KR101471302B1

KR101471302B1 - 복합 방수층 및 그 방수 시공방법

Info

Publication number: KR101471302B1
Application number: KR1020130109713A
Authority: KR
Inventors: 조동호; 조우림
Original assignee: 조동호; 조우림
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2014-12-09

Abstract

본 발명은 건축물의 표면을 방수처리하는 방수층 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 건축물의 콘크리트 표면에, 다수의 구멍이 펀칭된 하부층, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층 및 메쉬형 구조로 이루어진 상부층을 포함하는 3중 구조의 섬유보강재를 펼쳐서 우레탄층을 함침 시공하고, 우레탄층 위에는 풀리우레아층과 탑 코팅층을 적층 시공함으로써 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 방수층 시공 품질을 크게 향상시킨 복합 방수층 및 그 방수 시공방법에 관한 것이다.

Description

복합 방수층 및 그 방수 시공방법{COMPLEX WATER-PROOF LAYER AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME LAYER}

일반적으로 건축물 등 구조물의 옥상, 바닥, 지하 주차장 등과 같이 수분과 접할 수 있는 부위에는 수분이 내부로 스며드는 것을 방지하기 위하여 구조물의 표면에 비투수성의 방수층을 형성하는 방수공사가 행해지고 있다.

이러한 방수의 형태는 건축물에 있어서 지붕, 실내, 수조류 및 지하방수로 구분될 수 있고, 특히 옥상방수의 경우에는 종래에는 콘크리트를 숙성시키는 과정에서 방수액을 첨가하여 옥상을 짓거나, 또는 방수액을 이용하여 적층 후에 시트 등을 이용하여 마감하는 등의 방법을 이용하였다.

그러나, 이러한 방수 시공에 의하더라도 빌딩의 콘크리트 표면이 긴 시간동안 외부에 노출되면, 풍화작용으로 인하여 콘크리트 노화가 빨리 발생되어 크랙 및 파손 부위가 발생하여 우기철에 누수가 발생된다.

그리고 이와 같은 우수는 콘크리트 내부로 스며들어 겨울에는 결빙되며, 날씨가 해빙되면, 신축 팽창이 진행되어 콘크리트에 크랙을 성장시키고, 점차 확대되어 큰 문제를 발생시킨다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 기존에 콘크리트를 제거 하고, 다시 콘크리트를 도포하는 방법이 사용되기도 한다. 그러나 이와 같은 콘크리트 재도포 방식은 브렉커를 이용하여 기존 콘크리트층을 제거하기 때문에 큰 진동에 의해 점차 큰 크랙을 성장시키는 문제점이 있다.

다른 종래 기술로는 도막방수공법이 있는데, 이는 무기질 탄성방수액과 희석재를 물을 섞어 콘크리트 표면에 도포하는 방식이다. 그러나 이와 같은 방식은 인장강도 및 접착강도가 미흡하여 방수 성능이 저하된다.

또 다른 종래 기술로는 시트방수공법이 있다. 그러나 이와 같은 방식은 인장강도가 강하나, 시트 들뜸현상과, 시트와 시트사이의 접합부분이 찢어져서 누수가 발생하는 경우가 빈번하며, 그와 같은 경우에는 시트 부분을 오려내어 건조해야 하며 다시 접합해야 하는 불편함이 있다.

또 다른 종래 기술로는 폴리우레탄 방수공법이 있다. 이와 같은 종래의 우레탄 공법은 우레탄 방수층의 부착강도 및 인장강도가 강하다.

이와 같은 종래의 여러 방수 시공 중에서, 폴리우레탄 도막방수공법이 접착력이 뛰어난 것으로 확인되었으며, 이와 같은 우레탄 시공방법에서는 콘크리트 바닥면과의 방수층 접착이 특히 중요하다. 그러나 이러한 폴리우레탄 도막방수공법은 우레탄 양생과정중에서 핀홀과 기포현상이 종종 발생하고, 이를 오랜시간 방치하였을 경우 풍화작용으로 인하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

종래의 폴리우레탄 도막방수공법은 아래와 같다.

일반적으로, 방수층 시공이 필요한 건축물의 콘크리트 표면은 대부분 노화되어, 크고 작은 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등이 다량 존재하며, 각종 이물질들이 산재하여 있다.

