KR102041901B1 - 덧씌우기 복합 방수구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 덧씌우기 복합 방수구조를 개시한다. 본 발명은 콘크리트 슬래브와, 이 콘크리트 슬래브 위에 형성되는 제1방수층과, 이 제1방수층 위에 포설되는 하부 아스콘층과, 이 하부 아스콘층 위에 형성되는 제2방수층 및 제2방수층 위에 포설되는 상부 아스콘층을 포함한다. 제2방수층은 기존 포장도로의 보수 시 상부 아스콘층만 제거한 후 하부 아스콘층 위에 형성될 수도 있고, 포장도로를 신설하는 경우에도 형성할 수 있다.
본 발명은 파손된 포장도로의 보수 시 상부 아스콘과 제2방수층만 제거한 후, 하부 아스콘 위에 제2방수층을 형성하고 그 위에 상부 아스콘을 덧씌워서 보수할 수 있게 되어 종래와 달리 보수 시 아스콘층 제거 과정에서 야기되는 콘크리트 슬래브의 훼손을 확실하게 방지할 수 있다.
이에 따라 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론, 보수작업시간이 단축되어 신속한 교통개방이 가능해지고, 보수 시 발생되는 폐기물 및 비산먼지를 최소화 시킬 수 있음과 동시에 보수에 소요되는 아스콘 사용량도 대폭 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 파손된 포장도로의 보수 시 상부 아스콘과 제2방수층만 제거한 후, 하부 아스콘 위에 제2방수층을 형성하고 그 위에 상부 아스콘을 덧씌워서 보수할 수 있게 되어 종래와 달리 보수 시 아스콘층 제거 과정에서 야기되는 콘크리트 슬래브의 훼손을 확실하게 방지할 수 있다.
이에 따라 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론, 보수작업시간이 단축되어 신속한 교통개방이 가능해지고, 보수 시 발생되는 폐기물 및 비산먼지를 최소화 시킬 수 있음과 동시에 보수에 소요되는 아스콘 사용량도 대폭 줄일 수 있게 된다.
Description
본 발명은 덧씌우기 복합 방수구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포장도로의 보수, 특히 교면포장의 전면보수 시 하부 아스콘과 상부 아스콘 간에 콘크리트 슬래브와 하부 아스콘 간에 형성된 방수층과 별개로 방수층을 추가로 구성하여 보수 시 상부 아스콘만 제거토록 함으로써 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론 작업시간 단축과 폐기물 및 비산먼지발생 등을 최소화 할 수 있도록 된 덧씌우기 복합 방수구조에 관한 것이다.
포장도로는 콘크리트 포장도로와 아스팔트 포장도로로 대별된다. 콘트리트 포장도로는 장기간의 공용성을 갖는 장점이 있지만, 주행소음이 크고 승차감이 떨어질 뿐 아니라 양생 시간이 길어 장시간 교통차단을 해야 하는 등의 단점이 있다. 이에 반해, 아스팔트 포장도로는 포설 후 비교적 단시간 내에 교통개방이 가능하고, 주행소음도 작고 우수한 승차감을 제공하지만, 공용기간이 짧아 빈번한 재보수가 필요한 단점이 있다.
이에 따라 콘크리트 슬래브 위에 아스콘을 덧씌우는 방식으로 포장도로를 구축하는 것이 일반적이며, 기존 콘크리트 포장도로의 경우에도 보수 시에 포장콘크리트를 일정 깊이로 제거한 후 그 위에 아스콘을 덧씌우는 공법이 널리 시행되고 있다.
이와 같은 포장도로의 아스콘층은 차량 하중 등을 충분히 지탱할 수 있도록 일정높이(약 80㎜) 이상으로 구성되는데, 포장성 등을 고려하여 통상 하부 아스콘층(약 40㎜)과 상부 아스콘층(약 40㎜)으로 분리 포설하는 것이 일반적이다.
한편, 포장도로의 콘크리트 슬래브 표면에 빗물 등이 침투하는 경우 콘크리트 재료의 결합력을 저하시키고, 온도변화에 의한 물의 체적변화에 따라 공극 균열이 발생되며, 시간이 지남에 따라 균열이 확대되어 콘크리트 슬래브 자체의 강도 및 수명 저하를 초래한다.
