KR101363400B1 - 아스팔트 도막 방수재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아스팔트 도막 방수재 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어진 비경화 아스팔트 도막 방수재로서, 상기 1차 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐으로 구성되며, 혼합되는 중량비율은 스트레이트 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

아스팔트 도막 방수재 및 이의 제조방법 {Asphalt water-proof material and preparing thereof}
본 발명은 아스팔트용 도막 방수재에 관한 것으로 보다 상세하게는 방수시트와 함께 복합으로 사용가능한 구조물 거동 대응성을 고려한 아스팔트용 도막 방수재에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 등의 구조물에서 지붕, 바닥, 지하 주차장 등 수분과 접하는 부위에는 수분이 내부로 스며드는 것을 방지하기 위하여 구조물의 표면에 불투수성의 방수층을 형성하는 방수 공사가 행해지고 있다. 이러한 방수 공법으로는 종래부터 다양한 방식이 개발되어 시공되고 있으나 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 방법은 도막 방수 공법, 시트 방수 공법 및 방수시트와 도막층을 형성하는 복합방수 등으로 분류된다.
도막 방수 공법은 폴리우레탄과 같은 액상 방수재를 구조체의 표면에 반복 도포하여 도막을 형성시키는 방법으로 이음새 없는 방수층을 형성할 수 있고, 협소한 시공 부위도 간단하게 시공할 수 있는 이점이 있어 최근 들어 그 사용되는 경우가 급속히 증가하고 있는 추세이다.
이러한 상기 도막 방수 공법은 액상형 방수재를 바탕면에 수회 도포하여 방수층을 형성하므로 시공이 간편하고 복잡한 바탕면에 시공이 용이하고, 시공자의 전문성을 요하지 않는 장점이 있다.
그러나 이러한 도막 방수는 액상형 방수재를 수회 도포하여 방수층을 경화시키는 데 상대적으로 많은 시간이 소요되는 문제점이 있고, 상기 방수층이 균일한 두께로 형성되지 못하는 문제가 있어 상대적으로 얇게 형성된 방수층에서는 방수능력이 저하되는 문제점이 있다. 또한 콘크리트 바탕층의 함유 수분에 의한 수증기압 발생으로 들뜸 현상이 발생하기 쉽다.
특히, 도막 방수 공법의 도막 방수재는 바탕 콘크리트 면과 직접 접착되어 있어 연신율이 좋지 못한 경우, 구조체의 균열 또는 거동에 의해 방수층이 파단되거나 누수되어 구조체의 수명 단축의 요인이 된다.
시트 방수 공법은 신축성이 우수한 합성 고무나 합성수지 또는 고무화 아스팔트 등을 주원료로 하여 일정 규격의 방수시트를 제작하고 이러한 시트 형상의 방수재를 방수 공사를 하고자 하는 바탕면에 서로 주변부가 일정 폭만큼 중첩되도록 펼쳐 설치함으로써 방수층을 형성하는 방수공법으로서 방수층의 두께를 균이할게 형성할 수 있고, 시공이 비교적 간편하고 공사 기간이 단축되는 장점이 있어 종래부터 널리 사용되어진 방수 공법의 하나이다.
그러나, 시트방수 공법의 경우 필연적으로 시트와 시트 간의 접합부위가 발생하고 이와 같은 접합부위에서 잦은 결함이 발생하여 접합부위가 하자 포인트가 되는 문제가 있고, 복잡한 부위에 대한 시공이 어려우며 시트 시공을 위해 숙련된 기술자가 필요한 문제점이 있다. 특히 시트 방수공법은 조인트 부분에 대한 시공의 어려움이 있어 이음부와 끝단부에 박리사고가 많고, 방수시트 폭만큼 접착제를 도포하도록 되어 있어 바탕콘크리트의 균열 또는 거동으로 인한 방수층의 파단으로 누수가 발생하는 문제점이 있다.