이와 같은 콘크리트 표면 상태에서는 우레탄 방수층의 접착성이 저하되므로, 콘크리트 표면의 이물질을 깨끗하게 물청소하고, 표면 결함부위를 정리하게 된다. 그리고 필요한 경우에는, 콘크리트 표면의 연삭처리가 이루어지는데, 이와 같은 연삭처리시에는 미세한 먼지를 발생시키므로, 민원이 발생하고, 작업자들의 흡입시 폐질환을 유발하며, 공기를 오염시키고, 노무비 및 연삭 작업에 관련된 추가 비용이 발생할 수 있다.

그리고 다음으로는 콘크리트 표면을 충분히 건조시켜서, 수분을 제거한 다음, 우레탄 접착제층을 도포한다. 이와 같은 우레탄 접착제층은 대부분 폴리우레탄 수지로 이루어진 것으로서, 콘크리트 표면에 스며들어 양생되고, 그 상부에 도포되는 폴리우레탄 방수층과의 접착력을 크게 향상시킨다.

이와 같은 우레탄 접착제층은 콘크리트 표면의 대부분의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로 스며들지만, 그 표면은 대부분 콘크리트 표면의 결함에 따른 요철 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고 다음으로는, 우레탄 접착제층의 상부에 폴리우레탄 방수층을 1,2차에 걸려서 대략 3mm 내지 6mm 시공하고, 충분히 건조시켜서 양생시킨다.

또한, 다음으로는 이와 같은 폴리우레탄 방수층 위에 탑 코팅층을 형성하여 폴리우레탄 방수층의 양생 후 변색을 방지하게 된다. 이와 같은 탑 코팅층은 최상부 도막층으로서 자외선 방지도료로서 적용되는 층이다.

즉, 폴리우레탄 방수층은 자외선에 의한 노화 현상이 심하여 변색되기 쉽기 때문에, 최상층으로서는 자외선을 차단하는 아크릴계 우레탄 수지를 사용하여 폴리우레탄 방수층을 보호한다.

한편, 이와 같은 종래의 폴리우레탄 도막방수공법은 폴리우레탄 방수층의 양생과정에서 콘크리트 표면의 온도 상승이 발생되고, 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상이 발생한다.

이와 같은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상은 도 1b에 도시된 바와 같이, 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에서 발생하는 것으로서, 콘크리트 표면은 대부분 건조된 상태에서 우레탄 접착제층과 폴리우레탄 방수층이 시공되었지만, 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 숨겨진 수분이 폴리우레탄 방수층의 시공시, 증발하여 40 ~ 90분에 걸친 폴리우레탄 방수층의 양생도중에 우레탄 접착제층과 폴리우레탄 방수층을 뚫고 표면으로 증발하여 결함을 발생시킨다.

이와 같이 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상이 발생한 부분은, 폴리우레탄 방수층의 한곳에 집중되며, 기포현상이 발생한 부분은 국소적으로 시공 두께가 작아져서 방수층의 내구성 및 품질이 저하될 뿐만 아니라, 심지어는 기포층이 콘크리트 표면까지 연장되어 방수층 결함을 크게 발생시킨다.

이와 같은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 방지하게 위해서는 콘크리트층의 완전 건조가 이루어져야 하지만, 실제적으로 완전 건조는 불가능한 실정이다. 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상의 다른 방지방법으로는 수증기에 의한 기포의 상승압력이 폴리우레탄 방수층 내부에서 효과적으로 분산되도록 하고, 기포가 폴리우레탄 방수층을 부분적으로 한곳에서 집중되어 상부로 뚫고 통과하지 못하도록 하는 방법이 적합하지만, 종래에 이와 같은 기술이 친환경적으로, 그리고 기술적으로 완벽하게 개발된 바가 없다.

예를 들면, 종래 기술인 대한민국특허등록 제10-0360747호의 "변성 우레탄--아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법"이 제시되어 있다.