특히, 교량의 경우 그 구조적 특성상 차량 통행에 따른 자체 하중과 진동 및 충격이 심해 아스콘 포장층에 미세균열이 발생하기 쉽고, 이로 인해 교면과 아스콘 포장층의 분리가 발생하는 동시에 우수 등이 교면인 콘크리트 슬래브에 침투하여 균열과 철근 부식을 촉진시켜 교면 콘크리트 슬래브의 수명 단축 및 붕괴 위험을 초래할 우려가 높다.
이에, 도 1에 도시한 바와 같이, 예컨대 하부 및 상부 아스콘층(3a)(3b)으로 이루어진 아스콘층(3)의 하부 아스콘층(3a)과 콘크리트 슬래브(1) 사이에 방수층(2)을 구비하여 아스콘층(3)으로 스며든 우수 등이 콘크리트 슬래브(1)로 침투하지 못하도록 방지하고 있다.
이러한 방수층(2)은 실리콘 계열의 침투성 교면방수제를 이용하여 형성하는 방법, 고무계열의 도막방수제를 이용하여 형성하는 방법 및 고무아스팔트 시트를 이용하여 형성하는 방법 등 다양한 공법이 채택되고 있다.
그런데, 이와 같은 아스팔트 포장도로는 시간이 지남에 따라 교통량과 중차량의 증가 및 수분저항성 약화 등에 기인하여 포트홀(pothole)이 발생하는 등 아스콘층(3)에 여러 형태의 파손이 빈번하게 발생되고 있으며, 특히 아스콘층(3) 내로 침투한 물이 콘크리트 슬래브(1)와의 사이에 마련된 방수층(2)에 의해서 콘크리트 포장도로의 상부면에 체류하면서 파손이 더욱 심하게 발생되고 있어 잦은 보수가 요구된다.
특히, 교면포장의 경우 전술한 바와 같이 그 구조상 자체하중과 진동 및 충격이 심하고, 가혹한 기상조건 등에 그대로 노출되어 일반 토공부보다 더 큰 파손 요인들을 가지고 있기 때문에 보수 주기가 더욱 짧을 수밖에 없다.
아스콘층(3)의 파손은 교통사고 유발 등 운전자의 안전을 크게 위협하며, 잦은 보수로 인한 많은 유지보수비용 소모와 함께 심한 교통체증 유발로 상당한 경제적 손실을 불러온다.
또한, 파손된 아스콘층(3)의 전면 보수는 전술한 바와 같이 파손된 아스콘층(3)과 방수층(2)을 제거한 후 콘크리트 슬래브(1) 위에 새로운 방수층(2)과 아스콘층(3)을 덧씌우는 방법으로 진행되는데, 이때 방수층(2)을 제거하는 과정에서 콘크리트 슬래브(1)의 훼손이 야기되어 구조물의 수명 단축을 초래할 뿐만 아니라 혼합폐기물과 비산먼지가 다량 발생되어 심각한 환경문제를 유발한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하부 아스콘과 상부 아스콘 간에 별도의 방수층을 추가로 구성하여 파손된 포장도로의 보수 시 상부 아스콘과 추가된 방수층만 제거토록 함으로써 보수 시 야기되는 콘크리트 슬래브의 훼손을 확실하게 방지할 수 있으며, 이에 따라 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론이고 보수작업시간의 단축과 폐기물 및 비산먼지 발생량을 최소화 시킴과 동시에 아스콘 사용량도 대폭 줄일 수 있는 덧씌우기 복합 방수구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조는, 콘크리트 슬래브; 이 콘크리트 슬래브 위에 형성되는 제1방수층; 이 제1방수층 위에 포설되는 하부 아스콘층; 이 하부 아스콘층 위에 형성되는 제2방수층; 및 제2방수층 위에 포설되는 상부 아스콘층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 콘크리트 슬래브와 제1방수층의 접착강도를 더 높이기 위해, 콘크리트 슬래브 위에 물 50~60중량부와, 부틸아크릴레이트 15~20중량부와, 스티렌 3~5중량부와, 아크릴산 2~4중량부와, 메타 아크릴산 2~4중량부와, 계면활성제 4~6중량부와, 첨가제 1~3중량부와, 과황산암모늄 1~2중량부로 이루어진 접착증진제 더 도포될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 제1 및 제2의 방수층이, 콘크리트 슬래브 표면 또는 하부 아스콘 표면에 도포되는 프라이머와, 이 프라이머 위에 도포되는 실런트와, 이 실런트 위에 적층되는 지오그리드를 포함하는 도막식 방수층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 제1 및 제2의 방수층이, 콘크리트 슬래브 표면 또는 하부 아스콘의 표면에 도포되는 프라이머와; 이 프라이머 위에 도포되는 실런트와; 폴리에스터 장섬유 부직포로 이루어진 시트상의 중심보강재와, 이 중심보강재의 양쪽면에 각각 함침되어 우수 침투를 방지하는 SBS개질아스팔트층과, 각 SBS개질아스팔트층 위에 도포되어 접착력을 증대시키는 규사층;을 포함하는 복합식 방수층으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조에 의하면, 기존의 콘크리트 슬래브와 하부 아스콘 간에 형성된 제1방수층과 별도로 하부 아스콘과 상부 아스콘 간에 제2방수층이 추가로 형성되므로 파손된 포장도로의 보수 시 상부 아스콘과 추가된 제2방수층만 제거한 후, 하부 아스콘 위에 제2방수층을 형성하고 그 위에 상부 아스콘을 덧씌워서 보수할 수 있게 되어 종래와 달리 보수 시 아스콘층 제거 과정에서 야기되는 콘크리트 슬래브의 훼손을 확실하게 방지할 수 있다.
