KR101788130B1

KR101788130B1 - 부직포가 합지된 pp 방수시트를 이용한 방수 일체형 pc공법

Info

Publication number: KR101788130B1
Application number: KR1020170026968A
Authority: KR
Inventors: 윤종구; 윤병준; 윤소진
Original assignee: 주식회사 안센
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2017-10-25

Abstract

본 발명은 PC부재 제작과정에서 방수층을 일체로 형성시킴으로써 방수구조물 공사에서 공기단축효과와 작업의 안정성 확보할 수 있는 방수 일체형 PC공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법은, PP(PolyProphylene) 소재의 방수층 내표면에 PP 소재의 부직포가 합지된 방수시트와 PC(Precast Concrete)부재 제작용 거푸집을 준비하는 제1단계; 방수층을 PC부재 제작용 거푸집 표면에 밀착시키면서 방수시트를 거푸집에 고정 설치하는 제2단계; 방수시트의 부직포 위로 콘크리트를 타설하여 양생하는 제3단계; 거푸집을 제거하여 콘크리트 표면에 방수시트가 일체로 결합된 방수 일체형 PC부재로 완성하는 제4단계; 방수 일체형 PC부재를 이용하면서 구조물을 구축하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부직포가 합지된 PP 방수시트를 이용한 방수 일체형 PC공법{Precast Concrete Method Using PP Waterproof Sheet United Nonwoven Fabric}

본 발명은 PC부재 제작과정에서 방수층을 일체로 형성시킴으로써 방수구조물 공사에서 공기단축효과와 작업의 안정성 확보할 수 있는 방수 일체형 PC공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부직포가 합지된 PP 방수시트를 이용함으로써 방수시트와 콘크리트의 결합력을 향상시키면서 방수 일체형 PC부재로 제작한 다음 시공위치에서는 PC부재를 조립하기만 하면 되어 전반적으로 시간과 비용을 절감하고 시공품질을 크게 확보할 수 있는 방수 일체형 PC공법에 관한 것이다.

반도체 폐수처리장, 화공물질시설물, 콘크리트 암거, 내염기성 구조물, 물탱크, 저수조, 배수지, 정수장, 염전 등은 콘크리트나 내화학처리 부식방지용 철강 등으로 구조체를 시공하는데, 이러한 구조체에는 방수 라이닝 공사를 실시한다. 방수공사는 에폭시 수지 또는 폴리우레아, 유리섬유를 보강한 열경화성 수지(FRP)로 도포하는 습식방법이 일반적이나, 습식방법은 현장작업이 번거로울 뿐만 아니라 유해한 작업환경이 우려되고 또한 균일한 방수품질을 확보하기 어려운 단점이 있다. 특히 FRP 라이닝 공법은 현장에서 폴리에스테르 레진과 글래스화이버시트를 적층하는 방식으로 이루어지는데, 레진에 VOCS가 함유된 유기용제를 포함하고 있어 현장 작업환경이 위험하고 딱딱하게 경화하면서 크렉, 탈락, 쳐짐 등의 발생하기 쉬우며 나아가 보수시에는 비용 부담과 유리가루 폐기물의 비산에 따른 가려움 호소 등의 단점이 있다.

최근에는 스테인리스나 폴리에틸렌 계열의 방수시트 등을 부착 설치하는 건식방법이 적용되기도 한다. 하지만 스테인리스를 이용한 경우는 초기 비용이 비싸고 설치 시간이 길어지는 단점이 있을 뿐만 아니라, 스테인리스의 용접 부분에서 화학적으로 반응하여 저장수의 오염을 일으키거나 인장강도를 떨어뜨리는 문제가 초래되기 쉽다. 한편 폴리에틸렌 계열의 방수시트를 이용한 경우는 방수시트가 3mm 정도 두께로 제작되기 때문에 겹침 이음부에서 방수시트가 들뜨기 쉬어 하자 우려가 클 뿐만 아니라 겹침 이음부에 물때 등 이물질이 끼는 문제가 있다.