이와 같은 종래 기술은, 콘크리트 슬라브층 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 도포하는 단계, 상기 프라이머 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 도포시공하여 1차 방수층을 형성하는 단계, 상기 방수층이 경화되기전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시켜 유리섬유 보강재층을 형성하는 단계, 상기 유리섬유 보강재층에 다시 상기 변성 우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성하는 단계 및 상기 2차 방수층 경화전에 규사를 살포하여 규사층을 형성하는 단계로 이루어진 방수시공방법에 관한 것으로서, 이와같은 시공방법은 우레탄 프리폴리머와 아스팔트 용액을 일정 비율로 혼합하여 제조된 방수재를 사용하므로 아스콘 재료의 아스팔트와 동질의 성분으로 인해 강력한 접착성을 발휘할 수 있고, 방수층 최상면에 일정규격의 규사를 살포하므로 아스콘층과의 강력한 접착성과 마찰력을 동시에 만족시킬 수 있다.

그러나 이와 같은 종래의 기술은 망상형 유리섬유 보강재를 사용하기 때문에, 미세한 먼지 날림이 발생하여 작업자의 눈에 들어 갔을 경우, 따가움, 가려움, 호흡시 폐질환을 유발시키고, 특히 암 질환을 발생시키는 유해한 물질이라 실제 적용시에는 산업재해를 크게 발생시킨다. 또한 이와 같은 종래 기술은 단순한 망상형 유리섬유 보강재를 통해서는 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못한다.

다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0576102호의 "섬유시트를 이용한 복합 방수 공법"과, 또 다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0636887호의 "메쉬형 유리섬유시트와 이를 이용한 복합 방수공법" 및, 또 다른 종래 기술로는 대한민국특허등록 제10-0664501호의 "방수 시공을 위한 복합조인트부재 및 이를 이용한 구조물의 방수섬유시트 방수 공법"이 제시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 기술들도, 모두 유리섬유 시트를 각각 사용하므로 산업재해를 발생시키고, 이러한 메쉬형 유리섬유 시트들은 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못한다.

또 다른 종래 기술로는 대한민국공개특허공보 제10-2009-0119008호의 "복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조"가 제시되어 있다.

이와 같은 종래 기술은 콘크리트 바탕면 상에 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제1방수층 도포단계, 상기 제1우레탄 방수층 위에 그물망 유리섬유층을 설치하는 섬유보강단계, 상기 그물망 유리섬유층 위에 제2차 우레탄 방수층 및 아크릴 변성 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제2방수층 도포단계를 포함하여 이루어지고, 상기 복합방수시공방법에 의하여 형성된 복합방수층 구조는 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층, 그물망 유리섬유층, 제2차 우레탄 방수층, 아크릴 변성 우레탄 방수층의 순으로 적층되어 이루어진다.

이와 같은 종래 기술은 구체적으로는 그물망 유리섬유층을 통하여 우레탄 방수층의 접착불량, 에어포켓 발생, 방수층 균열, 노화현상 및 방수층의 성능 유지 등의 문제점을 해결하고자 의도된 것이나, 실제로는 이와 같은 그물망 유리섬유층을 통해서는 여전히 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 효과적으로 방지하지 못하는 문제점을 갖는 것이었다.

이와 같은 문제점들을 해소하기 위하여, 본원 발명의 출원인은 대한민국 특허등록 제10-1286931호의 "옥상 복합 방수층 및 그 방수 시공방법"을 통하여, 우레탄 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시키고, 유리섬유를 사용하지 않음에 따라서 산업재해 발생을 크게 줄이며, 콘크리트와 우레탄 방수층 사이의 접착성능 향상, 공정기간 단축, 시공성 및 작업성이 용이함은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 방수작업을 실행할 수 있도록 개선된 기술을 제시한 바 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 시공 기술은 우레탄 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하는 기술적으로 우수한 측면이 있었지만, 그 시공공정중에 다소 공정시간이 오래 걸리는 단점이 있었다.

즉, 이와 같은 종래의 기술은 방수작업시, 접착제층에 1차 섬유보강재를 펼치고, 1차 우레탄층을 도포하며, 1차 우레탄층의 상부에 격자형 메쉬 구조로 이루어진 2차 섬유보강재를 다시 펼치고, 그 위에 2차 우레탄층을 도포하며, 그 위에 탑 코팅층을 도포하는 복합적인 공정을 갖는 것이어서, 시공 중에 2차에 걸친 우레탄층의 양생을 필요로 하는 것이다.