상기 복합 방수 공법은 도막 방수 공법과 시트 방수 공법의 문제점들을 상호 보완하기 위하여 방수시트와 도막재를 동시에 사용하여 시공하는 공법으로 방수시트의 접합부위의 약점을 도막재로 보완하여 방수시트의 접합부위 결함을 제거하고, 도막재의 불균일한 시공 두께를 방수시트가 보완하여 방수층을 형성하는 공법이다.
그러나, 이와 같은 적층 복합 방수 공법은 방수시트와 도막재가 서로 다른 재료로 이질재료에 의한 화학반응이 발생하여 결함이 발생하는 문제점이 있고 방수시트와 도막재가 층간 분리되는 현상이 발생한다.
따라서, 복합 방수공법을 이용하는 데 있어서 방수 시트와 도막재간에 층간 분리되지 않으며, 방수층의 변형이 발생하지 않는 적층 복합 방수 공법에 이용 가능한 도막 방수재의 개발이 소망되었다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 콘크리트 구조물의 대형화 부등침하 현상으로 인한 크랙 발생 등에 대응할 수 있고 용제를 사용하지 않음으로 인해 방수층의 변형이 발생하지 않는 적층 복합방수 공법에 이용할 수 있는 도막 방수재를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은 아스팔트 도막재의 간편한 시공성, 도막의 연속성, 우수한 접착성 및 무공해 친환경적인 장점과 안정된 방수 성능을 갖는 도막 방수재를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어진 비경화 아스팔트 도막 방수재로서, 상기 1차 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐으로 구성되며, 혼합되는 중량비율은 스트레이트 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 1차 개질 아스팔트 제조 후 파라핀 증류액, 탄산칼슘 및 돌로마이트를 차례로 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 스트레이트 아스팔트의 침입도가 80~100이며 연화점이 42~50℃인 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재를 제공한다.
또한 본 발명은 아스팔트 도막 방수재 제조에 있어서, 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐을 혼합하여 제조하는 1차 개질 아스팔트 제조단계; 1차 개질 아스팔트에 파라핀 증류액을 추가하는 파라핀 증류액 추가단계; 파라핀 증류액 추가 후에 탄산칼슘을 혼합하는 탄산칼슘 혼합단계; 및 탄산칼슘 혼합 후에 돌로마이트를 혼합하는 돌로마이트 혼합단계를 포함하되, 혼합되는 비율은 1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어지며, 상기 1차 개질 아스팔트는 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 1차 개질 아스팔트 제조시 130~160℃의 온도에서 혼합 교반하고, 파라핀 증류액 추가시에 110 ~ 130℃의 온도로 유지하면서 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 돌로마이트 혼합단계 이후에 80℃ 이하에서 냉각시키는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도막 방수재는 냉공법 도포 후 피복방수재를 부착할 수 있어서 열공법 대비 상대적으로 간편하게 시공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 도막 방수재는 무용제 고점착의 겔상태를 유지하는 도막재이다.
또한, 본 발명에 따른 도막 방수재는 장시간 소요 후에도 경화가 발생하는 일이 없으며, 무용제로이므로 공해 발생 염려도 없다.
또한, 본 발명에 따른 도막 방수재는 비경화이므로 건물거동에 따른 적응력 또한 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도막 방수재의 제조공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 아스팔트 도막 방수재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 아스팔트 도막 방수재는 1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어지며,
제조방법으로 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐을 혼합하여 제조하는 1차 개질 아스팔트 제조단계; 1차 개질 아스팔트에 파라핀 증류액을 추가하는 파라핀 증류액 추가단계; 파라핀 증류액 추가 후에 탄산칼슘을 혼합하는 탄산칼슘 혼합단계; 및 탄산칼슘 혼합 후에 돌로마이트를 혼합하는 돌로마이트 혼합단계를 거쳐 아스팔트 도막 방수재를 제조한다.