위와 같은 종래의 방수 라이닝 공사의 단점을 개선하고자 PP계열의 방수 롤시트를 이용한 방수 라이닝 공법이 개발되어 특허 제10-1142123호 특허받은 바 있다. 그런데 특허 제10-1142123호를 비롯하여 종래 방수 라이닝 공법은 선시공된 콘크리트 구조물의 표면에 방수시트를 후부착하는 방식이다. 이와 같은 콘크리트 선시공 방수시트 후부착 방식은 콘크리트 시공과 방수시트 시공이 별개의 공정으로 진행되기 때문에 각각 별도의 공사기간이 필요하다. 이와 같은 종래 방수시트의 후부착 방식에서 전환하여 본 발명자들은 콘크리트 시공과정에 방수시트로 방식의 방수 일체형 콘크리트 공법을 개발하게 되었다.

특허 제10-1142123호

본 발명은 콘크리트 선시공 방수시트 후부착에 의한 종래 방수 라이닝 공법을 개선하고자 개발된 것으로서, 방수시트를 PC부재 제작과정에서 콘크리트와 일체로 결합시킴으로써 현장에서의 방수공정을 생략하거나 간소화할 수 있어 전반적으로 작업성 항샹과 공기단축을 구현할 수 있는 방수 일체형 PC공법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.

또한, 본 발명은 방수시트 상호 간의 이음부와 PC부재 상호 간의 접합부에서 수밀성이 향상된 방수 일체형 PC공법을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, PP(PolyProphylene) 소재의 방수층 내표면에 PP 소재의 부직포가 합지된 방수시트와 PC(Precast Concrete)부재 제작용 거푸집을 준비하는 제1단계; 방수층을 PC부재 제작용 거푸집 표면에 밀착시키면서 방수시트를 거푸집에 고정 설치하는 제2단계; 방수시트의 부직포 위로 콘크리트를 타설하여 양생하는 제3단계; 거푸집을 제거하여 콘크리트 표면에 방수시트가 일체로 결합된 방수 일체형 PC부재로 완성하는 제4단계; 방수 일체형 PC부재를 이용하면서 구조물을 구축하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 콘크리트 골조 시공과정에 방수층을 동시에 작업하기 때문에 공기를 단축할 수 있다. 특히 종래 기술은 구조물 시공 완료한 후에 방수층을 시공함에 따라 고소작업 등이 불가피했으나, 방수층을 거푸집에 결합시킨 상태로 작업을 진행하여 별도의 방수층 시공공정을 생략할 수 있기 때문에 작업의 안정성 확보할 수 있다.

둘째, 부직포가 합지된 PP 방수시트를 이용함으로써 방수시트와 콘크리트의 결합력이 향상된 방수 일체형 PC부재로 제작할 수 있으며, 이러한 방수 일체형 PC부재에서 PP 방수시트는 내화학성이나 내염기성이 우수하고 향후 구조물 철거과정에서 따로 수거하여 재활용 가능하므로 본 발명에 따른 PC공법은 친환경공법으로 유리하게 적용할 수 있다.

셋째, 방수시트 상호 간의 이음부나 PC부재 상호 간의 접합부를 동일한 PP 소재로 압출용접 또는 열풍용접하여 처리하기 때문에 수밀성을 향상시킨 PC 구조물로 완성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방수 일체형 PC공법에서 PC부재의 제작과정을 나타내며, 도 2는 도 1의 제작과정에 따라 제작 완성된 PC기둥의 일례를 나타낸다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 방수 일체형 PC공법에 사용하는 방수시트를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법에서 방수시트 상호 간의 이음구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법을 PC공법으로 구현하여 완성한 PC벽체의 시공상세를 나타낸다.
도 8은 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법에서 세트앵커의 설치상태를 나타낸다.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방수 일체형 PC공법에서 PC부재의 제작과정을 나타내며, 도 2는 도 1의 제작과정에 따라 제작 완성된 PC기둥의 일례를 나타낸다. 본 발명은 PC부재 제작과정에서 콘크리트에 방수층을 일체로 형성시킴으로써 방수구조물 공사에서는 공기단축효과와 작업의 안정성 확보할 수 있는 방수 일체형 PC공법에 관한 것으로, PC부재 제작과정에서 방수시트와 콘크리트의 일체성 향상을 위해 부직포가 합지된 방수시트(100)를 이용한다는데 기술적 특징이 있다.

구체적으로 본 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법은, 부직포가 합지된 방수시트(100)와 PC부재 제작용 거푸집을 준비하는 제1단계; 거푸집(200) 표면에 방수시트(100)를 밀착 설치하는 제2단계; 콘크리트(300)를 타설 양생하는 제3단계; 거푸집을 탈형하여 방수 일체형 PC부재로 완성하는 제4단계; 방수 일체형 PC부재로 구조물을 구축하는 제5단계;를 포함하여 이루어진다. 아래에서는 본 발명을 단계적으로 살펴본다.

