KR101450097B1

KR101450097B1 - 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조 및 그 방법

Info

Publication number: KR101450097B1
Application number: KR1020140027231A
Authority: KR
Inventors: 최재호; 홍순업; 윤삼용
Original assignee: 주식회사 에스티시(Stc)
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-10-13

Abstract

본 발명은 단 2개의 층으로 이루어져 간단하게 시공할 수 있고, 건물에 가해지는 하중을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있으며, 방수 및 단열 효과를 극대화할 수 있는 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조를 제공한다.
본 발명에 따른 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조는, 옥상 바닥면에 직접 도포되며, 포틀랜드시멘트 100 중량부, 백색시멘트 65 중량부, 규사 40 중량부, 펄라이트 40 중량부, 클레이 30 중량부, 탄산칼슘 15 중량부, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 분말수지 7.5 중량부, 분산제 0.75 중량부, 감수제 0.75 중량부로 이루어진 경량 단열 몰탈; 및 상기 경량 단열 몰탈에 직접 도포 되며, 폴리우레탄 방수재, 폴리우레아 방수재, 무기질 탄성 도막 방수재, 시트형 방수재 중 하나 또는 2 이상의 혼합으로 이루어진 방수재를 포함하며: 상기 경량 단열 몰탈은 250~300kgf/㎠의 압축강도, 1.3~1.5의 비중, 열전도율이 0.02~0.04W/(m.k)의 열전도율을 지니며: 상기 감수제는 점도 300cps, 증발잔사 50~55%, 비중 1.09~1.11. pH 2.5~4인 폴리알킬글리콜 카르복실레이트 분말로 제조된다.

Description

경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조 및 그 방법{A Combined Insulation - Waterproof Construction Using Light Insulation Mortar and Waterproof Material and Method Thereof}

본 발명은 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하중의 경량화로 인해 건물에 영향을 미치지 않고 시공이 간단하여 작업성이 향상되는 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조와 이를 이용한 복합 단열 방수 방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트는 내구성 및 압축강도가 우수하여 반영구적인 구조재로 인식되어 왔으나, 여러 가지 물리적, 화학적 및 환경적 요인들에 의해 시간이 경과함에 따라 노후화가 촉진되어 그 콘크리트의 표면을 보호하지 않고 그대로 방치하게 되는 경우 골재 노출, 표면 박리, 균열 발생, 철근 노출 및 부식 강도 저하, 연소 이온 침투, 공극률 증가, 탄산화, 염해, 누수 등 다양한 열화 현상이 초래되고, 이로 인해 콘크리트 구조물의 성능이 저하됨으로써 내구성이 저하되어 실제 구조물에 심각한 문제를 일으키고 있다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 건축물의 옥상이나 바닥, 내외벽에 방수시공을 하고 있으며, 종래의 일반적인 표면 코팅 또는 방수공법으로서 내구성, 내산성, 내알카리성, 내화학성, 신축성, 방수/방식성 등 기계적,물리적, 화학적 물성이 우수하고 접착력이 뛰어나며 이음새 없는 연속 도막 시공이 가능할 뿐 아니라 복잡한 구조에도 시공이 간편하여 적용성이 우수한 초속경성을 이용한 폴리우레아수지 도막을 콘크리트 구조물에 도장하는 방수공법이 널리 개발 및 시행되고 있다.

한편 최근에는 단열과 방수를 동시에 행하는 복합 단열 방수 공법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있을 뿐 아니라 이에 대한 다양한 시공방법이 공지되어 있는 바, 이와 같은 공지의 복합 단열 시공에 관련된 특허로서, 특허공개 제10-2012-0076904호, 특허공개 제10-2013-0096935호, 특허 제10-0683133호 등이 있다.