따라서, 이와 같은 2차에 걸친 우레탄층의 양생은 공정시간을 오래 걸리게 함으로써, 더욱 간단하게 공정 개선이 필요하고, 작업 생상성이 향상될 수 있는 개선책이 요구되는 실정이었다.

또한, 종래의 기술은 1차 섬유보강재의 엠보형태의 요철 돌기들이 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등에 삽입되어 효과적인 밀착을 이루도록 되어 있으나, 콘크리트 표면의 돌출부들에 대해서는 엠보형태의 요철 돌기들이 다소 효과적이지 못한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 우레탄 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킬 수 있고, 콘크리트면과 우레탄 방수층 사이의 접착력을 증대시킬 수 있는 복합 방수층 및 그 방수 시공방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 섬유 보강재과 우레탄층의 설치 및 양생 공정을 단축시켜 방수공정기간을 단축시킬 수 있고, 시공성 및 작업성을 더욱 개선시킴은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 방수작업을 실행할 수 있고, 콘크리트 표면의 돌출부들을 포함하는 요철면에 대해서도 접촉 면적을 높여서 섬유 보강재가 효과적으로 밀착될 수 있도록 개선된 복합 방수층 및 그 방수 시공방법을 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 다른 목적은 우레탄층의 상부에 폴리우레아층을 스프레이 방식으로 도포하여 순간적으로 완전히 접착시키는 방식을 채택하였기에, 대략 15~20초 내에 높은 강도를 지닌 폴리우레아층을 형성할 수 있는 바, 일반 방수재와 달리 짧은 시간내에 원하는 도막 두께를 형성하여 공사 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있고, 나아가 폴리우레아의 특성상 냄새가 없고 VOC(휘발성 유기화합물)의 배출이 없어 환경 문제가 대두되지 않는 복합 방수층 및 그 방수 시공방법을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층은, 이물질이 제거된 콘크리트 표면에 도포되는 접착제층; 상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고, 상기 접착제층위에 밀착되는 3중 섬유보강재; 상기 3중 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서, 섬유보강재에 침투하여 상기 접착제층에 일체로 결합되는 우레탄층; 상기 우레탄층의 상부에 스프레이 방식으로 도포되어 일체로 형성되는 폴리우레아층; 및 상기 폴리우레아층의 상부에서 자외선을 차단하여 폴리우레아층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층을 포함하고, 상기 3중 섬유보강재는 다수의 구멍이 펀칭된 하부층, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층 및 메쉬형 구조로 이루어진 상부층을 일체로 접합시킨 3중 구조로 이루어지며, 상기 중간층의 쿠션층은 다수의 섬유가닥들이 엇갈려 분산되도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 섬유보강재의 상부층은 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 메쉬형의 구조를 갖는 직물로 이루어짐으로써 상기 3중 섬유보강재의 내부 강도를 유지하고, 우레탄층의 부풀음 또는 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 보강제 역할을 하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층 시공방법은 콘크리트 표면을 청소하여 이물질을 제거하는 단계; 상기 콘크리트 표면에 접착제층을 도포하는 단계; 상기 접착제층의 상부에 3중 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층위에 섬유보강재가 밀착되도록 배치하는 단계; 상기 3중 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄층이 섬유보강재에 침투하여 상기 접착제층에 일체로 결합되도록 하며, 상기 우레탄층을 양생시키는 단계; 상기 우레탄층의 상부에 폴리우레아층을 스프레이 방식으로 도포하는 단계; 및 상기 폴리우레아층의 상부에 탑 코팅층을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 폴리우레아층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계들을 포함하고, 상기 접착제층의 상부에 3중 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층위에 섬유보강재가 밀착되도록 배치하는 단계는, 다수의 구멍이 펀칭되어 요철면이 형성된 하부층, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층, 메쉬형 구조로 이루어진 상부층을 일체로 접합시킨 3중 구조의 섬유보강재를 사용하고, 상기 하부층에 형성된 다수의 구멍 내부에 콘크리트 표면의 돌출부들에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분을 위치시켜서 접착제층의 요철면을 따라서 밀착되는 접촉 면적을 증대시키도록 배치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는 우레탄층의 도포시에 3중 섬유보강재를 가압하여 상기 섬유보강재의 하부면에 형성된 구멍들이 콘크리트 표면의 돌출부들에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되도록 한다.

