KR101546733B1 - 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 바탕면에 시공된 방수층의 상부 전체에 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층을 형성하는 단계와; 상기 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되기 전에 방수마감층 상부 전면에 유리섬유매트를 부착하는 단계와; 상기 유리섬유매트의 하부면이 방수마감층 상부면에 부착되면, 불포화 폴리에스테르 수지를 도포하여 유리섬유매트에 함침되게 한 후 경화시켜 방근층을 형성하는 단계를 포함한다.
따라서, 상기 방수층의 상부에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층이 형성되게 하여 우수한 신장율, 내균열성, 내화학성, 접합성을 가지도록 함과 동시에 바탕면의 거동에 대하여 탄력적으로 반응하게 하여 방수성능이 오랫동안 지속 되게 하며, FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막이 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재에서 안정적으로 착설되게 하여 방근안정성을 확보하여 녹화시스템의 안정된 시공이 이루어지게 하는 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법을 제공한다.

Description

유리섬유강화플라스틱 방수방근공법{WATERPROOF AND ROOT ISOLATION METHOD FOR FIBER REINFORCED PLASTICS}

본 발명은 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법에 관한 것으로, 특히, 방수층의 상부에 고점도 고무화 아스팔트 도막재를 도포하여 방수마감층이 형성되게 하여 우수한 신장율, 내균열성, 내화학성, 접합성을 가지도록 함과 동시에 바탕면의 거동에 대하여 탄력적으로 반응하게 하여 방수성능이 오랫동안 지속 되게 하며, FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막이 고점도 고무화 아스팔트에서 안정적으로 착설되게 하여 방근안정성을 확보하여 녹화시스템의 안정된 시공이 이루어지게 하는 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법에 관한 것이다.

콘크리트 구조물에는 정적, 동적 하중에 의한 휨 모멘트나 진동이 발생하여 균열이 일어나며 중성화 및 노화에 의한 박리가 발생한다. 또한, 빗물 등은 콘크리트 표면에 틈이나 균열을 발생시키고, 침투하여 철근을 부식시켜 콘크리트의 균열을 촉진하며 콘크리트에 생긴 균열은 건축 토목 구조물의 수명을 단축시키는 원인이 된다.

일반적으로 건축 토목 구조물의 보호 시스템으로 사용되는 방수재료에는 그 시공방식에 따라 시트식 방수재료, 도막식 방수재료 및 침투식 방수재료가 있다.

또한 급격한 도시화에 따른 도심 녹지공간의 부족은 비단 우리나라뿐만 아니라 전 세계적인 문제로 대두하고 있다.

이에 따라 건축 구조물에 대한 녹화 산업은 유럽, 북미, 일본을 중심으로 많은 연구, 발전을 거듭해 왔고, 이러한 기술동향에 따라 국내에서도 옥상 녹화의 중요성을 인식하고 선진기술을 검토하여 관련기술의 개발이 시작되었다.

그러나 아직까지도 적절한 방수 및 방근 기술이 마련되지 않아 구조물 옥상 또는 주차장 상부에 정원을 설치할 경우 식물 뿌리 생장에 따른 방수층 파괴에 의하여 건축 구조물의 누수가 빈번히 발생하고 있다.

일본에서는 이에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되어 식물 뿌리가 얼마나 강한 힘을 지니고 있는지에 대한 확인 연구가 진행 중에 있다.

그러나 현재 시공되고 있는 방수재 대부분은 식물 뿌리에 의해 파손되고 있으며, 비단 방수재뿐만 아니라 방수층의 단차에서도 문제가 있음이 알려지고 있다.

따라서 식물 뿌리의 성장에 따른 건축물의 균열, 누수발생 및 방수층의 파손을 방지하기 위한 효과적인 방수 및 방근(root penetration resistance) 방법의 개발이 요청되고 있었다.

이에 따라, 종래에 제시된 방수 및 방근공법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

재료별 성능평가에서 아스팔트(시트 또는 도막재), 우레탄 도막재 등은 방근성이 없는 것으로 확인되었으며 FRP계 방수, 염화비닐계 시트계(PVC, TPO, TPU등)는 방근성이 있는 것으로 조사되었다.

여기서 염화비닐계 시트계(PVC, TPO, TPU등)는 방근성은 있으나 시트 접합부, 굴곡부위, 코너부위에서 소재 자체가 딱딱한 물성을 지녀 시공성도 떨어지며, 내구성이 저하되는 문제점이 있으며, 시트끼리 접합되는 접합부를 통해 뿌리가 침입하여 뚫릴 수 있으므로 매우 불안정한 공법이므로 선호하는 공법도 아니며 시공비 및 재료비도 매우 높다.