이에 따라 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론, 보수작업시간이 단축되어 신속한 교통개방이 가능해지고, 보수 시 발생되는 폐기물 및 비산먼지를 최소화 시킬 수 있음과 동시에 보수에 소요되는 아스콘 사용량도 대폭 줄일 수 있게 된다.
그러므로 본 발명은, 아스팔트 포장도로의 안전성과 수명연장 및 유지보수비용 절감 등에 큰 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 종래 아스팔트 포장도로를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조가 적용된 아스팔트 포장도로를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 제1방수층의 일례를 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 제1방수층의 다른 예를 보인 부분확대 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조가 적용된 아스팔트 포장도로를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 제1방수층의 일례를 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 제1방수층의 다른 예를 보인 부분확대 사시도이다.
이와 같은 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시 예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 2에서, 본 발명에 따른 덧씌우기 복합 방수구조가 적용된 아스팔트 포장도로는, 예컨대 교면의 콘크리트 슬래브(10) 위에 제1방수층(20)이 형성되고, 이 제1방수층(20) 위에 하부 아스콘층(31)이 포설된다. 그리고 하부 아스콘(31) 위에 제2방수층(40)이 추가로 형성되고, 이 제2방수층(40) 위에 상부 아스콘층(32)이 포설된 징검다리 형태의 이중 방수구조를 취한다.
이와 같은 본 발명의 복합 방수구조는 도 1과 같은 기존의 아스팔트 포장도로, 즉 콘크리트 슬래브(1) 위에 방수층(2)이 구비되고, 이 방수층(2) 위에 하부 및 상부 아스콘층(3a)(3b)이 순차적으로 적층 포설된 아스팔트 포장도로의 파손을 전면 보수 시, 하부 아스콘층(3a)과 방수층(2)의 손상이 없을 경우에 상부 아스콘층(3b)만 걷어낸 후 하부 아스콘층(3a) 위에 도 2와 같이 제2방수층(40)을 추가로 형성하고, 이렇게 추가된 제2방수층(40) 위에 상부 아스콘층(32)을 포설함으로써 간편하게 구성할 수 있다.
물론, 기존 아스팔트 포장도로의 보수 시 뿐 아니라 아스팔트 포장도로를 신설하는 경우에도 본 발명과 같이 콘크리트 슬래브(10) 위에 형성된 제1방수층(20) 위에 아스콘층(30)을 포설할 때, 하부 및 상부 아스콘층(31)(32) 사이에 제2방수층(40)을 형성할 수 있음은 당연하다.
이러한 본 발명 덧씌우기 복합 방수구조의 제1 및 제2의 방수층(20)(40)은 통상의 도막식 또는 시트식 또는 도막식과 시트식을 함께 구비하는 복합식 등으로 구성될 수 있으며, 어떤 형태의 것이라도 좋다.