상기 공지된 문헌들 중 특허공개 제10-2012-0076904호는 무용제 우레탄 발포체를 이용한 단열복합방수 구조 및 그 시공 방법에 관한 것으로서, 무용제 우레탄 발포제로 형성되는 단열 기능의 무용제 우레탄 발포층과; 상기 무용제 우레탄 발포층의 외측면에 형성되는 방수층을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 무용제 우레탄 발포제는 주제와 경화제로 이루어진 2액형으로 형성되며, 상기 주제는 폴리에테르-폴리에 스테르 폴리올(branched polyether-polyester polyol) 30~40 중량(W)%와 충전제 경탄(CaCo₃) 30~40중량(W)%와 벤토나이트(Bentonite) 3~5중량(W)%와 제올라이트(Zeolite) 0.5~2중량(W)%와 실리콘타입 정포제 0.5~1.5중량(W)% 및 발포제 물(H₂O) 0.5~3중량(W)%로 구성되고, 상기 경화제는 BASF사의 Polymeric MDI: Lupranate M20을 15~25중량(W)%로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 같은 기술적 특징에 의해, 무용제 우레탄을 바탕면에 직접 접착 발포(發泡)형으로 소정의 두께를 도포하여 단열층을 형성함으로써, 이러한 단열층은 연결 부분 없이 연속적으로 이어진 형태이고 이에 따라 기존 방식의 단열시트 간 연결 부부에서 발생되는 보행성 문제나 시트 방수층의 변형 현상이 발생하지 않아 시공 후에도 장기간 우수한 방수기능을 유지할 수 있고, 단열층이 연결 부분 없이 연속적으로 이어진 무용제 우레탄 발포층이므로 외력에 의한 유동, 들뜸, 열팽창 현상을 잘 일으키지 않고, 결과적으로 단열층의 유동, 들뜸, 열팽창 현상에 기인한 시트방수층의 변형 현상을 방지하여 단열복합방수 구조의 전체적인 내구성 향상 및 단열,방수 기능의 지속성을제공할 수 있으며, 무용제 우레탄이 바탕면에 일정한 두께의 발포(發泡)형으로 도포되어 단열층을 형성하므로, 바탕면의 사전 정지 작업을 생략 또는 간략화할 수 있고 결과적으로 전체 공정에 소요되는 시간 및 노력을 줄일 수 있는 효과가 제공된다.

그리고, 특허공개 제10-2013-0096935호는 이중복합직물 방수시트 구조체 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보온 부직포 단열 시트층; 상기 보온 부직포 단열 시트층 상에 적층되며, 열반사 도막 코팅층, 1차 합성섬유 직물시트, 1차 무기질 탄성도막 중도 방수제, 1차 유리섬유 직물시트(Fiber Glass), 2차 합성섬유 직물시트, 2차 무기질 탄성도막 중도 방수제, 2차 유리섬유 직물시트(Fiber Glass), 무기질 시트보강 마감재를 포함하는 이중복합직물 방수시트층; 및 상기 이중복합직물 방수시트층 상에 마감 도포되는 무용제형 우레탄 방수 코팅제층, 또는 아크릴계 무기질 상도방수제;가 순차적으로 적층되어 이루어진다.

이 같은 기술적 특징에 의해, 시공 기간을 줄일 수 있고 외부 온도 변화에 따른 건조 지연과 경화반응불량을 근본적으로 해결하여 내구성 약화, 들뜸 현상 박리현상을 방지할 수 있고, 합성섬유와 유리섬유를 이용한 이중복합직물 방수시트의 우수한 인장강도와 내구성을 통해 시트방수공법의 대표적인 고무화 아스팔트 시트 공법에서 나타나는 외부 온도와 열에 의한 변형으로 나타나는 하자 발생의 원인을 근본적으로 방지할 수 있으며, 현장에서 작업 전 사전 정리 작업이 불필요하며 시공 면과 시트를 부착하여 시공하지 않는 절연공법으로 인해 시공이 되어지는 콘크리트 부위에 균열이 발생하더라도 파단이 되지 않으며, 시트와 시트 사이의 접합부위를 무용제형 우레탄 방수코팅제로 접착 및 마감 도포함으로 이음매로 인한 하자발생을 근본적으로 방지하고, 일정하고 균일한 도막의 형성으로 외관이 미려하며, 공장에서의 규격화로 제작 공급이 되어지는 시트로 인해 공정의 숙련도가 요구되지 않아 시공기간이 단축되고 공사비가 절감되는 효과가 있으며, 상기 이중복합직물 방수시트와 무용제형 우레탄 방수 코팅제층을 통해 도막방수공법에 있어서 일반적인 폴리우레탄도막방수제를 사용함으로 나타나는 유기용제와 납(Pb)등과 같은 오염물질을 배출하지 않으며, 단열 성능이 우수한 보온 부직포 단열 시트층을 통해 건물의 슬라브에 외단열 및 방수 공사를 동시에 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 특허 제10-0683133호는 단열·방수 조성물을 이용하여 시공한 방수 층구조에 관한 것으로서, 콘크리트 구조체 바닥의 수평처리 및 파손부분을 메우는 모르타르층;상기 모르타르층 상에, 20 내지 30 메시의 폐타이어 고무분말 20중량%∼30중량%, 20 내지 30 메시의 화산재 분말 20중량% ∼ 30중량%, 20 내지 30 메시의 발포 돌분말 20중량% ∼ 30중량%, 시멘트 15중량% ∼ 25중량%로 이루어진 분말혼합물 40 ∼ 70중량%; 비닐아세테이트 에틸렌 공중합 에멀젼 20중량% ∼ 30중량%, 물 50중량%∼60중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10중량% ∼ 20중량%로 이루어진 에멀젼 수용액 30중량% ∼ 60중량%;를 혼합하여 이루어진 단열·방수 조성물을 도포하여 이루어진 제1 층; 상기 제1 방수층 상에, 30 내지 40 메시의 폐타이어 고무분말 30중량% ∼ 40중량%, 30 내지 50 메시의 화산재 분말 20중량% ∼ 40중량%, 세라믹 분말 15중량% ∼ 25중량%, 백시멘트 15중량%∼25중량%로 이루어진 분말 혼합물 30∼50중량%; 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 50중량%∼70중량%, 물 20중량%∼30중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10중량%∼20중량%를 혼합하여 이루어진 에멀젼 수용액 50중량∼70중량%;를 혼합하여 이루어진 단열·방수 조성물을 도포하여 이루어진 제 2층; 상기 제2 방수층의 상면에 처리되는 마감용 페인트 도막층;으로 이루어진다.