복합방수공법{시트(아스팔트계, 부틸계) + 도막(FRP)}의 경우 이음매가 있는 공법이므로 필연적으로 시트간 오버랩이 되는 겹침부(접합부)의 단차가 2∼4겹으로 약 1mm ∼ 6mm 정도의 두께를 가지게 되는데 FRP 수지로는 이 단차의 두께를 극복하기 용이하지 않으며, 박막의 코팅으로는 마감성에 위험성이 따르며, 또한 여러 겹의 막을 형성하는 것도 공정이 매우 난해한 공법이다.

FRP계는 시공성도 우수하며 이음매없는 방근층을 형성 하고 방근성능을 확보한 재품이나, 경화 후에는 플라스틱처럼 딱딱한 소재로 신장률이 낮아 구조물의 거동에 대응력 떨어져 하부에 방수층을 두고 상부에 FRP방근층을 여러 번 적층 시공해야 하는 공정상의 복잡함이 있는 공법이다.

이에 따라, 상기 우레탄 방수시트를 시공하는 대신 도 1에 도시된 바와 같이 프라이머위에 우레탄 도막 방수재를 균일하게 도포하고, 폴리에스테르 수지와 우레탄 방수재의 접착력 확보를 위하여 우레탄 도막 방수재의 상부면에 다시 바탕조정재를 도포한 후 폴리에스테르 수지를 도포하였다.

그리고, 상기 폴리에스테르 수지의 상부에는 유리섬유매트를 포설한 후, 이 유리섬유매트의 상부에 다시 폴리에스테르 수지를 도포하여 유리섬유매트의 상하부면이 폴리에스테르 수지에 의해 함침되게 한 후 경화시켜 방근층(FRP(FIBER REINFORCED PLASTICS) 도막층)을 형성하는 방수방근공법이 제공되었었다.

그러나, 상기한 종래의 FRP를 이용한 방수방근공법은 도 1에 도시된 바와 같이 우레탄 도막방수재와 FRP 도막층의 접착력이 약함으로써 발생하는 박리현상을 방지하기 위하여 에폭시계열의 3성분(주제,경화제,분체)의 바탕조정재를 도포하여 우레탄 도막 방수재의 상부에 FRP가 접착될 수 있게 하는 복잡한 시공과정이 필연적으로 따를 수밖에 없었다.

따라서, 종래의 FRP는 4단계의 구조로 시공되어야 함으로써 시공시간이 지연되고 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같이 기존 도막 방수재에는 FRP를 그대로 시공할 수 없었던 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 흐름성이 없고 침입도가 낮은 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 이 고무화 아스팔트가 방수층과 프라이머층의 역할을 동시에 수행하도록 함으로써, 유리섬유매트와 불포화 폴리에스테르 수지가 도막방수재에 고착되게 하고자 하는 데 그 목적이 있다.

여기서, 상기 고무화 아스팔트 도막방수재의 표면에는 유리섬유매트가 표면접착되어 고정되도록 하고, 유리섬유매트에는 불포화 폴리에스테르 수지가 완전히 함침되게 함으로써 유리섬유강화플라스틱(FRP)의 방근층이 형성되게 하여 종래 4단 구조 시공표준화되었던 FRP를 2단 구조로 단축시킴으로써, 공기단축에 의한 제반적인 비용의 절감효과를 얻도록 하는 데 그 목적이 있다.

아울러, 식생에 의한 뿌리에 가장 취약한 방수시트간의 접합부(조인트) 문제를 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재의 전체적인 도포와 그 상부에 고신률의 방수 및 방근용 FRP가 착설되게 함으로써, 방수는 물론 방근성능까지 향상되게 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 바탕면(110)에 시공된 방수층(112)의 상부 전체에 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층(114)을 형성하는 단계와; 상기 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되기 전에 방수마감층(114) 상부 전면에 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계와; 상기 유리섬유매트(116)의 하부면이 방수마감층(114) 상부면에 부착되면, 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포하여 유리섬유매트(116)에 함침되게 한 후 경화시켜 방근층(120)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법에 의해 달성된다.

한편, 상기한 목적은, 콘크리트 바탕면(110)을 정리한 후 프라이머가 도포되면, 이 프라이머의 상부면에 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층(114)을 형성하는 단계와; 상기 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되기 전에 방수마감층(114) 상부 전면에 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계와; 상기 유리섬유매트(116)의 하부면이 방수마감층(114) 상부면에 부착되면, 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포하여 유리섬유매트(116)에 함침되게 한 후 경화시켜 방근층(120)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법에 의해서도 달성된다.