예컨대 도막식의 경우를 제1방수층(20)을 예로 들어 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 콘크리트 슬래브(10) 위에 접착제인 프라이머(21)를 도포하고, 이 프라이머(21) 위에 도막재인 실런트(22)를 도포한 후 이 실런트(22) 위에 상부 아스콘층(31)과의 접착 결합을 위한 메쉬 형태의 지오그리드(23)를 깔아준 다음, 지오그리드(23) 위에 하부 아스콘층(31)을 포설하는 것으로 제1방수층(20)을 형성할 수 있다.
이때, 지오그리드(23)는 하부 아스콘층(31)의 포설 시 아스팔트 포장장비가 도막방수재인 실런트(22)에 접촉하는 것을 차단하는 동시에 아스콘 포장 시의 고온에 의하여 녹으면서 도막방수재인 실런트(22)와 하부 아스콘층(31)을 일체화시키게 되며, 아스콘층(30)의 접착인장강도 및 접착전단강도를 증대시킨다.
이러한 제1방수층(20)의 구성은 하부 및 상부 아스콘층(31)(32) 사이에 형성되는 제2방수층(40)에도 그대로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명 덧씌우기 복합 방수구조의 제1 및 제2방수층(20)(40)의 다른 예로서 복합식을 도 4를 참조하여 제1방수층(20)을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
도 4에서, 교면을 이루는 콘크리트 슬래브(10)의 표면에 도포되는 접착제인 프라이머(21)와, 이 프라이머(21) 위에 도포되는 방수제인 실런트(22)와, 이 실런트(22) 위에 깔리는 방수시트(24)로 구성될 수 있다.
방수시트(24)는 시트상의 중심보강재(24a)와, 이 중심보강재(24a)의 양쪽면에 각각 함침되어 우수 침투를 방지하는 SBS개질아스팔트층(24b)과, 이들 SBS개질아스팔트층(24b) 위에 도포되어 접착력 증대를 도모하는 규사층(24c)을 포함하여 구성된다.
이러한 방수시트(24)는 전체 두께가 1mm~2mm 두께 범위로 구성되는 바람직하다. 이는 방수시트(24)의 두께가 1mm 미만이면 아스콘 포장시 하중 등으로 인하여 쉽게 손상되어 접착불량을 야기할 수 있고, 2mm를 초과하면 아스콘과 실런트(22) 간의 간격이 멀어져 양자간의 결합력을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있기 때문이다.
중심보강재(24a)는 여러 가지가 채택될 수 있으나, 바람직하기로는 흡수성이 매우 낮으면서 인장강도 등의 물리적 기계적 성질이 우수한 폴리에스터 장섬유 부직포로 구성되는 것이 좋다. 이는 방수시트(24)가 아스콘의 포장 시 실런트(22)를 보호하면서 실런트(22)와 아스콘층(30)을 접착시킴과 동시에 방수성도 고려해야 하기 때문이다.
SBS개질아스팔트층(24b)은 주지하다시피 고무계열 개질재인 SBS를 첨가제와 반응시켜 아스팔트와 SBS간 안정적인 분자결합을 유지시킨 것으로, 동적 안정성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 수분저항성 및 접착성 등 각종 물리적 기계적 성능이 탁월한 바, 아스콘 포장 시의 열에 의해 실런트(22)와 아스콘층(30)을 단단하게 일체화시키면서 도막방수재인 실런트(22)에 적층된 상태로 2차 방수층 역할도 겸하게 된다.
이러한 SBS개질아스팔트층(24b)은 여러 가지 방법으로 중심보강재(24a)에 함침될 수 있는데, 예를 들어 중심보강재(24a)를 이송시키면서 그 양쪽면에 SBS개질아스팔트액을 분사하는 스프레이 방식으로 함침시킬 수도 있고, 또는 SBS개질아스팔트액이 담긴 용기에 중심보강재(24a)가 잠기도록 통과시킴으로써 함침시킬 수도 있다.
여기서, 중심보강재(24a)에 대한 SBS개질아스팔트액의 함침량은 중심보강재(24a)의 단위면적(㎡)당 0.3L 이상 함침되는 것이 바람직한데, 이는 0.3L 미만이면 중심보강재(11)에 대한 SBS개질아스팔트액)의 함침이 제대로 이루어지지 않기 때문이다.
규사층(24c)은 SBS개질아스팔트층(24b)이 아스콘 포장 시 건설장비의 하중으로 인하여 손상되는 것을 방지하면서 동시에 규사(24c)가 아스콘층(30)과 실런트(22)에 침입함으로써 실런트(22)와 아스콘층(30)의 접착력을 증대시키기 위한 것으로서, 중심보강재(24a)의 1평방미터당 0.6kg ~ 10kg 정도 포설되는 것이 바람직하다.
