KR102071458B1 - 친환경 도막방수제 및 이를 이용한 복합방수공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주제와 경화제의 혼합에 의해 형성되는 도막방수제에 관한 것으로서, 상기 주제는, 폴리올(POLYOL) 1 ~ 50 중량%; 안료 0.1 ~ 5 중량%; 증점제 0.5 ~ 5 중량%; 소포제 0.5 ~ 5 중량%; 채움재 40 ~ 80 중량%; 가소제 0.5 ~ 5 중량%; 촉매제 0.5 ~ 5 중량%; 가교제 0.5 ~ 5 중량%;를 포함하고, 상기 가소제는 Neo-T(CAS No.: 68515-45-7, 1,2-Benzenedicarboxylic acid, dinonyl ester, branched and linear)인 것을 특징으로 하는 친환경 도막방수제를 제시함으로써, 인체에 무해하고, 환경오염의 우려를 방지하도록 한다.

Description

친환경 도막방수제 및 이를 이용한 복합방수공법{WATERPROOF AGENT AND COMPLEX WATERPROOF CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 건설 재료에 관한 것으로서, 상세하게는 도막방수제에 관한 것이다.
콘크리트구조물은 수분을 흡수하는 구조물이기 때문에 장기간 침수되거나, 수분에 노출되게 되면 콘크리트 내부에 수분이 잔존하게 된다.
콘크리트 내부에 잔존하는 수분은 외부 기온이 떨어져 얼게 되면 팽창하게 되고, 콘크리트에 균열을 유발한다. 또한, 균열이 발생함에 따라 콘크리트 내부에 매립된 철근이 대기에 노출되게 되어 부식된다.
즉, 콘크리트구조물의 방수처리는 철근의 부식을 방지하여 구조물의 안전성을 확보하는 중요한 부분인 것이다.
방수처리를 위하여, 도막방수제의 도포에 의한 도막방수공법, 방수시트의 설치에 의한 시트방수공법, 이들의 복합에 의한 복합방수공법 등이 사용된다.
종래의 도막방수제는 다음과 같은 유해물질이 혼합되어 있어 문제로 지적되어 왔다.
즉, 가소제로서 DOP(디옥틸프탈레이트(di-octyl-phthalate)-가소제)가 사용되었는데, 이는 내분비계 장애를 유발하는 의심물질이고, 촉매제로서 Pb(납)를 함유한 물질이 사용되어 그 독성이 문제되었다.
또한, 가교제로서 콘크리트나 석조의 코팅, 바닥재, 지붕과 벽의 방수처리를 위하여 우레탄 프리폴리머와 에폭시에 경화제로 사용되는 MOCA(=MBCA, 4,4'-Methylenebis(2-chloro-aniline))를 사용하였는데, 이는 인체에 대한 유해성, 환경오염 등이 문제되는 재료이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 인체에 무해하고, 환경오염의 우려가 없는 친환경 도막방수제를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 주제와 경화제의 혼합에 의해 형성되는 도막방수제로서, 상기 주제는, 폴리올(POLYOL) 1 ~ 50 중량%; 안료 0.1 ~ 5 중량%; 증점제 0.5 ~ 5 중량%; 소포제 0.5 ~ 5 중량%; 채움재 40 ~ 80 중량%; 가소제 0.5 ~ 5 중량%; 촉매제 0.5 ~ 5 중량%; 가교제 0.5 ~ 5 중량%;를 포함하고, 상기 가소제는 Neo-T(CAS No.: 68515-45-7, 1,2-Benzenedicarboxylic acid, dinonyl ester, branched and linear)인 것을 특징으로 하는 친환경 도막방수제를 제시한다.
상기 촉매제는 비스무트(Bismuth)(CAS No.: 7440-69-9)인 것이 바람직하다.
상기 가교제는 Kanamine, Diethylmethylbenzenediamine(CAS No. : 68479-98-1, 65 ~ 75 중량%, ar-Methyl benzenediamine polymer with methyloxirane CAS No. : 63641-63-4, 25 ~ 35 중량%)인 것이 바람직하다.
상기 폴리올(POLYOL)은, 2 관능성 에테르 폴리올 10 ~ 40 중량부; 3 관능성 에테르 폴리올을 1 ~ 10 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 안료는, 비정질 카본 또는 카본 블랙 파우더인 것이 바람직하다.
상기 증점제는, 셀룰로우스 타입, 알칼리스웰러블 타입, 우레탄 회합형 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 소포제는, 수성, 유성, 실리콘계, 비실리콘계 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 채움재는, 카본블랙(C), 규회석(CaO, SiO2), 이산화 티탄(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 납석 클레이(Al2O3, 4SiO2, H2O) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 주제와 경화제가 3~6 : 1~3의 중량비로 혼합하고, 상기 경화제는, 폴리올(POLYOL) 10 ~ 84 중량%; 이소시아네이트 15 ~ 40 중량%; 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%; 소포제 0.1 ~ 1 중량%; 반응지연제 0.1 ~ 1 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 구조물의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 프라이머 도포단계; 상기 프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 도막방수층(20)을 형성하는 도막방수제 도포단계; 상기 도막방수층(20)의 상부에 노출형 방수시트(100a)를 부착하는 노출형 방수시트 부착단계;를 포함하고, 상기 노출형 방수시트(100a)는, 폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110); 개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 착색사, sand, 골재, Talc, TPO, PVC, 우레탄, 우레아, 알루미늄 포일, 구리포일 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130a);을 포함하고, 상기 노출형 방수시트(100a)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고, 상기 노출형 방수시트 부착단계는, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)가 겹치도록 부착하는 것을 특징으로 하는 노출형 복합방수공법을 제시한다.