종래에는 FRP 도막층을 형성하기 위하여 4단계 시공구조(프라이머층, 불포화 폴리에스테르 수지 도포, 유리섬유매트 착설, 불포화 폴리에스테르 도포)를 거쳐야 했었으나, 본 발명은 흐름성이 없고 침입도가 낮은 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 방수시트 시공으로 이루어진 방수층이나 콘크리트 바탕면에 도포된 프라이머 상부에 도포하여 방수마감층 또는 방수층이 형성되게 하여 그 상부에 유리섬유매트가 용이하게 접착고정되게 함으로써, 불포화 폴리에스테르 수지가 유리섬유매트에 완전 함침경화되게 하는 2단 시공구조이다.

따라서, 2단 구조로 간소화된 FRP 도막층을 형성과정에 의하여 그동안 지연되었던 시공기간을 단축시킴으로써, 인건비, 재료비는 물론 시공비를 상향시켰던 문제점을 해결하였으며, 특히, 방수시트를 이용한 방수방근공법에서 식생의 뿌리에 가장 취약한 접합부(조인트)를 수용성 도막방수재의 전체적인 도포와 그 상부에 고신률의 FRP가 착설되게 하여 방수는 물론 방근성능의 향상을 도모할 수 있게 하는 효과를 가진다.

도 1은 종래 우레탄 도막방수재의 상부에 FRP 도막층이 형성된 상태의 구조를 도시한 개략도.
도 2는 종래 우레탄 도막방수재의 상부에 유리섬유매트를 착설 한 후 우레탄 도막방수재가 유리섬유매트에 완전 함침된 상태를 촬영한 사진.
도 3은 도 2와 같이 우레탄 도막방수재가 유리섬유매트에 완전함침된 상태에서 폴리에스테르 수지를 도포하여 경화시킨 상태에서 수지가 박리되는 상태를 촬영한 사진.
도 4는 본 발명에 따른 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법의 제1실시예의 구조를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 고무화 아스팔트 도막방수재의 상부에 유리섬유매트를 착설한 후 고무화 아스팔트 도막방수재가 유리섬유매트에 함침되지 않고 하부면만 부착고정된 상태를 촬영한 사진.
도 6은 도 5와 같이 고무화 아스팔트 도막방수재의 표면에 부착된 유리섬유매트 상부에 불포화 폴리에스테르 수지를 도포하여 유리섬유강화플라스틱(FRP)(방근층)이 형성된 상태를 촬영한 사진.
도 7은 본 발명에 따른 고무화 아스팔트 도막방수재의 상부에 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층 또는 유리섬유강화플라스틱이 완전 고정부착된 상태를 보이는 사진.
도 8은 본 발명 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법의 제2실시예의 구조를 도시한 개략도.

이하, 본 발명에 따른 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법의 구성 및 작용을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법은 종래의 방수공법에 의해 시공되는 방수층(112) 상부에 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층을 형성하고자 하는 데 주안점이 있다.

즉, 종래 방수공법에서의 방수층(112)은, 프라이머의 상부에 방수시트를 부착시켜 방수층(112)을 형성하는 방법과, 도막방수재를 도포하여 방수층(112)을 형성하는 방법으로 크게 구분할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래의 도막방수재 또는 방수시트에 의해 형성된 방수층(112)의 상부에 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층을 형성하고자 하는 데 주안점이 있다는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 제1실시예는, 방수시트로 이루어진 방수층(112)의 상부에 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층을 형성하는 방법에 관한 것이다.

여기서, 본 발명 제1실시예에서의 방수층(112) 형성과정은 다양하게 채택가능하다.

다시 말하면, 방수시트를 이용한 방수층(112) 형성과정이 자착식 방수시트에 의한 시공, 접착제를 이용한 방수시트의 시공 등 방수시트와 바탕면(110)과의 접합과정은 어떠한 것이라도 채택가능하며, 방수시트와 방수시트간의 접합방식이 맞댐이음이 되었던 겹침이음이 되었던 상관하지 않고 어떠한 방식이라도 채택가능한 것이므로, 본 발명은 상기한 바와 같이 방수층(112)까지의 시공과정은 한정하지 않고 다양하게 채택변경가능한 것이다.

따라서, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 바탕면(110)에 시공된 방수층(112)의 상부 전체에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층(114)을 형성하는 단계를 수행하게 된다.

상기 고점도 고무화 아스팔트 도막재는 셀프레벨성이 없어 흐름성이 낮고 고점도의 액상으로 침입도가 낮은 성질을 가지게 되며, 이때, 상기 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재는 침입도가 10 ∼ 14인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 바탕면(110)에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 도포되어방수마감층(114)이 형성되면, 이 방수마감층(114)(고점도 고무화 아스팔트 도막방수재)가 경화되기 전에 방수마감층(114) 상부 전면에 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계를 수행한다.