보다 바람직하게는, 상기 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는, 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 40 ~ 90분간 양생시키는 것을 포함한다.

가장 바람직하게는, 상기 폴리우레아층을 스프레이 도포하여 일체로 형성시키는 단계는, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer)로 이루어진 주제와, 폴리에텔라민(Polyetheramin) 및 특수 아민의 혼합물로 이루어진 경화제를 작업현장에서 고압스프레이 기계로 우레탄층의 표면에 직접 분사하여 도막을 형성한다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 우레탄 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 우레탄 방수층 시공 품질을 크게 향상시킬 수 있고, 콘크리트면과 우레탄 방수층 사이의 접착력을 증대시킬 수 있다.

둘째, 섬유 보강재과 우레탄층의 설치 및 양생 공정을 단축시켜 방수공정기간을 단축시킬 수 있고, 시공성 및 작업성을 더욱 개선시킴은 물론, 저가의 시공비로 효과적인 방수작업을 실행할 수 있고, 콘크리트 표면의 돌출부들을 포함하는 요철면에 대해서도 접촉 면적을 높여서 섬유 보강재가 보다 견고하게 밀착될 수 있다.

세째, 우레탄층의 상부에 폴리우레아층을 스프레이 방식으로 도포하여 순간적으로 완전히 접착시키는 방식을 채택하였기에, 대략 15~20초 내에 높은 강도를 지닌 폴리우레아층을 형성할 수 있는 바, 일반 방수재와 달리 짧은 시간내에 원하는 도막 두께를 형성하여 공사 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있고, 나아가 폴리우레아의 특성상 냄새가 없고 VOC(휘발성 유기화합물)의 배출이 없어 환경 문제가 전혀 대두되지 않는다.

네째, 3중 섬유보강재의 중간층(즉, 쿠션층)은 다수의 섬유가닥들이 엇갈려 분산되도록 구성됨과 동시에, 그 상태에서 우레탄층에 의해서 접착제층에 고정됨으로써, 콘크리트 표면의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙 등으로부터 상승되는 수증기를 쿠션층을 통하여 효과적으로 분산시킬 수 있고, 그에 따라서 방수 시공후에 콘크리트 표면에서 발생하는 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상을 완벽하게 방지하여 방수층의 시공 품질을 크게 향상시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 방수층을 도시한 분해도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 복합 방수층에서 3중 섬유보강재의 하부층에 펀칭된 구멍을 도시한 사진이다.
도 2b는 본 발명에 따른 복합 방수층에서 3중 섬유보강재의 상부층에 형성된 메쉬층을 도시한 사진이다.
도 3는 본 발명에 따른 복합 방수층의 결합 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 복합 방수층의 시공방법에서 3중 섬유보강재를 설치하기 까지의 공정절차를 순서적으로 도시한 설명도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 복합 방수층의 시공방법에서 우레탄층의 시공으로부터 탑 코팅층을 도포하기 까지의 공정절차를 순서적으로 도시한 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 복합 방수층(100)은 건축물에 마련된 콘크리트 표면(110)을 방수처리하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 복합 방수층(100)은, 도 1에 각각 중요 구성 요소들이 도시된 바와 같이, 이물질이 제거된 콘크리트 표면(110)에 직접 도포 결합되는 접착제층(120)을 갖는다.

이와 같은 접착제층(120)은 폴리우레탄 접착제로서, 폴리우레탄 수지로 이루어지고, 이러한 접착제층(120)은 콘크리트 표면(110)에 도포된다. 그러나 이러한 접착제층(120)은 콘크리트 표면(110)의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙(112) 등으로 스며들지만, 그 표면은 대부분 콘크리트 표면(110)의 볼록한 돌기(114)들을 포함하는 요철 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고 이와 같은 접착제층(120)의 상부에는 접착제층(120)의 요철면을 따라서 3 중 섬유보강재(130)가 밀착되게 부착되는데, 상기 3중 섬유보강재(130)의 하부층에는 다수의 구멍이 펀칭되어 형성되어 있다.

이와 같은 3중 섬유보강재(130)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 하부층(132)에 다수의 구멍(132a)이 펀칭되어 형성되어 있고, 중간층(134)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층(134)을 형성하며, 상부층(136)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 직물이 메쉬형 구조로 이루어진 메쉬층(136a)을 일체로 접착시킨 3중 구조로 이루어진다.