상기 노출형 방수시트 부착단계는, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착될 상기 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 후방에 부착될 상기 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이의 하부에, 폭방향을 따라 하부보강 방수시트(200)를 부착하는 하부보강 방수시트 부착단계; 상기 하부보강 방수시트(200)의 상부에 복수의 상기 노출형 방수시트(100a)를 부착하되, 상기 전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 상기 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단이 맞대지도록 연결하여 부착하는 노출형 방수시트 연결부착단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 노출형 방수시트 부착단계는, 상기 전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 상기 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이로 도막방수제가 흘러나온 부위에 대하여 상기 착색사를 뿌려 마감하는 착색사 마감단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 구조물의 벽면, 바닥면 및 이들 사이의 코너부를 함께 방수처리하기 위한 복합방수공법으로서, 상기 벽면과 바닥면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 프라이머 도포단계; 상기 코너부의 프라이머층(10)의 외측에 1차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 1차 코너부 도막방수층(21)을 형성하는 1차 코너부 도막방수제 도포단계; 상기 코너부 도막방수층(20)의 외측에 보강부직포(30)를 "ㄴ"자형 단면 구조로 부착하는 보강부직포 부착단계; 상기 보강부직포(30)의 외측에 2차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 2차 코너부 도막방수층(22)을 형성하는 2차 코너부 도막방수제 도포단계; 상기 바닥면의 프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 바닥면 도막방수층(20)을 형성하는 바닥면 도막방수제 도포단계; 상기 바닥면 도막방수층(20)의 상부에 노출형 방수시트(100a)를 부착하는 바닥면 노출형 방수시트 부착단계; 상기 벽면의 프라이머층(10)의 외측에 벽면방수제를 도포하여 벽면방수층(40)을 형성하는 벽면방수제 도포단계;를 포함하고, 상기 노출형 방수시트(100a)는, 폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110); 개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 착색사, sand, 골재, Talc, TPO, PVC, 우레탄, 우레아, 알루미늄 포일, 구리포일 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130a);을 포함하고, 상기 노출형 방수시트(100a)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고, 상기 바닥면 노출형 방수시트 부착단계는, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)가 겹치도록 부착하는 것을 특징으로 하는 코너부의 노출형 복합방수공법을 제시한다.
상기 바닥면 노출형 방수시트 부착단계는, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착될 상기 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 후방에 부착될 상기 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이의 하부에, 폭방향을 따라 하부보강 방수시트(200)를 부착하는 하부보강 방수시트 부착단계; 상기 하부보강 방수시트(200)의 상부에 복수의 상기 노출형 방수시트(100a)를 부착하되, 상기 전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 상기 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단이 맞대지도록 연결하여 부착하는 노출형 방수시트 연결부착단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 바닥면 노출형 방수시트 부착단계는, 상기 전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 상기 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이로 도막방수제가 흘러나온 부위에 대하여 상기 착색사를 뿌려 마감하는 착색사 마감단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 개질 아스팔트, PE필름, 폴리에스터 부직포, PP부직포, PP직포, sand, 이형필름 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130b);을 포함하고, 상기 비노출형 방수시트(100b)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고, 상기 비노출형 방수시트 부착단계는, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)가 겹치도록 부착하여 상기 연결부(101)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 비노출형 복합방수공법을 제시한다.
