KR101400065B1 - 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 콘크리트 구조체 표면에 미장 또는 도포하여 방수층을 형성하기 위하여 시멘트 모르타르 또는 시멘트 페이스트에 혼합하여 사용함으로써, 시멘트와의 혼합성 및 감수효과와 강도증진에 기여하고, 주재인 변성 아크릴 에멀젼이 콘크리트면에 강력한 소수(疏水)결합과 이온결합을 일으켜 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성을 현저하게 향상시킬 수 있는 침투식 액체 방수제 및 이를 사용하는 방수공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법은, 콘크리트 구조체의 바탕면을 정리하는 단계, 시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 1차로 바르는 단계, 물과 액체 방수제를 혼합한 방수액을 도포하는 단계, 시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 2차로 바르는 단계, 액체 방수제가 혼합된 방수 모르타르를 바르는 단계를 거쳐서 시공하며, 상기 침투식 액체 방수제는, 변성 아크릴 에멀젼 55∼75 중량부, 에틸렌글리콜수지 20∼35 중량부, 에폭시수지 5∼10 중량부, 비이온성 계면활성제 5∼10 중량부, 실리콘수지 1∼3 중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법{Constructing method for waterproof using infiltrative liquid waterproofing agent}

본 발명은 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 콘크리트 구조체 표면에 미장 또는 도포하여 방수층을 형성하기 위하여 시멘트 모르타르 또는 시멘트 페이스트에 혼합하여 사용함으로써, 콘크리트 구조체의 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성을 현저하게 향상시킬 수 있는 침투식 액체 방수제 및 이를 사용하는 방수공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트는 방수력이 약하기 때문에 콘크리트 구조체에 대한 수분 침투 및 누수를 방지하기 위하여 방수시공을 하는데, 방수공법은 시멘트를 이용하는 액체방수, 합성고분자를 이용하는 시트방수, 도막방수, 아스팔트방수로 대별할 수 있으며, 특히 시멘트를 이용한 액체방수는 욕실, 베란다, 발코니, 다용도실, 지하실 등에 많이 시공해 왔는데, 시멘트를 이용한 액체방수공법은 투수·흡수에 대한 저항 성능을 가진 액체형 방수제를 시멘트 모르타르 또는 시멘트에 혼합하여 만든 방수 시멘트 모르타르 또는 방수 시멘트 페이스트를 바닥, 벽, 천장을 이루는 콘크리트 구조체 위에 방수층을 시공하여 구조체의 누수를 방지하기 위한 방수공법이다.

시멘트 액체방수란 콘크리트 구조체의 바탕면에 지방산, 지방산염, 아스팔트 에멀젼, 수용성 수지 등과 같은 유기질계의 방수제와 혼합한 시멘트 모르타르 등을 덧발라 구조체 바탕에 수밀한 유기질 혹은 무기질계 방수층을 형성하는 공법이다. 특히, 시멘트 액체방수공법은 구성재료가 물, 시멘트, 방수액으로 시멘트와 물이 반응하는 특성을 가지고 있기 때문에 습윤하거나 다소의 요철이 있는 바탕면에도 시공이 가능하고 마감이 간단하다는 장점이 있지만, 방수층 자체가 균열이 생기기 쉽다는 단점이 있다.

최근 건축하는 구조물들은 콘크리트 구조체를 양생한 후 거푸집을 떼어내고 나면, 구조체의 표면이 거칠거칠한 것이 아니라 매끈매끈하기 때문에 구조체의 표면에 시멘트 모르타르로 미장 또는 방수층 형성을 위한 방수시공을 하기가 매우 어렵다. 특히, 지금까지 출현한 액체 방수제는 부착력이 약하기 때문에 시멘트 액체방수공법으로 바닥면에 방수시공을 하면 시공 당시에는 방수층이 구조체의 표면에서 떨어지지는 않지만 시공 후에는 방수층이 구조체의 표면에서 박리 또는 들뜸 현상이 잘 발생한다는 문제가 있고, 벽이나 천장에 방수시공을 하면 시멘트 모르타르가 매끈매끈한 구조체의 표면에 붙지 않고 떨어져 버리기 때문에 시공작업에 많은 애로가 있어서, 방수시공을 하기 전에 정이나 망치와 같은 연장으로 매끈매끈한 구조체의 표면에 흠집을 내는 작업을 별도로 하고 있다.