상기 중간층의 쿠션층(134)은 다수의 섬유가닥들이 엇갈려 분산된 구조로 이루어져, 수증기의 상승을 분산시키는 기능을 한다.

또한, 상기 하부층(132)은 도 3에 도시된 바와 같이, 3중 섬유보강재(130)의 하부층에 형성된 다수의 구멍(132a)들 내부에, 접착제층(120)의 요철 부분이 위치할 수 있어 접착제층(120)의 요철면을 따라 밀착되는 접촉 면적을 증대시키고, 그 결과 밀착 효과를 증대시켜 섬유보강재 자체가 접착제층으로부터 박리되는 등의 문제가 발생하지 않는다.

그리고, 섬유보강재(130)의 상부층(136)을 이루는 메쉬층(136a)은 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조된 메쉬형 구조를 갖기 때문에, 높은 인장 강도로 인하여 상기 3중 섬유보강재(130)의 내부 강도를 유지하고, 이후에 설명되는 우레탄층(140)의 부풀음 또는 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 내구성 보강제 역할을 하게 된다.

또한, 상기 3중 섬유보강재(130)의 상부에는 이를 완전히 덮는 두께로서, 3중 섬유보강재(130)에 침투하여 상기 접착제층(120)에 일체로 결합되는 우레탄층(140)을 갖는다.

이와 같은 우레탄층(140)은 대략 3 내지 8mm 정도의 두께로서, 3중 섬유보강재(130)를 그 상부에서 완전히 덮는 두께로 이루어질 수 있다. 이러한 우레탄층(140)은 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지로 이루어지고, 대략 40 ~ 90분 간에 걸쳐서 양생되는 것이다.

그리고, 상기 우레탄층(140)의 상부에 스프레이 처리되어 일체로 결합되는 폴리우레아층(150)을 포함한다.

이와 같은 폴리우레아층(150)은 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer)로 이루어진 주제와, 폴리에텔라민(Polyetheramin) 및 특수 아민의 혼합물로 이루어진 경화제를 작업현장에서 고압스프레이 기계로 우레탄층(140)의 표면에 직접 분사하여 도막을 형성하는 방식으로 시공된다.

이와 같은 폴리우레아층(150)은 기존의 방수 또는 바닥코팅 시스템에 비해 극히 빠른 경화특성이 있으므로 공기를 대폭 단축시킬 수 있으며, 시공중에 흐름없이 연속적으로 소정의 도막두께를 확보할 수 있다.

이와 같은 폴리우레아층(150)의 상부에는 자외선을 차단하여 폴리우레아층(150)의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층(160)이 시공된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 복합 방수층(100)의 결합 구조가 도 3에 도시되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 복합 방수층(100)은 이물질이 제거된 콘크리트 표면(110)에 직접 도포 결합되는 접착제층(120), 상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고 상기 접착제층위에 밀착되는 3중 섬유보강재(130), 상기 3중 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서, 섬유보강재에 침투하여 상기 접착제층에 일체로 결합되는 우레탄층(140), 상기 우레탄층의 상부에 스프레이 방식으로 도포되어 일체로 결합되는 폴리우레아층(150) 및 상기 폴리우레아층의 상부에서 자외선을 차단하여 폴리우레아층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층(160)을 순차적으로 적층하여 이루어진다.

도 3에 확대 단면으로 도시된 바와 같이, 섬유보강재(130)의 하부층에는 다수의 구멍(132a)들이 형성되어 있는데, 콘크리트 표면(110)의 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙(112) 및 돌기(114) 등에 기인하여 형성되는 접착제층(120)의 요철면(114)이 상기 다수의 구멍(132a)들에 삽입된 상태로 접착되게 되고, 그 결과 밀착력 내지 접착력이 대폭 증대되는 효과를 가진다.