상기 비노출형 방수시트 부착단계는, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 후단이, 후방에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 전단 상측을 덮도록 부착하여 겹침부(102)가 형성되도록 하는 비노출형 방수시트 겹침부착단계; 상기 겹침부(102)의 상부에 폭방향을 따라 상기 도막방수제를 도포하여 겹침부 도막방수층(24)을 형성하는 겹침부 도막방수제 도포단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 구조물의 벽면, 바닥면 및 이들 사이의 코너부를 함께 방수처리하기 위한 복합방수공법으로서, 상기 벽면과 바닥면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 프라이머 도포단계; 상기 코너부의 프라이머층(10)의 외측에 1차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 1차 코너부 도막방수층(21)을 형성하는 1차 코너부 도막방수제 도포단계; 상기 코너부 도막방수층(20)의 외측에 보강부직포(30)를 "ㄴ"자형 단면 구조로 부착하는 보강부직포 부착단계; 상기 보강부직포(30)의 외측에 2차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 2차 코너부 도막방수층(22)을 형성하는 2차 코너부 도막방수제 도포단계; 상기 바닥면의 프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 바닥면 도막방수층(20)을 형성하는 바닥면 도막방수제 도포단계; 상기 바닥면 도막방수층(20)의 상부에 비노출형 방수시트(100b)를 부착하는 바닥면 비노출형 방수시트 부착단계; 폭방향을 따라 인접하여 부착된 양측의 상기 비노출형 방수시트(100b)의 연결부(101)의 상부에 폭방향을 따라 상기 도막방수제를 도포하여 연결부 도막방수층(23)을 형성하는 연결부 도막방수제 도포단계; 상기 벽면의 프라이머층(10)의 외측에 벽면방수제를 도포하여 벽면방수층(40)을 형성하는 벽면방수제 도포단계; 상기 바닥면 비노출형 방수시트(100b) 및 벽면방수층(40)의 외측에 콘크리트 또는 몰탈을 타설하여 마감하는 마감단계;를 포함하고, 상기 비노출형 방수시트(100b)는, 폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110); 개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 개질 아스팔트, PE필름, 폴리에스터 부직포, PP부직포, PP직포, sand, 이형필름 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130b);을 포함하고, 상기 비노출형 방수시트(100b)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고, 상기 바닥면 비노출형 방수시트 부착단계는, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)가 겹치도록 부착하는 것을 특징으로 하는 코너부의 비노출형 복합방수공법을 제시한다.
상기 비노출형 방수시트 부착단계는, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 후단이, 후방에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 전단 상측을 덮도록 부착하여 겹침부(102)가 형성되도록 하는 비노출형 방수시트 겹침부착단계; 상기 겹침부(102)의 상부에 폭방향을 따라 상기 도막방수제를 도포하여 겹침부 도막방수층(24)을 형성하는 겹침부 도막방수제 도포단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 인체에 무해하고, 환경오염의 우려가 없는 친환경 도막방수제를 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 노출형 방수시트의 사시도.
도 2는 노출형 복합방수구조물의 폭방향 연결부의 단면도.
도 3은 노출형 복합방수구조물의 길이방향 연결부의 단면도.
도 4는 코너부의 노출형 복합방수구조물의 분해사시도.
도 5는 시험체의 측면도.
도 6은 시험체의 평면도.
도 7은 투수시험장치의 구성도.
도 8,9는 투수시험과정의 사진들.
도 10은 비노출형 방수시트의 사시도.
도 11은 비노출형 복합방수구조물의 폭방향 연결부의 단면도.
도 12는 비노출형 복합방수구조물의 길이방향 연결부의 단면도.
도 13은 코너부의 비노출형 복합방수구조물의 분해사시도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명은 기본적으로, 주제와 경화제의 혼합(바람직하게는, 3~6 : 1~3의 중량비로 혼합)에 의해 형성되는 도막방수제에 관한 것이다.
먼저, 주제의 성분 및 배합에 관하여 설명한다.
주제는, 폴리올(POLYOL) 1 ~ 50 중량%; 안료 0.1 ~ 5 중량%; 증점제 0.5 ~ 5 중량%; 소포제 0.5 ~ 5 중량%; 채움재 40 ~ 80 중량%; 가소제 0.5 ~ 5 중량%; 촉매제 0.5 ~ 5 중량%; 가교제 0.5 ~ 5 중량%;를 포함하여 구성된다.
폴리올(POLYOL)은, 2 관능성 에테르 폴리올 10 ~ 40 중량부; 3 관능성 에테르 폴리올을 1 ~ 10 중량부;를 포함하여 구성되고, 분자량 1,000 ~ 7,000, 관능기가 2이상, OH value가 30 ~ 150, pH가 5.5 ~ 8.5, 점도(25℃, cps)가 200 ~ 1000 인 물성을 갖는다.
안료는 비정질 카본, 또는 중간색 가스 블랙(MCG-Medium Color Gas) 타입의 안료(카본 블랙 파우더)을 사용하며, 제품의 색상을 내는 것뿐만 아니라 강도, 탄성 등의 물성 개선과 경제성 향상의 효과를 얻도록 한다.
증점제는 셀룰로우스 타입 증점제, 알칼리스웰러블 타입 증점제, 우레탄 회합형 증점제중 어느 하나를 사용하는데, 이는 안료의 응집, 침전, Caking을 방지하고, 도막의 칙소성 및 레벨링성 부여의 역할을 하며, 인화점이 약 30℃이다.
소포제는 수성, 유성, 실리콘계, 비실리콘계 중 어느 하나를 사용하고, 제조 공정 중 함유된 기포를 제거하는 역할을 하며, 인화점이 약 41℃이고, 끓는점이 155℃이며, 비중이 0.77g/cm3 (20℃)이고, 점도가 8mm2/s(40℃)인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
채움재는 카본블랙(C), 규회석(CaO, SiO2), 이산화 티탄(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 납석 클레이(Al2O3, 4SiO2, H2O) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 사용하는데, 제품의 경제성, 내화학성, 내수성, 치수안정성, 강성, 전기저항성, 내열성 등에 기여한다.