이는 0.6kg 미만이면 SBS개질아스팔트층(24a) 보호 효과가 미미하게 되고, 10kg 이상이면 아스콘층(30)이 규사층(24c)과 접촉하는 면적이 떨어져 아스콘층(30)의 결합력이 약화될 수 있기 때문이다.
이러한 규사층(24c)은 예컨대 스프레이 방식으로 SBS개질아스팔트층(24b) 위에 도포될 수 있는데, 중심보강재(24a)에 대한 SBS개질아스팔트액의 함침공정에 연이어서 이송되는 중심보강재(24a)에 대한 스프레이로 도포하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조의 포장도로는, 교면의 콘크리트 슬래브(10)와 하부 아스콘층(31) 사이 및 하부 아스콘층(31)과 상부 아스콘층(32) 사이에 제1 및 제2방수층(20)(40)이 형성되어 있는 바, 우수 등의 침투를 확실하게 방지할 수 있으며, 따라서 우수 침투에 의한 콘크리트 슬래브(10)의 부식 등을 효과적으로 방지할 수 있어 교량구조물의 수명을 연장시킬 수 있다.
특히, 아스콘층(30)의 하부 아스콘층(31)과 상부 아스콘층(32)간에 제2방수층(40)이 형성되어 있으므로 우수 침투를 주된 원인으로 발생되는 포트홀 등의 파손현상이 대체로 상부 아스콘층(32)에서만 야기되며, 이에 따라 파손된 포장도로의 전면 보수 시에도 종래와 달리 상부 아스콘층(32)과 제2방수층(40)만 제거한 후 그 위에 새롭게 제2방수층(40)과 상부 아스콘층(32)을 덧씌워 줌으로써 보수공사를 완료할 수 있게 된다.
따라서 보수 시 콘크리트 슬래브(10)의 훼손 우려가 전혀 없어 구조물의 수명연장에 기여하며, 보수 시에 발생되는 폐기물과 비산먼지를 종래에 비해 거의 절반 수둔으로 대폭 줄일 수 있고, 덧씌우기에 필요한 아스콘의 소모량도 종래에 비해 절반으로 절감할 수 있음은 물론 보수작업 시간도 크게 줄어들어 신속한 교통개방에 따른 민원발생도 최소화 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 복합식 방수층의 경우, 방수시트(24)가 물리적 기계적 특성이 우수한 폴리에스터 장섬유 부직포의 양쪽면에 동적 안정성과 균열저항성 및 수분저항성 등의 각종 성능이 탁월한 SBS개질아스팔트층(24b)이 함침되어 있으므로 접착면 전부위에서 균일한 접착강도를 보유하면서도 전단접착강도와 인장접착강도가 크게 향상되어 계절변화와 크랙 및 진동 등에 매우 우수하게 대처할 수 있다.
본 발명의 폴리에스터 장섬유 부직포의 두께는 1~20mm 이고, 섬유의 섬도는 10~30 데시텍스가 바람직하다. 상기와 같이 수치한정한 이유는 본 발명자가 다수의 시험 결과, 상기 수치 범위에서 최적의 효과가 발생되었기 때문이다.
한편, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 덧씌우기 복합 방수구조에서, 콘크리트 슬래브(10)의 표면에는 바람직하기로 콘크리트 슬래브(10)와 제1방수층(20)간의 접착강도를 더 향상시키기 위해 액상의 접착증진제를 추가로 도포할 수 있다.
접착증진제는 전체 100 중량부에 대하여 물 50~60 중량부와, 부틸 아크릴레이트 15~20 중량부와, 스티렌 3~5 중량부와, 아크릴산 2~4 중량부와, 메타 아크릴산 2~4 중량부와, 계면활성제 4~6중량부와, 첨가제 1~3중량부와, 과황산암모늄 1~2중량부의 혼합으로 이루어진다.