또한, 상기 3중 섬유보강재(130)의 쿠션층은 다수의 섬유가닥들이 엇갈려 분산된 다공성 구조를 갖고 있으므로, 상기 덴트(dent), 곰보자욱, 크랙(112) 등으로부터 상승되는 수증기를 효과적으로 분산시키게 된다. 즉, 하나의 큰 기포가 상승하여 섬유보강재(130)의 쿠션층을 통과하게 되면, 엇갈려 분산된 구조를 가지는 다수의 섬유가닥들에 의해 통과우레탄층(140)을 밀어 올리는 힘도, 3중 섬유보강재(130)의 다공성 구조를 기포 자체도 분산되고, 그 결과 수증기 증발에 의한 에어포켓, 핀홀 그리고 기포현상은 완벽하게 분산처리되어 우레탄층(140)의 표면에는 아무런 자욱이나 흔적을 남기지 않게 된다.

이하, 본 발명에 따른 복합 방수층의 시공방법(200)을 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 콘크리트 표면(110)을 청소하여 이물질을 제거하는 단계(S1)가 이루어진다.

이와 같은 콘크리트 표면(110)의 소제 단계(S1)는 물청소와, 필요한 경우 콘크리트 표면(110)의 연삭처리를 포함할 수 있다.

그리고 다음으로는 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 표면(110)에 접착제층(120)을 도포 형성하는 단계(S2)가 이루어진다.

이와 같은 접착제층(120)은 종래와 같이 페인트 롤러나 브러쉬를 이용하여 폴리우레탄 수지를 콘크리트 표면(110)에 도포한다.

다음으로는 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 접착제층(120)의 상부에 3중 섬유보강재(130)를 펼치고, 접착제층(120)의 요철면을 따라서 하부면이 밀착하도록 배치하는 단계(S3)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S3)는 독특한 구조의 3중 섬유보강재(130)를 사용하게 되는데, 이러한 3중 섬유보강재(130)는 하부층(132)에 다수의 구멍(132a)이 펀칭되어 요철면이 형성되고, 중간층(134)에는 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층이 형성되고 상부층(136)에는 메쉬형 구조로 이루어진 메쉬층을 일체로 접착시킨 3중 구조로 이루어진 것으로서, 요철면에 형성된 다수의 구멍(132a)들 내부에 접착제층(120)의 요철 부분을 위치시켜서 접착제층(120)의 요철면을 따라서 밀착되는 접촉 면적을 증대시키도록 배치한다.

다음으로는 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 3중 섬유보강재(130)를 완전히 덮는 두께로서 우레탄층(140)을 도포하고, 상기 우레탄 수지가 3중 섬유보강재(130)에 충분히 침투하여 상기 접착제층(120)에 결합되도록 하며, 우레탄층(140)을 양생시키는 단계(S4)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S4)에서는 우레탄층(140)의 도포시에 3중 섬유보강재(130)를 페인트 롤러 또는 브러쉬(미 도시) 등으로 가압하여 상기 3중 섬유보강재(130)의 하부층에 형성된 다수의 구멍(132a)들이 접착제층(120)의 요철면으로 삽입되도록 한다.

이때, 사용되는 우레탄층(140)은, 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 사용하며, 40~90분간 양생시키는 것을 포함한다.

그리고 다음으로는 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 우레탄층(140)의 상부에 폴리우레아층(150)을 스프레이 방식으로 도포하고, 양생시켜서 일체로 형성시키는 단계(S5)가 이루어진다.

이와 같이 폴리우레아층(150)을 스프레이 도포하여 일체로 형성시키는 단계(S5)는, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer)로 이루어진 주제와, 폴리에텔라민(Polyetheramin) 및 특수 아민의 혼합물로 이루어진 경화제를 작업현장에서 고압스프레이 기계로 우레탄층(140)의 표면에 직접 분사하여 도막을 형성하게 된다.

다음으로는 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 2차 우레탄층(140)(160)의 상부에 탑 코팅층(160)을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 우레탄층(140)의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계(S6)가 이루어진다.