한편, 상기한 바와 같이 유리섬유매트(116)가 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재에 부착고정된 후에는 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 완전히 경화된 후 후속공정이 실시되어야 한다.

여기서, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 도막방수재가 우레탄 도막방수재일 경우 셀프레벨성이 매우 우수하여 흐름성이 뛰어나며 침입도가 높을 뿐만 아니라 경화시간이 오래 걸려 우레탄 도막방수재 도포 후 30분 이내에 유리섬유매트 전체가 도 2의 사진과 같이 우레탄 도막방수재에 함침된 상태가 되므로 유리섬유매트의 재설치 및 경화된 우레탄표면과의 접착성능 저하로 도 3의 사진과 같이 폴리에스테르 수지 도막층이 박리되는 등의 시공불능의 상태가 될 수밖에 없다.

그러나, 본 발명의 제1실시예에서의 고무화 아스팔트 도막방수재는 셀프레벨성이 없어 흐름성이 낮으며 점도가 높아 침입도가 10 ∼ 14로 낮기 때문에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포한 후 경화되기 전에 유리섬유매트(116)를 부착시킬 경우, 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 완전 경화된 상태에서도 도 5의 사진과 같이 유리섬유매트(116)의 저면에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 표면부착되는 구조를 갖게 되며, 유리섬유매트(116)의 상부면은 유리섬유매트(116)의 원래 상태 그대로를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 유리섬유매트(116)의 상부면에 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포한 후 경화시켜 도 5에 도시된 바와 같이 방근층(120)을 형성하는 단계를 수행하면, 상기 불포화 폴리에스테르 수지(118)는 유리섬유매트(116)의 상부면으로 함침되면서 유리섬유매트(116)와 일체화되고, 유리섬유매트(116) 상부에 적층되어 표면으로 노출되는 불포화 폴리에스테르 수지(118)는 차츰 경화되면서 방근층(120)(FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층)으로 형성될 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 제2실시예는, 도 8에 도시된 바와 같이 콘크리트 바탕면(110)을 정리한 후 프라이머가 도포되면, 이 프라이머의 상부면에 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 두께를 형성하면서 방수마감층(114)을 형성하는 단계를 수행한다.

상기한 방수마감층(114)을 형성하는 단계에서 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되기 전에 상기 제1실시예에서 설명한 바와 같이 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계를 수행하는 바, 유리섬유매트(116)가 부착된 후 일정시간이 경과되어 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되면 도 5의 사진과 같이 유리섬유매트(116)의 저면은 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 도포되어 이루어진 방수마감층(114)의 표면에 부착되는 구조를 가지며, 유리섬유매트(116)의 상부면은 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재에 함침되지 않은 원래 그대로의 상태를 유지하게 된다.

따라서, 제1실시예에서 설명한 바와 같이 제2실시예에서도 상기 유리섬유매트(116)의 상부면에 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포하여 경화시킴으로써, 도 6과 같이 방근층(120)(FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층)이 형성되는 단계가 수행되어질 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 고무화 아스팔트 도막방수재를 방수마감층(114)으로 도포함으로써, 종래기술처럼 바탕조정재(프라이머)의 도포공정과 불포화 폴리에스테르 수지의 중복 도포공정을 배제한 상태에서 유리섬유매트(116)와 불포화 폴리에스테르 수지(118)만을 도포하는 것만으로도 방근성능이 뛰어난 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 도막층을 형성할 수 있게 되는 것이다.

110 : 바탕면 112 : 방수층
114 : 방수마감층 116 : 유리섬유매트
118 : 폴리에스테르 수지
120 : 방근층

Claims (2)

1. 바탕면(110)에 시공된 방수층(112)의 상부 전체 또는 바탕면(110)을 정리한 후 도포된 프라이머 상부면에 셀프레벨성이 없어 흐름성이 낮고 고점도의 액상으로 침입도가 10 ~ 14인 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 방수마감층(114)을 형성하는 단계와;
   상기 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화되기 전에 방수마감층(114) 상부 전면에 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계와;
   상기 유리섬유매트(116)의 하부면이 방수마감층(114) 상부면에 부착되면, 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포하여 유리섬유매트(116)에 함침되게 한 후 경화시켜 방근층(120)을 형성하는 단계를 포함하며;
   상기 방수마감층(114)을 형성하는 단계에서는 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재를 도포하여 두께를 형성하고,
   상기 유리섬유매트(116)를 부착하는 단계에서는 유리섬유매트(116)의 저면 또는 하부면이 방수마감층(114)의 상부면에 부착되게 하며,
   상기 방근층(120)을 형성하는 단계을 부착하는 단계에서는 상기 고점도 고무화 아스팔트 도막방수재가 경화된 후, 불포화 폴리에스테르 수지(118)를 도포하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱 방수방근공법.
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