여기서, 용매인 물은 전체 100 중량부에 대하여 50 중량부 미만으로 첨가할 경우 전체 농도가 높아져 스프레이 작업이 어렵게 되며, 61 중량부 이상 첨가할 경우 농도가 묽어 스프레이 작업은 용이하나 흘러내리는 현상이 발생되므로 50~60 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
부틸 아크릴레이트는 전체 100 중량부에 대하여 15 중량부 미만으로 첨가할 경우 접착성, 내수성이 저하되며, 전체 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 첨가할 경우 내수성, 접착성은 높아지게 되나, 전체 점도 상승의 요인이 되어 스프레이 작업이 어렵게 되므로 15~20 중량부 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
스티렌은 전체 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만으로 첨가할 경우 적정한 강도를 유지할 수 없고 응집력이 저하되는 문제점이 있으며, 전체 100 중량부에 대하여 6 중량부 이상 첨가할 경우 점도 상승의 요인이 되어 스프레이 작업이 어렵게 되므로 3~5 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
아크릴산은 전체 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만으로 첨가할 경우 접착력과 응집력이 저하되며, 전체 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상 첨가될 경우 접착력과 응집력을 증대되나, 점도 상승의 요인이 되므로 2~4 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
메타 아크릴산은 전체 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만으로 첨가할 경우 벽지 외에 콘크리트, 고무, 합성수지 등의 접착력과 응집력이 저하되며, 전체 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상 첨가될 경우 접착력과 응집력은 상승되나, 역시 점도 상승의 요인이 되므로 2~4 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
계면활성제는 음이온형, 비이온형을 같이 사용하며 물에 모노머를 분산시켜 균일하게 혼합하는 일반적으로 알려진 통상의 물질을 사용한 것으로서, 전체 100 중량부에 대하여 4 중량부 미만으로 첨가할 경우 용매인 물과 모노머 간의 친수성과 친유성이 저하되어 혼합 및 균질화가 어려우며, 전체 100 중량부에 대하여 7 중량부이상 첨가될 경우 용매인 물과 모노머 간의 친수성과 친유성의 효과를 기대할 수 어려우므로 4~6 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
첨가제는 제품의 지속적인 물성 특성을 유지하게 도와주는 일반적인 안정제로서, 1~3 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
과황산암모늄은 촉매제로서 전체 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 첨가할 경우 모노머 간에 반응이 원활하게 일어나지 않아 양호한 물성을 얻기 어려우며, 전체 100 중량부에 대하여 3 중량부 이상 첨가될 경우 과반응이 일어나게 되어 인해 오히려 물성 저하를 가져오는 요인이 될 수 있으므로 1~2 중량부 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
이와 같은 액상의 접착증진제는 소정의 반응단계를 거쳐 제조되며, 용매로 사용되는 물이 50~60중량부가 포함되어 있어 농도가 낮기 때문에 스프레이 방식으로 간편한 도포가 가능하다.
또한 또한, 제2방수층(40) 위에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알킬레이트 폴리글루코사이드와 아미노알킬 슬로베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 제2방수층(40) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500Å 미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 0.1 몰 및 아미노알킬 슬로베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고 방수시트(24)는, 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N이다.
인열강도가 길이 방향으로 75N 미만이거나 너비 방향으로 105N 미만일 경우, 방수시트(24)가 외력에 의해 너무 쉽게 찢어지는 등의 문제가 발생된다. 인열강도가 길이 방향으로 95N를 초과하거나 너비 방향으로 125N을 초과할 경우, 인열강도가 그만큼 향상되는 반면에 제조 단가가 크게 상승되는 문제점이 발생된다.
따라서 본 발명의 방수시트(24)는 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N 정도가 바람직하다.
또한, 본 발명의 방수시트(24)는 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24~32N/mm이고, 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20~28N/mm이다.
방수시트(24)의 인장 강도를 측정할 때에 대기 온도를 60℃로 하여 측정한 이유는 가장 더운 한여름철의 대기열, 복사열을 감안한 것이다.
대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24N/mm 미만이거나 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20N/mm 미만일 경우, 외부 열에 의해 방수시트(24)가 과도하게 늘어나게 되며, 방수시트(24) 중 취약 부위가 발생되면 울게 되는 문제점이 발생된다.
대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 32N/mm을 초과하거나 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 28N/mm를 초과할 경우, 외부 열에 의해 방수시트(24)가 과도하게 늘어나는 것이 방지되지만, 방수시트(24)의 두께가 불필요하게 두꺼워지며, 이에 따라 시공성, 운반성이 저하되고 제품의 가격이 크게 상승되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명의 방수시트(24)는 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24~32N/mm이고, 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20~28N/mm가 바람직하다.