가소제는 Neo-T(CAS No.: 68515-45-7, 1,2-Benzenedicarboxylic acid, dinonyl ester, branched and linear)를 사용하는데, 이는 내열성 및 투명성을 증가시키며, 무색 또는 엷은 노란색 액체로 무취이고, 녹는점이 -48℃, 인화점이 238℃, 용해도가 4㎎/ℓ(20℃), 비중이 0.983(20℃), 점도가 80cp(20℃), 분자량이 390.57인 물성을 갖는다.
종래의 가소제는 내분비계 장애를 유발하는 의심물질인 DOP(디옥틸프탈레이트(di-octyl-phthalate)-가소제)를 사용하였는데, 본 발명에서는 이를 위 물질로 대체하여 이러한 문제를 해소하였다.
촉매제는 비스무트(Bismuth)(CAS No.: 7440-69-9)를 사용하는데, 이는 분자량은 208.980, 녹는점은 271.3℃, 끓는점은 1560(±5)℃, 밀도는 실온에서 9.747g/cm3의 물성을 가지며, 독성이 없고, 전성과 연성이 뛰어나며, 주물 공장에서의 합금 용도, 친환경 합금 재료, 소방 장비, 무게 추 등에도 이용되고, 의약품에도 이용된다.
종래의 촉매제는 Pb(납)를 함유한 물질을 사용하여 그 독성이 문제되었으나, 본 발명에서는 이를 위 물질로 대체하여 이러한 문제를 해소하였다.
가교제는 Kanamine, Diethylmethylbenzenediamine(CAS No. : 68479-98-1, 65 ~ 75 중량%, ar-Methyl benzenediamine polymer with methyloxirane CAS No. : 63641-63-4, 25 ~ 35 중량%)를 사용하는데, 이는 갈색 투명한 액체로서 비중이 0.96, pH가 6.5, 당량(아민)이 117, 인화점 126℃, 점도 50mPa·s(25℃)인 물성을 갖는다.
종래에는 가교제로서 콘크리트나 석조의 코팅, 바닥재, 지붕과 벽의 방수처리를 위하여 우레탄 프리폴리머와 에폭시에 경화제로 사용되는 MOCA(=MBCA, 4,4'-Methylenebis(2-chloro-aniline))를 사용하였으나, 이는 인체에 대한 유해성, 환경오염 등이 문제되는 재료이므로, 본 발명에서는 이를 위 물질로 대체하여 이러한 문제를 해소하였다.
이하, 경화제의 성분 및 배합에 관하여 설명한다.
경화제는 기본적으로, 폴리올(POLYOL) 10 ~ 84 중량%; 이소시아네이트 15 ~ 40 중량%; 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%; 소포제 0.1 ~ 1 중량%; 반응지연제 0.1 ~ 1 중량%;를 포함하여 구성된다.
폴리올(POLYOL)은 분자량 1,000 ~ 7,000, 관능기가 2이상, OH value가 30 ~ 150, pH가 5.5 ~ 8.5, 점도(25℃, cPs) 200 ~ 1000인 물성을 갖는다.
이소시아네이트에는 MDI(Methylene Diphenyl diisocyanate), TDI(Toluene Diisocyanate), 특수 방향족계 이소시아네이트, 지방족/지환식 이소시아네이트, 특수 방향 지방족 이소시아네이트 등이 있는데, 이들 중에서 몰 질량이 174.2g/mol, 밀도가 1.21g/cm³, 끓는점이 251℃, 녹는점이 21.8℃인 물성을 갖는 이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
산화방지제는 황변 및 오염을 방지하고, 열이나 공기중의 산소에 의한 노화를 예방함을 목적으로 사용된다.
산화방지제에는 페놀계 산화 방지제, 인산계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제 등이 있는데, 이들 중 연료나 광유 및 윤활유의 안정제로 작용하며, 고분자 화합물인 천연 고무, 합성고무 및 플라스틱류의 안정제로 작용할 수 있는 물성(녹는점이 69.0℃ ~ 72.0℃, 끓는점이 265℃, 분자량이 220.35)을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
소포제는 제조공정 중 함유된 기포를 제거하기 위하여 사용되는데, 수성, 유성, 실리콘계, 비실리콘계 소포제 중에서, 무색의 투명한 액체로서, 도료에 오염이 없고, 도장 밀착성에 영향을 주지 않는 물성(비중이 0.88, 끓는점이 35℃, 인화점이 100℃)을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
반응지연제는 본래 피막처리, 식품첨가물, 인산염, 폐수처리용, 방청제, 화학, 섬유 등의 가공에 사용되는 것인데, 본 경화제에서는 우레탄 반응을 지연하는 역할을 한다.
몰 질량이 97.994g/mol, 밀도가 1.88g/cm³, 끓는점이 158℃, 비휘발성이고 산소산의 일종인 반응지연제를 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 도막방수제의 방수효과를 입증하기 위한 실험결과에 관하여 설명한다.
주제는, 폴리올(POLYOL) 30 중량%; 안료 2 중량%; 증점제 2 중량%; 소포제 2 중량%; 채움재 58 중량%; 가소제 2 중량%; 촉매제 2 중량%; 가교제 2 중량%;를 혼합하여 제조하였다.