이와 같은 기술적 특징에 의해, 단열· 방수 조성물은 폐타이어를 재활용하여 제조함으로써 자원의 재활용도를 높일 수 있고, 생산단가를 저렴하게 낮출 수 있는 장점이 있으며, 단열·방수층을 2층에 걸쳐 포설함으로써 방수, 단열, 보온 등의 효과가 뛰어나며 내구성도 향상되고, 2층에 걸쳐 포설되는 단열·방수층(제1층 및 제2 층)은 최소한 입자의 크기를 20 내지 50 메시로 함으로써 통기성이 우수하여 기공이 형성되고, 단열·방수재의 포설 후에도 바닥과 방수층이 들뜨는 현상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

그러나 상기와 같은 공지기술들은 3 내지 4개의 층을 필수적으로 구비해야 하므로 시공이 복잡하고, 시공비가 과도함은 물론 걸물에 가해지는 하중이 과도하여 안전성에 영향을 주는 문제점이 있다.

한편, 건물 옥상에 대한 복합 단열 방수 공법의 다른 하나의 예로서, 옥상 콘크리트 바탕에 방수재를 도포하고 단열재를 도포한 후 그 위에 와이어 메시를 배설하여 몰탈을 타설하는 방식이 있으나, 이 같은 방식은 몰탈 및 와이어 메시를 통해 수분이 침투하여 단열재에 흡수됨으로서, 단열성의 저하 및 균열을 초래하는 문제점이 있다.

또 다른 하나의 복합 단열 방수 공법으로서, 옥상 콘크리트 바탕에 단열재를 도포하고 방수재를 도포한 후 그 위에 와이어 메시를 배설하여 몰탈을 타설하는 방식이 있으나, 이 같은 방식은 몰탈 및 와이어 메시를 통해 수분이 침투하여 방수재에 침투됨으로써 방수재의 노화로 인한 누수를 초래하는 문제점이 있다.

또 다른 하나의 복합 단열 방수 공법으로서, 옥상 콘크리트 바탕에 단열재를 도포하고 와이어 메시를 배설하여 몰탈을 타설한 후 방수재를 도포하는 방식이 있으나, 이 또한 와이어 메시 및 몰탈의 무게로 인해 건물의 안전성에 영향을 미치는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 필수 구성층을 최소화하여 시공을 간단하게 하고 시공비를 절약할 수 있으며, 건물에 가해지는 하중을 최소화하여 안전성을 제고할 뿐 아니라, 방수 및 단열 효과를 극대화할 수 있는 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조를 제공하는데 있다.