( 1)제1단계

제1단계는 방수시트(100)와 거푸집(200)을 준비하는 단계이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 방수 일체형 콘크리트 공법에 사용하는 방수시트(100)를 나타낸다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에서 방수시트(100)는 PP(PolyProphylene) 소재의 방수층(110) 내표면에 PP 소재의 부직포(120)가 융착되어 합지된 것을 기본으로 한다. 여기서 방수층(110)은 3T 두께 정도로 외표면의 제1층(111)과 내표면의 제2층(112)으로 층구분하면서 1.5T의 제1층(111)과 1.5T의 제2층(112)을 서로 다른 색상으로 준비하는 것이 바람직하다. 방수층(110)을 다른 색상의 2개층으로 층구분하면 제조과정에서는 기포를 제거하는 효과가 있어 일정한 두께의 안정적인 시트로 생산할 수 있고, 적용과정에서는 도 3(b)에서와 같이 방수층(110)의 긁힘 등에 의한 훼손 여부와 정도를 쉽게 파악할 수 있고 더불어 줄눈홈(140)을 일정하게 형성시킬 수 있다는 점에서 유리하다. 방수시트(100)에서 부직포(120)는 콘크리트와의 결합력 향상을 위한 구성이 된다. 방수시트(100)는 특허 제10-1142123호에 개시된 방법에 따라 롤시트 타입으로 제작하면 적당하다.

나아가 방수시트는 도 4에서와 같이 부직포(120)에 PP 소재의 스터드(130)가 열풍용접(Hot-air Welding)으로 융착되게 설치될 수 있다. 스터드(130)는 부직포를 보완하여 콘크리트와의 결합력을 향상시키는 역할을 한다.

도 5는 인코너 또는 아웃코너에 사용하기 위한 절곡 타입의 방수시트(100)를 보여준다. 도 5(a)에서 보는 바와 같이 방수시트(100) 중간에서 그라인더 컷팅하여 줄눈홈(140)을 형성시킨다. 2개층으로 층구분된 경우라면 부직포(120)와 그 아래의 제2층(112)만을 컷팅하면 된다. 이어 도 5(b) 및 도 5(c)에서와 같이 줄눈홈(140)을 따라 인코너 또는 아웃코너로 절곡한 후 줄눈홈(140)에 PP 소재로 압출용접(Extrusion Welding)하면 절곡된 형태의 방수시트(100)가 된다.

거푸집(200)은 통상적인 PC부재 제작용 거푸집으로 준비하면 된다. 도 1에서는 바닥거푸집(210)과 측면거푸집(220)을 고정볼트(230)로 체결하여 조립하는 구조의 거푸집을 확인할 수 있다.

(2)제2단계

제2단계는 거푸집(200) 표면에 방수시트(100)를 부착 설치하는 단계이다. 방수시트(100)는 콘크리트(300)가 타설되는 거푸집 (200) 표면에 설치하는데, 방수층(110)의 외측면을 거푸집(200) 표면에 밀착시키면서 부직포(120)가 외부로 노출되게 설치한다. 도 1에서는 방수시트(100)를 제작할 PC부재의 길이보다 길게 준비하고, 이러한 방수시트를 바닥거푸집(210) 위에 길게 올려놓고 측면거푸집(220)을 고정볼트(230)로 누름 고정하는 방식으로 설치하는 것도 보여준다. 각이 형성된 PC부재의 제작을 위해 거푸집(200)이 절곡되게 설치되는 경우라면, 도 5에서와 같은 절곡 타입의 방수시트(100)를 대응시켜 설치하면 된다.