경화제는, 폴리올(POLYOL) 69 중량%; 이소시아네이트 29.5 중량%; 산화방지제 0.5 중량%; 소포제 0.5 중량%; 반응지연제 0.5 중량%;를 혼합하여 제조하였다.
이러한 주제와 경화제를 4 : 1의 중량비로 혼합하여 도막방수제를 제조하였다.
구분 시험결과 기준
배합비(주제:경화제) 4:1 -
색상 A액 경화제 투명 액상 -
B액 주제 흑색 액상 -
점도(25℃) A액(가드너) Y~Z1 -
B액(cps/25℃) 10,000~12,000 -
비중(25℃) A액 경화제 1.06 -
B액 주제 1.60 -
고형분용적비 98~99% 표시값. ±3
이론도포율(kg/m2)
-건조도막두께 1mm시		 1.42kg/m2 -
경도(ShoreA) 45~55 -
인장강도(N/㎟) 2.8~3.2 2.5 이상
인열강도(N/㎜) 15~17 14.7 이상
파단시의 신장률(%) 650~800 450 이상
건조시간 지촉건조(25℃) 5시간 -
경화건조(25℃) 24시간 -
완전건조(25℃) 6일 -
본 발명의 실시예는 표 1에 나타난 바와 같은 물성을 가지며, 인장강도, 인열강도, 파단시의 신장률에 관하여 KS F 3211(우레탄 고무계 1류) 기준에 의거하여 실험한 결과, KS가 요구하는 기준을 충분히 상회하는 것으로 나타났다.
즉, 본 발명에 의한 도막방수제는 유해물질 및 환경오염물질을 사용하지 않으면서도, 도막방수제로서 요구되는 물성을 충분히 확보되도록 한다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 의한 도막방수제 및 방수시트(100)를 이용한 복합방수공법의 실시예에 관하여 설명한다.
복합방수공법에는, 방수시트가 노출되는(콘크리트 마감이 없는) 노출형 공법과, 방수시트가 노출되지 않는(콘크리트 마감이 있는) 비노출형 공법이 있는데, 본 발명에 의한 도막방수제는 이들 2종류의 공법에 모두 효과적으로 적용될 수 있다.
먼저, 노출형 복합방수공법에 관하여 설명한다.
노출형 복합방수공법은 방수시트(100)가 노출된 상태에서 콘크리트 마감없이 방수구조가 완성되므로, 다음과 같은 구조의 노출형 방수시트(100a)를 사용한다.
이는, 폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110); 개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 착색사, sand, 골재, Talc, TPO, PVC, 우레탄, 우레아, 알루미늄 포일, 구리포일 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130a);을 포함하여 구성된다(도 1).
노출형 방수시트(100a)의 두께는 2 ~ 5mm, 폭은 1m, 길이는 10 ~ 30m로 제작된다.
노출형 방수시트(100a)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성된다.
본 발명에 의한 노출형 복합방수공법은 다음과 같은 공정에 의해 구성된다(도 2,3).
구조물의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성한다.
프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 도막방수층(20)을 형성한다.
도막방수층(20)의 상부에 노출형 방수시트(100a)를 부착한다.
다수의 노출형 방수시트(100a)를 폭방향(좌우방향) 및 길이방향(전후방향)을 따라 열지어 부착하므로, 연결부는 폭방향 연결부(SIDE LAB)와 길이방향 연결부(END LAB)의 2종류가 형성된다.
폭방향 연결부(SIDE LAB)의 경우, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 노출형 방수시트(100a)의 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 노출형 방수시트(100a)가 겹치도록 부착한다(도 2).
이 경우, 먼저 도포된 도막방수제가 타측에 부착되는 노출형 방수시트(100a)의 돌출하층(111)과, 일측에 부착되는 노출형 방수시트(100a) 사이의 틈을 매우게 된다.
따라서 방수시트 폭방향 연결부의 상면이 다른 부위와 동일한 높이의 평면을 유지하면서도, 연결부의 안정적인 방수가 가능하다는 효과가 있다.
길이방향 연결부(END LAB)의 경우, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착될 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 후방에 부착될 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이의 하부에, 폭방향을 따라 하부보강 방수시트(200)를 부착하고, 그 하부보강 방수시트(200)의 상부에 복수의 노출형 방수시트(100a)를 부착하되, 전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단이 맞대지도록 연결하여 부착한다(도 3).
이 경우, 먼저 도포된 도막방수제가 하부보강 방수시트(200)와 그 위에 부착되는 전후방 노출형 방수시트(100a) 사이의 틈을 매우게 된다.
따라서 방수시트 길이방향 연결부의 상면이 다른 부위와 동일한 높이의 평면을 유지하면서도, 연결부의 안정적인 방수가 가능하다는 효과가 있다.
전방 노출형 방수시트(100a)의 후단과, 후방 노출형 방수시트(100a)의 전단 사이로 도막방수제가 흘러나온 부위에 대하여는 착색사를 뿌려 마감한다.
이하, 구조물의 벽면, 바닥면 및 이들 사이의 코너부를 함께 방수처리하기 위한 코너부의 노출형 복합방수공법에 관하여 설명한다(도 4).