상기 목적은, 건축물의 옥상에 시공되는 복합 단열 방수 구조에 있어서,
상기 옥상 바닥면에 직접 도포되며, 포틀랜드시멘트 100 중량부, 백색시멘트 65 중량부, 규사 40 중량부, 펄라이트 40 중량부, 클레이 30 중량부, 탄산칼슘 15 중량부, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 분말수지 7.5 중량부, 분산제 0.75 중량부, 감수제 0.75 중량부로 이루어진 경량 단열 몰탈; 및
상기 경량 단열 몰탈에 직접 도포 되며, 폴리우레탄 방수재, 폴리우레아 방수재, 무기질 탄성 도막 방수재, 시트형 방수재 중 하나 또는 2 이상의 혼합으로 이루어진 방수재를 포함하며:
상기 경량 단열 몰탈은 250~300kgf/㎠의 압축강도, 1.3~1.5의 비중, 열전도율이 0.02~0.04W/(m.k)의 열전도율을 지니며:
상기 감수제는 점도 300cps, 증발잔사 50~55%, 비중 1.09~1.11. pH 2.5~4인 폴리알킬글리콜 카르복실레이트 분말로 제조는 것을 특징으로 하는 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조에 의해 달성될 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조에 의하면, 경량 단열 몰탈 과 방수재에 의해 단 2개의 층으로 필수 구성층이 이루어져 간단하게 시공할 수 있고, 건물에 가해지는 하중을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있으며, 방수 및 단열 효과를 극대화할 수 있는 현저한 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 단열 방수 구조에 대해 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 복합 단열 방수 구조에 의하면, 건물 옥상 등의 바닥면에 직접 접촉되어 도포되는 단열 몰탈을 포함한다. 상기 단열 몰탈은 경량 단열 몰탈이 바람직하다.

상기 경량 단열 몰탈은 포틀랜드시멘트 100 중량부, 백색시멘트 60~70 중량부, 규사 30~50 중량부, 펄라이트 30~50 중량부, 클레이 20~40 중량부, 탄산칼슘 10~20 중량부, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 분말수지 5~10 중량부, 분산제 0.5~1 중량부, 감수제 0.5~1 중량부를 포함한다.

여기서, 백색시멘트는 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 60 ~ 70 중량부로서, 60 중량부 미만이면 경화체의 치밀성이 떨어져 투수에 대한 저항력이 저하될 수 있는 반면 70 중량부를 초과하면 과도한 시멘트의 사용으로 인해 표면에서 균열이 발생되며 점성이 증가되어 작업성이 저하될 수 있으며, 65 중량부가 가장 바람직하다.

그리고 규사는 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 30 ~ 50 중량부로서, 30 중량부 미만이면 접착강도의 저하를 초래하는 반면 50 중량부를 초과하면 경도가 증가하여 파열을 초래할 수 있으며, 40 중량부가 가장 바람직하다.

또한 펄라이트는 원석을 1500℃의 온도에서 용융하여 송풍 및 회전방식으로 건조시켜 제조한 것으로서 표면에 기공이 형성되어 있으며, 포틀랜드시멘트 100중량부를 기준으로 30 ~ 50 중량부로서, 30 중량부 미만이면 단열성의 저하를 초래할 수 있는 반면 50 중량부를 초과하면 경량성의 저하를 초래할 수 있으며, 30 중량부가 가장 바람직하다.

또 클레이는 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 20 ~ 40 중량부로서, 20 중량부 미만일 경우 단열효과의 저하를 초래할 수 있는 반면 40 중량부를 초과하면 접착성이 저하될 수 있으며, 30 중량부가 가장 바람직하다.

그리고 탄산칼슘은 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 10~20 중량부로서, 10 중량부 미만이면 단열성의 저하를 초래할 수 있는 반면 20 중량부를 초과하면 결합강도가 저하될 수 있으며, 15 중량부가 가장 바람직하다.

또한 EVA 분말수지는 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 5~10 중량부로서, 물의 증발을 방지하고 방수성능을 향상하고, 부재의 휨강도를 증가시키며, 시멘트 수축 등에 의해 생기는 크랙을 방지하는 역할을 하며, 상기 범위 내에서 건조 또는 경화 과정중 바인더로 작용함으로써 압축강도, 접착강도, 내마모성 및 유연성을 증가하며, 7.5 중량부가 가장 바람직하다.

또 분산제는 멜라민합성수지계, 나프탈렌 설폰산엽계와 포리카본산계 중 적어도 하나 이상의 게면 활성제가 사용되며, 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 0.5~1 중량부로서, 그 범위 내에서 결합강도가 적합하게 유지될 수 있으며, 0.75 중량부가 가장 바람직하다.

