의 단면에 상기 표 1에 나타낸 조성의 프라이머 코팅재를 정해진 배합 비에 따라 작업 물량만큼 혼합한 후 핸드믹서기를 이용하여 2분~3분(유백색 에서 암황색으로 변한상태)충분히 교반한 후, 전용 스프레이장비 및 롤러를 이용해 시공면 전체에 0.3~0.5mm의 두께로 도포하고 30분 경화시켰다. 이어서 칼라코팅재를 정해진 배합비에 따라 혼합한 후 핸드믹서기를 이용하여 교반한 후, 마찬가지로 이용해 시공면 전체에 0.8mm~3mm로 도포하고 마찬가지로 30분 경화 시켰다. 마지막으로 투명 코팅재를 정해진 배합비에 따란 혼합한 후 핸드믹서기를 이용하여 교반한 후, 전용스프레이 장비 및 롤러를 이용해 시공면 전체에 0.5~1mm로 도포하고 1시간 경화하여 시공을 완료하였다.
비교예 1
구조물의 내외벽이 열화되어 중성화되어 있는 곳을 500 bag로 고압세척한 후 알칼리 회복제인 리튬 실리케이트 용액을 과량 도포하여 침투 내구성을 증대시킨 후, 상기 구조물의 단면에 시판되는 무용제 에폭시 코팅재를 0.5~1.2mm로 도포하고, 24시간 이상 경화시켜 시공을 완료하였다.(동절기 보온 시설 후 시공)
비교예 2
구조물의 내외벽이 열화되어 중성화되어 있는 곳을 500 bag로 고압세척한 후 알칼리 회복제인 리튬 실리케이트 용액을 과량 도포하여 침투 내구성을 증대시킨 후, 상기 구조물의 단면에 시판되는 우레탄 코팅재를 3~5mm로 도포하고, 32시간 이상 경화시켜 시공을 완료하였다.
시험예 1
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2에서 시공된 코팅에 대한 물성 비교를 하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
항 목 실시예 1 비교예 1 비교예 2 시험방법
현장시공온도 -30 내지 35℃ 5 내지 30℃ 5 내지 30℃ KS, ASTM 준한 시험
환경영향 가스발생 없음
환경 친화적 제품		 경화 반응시
염소가스 유발		 경화 반응시
염소가스 유발		 “
습 기 약간 민감 약간 민감 아주 민감 “
화학적 내성 산성, 알칼리에 강한내성, 용제에 보통의 내성 산성, 알칼리,
용제에 약간의 내성		 산성, 알칼리,
용제에 약간의 내성		 “
화재시 위험도 유독가스발생 없음 유독가스 발생 유독가스 발생 “
기계적강도 1시간 2내지 3일 3 내지 5일 “
발현시간 20분후~ 2시간후~ 2시간후~ “
시공후 보행시간 1시간 12 내지 48시간 12내지 48시간 “
신장률(%) 10 내지 15% 이내 1.5 내지 3% 6 내지 30% “
압축강도(N/㎟) 50 내지 80 40 내지 70 압축강도체크불가 “
표면 백화 분말 없음 있음 있음 “
상기 표 2의 결과를 통해 확인될 수 있는 바와 같이 기존의 유기계 코팅재에 비해 본 발명에 따른 코팅재가 시공후 경화시간이 빠르며(1시간후 보행), 환경 친화적인 난연, 불연 제품이며 사계절 시공이 가능한 제품임을 확인할 수 있었다.
100, 200, 300: 구조물

Claims (8)

  1. 메틸 메타 아크릴 공중합 반응성(MMA) 수지를 포함하는 프라이머 코팅재; 및
    상기 프라이머 코팅재 위에 MMA 수지, 수용화 실리콘계 세라믹 MMA 수지 및 무기 안료를 포함하는 칼라 코팅재 및 프로에틸렌 테레프탈산염 수지와 실리콘계 세라믹 MMA 수지를 포함하는 투명 코팅재로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상의 코팅재가 적층되어 있는 친환경 방수 코팅재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머 코팅재는 MMA 수지 90 내지 99중량% 및 벤질 과산화물 1 내지 10중량%를 포함하는 것인 구조물의 친환경 방수 코팅재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칼라 코팅재는 MMA 수지 60 내지 65중량%, 수용화 실리콘계 세라믹 MMA 수지 1 내지 10중량%, 무기 안료 3 내지 5중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량% 및 마그네슘실리케이트 (Mg3SO4O10(OH)2), 스테아린산아연(ST-Zn), 토르말린(천연광석)분말, 분산제(비이온 계), 기포 방지제(폴리 글리콜) 및 색 분리제로 이루어진 군에서 일종 이상 선택된 기타 첨가제를 나머지로 포함하는 것인 구조물의 친환경 방수 코팅재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 코팅재는 프로에틸렌 테레프탈산염 수지 5 내지 15중량%, 수용화 실리콘계 세라믹 MMA 수지 60 내지 70중량%, 벤질 과산화물 1 내지 5중량%, 가소제 1 내지 5중량% 및 나머지 용제를 포함하는 것인 구조물의 친환경 방수 코팅재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방수 코팅재는 프라이머코팅재 위에 순차적으로 칼라코팅재 및 투명코팅재가 도포된 구조, 프라이머코팅재 위에 칼라코팅재가 도포된 구조, 또는 프라이머코팅재 위에 투명코팅재가 도포된 구조인 친환경 방수 코팅재.
  6. 기존 구조물에 바탕 조정제를 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 바탕 조정제 상에 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 방수 코팅재로 도포하는 단계를 포함하는 기존 구조물의 친환경 방수 코팅 공법.
  7. 신규 구조물의 표면을 세척하는 단계;
    상기 세척된 표면에 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 방수 코팅재로 도포하는 단계를 포함하는 신규 구조물의 친환경 방수 코팅 공법.
  8. 보강 대상 구조물 상에 보강재를 설치하는 단계;
    상기 보강재가 설치된 구조물 상에 세라믹 모르타르를 시공 및 양생하는 단계; 및
    상기 양생된 모르타르 상에 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 방수 코팅재를 도포하는 단계를 포함하는 보강 대상 구조물의 방수 및 내진 보강 공법.
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