벽면과 바닥면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성한다.
코너부의 프라이머층(10)의 외측에 1차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 1차 코너부 도막방수층(21)을 형성한다.
코너부 도막방수층(20)의 외측에 보강부직포(30)를 "ㄴ"자형 단면 구조로 부착한다.
보강부직포(30)의 외측에 2차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 2차 코너부 도막방수층(22)을 형성한다.
바닥면의 프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 바닥면 도막방수층(20)을 형성한다.
바닥면 도막방수층(20)의 상부에 노출형 방수시트(100a)를 부착한다.
바닥면에 다수의 노출형 방수시트(100a)를 부착함에 있어서, 폭방향 연결부(SIDE LAB) 및 길이방향 연결부(END LAB)는 상술한 바와 같이 시공함으로써 연결부의 안정적인 방수구조를 얻을 수 있다.
벽면의 프라이머층(10)의 외측에 벽면방수제를 도포하여 벽면방수층(40)을 형성한다.
위 벽면방수층(40)은 우레탄 방수제 등의 복수회 도포에 의해, 1차 벽면방수층(41) 및 2차 벽면방수층(42)을 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 도막방수제 및 노출형 방수시트를 이용한 복합방수공법에 의해 형성된 방수구조물의 성능을 입증하기 위한 실험결과에 관하여 설명한다.
표 2는 본 발명에 의한 복합방수공법에 사용되는 상기 노출형 방수시트의 성능에 관한 실험결과이다.
시험항목 시험방법 기준 시험결과
두께 (mm) KS F 4917 2.5 이상 2.0~5.0
인장성능 인장강도
(N/mm)		 KS F 4917 8.0 이상 12
신장율(%) KS F 4917 15 이상 103
접합성능
(N/mm)		 SIDE LAB KS F 4917 5.0 이상 11.3
END LAB 12.6
인열성능 (N) KS F 4917 20 이상 80
굴곡성능 표면 KS F 4917 -15℃에서 잔금이 생기지 않을 것 이상없음
이면 이상없음
KS F 4917 시험방법(개량 아스팔트 방수 시트)에 의거하여 시험을 실시한 결과, 노출형 방수시트는 인장성능, 접합성능, 인열성능 및 굴곡성능 등에 관한 모든 기준을 충분히 만족하는 것으로 나타났다.도 5 내지 9는 본 발명에 의한 복합방수공법에 의해 형성된 방수구조물의 성능을 입증하기 위한 내정수압 시험방법에 관한 것이다.
Ø100×30㎜ 크기의 원통형 몰탈 시험체(1)를 제작하고(도 5), 그 상면에 방수시트(100)를 상술한 폭방향 연결부, 길이방향 연결부의 시공방법에 의해 부착하였다(도 6).
이를 투수시험 장치(3)에 설치하고, 컴프레서(2)에 의해 0.3 N/㎟ 수압으로 24시간 동안 정치한 이후, 시험체 표면에 물기를 제거하고 2분할하여 내부의 물의 침투 여부를 확인하였다.
시험항목 시험방법 종류 시험결과
장치 하면 샘플 분할면
접합 안정 성능의 내정수압 성능평가 KS F 4934 폭방향 결합부
(SIDE LAB)
Figure 112019080912802-pat00001
Figure 112019080912802-pat00002
투수되지 않음 투수되지 않음
길이방향 결합부
(END LAB)
Figure 112019080912802-pat00003
Figure 112019080912802-pat00004
투수되지 않음 투수되지 않음
폭방향 결합부 방수구조의 경우 및 길이방향 결합부 방수구조의 경우 모두, 투수시험 장치 하면에서 투수되지 않음이 확인되었고, 시험체의 분할면에서도 투수되지 않음이 확인되었다.
이하, 비노출형 복합방수공법에 관하여 설명한다.
비노출형 복합방수공법은 방수시트(100)의 상부에 콘크리트가 마감된 방수구조를 취하므로, 다음과 같은 구조의 비노출형 방수시트(100b)를 사용한다.
이는, 폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110); 개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120); 개질 아스팔트, PE필름, 폴리에스터 부직포, PP부직포, PP직포, sand, 이형필름 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130b);을 포함하여 구성된다(도 10).
비노출형 방수시트(100b)의 두께는 2 ~ 5mm, 폭은 1m, 길이는 10 ~ 30m로 제작된다.
비노출형 방수시트(100b)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성된다.
본 발명에 의한 비노출형 복합방수공법은 다음과 같은 공정에 의해 구성된다(도 11,12).
구조물의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성한다.
프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 도막방수층(20)을 형성한다.
도막방수층(20)의 상부에 비노출형 방수시트(100b)를 부착한다.
다수의 비노출형 방수시트(100b)를 폭방향(좌우방향) 및 길이방향(전후방향)을 따라 열지어 부착하므로, 연결부는 폭방향 연결부(SIDE LAB)와 길이방향 연결부(END LAB)의 2종류가 형성된다.