한편, 소정의 길이와 폭으로 제작된 방수시트(100)는 거푸집(200) 중간에서 연결 설치할 수 있는데, 이 경우에는 도 6과 같이 맞댄 이음 또는 겹침 이음 방법으로 방수시트(100) 상호 간을 연결 설치한다. 도 6(a)에서는 방수시트(100) 상호 간을 맞대게 설치한 후 맞댄 이음부분을 PP 소재로 압출용접하여 마무리하고 있다. 도 6(b)에서는 방수시트(100) 상호 간을 겹치게 설치한 후 겹칩 이음부분을 열풍용접하여 마무리하고 있으며, 이를 위해 방수층(110)이 외표면의 제1층(111)과 내표면의 제2층(112)으로 층구분되면서 제1층(111)의 단부가 제2층(112)보다 돌출된 확장날개부(111a)로 형성된 방수시트(100)를 이용하여 제1층의 확장날개부(111a)로 겹칩 이음하고 제2층(112)으로 맞댄 이음하고 있다. 도 6(c)에서는 방수시트(100) 상호 간을 맞대게 설치한 후 맞댄 이음부분을 PP 소재의 방수스트립(300)을 열풍용접으로 덧붙여 마무리하고 있다. 여기서 방수시트(100) 상호 간의 맞댄 설치나 겹침 설치는 제2단계에서 실시하나, 압출용접이나 열풍용접은 제2단계는 물론 후술하는 제4단계에서 실시하는 것도 가능하다.

(3)제3단계

제3단계는 콘크리트(300)를 타설하여 양생하는 단계이다. 콘크리트(300)는 방수시트의 부직포(120) 위로 타설하며, 스터드(130)가 더 부착된 방수시트(100)인 경우에는 스터드(130))가 매설되게 타설한다. 콘크리트(300)의 압력이 가해지면서 콘크리트(300)가 부직포(120)에 밀착되고 이로써 방수시트(100)와 부직포를 콘크리트(300)는 일체로 결합한다. 실제 시험을 통해 확인한 결과, 부직포(120)가 합지된 방수시트(100)는 3MPa 이상의 부착력을 확보하면서 콘크리트(300)와 결합하는 것으로 확인되었다.

(4)제4단계

제4단계는 거푸집(200)을 탈형하는 단계이다. 이로써 콘크리트 부재 외피가 방수시트로 형성된 방수 일체형 PC부재가 완성되며, 도 2는 방수 일체형 PC기둥(C)을 보여준다. 거푸집(200) 탈형 후에는 방수시트(100) 상호 간 연결부위를 압출용접 또는 열풍용접으로 마무리 처리할 수 있다.

(5)제5단계

제5단계는 방수 일체형 PC부재로 방수구조물을 구축하는 단계이다. 통상의 PC공법과 마찬가지로 방수 일체형 PC부재 상호 간을 접합하면서 실시한다. 도 7에서는 PC벽체(W) 상호 간의 접합상세를 보여준다. 보는 바와 같이 방수 일체형 PC부재 상호 간을 맞대게 설치한 후 방수 일체형 PC부재 상호 간의 접합부분 표면에, PP 소재로 압출용접하여 마무리하거나 PP 소재의 방수스트립(400)을 열풍용접으로 덧붙여 마무리한다.

도 7(a)는 PC벽체(W) 상호 간의 수평 접합부분을 보여주고, 도 7(b) PC벽체(W) 상호 간의 직각 접합부분을 보여주는데, 접합부분에 백업재(B)와 접착제(fix)로 처리한 것을 확인할 수 있다. 도 7(c)는 PC벽체(W)와 천장(CE) 사이의 접합부분을 보여주고, 도 7(d)는 PC벽체(W)와 바닥(F) 사이의 접합부분을 보여주는데, 접착제(fix)와 세라믹 코트(Ceramic Cote)로 처리한 것을 확인할 수 있다. 특히 세라믹 코트는 방수 일체형 PC벽체(W)와 콘크리트 바닥 사이에서 이질 재료 간의 부착력 향상에 기여한다.

한편 방수 일체형 PC부재에는 필요한 경우 세트앵커를 더 설치할 수 있다. 다만 세트앵커(500)는 설치위치에서 수밀성을 확보할 수 있도록 주의하여 설치한다. 도 8은 앵커볼트(510), 플랜지너트(520), PP 방수헤드판(530)을 포함하여 구성된 세트앵커(500)의 시공상세를 보여준다. 보는 바와 같이 세트앵커(500)는, 후단에 수나사가 마련된 앵커볼트(510); 앵커볼트의 수나사가 체결되는 플랜지너트(520); 플랜지너트의 플랜지가 끼움 결합하는 PP 소재의 방수헤드판(530);을 포함하여 구성된다. 여기서 플랜지너트(520)는 관통구조로 마련되어 앵커볼트가 관통 설치되는 것도 가능하고, 또는 도 8에서와 같이 폐쇄구조로 마련되면서 수나사가 따로 결합되는 구조로 마련될 수도 있다. 이와 같은 세트앵커(600)는, 방수 일체형 PC부재 표면을 천공하여 앵커볼트(510)를 수나사가 돌출되게 삽입 고정한 후, 방수헤드판(530)이 결합된 상태로 플랜지너트(520)를 앵커볼트의 수나사에 체결하고, 방수헤드판(530)을 방수 일체형 PC부재 표면의 방수층(110)에 열풍용접하여 설치한다. 이로써 천공 구멍 주변으로 방수헤드판(630)이 부착되면서 수밀성이 확보된다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