지금까지 침투성 방수제에 대하여 많은 기술이 출현하였는데, 예를 들면, 공개특허 제1992-18161호 침투성 실리콘계 발수제 조성물, 공개특허 제1998-24917호 침투성 물 흡수 방지제, 공개특허 제1999-78673호 실리콘 에멀젼 수용성 발수·방수제의 조성물 및 제조방법, 공개특허 제2001-64300호 침투성 방수제, 공개특허 제2001-93323호 유기용제를 포함하는 알킬알콕시실란계 발수제, 공개특허 제2003-92860호 알킬알콕시실란 및 고분자 화합물을 포함하는 침투성 방수제 등 액체 방수제를 사용하는 방수제 및 시공방법에 대한 기술이 출원 및 등록되었다.

하지만, 액체 방수제는 물에 희석하여 사용하므로 분말 형태보다는 분산성이 양호하지만, 대부분이 발수성이 높은 지방산 금속염 용해물을 주재로 하기 때문에 지방산계의 특성상 시멘트와 교반시 다량의 기포가 발생하여 조직이 다공질화 될 우려가 있으며, 시멘트의 수화를 지연시켜 강도저하, 응결지연 현상이 나타나게 되고, 무엇보다도 부착력이 약해서 방수층과 콘크리트 구조체 간 박리 또는 들뜸 현상이 발생할 뿐만 아니라 방수시공된 경화체의 강도와 수밀성 및 부착력을 증진시키기 위하여 경화촉진제, 보수제, 분산제, 지수제, 접착제, 방동제 등과 같은 많은 보조재료를 첨가하여 제조하고 있다.

따라서 방수층과 콘크리트 구조체 사이의 부착력이 탁월하여 박리 및 들뜸 현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 모체인 콘크리트 구조체에 형성된 무수히 많은 미세공극으로의 침투능력이 탁월하여 방수성능도 뛰어난 액상 방수제의 출현이 시급하다고 하겠다.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 콘크리트 구조체 표면에 미장 또는 도포하여 방수층을 형성하기 위하여 시멘트 모르타르 또는 시멘트 페이스트에 혼합하여 사용함으로써, 시멘트와의 혼합성 및 감수효과와 강도증진에 기여하고, 주재인 변성 아크릴 에멀젼이 콘크리트면에 강력한 소수(疏水)결합과 이온결합을 일으켜 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성을 현저하게 향상시킬 수 있는 침투식 액체 방수제를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 방수시공 공정을 단순화하여 작업이 복잡하지 않고 간편하며, 숙련공이 아니라도 쉽게 고품질의 방수시공을 할 수 있는 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 침투식 액체 방수제는, 변성 아크릴 에멀젼 55∼75 중량부, 에틸렌글리콜수지 20∼35 중량부, 에폭시수지 5∼10 중량부, 비이온성 계면활성제 5∼10 중량부, 실리콘수지 1∼3 중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법은, 콘크리트 구조체의 바탕면을 정리하는 단계, 시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 1차로 바르는 단계, 물과 액체 방수제를 혼합한 방수액을 도포하는 단계, 시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 2차로 바르는 단계, 액체 방수제가 혼합된 방수 모르타르를 바르는 단계를 거쳐서 시공하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 페이스트를 1차 및 2차 바르는 단계에서는 시멘트에 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 배합하고, 방수액은 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 혼합하며, 방수 모르타르를 바르는 단계에서는 시멘트와 모래를 혼합한 재료에 액체 방수제와 물을 1:9∼11의 비율로 배합한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 침투식 액체 방수제는, 현장에서 시멘트 및 시멘트 모르타르에 물과 함께 혼합하여 건축물 및 주택의 욕실, 화장실, 다용도실, 베란다, 발코니, 지하실, 콘크리트 수조 등에 방수층을 형성하기 위하여 사용하는데, 액체 방수제의 주재인 변성 아크릴 에멀젼이 콘크리트면에 강력한 소수(疏水)결합과 이온결합을 일으켜 모체인 콘크리트 구조체에 형성된 무수히 많은 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성을 현저하게 향상시킬 뿐만 아니라 압축강도와 접착강도가 탁월하며 우수한 내마모성, 내후성 및 내수성을 발휘한다.