이와 같은 단계(S6)에서는 사용되는 탑 코팅층(160)은 자외선 방지도료로서 적용되는 아크릴계 우레탄 수지를 사용할 수 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100: 본 발명에 따른 복합 방수층
110: 콘크리트 표면 112: 크랙
114: 돌기 120: 접착제층
130: 3중 섬유보강재 132: 하부층
132a: 펀칭 구멍 134: 중간층
136: 상부층 140: 우레탄층
150: 폴리우레아층 160: 탑 코팅층
200: 복합 방수층의 시공방법
S1 내지 S6: 복합 방수층의 시공방법의 단계별 공정절차

Claims

콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층에 있어서,
이물질이 제거된 콘크리트 표면에 도포되는 접착제층;
상기 접착제층의 상부에 펼쳐지고, 상기 접착제층위에 밀착되는 3중 섬유보강재;
상기 3중 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서, 섬유보강재에 침투하여 상기 접착제층에 일체로 결합되는 우레탄층;
상기 우레탄층의 상부에 스프레이 방식으로 도포되어 일체로 형성되는 폴리우레아층; 및
상기 폴리우레아층의 상부에서 자외선을 차단하여 폴리우레아층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 탑 코팅층;을 포함하고,
상기 3중 섬유보강재는 다수의 구멍이 펀칭된 하부층, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층 및 메쉬형 구조로 이루어진 상부층을 일체로 접합시킨 3중 구조로 이루어지며, 상기 중간층의 쿠션층은 다수의 섬유가닥들이 엇갈려 분산되도록 구성되어 수증기의 상승을 분산시키도록 된 것임을 특징으로 하는 복합 방수층.
제1항에 있어서, 상기 섬유보강재의 상부층은 섬유가닥들이 좌우 양방향으로 직조되어 메쉬형의 구조를 갖는 직물로 이루어짐으로써 상기 3중 섬유보강재의 내부 강도를 유지하고, 우레탄층의 부풀음 또는 들뜸현상을 방지하며, 풍화작용에 대한 보강제 역할을 하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 복합 방수층.
콘크리트 표면을 방수처리하기 위한 방수층 시공방법에 있어서,
콘크리트 표면을 청소하여 이물질을 제거하는 단계;
상기 콘크리트 표면에 접착제층을 도포하는 단계;
상기 접착제층의 상부에 3중 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층위에 섬유보강재가 밀착되도록 배치하는 단계;
상기 3중 섬유보강재를 완전히 덮는 두께로서 우레탄층을 도포하고, 상기 우레탄층이 섬유보강재에 침투하여 상기 접착제층에 일체로 결합되도록 하며, 상기 우레탄층을 양생시키는 단계;
상기 우레탄층의 상부에 폴리우레아층을 스프레이 방식으로 도포하는 단계; 및
상기 폴리우레아층의 상부에 탑 코팅층을 도포 및 양생시켜서 외부 자외선을 차단하여 폴리우레아층의 노화 현상 및 변색을 방지하는 단계;들을 포함하고,
상기 접착제층의 상부에 3중 섬유보강재를 펼치고, 상기 접착제층위에 섬유보강재가 밀착되도록 배치하는 단계는, 다수의 구멍이 펀칭되어 요철면이 형성된 하부층, 다수의 섬유가닥들로 이루어진 쿠션층, 메쉬형 구조로 이루어진 상부층을 일체로 접합시킨 3중 구조의 섬유보강재를 사용하고, 상기 하부층에 형성된 다수의 구멍 내부에 콘크리트 표면의 돌출부들에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분을 위치시켜서 접착제층의 요철면을 따라서 밀착되는 접촉 면적을 증대시키도록 배치하는 것임을 특징으로 하는 복합 방수층의 시공방법.
제3항에 있어서, 상기 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는 우레탄층의 도포시에 3중 섬유보강재를 가압하여 상기 섬유보강재의 하부면에 형성된 구멍들이 콘크리트 표면의 돌출부들에 기인하여 형성되는 접착제층의 요철 부분으로 삽입되도록 하는 것임을 특징으로 하는 복합 방수층의 시공방법.
제4항에 있어서, 상기 우레탄층을 도포하고, 양생시키는 단계는, 각각 점도 2000 CPS의 주제에 점도 14,000 CPS의 경화제를 혼합한 폴리 우레탄 수지를 40 ~ 90분간 양생시키는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 복합 방수층의 시공방법.
제3항에 있어서, 상기 폴리우레아층을 스프레이 도포하여 일체로 형성시키는 단계는, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer)로 이루어진 주제와, 폴리에텔라민(Polyetheramin) 및 특수 아민의 혼합물로 이루어진 경화제를 작업현장에서 고압스프레이 기계로 우레탄층의 표면에 직접 분사하여 도막을 형성하는 것임을 특징으로 하는 복합 방수층의 시공방법.