본 발명에 따른 도막 방수재는 무용제 고점착의 겔상태를 유지할 수 있는 도막재이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도막 방수재의 제조공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 아스팔트 도막 방수재는 1차 개질 아스팔트 제조단계, 파라핀 증류액 추가단계, 탄산칼슘 혼합단계 및 돌로마이트 혼합단계로 이루어진다.
상기 1차 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌, 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐을 혼합 교반하여 제조할 수 있다. 상기 스트레이트 아스팔트는 방수성능을 부여할 수 있는 역할을 할 수 있으며, 클로로설포네이티드폴리에틸렌는 아스팔트 개질제로의 역할을 할 수 있으며, 디옥틸테레프탈레이트는 상기 클로로설포네이티드폴리에틸렌의 유동화제 및 가소재의의 역할을 하며, 폴리부텐은 도막 방수재의 점착을 부여할 수 있는 점착부여제의 역할을 할 수 있다.
상기 스트레이트 아스팔트는 AP-1에서 AP-5까지 5가지 종류가 있으며 이중 AP-3를 사용함이 바람직하다. 또한, 상기 스트레이트 아스팔트는 침입도가 80~100이며 연화점이 42~50℃인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
1차 개질 아스팔트는 130~160℃의 온도에서 혼합하여 저속교반으로 제조될 수 있는 데, 스트레이트 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 비율로 혼합 교반 될 때, 비경화 아스팔트로써 방수 기능 및 방수 시트와의 접착 기능이 우수하다.
본 발명은 1차 개질 아스팔트를 제조 후에 가교제 역할을 할 수 있는 파라핀 증류액을 추가하는 데, 전체 도막 방수재에서 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 파라핀 증류액은 혼합 상용화제로써 가교제 역할을 하는 데, 상기 파라핀 증류액은 온도를 110~130℃로 유지하면서 혼합교반될 수 있다.
상기 파라핀 증류액은 연화점 미만의 온도에서 아스팔트 방수재를 겔(GEL)상태로 유지시켜주고 탄성 및 유연성을 더하여 줄 수 있다.
또한, 본 발명은 파라핀 증류액 추가 후에 충진제 역할을 하는 탄산칼슘을 추가혼합하는 탄산칼슘 혼합단계를 실시한다. 상기 탄산칼슘혼합단계에서 탄산칼슘이 혼합되는 양은 전체 도막 방수재에서 탄산칼슘 20 ~ 30중량%로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘을 투입한 후 혼합교반 후에 일정시간 숙성시킨다.
상기 탄산칼슘은 내알칼리 기능을 향상시키며, 흡수율을 높여 접착력을 증가시킬 수 있으며 혼합물의 압축강도도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
탄산칼슘을 추가한 후에는 경도 강화제 역할을 하는 돌로마이트를 추가한다. 상기 돌로마이트는 혼합 물질의 결합을 도와 경도를 강화시키는 역할과 혼합물질이 잘 분산되는 것을 돕는 역할을 한다. 상기 돌로마이트는 전체 도막 방수재에서 돌로마이트 20 ~ 30중량%가 되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 돌로마이트를 투입한 후 80℃이하로 유지시켜 주면서 일정시간 숙성시킴으로써 도막 방수재 제조를 완성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 자세히 설명한다.
실시예 1
1차 개질 아스팔트를 제조하기 위해 스트레이트 아스팔트 중 AP-3, 클로로설포네이티드폴리에틸렌, 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐을 혼합한다.
AP-3 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐을 각각 15 : 5 : 10 : 3 중량비율로 혼합한 후 140℃로 가열하여 30분간 저속 교반시켜 1차 개질 아스팔트를 제조한다.
1차개질 아스팔트 45중량%, 파라핀 증류액 3중량%, 탄산칼슘 26중량% 및 돌로마이트 26중량%로 도막 방수재를 제조하는 데, 먼저 파라핀 증류액 3중량%를 1차개질 아스팔트 45중량%에 추가한 후에 약 120℃가 되도록 유지하면서 약 20분간 교반 혼합한다.