본 발명에 따른 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법은, 콘크리트 구조체의 바탕면을 정리한 후, 시멘트에 물과 본 발명의 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 바르고, 그 위에 물과 본 액체 방수제를 혼합한 방수액을 도포한 다음, 그 위에 상기 페이스트를 다시 바르고, 본 액체 방수제가 혼합된 방수 모르타르를 바르는 것으로 방수시공이 끝나기 때문에 종래에 비하여 공정 자체가 단순하고 간편하며, 숙련공이 아니라도 쉽게 고품질의 방수시공을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방수공법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.

본 발명에 따른 침투식 액체 방수제의 가장 큰 특징은, 주재인 변성 아크릴 에멀젼이 콘크리트면에 강력한 소수결합과 이온결합을 일으켜 모체인 콘크리트 구조체에 형성된 무수히 많은 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성을 현저하게 향상시킨 것으로, 일반 시멘트 액체 방수제보다는 부착강도와 압축강도 및 방수성이 월등하게 개선된 것이라는 점이다.

본 발명의 명세서에서 '변성 아크릴 에멀젼'이란, 액체 방수제로서의 가장 큰 특징인 강한 부착강도와 압축강도를 발현시키기 위하여 아크릴 에멀젼에 관능기를 혼합하여 원래의 아크릴 에멀젼이 갖고 있는 성질을 변화시킨 것을 지칭한다.

본 발명에 따른 침투식 액체 방수제는 변성 아크릴 에멀젼 55∼75 중량부, 에틸렌글리콜수지 20∼35 중량부, 에폭시수지 5∼10 중량부, 비이온성 계면활성제 5∼10 중량부, 실리콘수지 1∼3 중량부로 이루어지며, 상기 변성 아크릴 에멀젼은, 아크릴 에멀젼에 하이드록시에틸메타아크릴레이트를 10∼20 중량부와 메타크릴산을 5∼10 중량부를 첨가하여 제조한 것이다.

본 액체 방수체의 가장 큰 특징은, 변성 아크릴 에멀젼을 설계할 때 반응성 모노머로 하이드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA)를 10∼20 중량부를 첨가하여 반응시킴으로써 말단기에 -OH기가 지금까지의 아크릴 에멀젼보다 5∼10배 이상 존재하게 되고, 메타크릴산의 -COOH기가 고분자 말단에 존재하여 분체의 무기질 재료에 존재하는 양이온(나트륨이온, 칼슘이온, 마그네슘이온 등)과 매우 강력한 이온결합을 형성하므로 강한 부착강도와 압축강도를 발현시키게 된다는 점이다.

또한, 본 발명의 액체 방수제는, 일반적인 액체 방수제에서 사용하고 있는 경화촉진제, 지수제 및 접착제 등과 같은 보조재료를 혼합하지 않았지만, 일반 아크릴 에멀젼계 액체 방수제보다 다량의 -COOH기와 -OH기가 아크릴 고분자의 말단에 존재하기 때문에 콘크리트 바탕면에 강력한 소수결합과 이온결합을 일으켜 무수히 많은 미세공극에 침투하여 부착력과 방수성이 월등하게 된다.

[실시예]

본 발명에 따른 액체 방수제의 성능을 시험하기 위하여 변성 아크릴 에멀젼 60 중량부(아크릴 에멀젼에 하이드록시에틸메타아크릴레이트를 15 중량부, 메타크릴산을 7 중량부를 첨가한 것), 에틸렌글리콜수지 24 중량부, 에폭시수지 7 중량부, 비이온성 계면활성제 7 중량부, 실리콘수지 2 중량부를 혼합한 시료를 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 아래 표1과 같은 시험한 결과를 받았다.

항 목	방수제 성능 기준(KS)	본 발명의 방수제
응결시간	초결은 1시간 이상, 종결은 10시간 이내에 일어날 것	초결은 5시간 40분 종결은 7시간 20분
안 정 성	팽창성, 균열성 또는 비틀림이 없을 것	없음
강도 (N/㎟)	25 이상일 것	42
물흡수 계수비	방수제를 혼입하지 않은 경우의 0.70 이하일 것	0.45
투수비	방수제를 혼입하지 않은 경우의 0.70 이하일 것	0.45
부착강도 (N/㎟)	0.8 이상일 것	1.52

이상 성능 실험의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 침투형 액체 방수제는 경화촉진제를 사용하지 않더라도 종결시간이 매우 빠르고, 팽창이나 균열 및 비틀림과 같은 변형이 전혀 없었으며, 압축강도와 부착강도가 현저하게 높아 콘크리트 구조체와의 부착력이 매우 강할 뿐만 아니라 방수성능이 매우 좋다는 것을 확인할 수 있었다.