그리고, 본 발명의 방수시트(24)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%이다.
방수시트(24)의 신장율을 측정할 때에 대기 온도를 -20℃로 하여 측정한 이유는 가장 추운 한겨울철의 대기열, 전도열을 감안한 것이다.
대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30% 미만이거나 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44% 미만일 경우, 외부의 충격에 쉽게 깨지는 등의 문제점이 발생된다.
대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 34%를 초과하거나 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 48%를 초과할 경우, 수축 정도에 따라 방수시트(24)의 취약부위가 쉽게 찢어지는 등의 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명의 방수시트(24)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%가 가장 바람직하다.
그리고, 콘크리트 슬래브(10)에는 유기물로부터 콘크리트 슬래브(10) 표면이 오염되는 것을 방지하도록 슬래브보호층이 도포될 수 있다.
상기 슬래브보호층은, 콘크리트 슬래브(10) 오염 방지용 도장재 조성물로 이루어지며, 상기 오염 방지용 도장재 조성물은, 66.42-66.58 중량%로 함유되는 아미노실란 화합물, 13.24-13.41 중량%로 함유되는 암모늄 화합물, 3.21-3.38 중량%로 함유되는 용제 및 16.76-16.93 중량%로 함유되는 첨가제를 포함한다.
일반적으로 콘크리트 슬래브(10)의 표면은 대기 중의 미세먼지나 매연에 함유된 유기물로 인해 오염되게 된다. 특히 구조물의 표면에 이러한 오염물질이 흡착되게 되면 추가적으로 이들에 의한 정전기가 발생하여 누적되고, 상기 오염물질의 흡착도 더욱 가속화되게 된다.
본 발명에 따른 콘크리트 슬래브(10) 표면의 오염 방지용 도장재 조성물은 정전기 발생을 억제하여 상기 미세먼지 또는 유기물 등의 오염물질로부터 구조물의 표면이 누적적으로 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한 상기 도장재 조성물은 기존 구조물 표면의 오염 방지용 도장재에 비해 부착력과 차폐성이 우수하기 때문에 염소 이온의 침투로부터 효과적으로 보호한다. 또한 본 발명에 따른 구조물 표면의 오염 방지용 도장재 조성물은 동결융해 저항성이 우수하고, 내구성이 우수하다.
상기 아미노실란 화합물은 도장의 표면에 발수성을 부여하고, 미세먼지 또는 염소이온이 포함된 수분의 접촉각을 크게 하여 상기 미세먼지 또는 염소이온이 콘크리트 내부로 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 또한 구조물의 자가 세정을 가능하게 한다. 상기 도장재 조성물에서 아미노실란 화합물은 66.42-66.58 중량%인 것이 바람직한데, 상기 아미노실란 화합물이 66.42 중량% 미만인 경우에는 발수성이 미흡하여 수분의 흡수에 의해 오염물질이 축적될 우려가 있어 바람직하지 않으며, 상기 아미노실란 화합물이 66.58 중량%를 초과하는 경우에는 조성물 내에서 다른 조성물질의 함량을 제한하여 조성물의 도막 형성을 방해하여 바람직하지 않다. 또한 상기 아미노실란 화합물은 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-아미노프로필트리에톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 암모늄 화합물은 도장재의 표면에 정전기 발생을 방지하여 대기 중의 미세먼지 또는 유기물이 구조물의 표면에 흡착하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한 상기 암모늄 화합물은 정전기가 발생되는 것을 방지하는 대전 방지(Antistatic) 효과가 우수한 제4급 암모늄화합물인 것이 바람직한데, 상기 제4급 암모늄화합물은 질소원자 1개에 4개의 탄화수소기가 결합하여 생긴 제4급의 암모늄 이온염과 결합된 화합물이다. 또한 상기 도장재 조성물에서 암모늄 화합물은 13.24-13.41 중량%로 함유되는 것이 바람직한데, 상기 암모늄 화합물이 13.24 중량% 미만으로 포함되면 대전 방지 기능이 미흡하여 표면에 오염 물질이 흡착될 우려가 있어 바람직하지 않고, 상기 암모늄 화합물이 13.41 중량%를 초과하게 되면 도장재의 표면에 핀홀이 발생하여 오염물질 및 염소이온이 콘크리트나 강재 내부로 쉽게 침투하게 되어 바람직하지 않다. 