KR101793779B1 - 시멘트 혼입폴리머계 방수재 및 그를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트 혼입 폴리머계 방수제 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물에 작용하는 거동을 흡수할 수 있는 성분 및 강도를 증진시키는 성분을 포함하는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 제공함으로써, 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 부착성능 및 강도를 증진시키도록 하는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 시멘트 25 ~ 40중량%; 아크릴에멀젼 21 ~ 23중량%; 폴리머계 합성수지 21 ~ 23중량%; 폴리우레아 10 ~ 12중량%; 탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 2 ~ 6 중량%; 가소제 0.5 ~ 1중량%; 소포제 0.5 ~ 1중량%; 및 시멘트결합제 5 ~ 9중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시멘트 혼입폴리머계 방수재 및 그를 이용한 시공방법{CEMENT-POLYMER MODIFIED WATERPROOF COATINGS AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 시멘트 혼입폴리머계 방수재 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물에 작용하는 거동을 흡수할 수 있는 성분 및 강도를 증진시키는 성분을 포함하는 시멘트 혼입폴리머계 방수재를 제공함으로써, 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 부착성능 및 강도를 증진시키도록 하는 시멘트 혼입폴리머계 방수재 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물의 옥상이나 기타 토목 구조물에서는 습기가 침투하거나 수압의 영향을 받을 수 있으므로 그 콘크리트 표면의 방수를 필요로 하고 있다. 이 같은 종래의 방수재료로는 무기질 도포형 시멘트 방수재, 침투형 방수재, 규산질계 방수재, 분말형 방수재, 액체형 방수재, 아스팔트 방수재 등이 있다.

방수제를 이용한 방수작업의 기능적인 역할은 방수효과를 높이는 동시에 콘크리트의 다른 성질에 악영향을 주지 않아야 하고 기온변화 및 진동에 의해 발생할 수 있는 건축물의 거동 또는 미세균열을 방지할 수 있어야 한다.

또한, 액체형의 도막에는 가열형, 수경화성, 2액 경화형의 화학물질이 첨가된 재료를 현장에서 도포하거나 혼합하여 타설하는 방식이 있다.

상기한 재료(주로 아스팔트, 상온형 아스팔트, 클로로프렌, 폴리우레탄 등)는 양생과 동시에 탄성거동을 하며 매끈한 표면을 형성한다. 이러한 재료는 탄성이 우수하여 균열 또는 조인트 부위에 시공되어 보호하는 기능으로 사용되는 경우도 있다.

그리고 사용조건 및 노출 조건하에서 특정 재료나 시스템의 신장능력은 재료의 신율, 형성되는 도막의 두께, 균열 및 틈이 벌어진 양쪽의 부착되지 아니한 부분간의 도막재의 길이 등에 의해 다양하게 나타난다.

상기한 방수 피막들은 고분자계 유기질 단독 형태로 우레탄과 폴리 이소시아네이트의 가교결합을 통하여 불특수성의 일정한 두께의 피막을 형성하는 방법, 무기질계와 유기질계의 혼합형태를 가지는 시멘트 혼입 폴리머계 도막방수제로서 무기질계는 시멘트를 주성분으로 하고, 유기질계는 각종 유화제를 사용하여 유상의 액상을 수중에서 또는 물을 유상의 액상에서 유화시킨 수용성화 형태의 에멀젼을 혼합하여 잔류 수분에 의한 시멘트의 수화반응으로 시멘트 입자의 결합과 구상의 폴리머가 연속 피막을 형성하여 견고한 불특수성 피막을 형성하는 방법, 또한 아스팔트계(고무계 아스팔트, 유화 아스팔트)의 액상 또는 고체 형태를 현장에서 전 처리하여 표면에 도포하는 방법 등으로 외부의 수분 및 각종 물리적 작용으로부터 구조체 피막을 보호하는 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같이 콘크리트 구조물 또는 구조체를 보호하기 위하여 다양한 방수제가 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 콘크리트와의 접착력이 강하고 방수성 및 내후성이 우수하며, 중성화학반응이 일어나지 않아서 재료분리 현상이 없는 콘크리트와 동일한 알카리성을 갖는 폴리머 시멘트계 무기질 도막방수제가 있다.