지금까지 건설현장에서 시공하고 있는 액체 방수공법은, 콘크리트 바탕면에 방수시멘트 페이스트를 바르고, 방수용액을 도포한 다음, 다시 방수시멘트 페이스트를 바르고, 그 위에 또다시 방수 모르타르를 바르는 공정을 2회 반복하여 방수시공을 마무리하거나, 콘크리트 바탕면에 방수시멘트 페이스트를 바르고, 그 위에 방수용액을 도포하는 작업을 연속 2회에 걸쳐 한 다음, 다시 방수시멘트 페이스트를 바르고, 그 위에 방수 모르타르를 발라서 방수시공을 마무리하고 있다. 이와 같이 반복되는 작업을 하는 이유는 방수시멘트 페이스트와 방수용액의 부착력과 침투력이 약하기 때문인데, 본 발명에 따른 침투식 액체 방수제는 부착력과 침투력이 월등하기 때문에 지금까지의 액체 방수공법의 작업공정을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

본 발명에 따른 침투식 액체 방수제를 이용한 방수공법에 대하여 설명하면, 본 방수공법은 콘크리트 구조체의 바탕면을 정리한 후, 시멘트에 물과 본 발명의 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 1차로 바르고, 그 위에 물과 본 액체 방수제를 혼합한 방수액을 도포한 다음, 그 위에 상기 페이스트를 2차로 바르고, 본 액체 방수제가 혼합된 방수 모르타르를 바르는 작업으로 시공이 끝난다.

바탕면 정리단계(S1)에서는 콘크리트 구조체의 바탕면에 부착된 흙, 먼지, 모래, 자갈 및 레이턴스(laitance) 등을 제거하고, 물로 씻거나 기타 방법으로 완전히 청소한다.

페이스트 1차 바름단계(S2)에서는, 본 발명의 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 섞어 시멘트에 배합하여 바탕면 정리가 끝난 콘크리트 바탕면에 방수비 또는 분사기로 고르게 도포한다.

방수액 도포단계(S3)에서는, 페이스트 1차 바름이 끝난 바탕면에 본 발명의 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 혼합한 방수액을 로울러, 솔 또는 스프레이로 골고루 도포한다.

페이스트 2차 바름단계(S4)에서는, 본 발명의 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 섞어 시멘트에 배합하여 방수액 도포가 끝난 콘크리트 바탕면에 방수비 또는 분사기로 고르게 도포한다. 페이스트 2차 바름 공정은 1차로 바른 페이스트와 방수액이 경화되기 전에 연속공정으로 작업하여야 하며, 2차로 바른 페이스트까지의 두께가 1∼2㎜ 정도로 얇게 도포하는 것이 바람직하다.

방수 모르타르 바름단계(S5)에서는, 본 발명의 액체 방수제와 물을 1:9∼11의 비율로 섞어 시멘트와 모래를 혼합한 재료에 배합하여 페이스트 2차 바름이 끝난 콘크리트 바탕면에 균일하게 도포한다. 방수 모르타르의 두께는 바닥에 시공하는 경우에는 8∼10㎜ 정도가 바람직하고, 벽이나 천장에 시공하는 경우에는 그보다 얇은 6∼8㎜ 정도가 적합하다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 콘크리트 구조체 상부에 침투식 액체 방수제를 사용하여 방수층을 형성하는 방수공법에 있어서,
   콘크리트 구조체의 바탕면을 정리하는 단계;
   시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 1차로 바르는 단계;
   물과 액체 방수제를 혼합한 방수액을 도포하는 단계;
   시멘트에 물과 액체 방수제를 혼합한 페이스트를 2차로 바르는 단계;
   액체 방수제가 혼합된 방수 모르타르를 바르는 단계;
   를 거쳐서 시공하며, 상기 액체 방수제는,
   변성 아크릴 에멀젼 55∼75 중량부;
   에틸렌글리콜수지 20∼35 중량부;
   에폭시수지 5∼10 중량부;
   비이온성 계면활성제 5∼10 중량부;
   실리콘수지 1∼3 중량부;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 1차 및 2차로 바르는 페이스트는, 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 섞어 시멘트에 배합한 것이며,
   상기 방수액은 액체 방수제와 물을 1:3∼4의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 방수 모르타르는, 액체 방수제와 물을 1:9∼11의 비율로 섞어 시멘트와 모래를 혼합한 재료에 배합한 것을 특징으로 하는 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법.

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