100: 방수시트
110: 방수층 120: 부직포
130: 스터드 140: 줄눈홈
200: 거푸집 300: 콘크리트
400: 방수스트립 500: 세트앵커
C: 기둥 W: 벽체
CE: 천장 F: 바닥

Claims

PP(PolyProphylene) 소재의 방수층(110) 내표면에 PP 소재의 부직포(120)가 합지된 방수시트(100)와, PC(Precast Concrete)부재 제작용 거푸집(200)을 준비하는 제1단계;
방수층(110)을 거푸집(200) 표면에 밀착시키면서 방수시트(100)를 거푸집(200)에 고정 설치하는 제2단계;
방수시트의 부직포(120) 위로 콘크리트(300)를 타설하여 양생하는 제3단계;
거푸집(200)을 제거하여 콘크리트(100) 표면에 방수시트(100)가 일체로 결합된 방수 일체형 PC부재로 완성하는 제4단계;
방수 일체형 PC부재를 이용하면서 구조물을 구축하는 제5단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 제1단계는, 방수층(110)이 외표면의 제1층(111)과 내표면의 제2층(112)으로 층구분되는 구조의 방수시트(100)로 준비하되, 방수시트 중간에서 방수층의 제2층(112)과 부직포(120)를 그라이더 컷팅하여 줄눈홈(140)을 형성하고 줄눈홈(140)을 따라 인코너 또는 아웃코너로 절곡한 후 줄눈홈(140)에 PP 소재로 압출용접하여 절곡 타입의 방수시트(100)로 준비하면서 실시하며,
상기 제2단계는, 절곡 타입의 거푸집(200)에 절곡 타입의 방수시트(100)를 대응시켜 설치하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.
제1항에서,
상기 제2단계 또는 제4단계는, 방수시트(100) 상호 간을 맞댄 이음으로 연결 설치하면서 실시하되, 맞댄 이음부분을 PP 소재로 압출용접(Extrusion Welding)하여 마무리하거나 PP 소재의 방수스트립(400)을 열풍용접(Hot-air Welding)으로 덧붙여 마무리하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.
제1항에서,
상기 제1단계는, 방수층(110)이 외표면의 제1층(111)과 내표면의 제2층(112)으로 층구분되고 제1층(111)의 단부가 제2층(112)보다 돌출된 확장날개부(111a)로 이루어지는 방수시트(100)로 준비하면서 실시하며,
상기 제2단계는, 거푸집 중간에서 방수시트(100) 상호 간을 연결 설치하되, 방수층의 제1층 확장날개부(111a)에 의한 겹침 이음과 제2층(112)의 맞댄 이음으로 설치하면서 실시하며,
상기 제2단계 또는 제4단계는, 확장날개부(111a)의 겹침 이음부분을 열풍용접으로 마무리하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 제5단계는, 후단에 수나사가 마련된 앵커볼트(610); 앵커볼트의 수나사가 체결되는 플랜지너트(620); 플랜지너트의 플랜지가 끼움 결합하는 PP소재의 방수헤드판(630);을 포함하는 세트앵커(600)를 준비하고, 방수 일체형 PC부재 표면을 천공하여 세트앵커의 앵커볼트(610)를 수나사가 돌출되게 삽입 고정한 후, 방수헤드판(620)이 결합된 상태로 플랜지너트(620)를 앵커볼트의 수나사에 체결하고 방수헤드판(630)을 방수 일체형 PC부재 표면의 방수층(110)에 열풍용접하는 과정을 더 포함하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 제5단계는, 방수 일체형 PC부재 상호 간을 맞대게 설치하고 방수 일체형 PC부재 상호 간의 접합부분 표면에, PP 소재로 압출용접하여 마무리하거나 PP 소재의 방수스트립(400)을 열풍용접으로 덧붙여 마무리하는 과정을 더 더 포함하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 제1단계는, 부직포에 PP 소재의 스터드가 열풍융착된 스터드 그립 방수시트로 준비하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 방수 일체형 PC공법.