상기 폴리머 시멘트계 무기질 도막방수제는 도료성 방수제에 가깝지만 시멘트가 첨가되기 때문에 화학반응이 일어나 수밀성을 증대시킨 방수제로도 분류될 수 있다.

이러한 폴리머 시멘트계 무기질 도막방수제는 분체성분인 시멘트, 규사, 세라믹광물 등과 혼합제인 시멘트 혼화성 아크릴계의 에멀젼 폴리머 등으로 구성되어 있는데, 상기 재료를 이용하여 콘크리트 건축물에 방수공사를 하기 위하여는 시공현장에서 조성물을 제조하여 사용한다.

한편, 종래의 시멘트 혼입 폴리머계 방수제는 외부환경 즉, 습윤상태에 크기 영향받지 않고, 바탕면의 거동에 대응할 수 있는 탄성력을 갖는 도막형의 방수재이다.

그러나, 바탕면에 시공된 시멘트 혼입 폴리머계 방수제는 건축물의 거동에 의해 바탕면에서 박리, 박락되는 문제점이 있다.

대한민국 특허공보 제890372호(2009.03.25. 공고) 대한민국 특허공보 제917410호(2009.09.14. 공고) 대한민국 특허공보 제1110704호(2012.02.16. 공고)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 건축물에 작용하는 거동을 흡수할 수 있는 성분 및 강도를 증진시키는 성분을 포함하는 시멘트 혼입폴리머계 방수재를 제공함으로써, 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 부착성능 및 강도를 증진시키도록 하는 시멘트 혼입폴리머계 방수재 및 그를 이용한 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시멘트 25 ~ 40중량%; 아크릴에멀젼 21 ~ 23중량%; 폴리머계 합성수지 21 ~ 23중량%; 폴리우레아 10 ~ 12중량%; 탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 2 ~ 6 중량%; 가소제 0.5 ~ 1중량%; 소포제 0.5 ~ 1중량%; 및 시멘트결합제 5 ~ 9중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 바탕면의 이물질을 제거하고 청소하는 바탕면 정리단계; 상기 바탕면 정리단계를 통해 정리된 바탕면에 일정두께의 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계; 상기 프라이머 도포단계를 통해 프라이머가 도포된 바탕면에 방수제의 부착성능이 향상되도록 일정깊이를 가지는 홈을 복수로 형성하는 치핑단계; 및 상기 치핑단계를 통해 복수의 홈이 형성된 바탕면에 청구항 1에 의해 조성된 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 일정두께 도포하는 도포단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 건축물에 작용하는 거동을 흡수할 수 있는 성분 및 강도를 증진시키는 성분을 포함하는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 제공함으로써, 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 부착성능 및 강도를 증진시키도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 시멘트 혼입폴리머계 방수재는 시멘트 25 ~ 40중량%와, 아크릴에멀젼 21 ~ 23중량%와, 폴리머계 합성수지 21 ~ 23중량%와, 폴리우레아 10 ~ 12중량%와, 탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 2 ~ 6 중량%와, 가소제 0.5 ~ 1중량%와, 소포제 0.5 ~ 1중량%, 및 시멘트결합제 5 ~ 9중량%이다.

상기 시멘트는 25 ~ 40중량%로서, 분말도 3,000㎠/g의 포틀랜드 시멘트 또는 고로 시멘트 등으로 이루어진다.

상기 아크릴에멀젼은 21 ~ 23중량%로서, 일반적인 것으로, 물과 계면활성제 및 아크릴수지 공중합체 등을 섞어서 교반한 것을 사용하며, 이러한 아크릴 에멀젼은 우수한 내마모성, 내후성, 내균열성, 내충격성 및 강도 등이 우수한 것으로 알려져 있다.

상기 폴리머계 합성수지는 21 ~ 23중량%로서, 스타이렌부타디엔 디스퍼션이며, 무독성이고, 비가연성 물질로서 접착력을 증대시키는 역할과 마모 저항을 증대시키는 역할을 하며, 수분흡수율을 감소시키는 역할을 한다.

상기 폴리우레아는 10 ~ 12중량%로서, 아이소사이아네이트 구성요소와 합성수지 혼합 구성요소의 반응 산물로부터 유도된 탄성중합체이며, 이는 탄성흡수성이 우수하여 건축물의 거동 흡수를 통해 부착력을 증강시키게 된다.