폭방향 연결부(SIDE LAB)의 경우, 폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 비노출형 방수시트(100b)의 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 비노출형 방수시트(100b)가 겹치도록 부착하여 상기 연결부(101)가 형성되도록 한다.
이와 같이 폭방향을 따라 인접하여 부착된 양측의 비노출형 방수시트(100b)의 연결부(101)의 상부에 폭방향을 따라 도막방수제를 도포하여 연결부 도막방수층(23)을 형성한다(도 11).
길이방향 연결부(END LAB)의 경우, 길이방향을 기준으로, 전방에 부착되는 비노출형 방수시트(100b)의 후단이, 후방에 부착되는 비노출형 방수시트(100b)의 전단 상측을 덮도록 부착하여 겹침부(102)가 형성되도록 한다.
이러한 겹침부(102)의 상부에 폭방향을 따라 도막방수제를 도포하여 겹침부 도막방수층(24)을 형성한다(도 12).
이후, 다수의 비노출형 방수시트(100b)의 상부에 콘크리트 또는 몰탈을 타설하여 마감한다.
즉, 다수의 비노출형 방수시트(100b)를 폭방향(좌우방향) 및 길이방향(전후방향)을 따라 열지어 부착함에 있어서, 폭방향 연결부(SIDE LAB) 및 길이방향 연결부(END LAB)에 대하여, 각각 돌출하층(111)에 의한 연결부(101) 및 겹침부(102)가 형성되도록 하고, 이들에 대하여 도막방수제를 재차 도포하여 각각 연결부 도막방수층(23) 및 겹침부 도막방수층(24)이 형성되도록 한 후, 비로소 콘크리트 마감층을 형성하므로, 콘크리트 마감층 내에서 연결부(겹침부)의 안정적인 방수가 가능하다는 효과가 있다.
이하, 구조물의 벽면, 바닥면 및 이들 사이의 코너부를 함께 방수처리하기 위한 코너부의 비노출형 복합방수공법에 관하여 설명한다(도 13).
코너부의 프라이머층(10)의 외측에 1차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 1차 코너부 도막방수층(21)을 형성한다.
코너부 도막방수층(20)의 외측에 보강부직포(30)를 "ㄴ"자형 단면 구조로 부착한다.
보강부직포(30)의 외측에 2차로 도막방수제를 도포하여 "ㄴ"자형 단면 구조의 2차 코너부 도막방수층(22)을 형성한다.
바닥면의 프라이머층(10)의 상부에 도막방수제를 도포하여 바닥면 도막방수층(20)을 형성한다.
바닥면 도막방수층(20)의 상부에 비노출형 방수시트(100b)를 부착한다.
바닥면에 다수의 비노출형 방수시트(100b)를 부착함에 있어서, 폭방향 연결부(SIDE LAB) 및 길이방향 연결부(END LAB)는 상술한 바와 같이 시공함으로써 연결부의 안정적인 방수구조를 얻을 수 있다.
벽면의 프라이머층(10)의 외측에 벽면방수제를 도포하여 벽면방수층(40)을 형성한다.
위 벽면방수층(40)은 우레탄 방수제 등의 복수회 도포에 의해, 1차 벽면방수층(41) 및 2차 벽면방수층(42)을 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 도막방수제 및 비노출형 방수시트를 이용한 복합방수공법에 의해 형성된 방수구조물의 성능을 입증하기 위한 실험결과에 관하여 설명한다.
표 2는 본 발명에 의한 복합방수공법에 사용되는 상기 비노출형 방수시트의 성능에 관한 실험결과이다.
시험항목 시험방법 기준 시험결과
두께 (mm) KS F 4917 2.0 이상 2.0~5.0
인장성능 인장강도
(N/mm)		 KS F 4917 5.0 이상 9.7
신장율(%) KS F 4917 15 이상 57
접합성능
(N/mm)		 SIDE LAB KS F 4917 5.0 이상 10.2
END LAB 11.6
인열성능 (N) KS F 4917 20 이상 85
굴곡성능 표면 KS F 4917 -10℃에서 잔금이 생기지 않을 것 이상없음
이면 이상없음
KS F 4917 시험방법(개량 아스팔트 방수 시트)에 의거하여 시험을 실시한 결과, 비노출형 방수시트는 인장성능, 접합성능, 인열성능 및 굴곡성능 등에 관한 모든 기준을 충분히 만족하는 것으로 나타났다.
비노출형 복합방수공법에 의해 형성된 방수구조물의 성능을 입증하기 위하여, 상술한 노출형 복합방수공법의 경우와 동일한 내정수압 시험방법을 적용하였다(도 5 내지 9).
Ø100×30㎜ 크기의 원통형 몰탈 시험체(1)를 제작하고(도 5), 그 상면에 방수시트(100)를 상술한 폭방향 연결부, 길이방향 연결부의 시공방법에 의해 부착하였다(도 6).
이를 투수시험 장치(3)에 설치하고, 컴프레서(2)에 의해 0.3 N/㎟ 수압으로 24시간 동안 정치한 이후, 시험체 표면에 물기를 제거하고 2분할하여 내부의 물의 침투 여부를 확인하였다.