또한 감수제는 현장에서 물과 혼합하여 사용시 적은 물에도 분산이 잘되고 압축강도를 향상시키도록 첨가되는 것으로서 점도 300cps, 증발잔사 50~55%, 비중 1.09~1.11, pH 2.5~4인 폴리알킬글리콜 카르복실레이트를 분말로 제조한 것이 바람직하고, 또한 포틀랜드시멘트 100 중량부를 기준으로 0.5~1 중량부로서, 그 범위 내에서 분산성 및 압축강도의 향상이 제공되며, 0.75 중량부가 가장 바람직하다.

특히 본 발명에 따른 복합 단열 방수 구조에 사용되는 상기 경량 단열 몰탈의 특징에 따르면, 상기 경량 단열 몰탈은 250~300kgf/㎠의 압축강도, 1.3~1.5의 비중, 열전도율이 0.02~0.04W/(m.k)의 열전도율을 지니는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 복합 단열 방수 구조에 사용되는 방수재는 다양한 형태의 방수재를 이용할 수 있다.

특히, 상기 방수재는 폴리우레탄 방수재, 폴리우레아 방수재, 무기질 탄성 도막 방수재, 시트형 방수재 중 하나 또는 그 이상의 혼합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 복합 단열 방수 공법에 대해 상세히 설명한다.

먼저 작업자는 해당 건축물의 옥상 바닥면을 청소한 후 건조상태로 유지한다.

다음으로, 해당 옥상 바닥면에 경량 단열 몰탈을 도포한다. 여기서 상기 경량 단열 몰탈은 포틀랜드시멘트 100 중량부에, 백색시멘트 60~70 중량부, 규사 30~50 중량부, 펄라이트 30~50 중량부, 클레이 20~40 중량부, 탄산칼슘 10~20 중량부, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 분말수지 5~10 중량부, 분산제 0.5~1 중량부, 감수제 0.5~1 중량부를 혼합하여 교반한 후 분사기구를 이용하거나 수동으로 해당 단열 몰탈을 소정의 두께로 도포한다.

이후, 일정 시간 상기 경량 단열 몰탈을 자연 건조시키거나 인공적으로 건조시킨다.

그리고 최종적으로 건조된 상기 경량 단열 몰탈의 표면에 직접 방수재를 도포하여 상기 경량 단열 몰탈에 일체화시켜 공사를 완료한다. 여기서 상기 방수재는 폴리우레탄 방수재, 폴리우레아 방수재, 무기질 탄성 도막 방수재, 시트형 방수재 중 하나 또는 그 이상의 혼합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이후에는 물론 건조상태를 확인하고 시공상태를 검사한 후 일반적으로 사용하면 되는 것이다.

상기와 같이 복합 단열 방수가 시공됨으로써, 단 2개의 층으로 필수 구성층이 이루어져 간단하게 시공할 수 있고, 건물에 가해지는 하중을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있으며, 방수 및 단열 효과를 극대화할 수 있는 것이다.

Claims

삭제
건축물의 옥상에 시공되는 복합 단열 방수 구조에 있어서,
상기 옥상 바닥면에 직접 도포되며, 포틀랜드시멘트 100 중량부, 백색시멘트 65 중량부, 규사 40 중량부, 펄라이트 40 중량부, 클레이 30 중량부, 탄산칼슘 15 중량부, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 분말수지 7.5 중량부, 분산제 0.75 중량부, 감수제 0.75 중량부로 이루어진 경량 단열 몰탈; 및
상기 경량 단열 몰탈에 직접 도포 되며, 폴리우레탄 방수재, 폴리우레아 방수재, 무기질 탄성 도막 방수재, 시트형 방수재 중 하나 또는 2 이상의 혼합으로 이루어진 방수재를 포함하며:
상기 경량 단열 몰탈은 250~300kgf/㎠의 압축강도, 1.3~1.5의 비중, 열전도율이 0.02~0.04W/(m.k)의 열전도율을 지니며:
상기 감수제는 점도 300cps, 증발잔사 50~55%, 비중 1.09~1.11. pH 2.5~4인 폴리알킬글리콜 카르복실레이트 분말로 제조는 것을 특징으로 하는 경량 단열 몰탈 과 방수재를 이용한 복합 단열 방수 구조.
삭제