상기 탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK)는 2 ~ 6 중량%로서, PEEK를 기질로 하고 탄소섬유를 강화재로 한 섬유 강화플라스틱(FRP)이며, 이는 강도를 증강시켜 외부에서 작용하는 물리적 충격 등에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지한다.

상기 가소제는 0.5 ~ 1중량%이다.

상기 소포제 0.5 ~ 1중량%이다.

상기 시멘트결합제 5 ~ 9중량%로서, 시멘트의 경화시간, 작업성 및 연성을 개선시키기 위하여 사용한다.

상기와 같이 조성되는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 이용한 시공방법을 살펴보면 다음과 같다.

바탕면 정리단계는, 바탕면에 부착된 흙, 먼지, 모래, 자갈 및 레이턴스와 같은 이물질을 제거하고, 물로 씻거나 기타의 방법으로 청소한다.

프라이머 도포단계는, 상기 바탕면 정리단계를 통해 정리된 바탕면에 일정두께의 프라이머를 도포하여 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 부착성능이 향상되도록 한다.

치핑(chipping)단계는 상기 프라이머 도포단계를 통해 바탕면에 일정두께의 프라이머가 도포되면, 바탕면의 군데군데에 일정깊이의 홈을 형성한다. 이는, 바탕면에 도포되는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제와 바탕면과의 접촉면적을 극대화시켜 부착성능이 향상되도록 한다. 이 경우, 치핑깊이는 1 ~ 2㎜이며, 1㎡당 1 ~ 3개소 정도를 형성함이 바람직하다.

도포단계는 상기 치핑단계를 통해 바탕면에 일정깊이의 홈이 형성되면, 시멘트 25 ~ 40중량%와, 아크릴에멀젼 21 ~ 23중량%와, 폴리머계 합성수지 21 ~ 23중량%와, 폴리우레아 10 ~ 12중량%와, 탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 2 ~ 6 중량%와, 가소제 0.5 ~ 1중량%와, 소포제 0.5 ~ 1중량%, 및 시멘트결합제 5 ~ 9중량%로 조성되는 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 일정두께 도포한다. 이때의 도포두께는, 도포면적에 따라 차이를 가지지만, 3 ~ 10㎝임이 바람직하다.

상기 바탕면에 시멘트 혼입 폴리머계 방수제를 도포한 후 2 ~ 3일정도 양생시간을 가지는 것이 바람직하다.

마감단계는, 상기 도포단계를 통해 바탕면에 일정두께의 시멘트 혼입 폴리머계 방수제가 도포되면, 그 상면에 일정두께의 보호층을 형성한다. 물론, 경우에 따라서 생략 가능하다.

또한, 상기 보호층은 자외선의 흡수를 차단시켜 시멘트 혼입 폴리머계 방수제의 열화를 지연시키도록 한다.

이상에서 설명한 것은 시멘트 혼입 폴리머계 방수제 및 그를 이용한 시공방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 바탕면의 이물질을 제거하고 청소하는 바탕면 정리단계;
   상기 바탕면 정리단계를 통해 정리된 바탕면에 일정두께의 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계;
   상기 프라이머 도포단계를 통해 프라이머가 도포된 바탕면에 방수제의 부착성능이 향상되도록 일정깊이를 가지는 홈을 복수로 형성하는 것으로서, 치핑깊이는 1 ~ 2mm이며, 1㎡당 1 ~ 3개소를 형성하는 치핑단계; 및
   상기 치핑단계를 통해 복수의 홈이 형성된 바탕면에 시멘트 혼입폴리머계 방수재를 3 ~ 10㎝의 두께로 도포하는 도포단계를 포함하고;
   상기 시멘트 혼입폴리머계 방수재는, 시멘트 25 ~ 40중량%와;
   아크릴에멀젼 21 ~ 23중량%와;
   폴리머계 합성수지 21 ~ 23중량%와;
   폴리우레아 10 ~ 12중량%와;
   탄소섬유 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 2 ~ 6 중량%와;
   가소제 0.5 ~ 1중량%와;
   소포제 0.5 ~ 1중량%; 및
   시멘트결합제 5 ~ 9중량%;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 혼입폴리머계 방수재를 이용한 시공방법.