또한, 이에 탄산칼슘 26중량%를 추가 투입한 후에 열을 100℃ 이하로 유지하면서 약 30분간 저속교반 혼합하였다.
이후, 돌로마이트 26중량%를 추가 투입한 후에 열을 80℃ 이하로 유지하면서 약 30분간 저속교반 혼합하여 도막 방수재를 완성하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 실시하되,
AP-3 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐을 각각 15 : 5 : 10 : 3 중량비율로 혼합한 후 140℃로 가열하여 30분간 저속 교반시켜 1차 개질 아스팔트를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 실시하되,
1차개질 아스팔트 48중량%, 파라핀 증류액 4중량%, 탄산칼슘 25중량% 및 돌로마이트 23중량%로 도막 방수재를 제조하였다.
상기 실시예들 및 비교예들에 대하여 시험방법으로 KSF-3211, KSF-4917, KSF-4935를 이용하여 흘러내림 저항성능, 저온성능, 투수저항성능, 내화학성능, 온도의존성능을 실험하였으며 실험결과는 다음과 같다.
시험항목 단위 기준 실시예1 실시예2 실시예3 시험방법
흘러내림 저항성능 3mm이하 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 KSF-3211
저온성능 -10℃ 균열없음 균열없음 균열없음 균열없음 KSF-4917
투수저항성능 투수되지 않을것 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 KSF-4935
내화학성능
(황산)


중량변화율 -0.1%이내일것


이상없음
 이상없음 이상없음 이상없음


KSF-4935
내화학성능
(염산)		 이상없음 이상없음 이상없음
내화학성능
(질산)		 이상없음 이상없음 이상없음
내화학성능(염화나트륨) 이상없음 이상없음 이상없음
내화학성능
(알카리)		 이상없음 이상없음 이상없음
온도의존성능 투수되지 않을 것 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 KSF-4935
※ 저온성능은 -10℃에서 균열이 발생하는지 알아보는 성능실험이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (6)

1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어진 비경화 아스팔트 도막 방수재로서,
상기 1차 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐으로 구성되며,
혼합되는 중량비율은 스트레이트 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재.
제1항에 있어서,
상기 1차 개질 아스팔트 제조 후 파라핀 증류액, 탄산칼슘 및 돌로마이트를 차례로 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재.
제1항에 있어서,
상기 스트레이트 아스팔트는 침입도가 80~100이며 연화점이 42~50℃인 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재.
아스팔트 도막 방수재 제조에 있어서,
스트레이트 아스팔트, 클로로설포네이티드폴리에틸렌 (chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디옥틸테레프탈레이트 및 폴리부텐을 혼합하여 제조하는 1차 개질 아스팔트 제조단계;
1차 개질 아스팔트에 파라핀 증류액을 추가하는 파라핀 증류액 추가단계;
파라핀 증류액 추가 후에 탄산칼슘을 혼합하는 탄산칼슘 혼합단계; 및
탄산칼슘 혼합 후에 돌로마이트를 혼합하는 돌로마이트 혼합단계를 포함하되,
혼합되는 비율은 1차개질 아스팔트 40 ~ 48중량%, 파라핀 증류액 2 ~ 5중량%, 탄산칼슘 20 ~ 30중량%, 및 돌로마이트 20 ~ 30중량%로 이루어지며,
상기 1차 개질 아스팔트는 아스팔트 : 클로로설포네이티드폴리에틸렌 : 디옥틸테레프탈레이트 : 폴리부텐이 각각 15~30 : 5~10 : 10~20 : 3~5 중량비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법.
제4항에 있어서,
1차 개질 아스팔트 제조시 130~160℃의 온도에서 혼합 교반하고,
파라핀 증류액 추가시에 110 ~ 130℃의 온도로 유지하면서 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 돌로마이트 혼합단계 이후에 80℃ 이하에서 냉각시키는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도막 방수재 제조방법.
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