또한 상기 암모늄 화합물은 폴리아크릴산에스테르 제4급 암모늄염, 히드록시알킬 제4급 암모늄염 및 아실로일히드록시알킬 제4급 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 용제는 상기 도장재 조성물 내에서 조성물의 점도를 조절하는 역할을 한다. 또한 상기 용제는 상기 도장재 조성물에서 3.21-3.38 중량%로 함유되는 것이 바람직한데, 상기 용제가 3.21 중량% 미만으로 함유되면 도장재 조성물의 점도가 높아져 작업성이 불량해지기 때문에 바람직하지 않으며, 상기 용제가 3.38 중량%를 초과하여 함유되면 도장재 조성물의 점도가 너무 낮아 과도한 흐름이 발생하여 바람직하지 않다. 또한 상기 용제는 에탄올, 이소프로필알콜 및 이소부틸알콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 상기 도장재 조성물의 전체적인 물성을 개량하기 위하여 도장재 조성물에 함유된다. 상기 도장재 조성물에서 상기 첨가제는 16.76-16.93 중량%로 함유되는 것이 바람직한데, 상기 첨가제가 16.76 중량% 미만으로 함유되면 도장재 조성물의 전체적인 물성을 향상시키기 어려워 바람직하지 않으며, 상기 첨가제가 16.93 중량%를 초과하여 함유되면 도장재 조성물의 도막 형성이 원활하지 못해 바람직하지 않다. 또한 상기 첨가제는 흐름방지제, 가소제, 소포제 및 침강방지제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 특히 상기 흐름방지제는 지방산 아미드계, 폴리에스테르계 및 아크릴계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 가소제는 아디핀산계, 프탈레이트계 및 말레인산염계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 소포제는 실리콘계, 광물계 및 알콜계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 침강방지제는 유기벤토나이트계 또는 실리카계인 것이 바람직하다.
이와 같이 콘크리트 슬래브(10)에 본 발명의 슬래브보호층이 도포되므로 대기 중의 미세먼지나 각종 매연에 함유되어 대기 중에 방사된 유기물로부터 콘크리트 슬래브(10) 표면이 오염되는 것을 방지된다.
10: 콘크리트 슬래브 20 : 제1방수층
21 : 프라이머 22: 실런트
23 : 지오그리드 24 : 방수시트
24a : 중심보강재 24b : SBS개질아스팔트층
24c : 규사층 30 : 아스콘층
31 : 하부 아스콘층 32 : 상부 아스콘층
21 : 프라이머 22: 실런트
23 : 지오그리드 24 : 방수시트
24a : 중심보강재 24b : SBS개질아스팔트층
24c : 규사층 30 : 아스콘층
31 : 하부 아스콘층 32 : 상부 아스콘층
Claims (4)
- 콘크리트 슬래브;
상기 콘크리트 슬래브 위에 형성되는 제1방수층;
상기 제1방수층 위에 포설되는 하부 아스콘층;
상기 하부 아스콘층 위에 형성되는 제2방수층; 및
상기 제2방수층 위에 포설되는 상부 아스콘층을 포함하고;
상기 콘크리트 슬래브와 제1방수층의 접착강도를 더 높이기 위해, 상기 콘크리트 슬래브 위에 물 50~60중량부와, 부틸아크릴레이트 15~20중량부와, 스티렌 3~5중량부와, 아크릴산 2~4중량부와, 메타 아크릴산 2~4중량부와, 계면활성제 4~6중량부와, 첨가제 1~3중량부와, 과황산암모늄 1~2중량부로 이루어진 접착증진제가 더 도포되며;
상기 제1 및 제2의 방수층이,
상기 콘크리트 슬래브 표면 또는 상기 하부 아스콘의 표면에 도포되는 프라이머와; 상기 프라이머 위에 도포되는 실런트와; 폴리에스터 장섬유 부직포로 이루어진 시트상의 중심보강재와, 상기 중심보강재의 양쪽면에 각각 함침되어 우수 침투를 방지하는 SBS개질아스팔트층과, 상기 각 SBS개질아스팔트층 위에 도포되어 접착력을 증대시키는 규사층을 포함하고;
방수시트(24)는, 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N이며, 방수시트(24)는 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24~32N/mm이고, 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20~28N/mm이ㅁ며, 방수시트(24)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%이며;
제2 방수층(40) 위에는 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 덧씌우기 복합 방수구조. - 삭제
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