시험항목 시험방법 종류 시험결과
장치 하면 샘플 분할면
접합 안정 성능의 내정수압 성능평가 KS F 4934 폭방향 결합부
(SIDE LAB)
Figure 112019080912802-pat00005
Figure 112019080912802-pat00006
투수되지 않음 투수되지 않음
길이방향 결합부
(END LAB)
Figure 112019080912802-pat00007
Figure 112019080912802-pat00008
투수되지 않음 투수되지 않음
폭방향 결합부 방수구조의 경우 및 길이방향 결합부 방수구조의 경우 모두, 투수시험 장치 하면에서 투수되지 않음이 확인되었고, 시험체의 분할면에서도 투수되지 않음이 확인되었다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 프라이머층 20 : 도막방수층
21 : 1차 코너부 도막방수층 22 : 2차 코너부 도막방수층
23 : 연결부 도막방수층 24 : 겹침부 도막방수층
30 : 보강부직포 40 : 벽면방수층
100a : 노출형 방수시트 100b : 비노출형 방수시트
101 : 연결부 102 : 겹침부
110 : 하층 111 : 돌출하층
120 : 중층 130a : 상층
200 : 하부보강 방수시트

Claims (11)

  1. 주제와 경화제의 혼합에 의해 형성되는 도막방수제로서,
    상기 주제는,
    폴리올(POLYOL) 1 ~ 50 중량%;
    안료 0.1 ~ 5 중량%;
    증점제 0.5 ~ 5 중량%;
    소포제 0.5 ~ 5 중량%;
    채움재 40 ~ 80 중량%;
    가소제 0.5 ~ 5 중량%;
    촉매제 0.5 ~ 5 중량%;
    가교제 0.5 ~ 5 중량%;를 포함하고,
    상기 가소제는 Neo-T(CAS No.: 68515-45-7, 1,2-Benzenedicarboxylic acid, dinonyl ester, branched and linear)이고,
    상기 촉매제는 비스무트(Bismuth)(CAS No.: 7440-69-9)이고,
    상기 가교제는 Kanamine, Diethylmethylbenzenediamine(CAS No. : 68479-98-1, 65 ~ 75 중량%, ar-Methyl benzenediamine polymer with methyloxirane CAS No. : 63641-63-4, 25 ~ 35 중량%)이고,
    상기 폴리올(POLYOL)은,
    2 관능성 에테르 폴리올 10 ~ 40 중량부;
    3 관능성 에테르 폴리올을 1 ~ 10 중량부;를 포함하고,
    상기 안료는, 비정질 카본 또는 카본 블랙 파우더이고,
    상기 증점제는, 셀룰로우스 타입, 알칼리스웰러블 타입, 우레탄 회합형 중 어느 하나이고,
    상기 소포제는, 수성, 유성, 실리콘계, 비실리콘계 중 어느 하나이고,
    상기 채움재는, 카본블랙(C), 규회석(CaO, SiO2), 이산화 티탄(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 납석 클레이(Al2O3, 4SiO2, H2O) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성되고,
    상기 주제와 경화제가 3~6 : 1~3의 중량비로 혼합하고,
    상기 경화제는,
    폴리올(POLYOL) 10 ~ 84 중량%;
    이소시아네이트 15 ~ 40 중량%;
    산화방지제 0.1 ~ 1 중량%;
    소포제 0.1 ~ 1 중량%;
    반응지연제 0.1 ~ 1 중량%;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 도막방수제.
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  10. 제1항의 도막방수제를 이용한 복합방수공법으로서,
    구조물의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 프라이머 도포단계;
    상기 프라이머층(10)의 상부에 상기 도막방수제를 도포하여 도막방수층(20)을 형성하는 도막방수제 도포단계;
    상기 도막방수층(20)의 상부에 노출형 방수시트(100a)를 부착하는 노출형 방수시트 부착단계;를 포함하고,
    상기 노출형 방수시트(100a)는,
    폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110);
    개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120);
    착색사, sand, 골재, Talc, TPO, PVC, 우레탄, 우레아, 알루미늄 포일, 구리포일 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130a);을 포함하고,
    상기 노출형 방수시트(100a)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고,
    상기 노출형 방수시트 부착단계는,
    폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 노출형 방수시트(100a)가 겹치도록 부착하는 것을 특징으로 하는 노출형 복합방수공법.
  11. 제1항의 도막방수제를 이용한 복합방수공법으로서,
    구조물의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 프라이머 도포단계;
    상기 프라이머층(10)의 상부에 상기 도막방수제를 도포하여 도막방수층(20)을 형성하는 도막방수제 도포단계;
    상기 도막방수층(20)의 상부에 비노출형 방수시트(100b)를 부착하는 비노출형 방수시트 부착단계;
    폭방향을 따라 인접하여 부착된 양측의 상기 비노출형 방수시트(100b)의 연결부(101)의 상부에 폭방향을 따라 상기 도막방수제를 도포하여 연결부 도막방수층(23)을 형성하는 연결부 도막방수제 도포단계;
    상기 비노출형 방수시트(100b)의 상부에 콘크리트 또는 몰탈을 타설하여 마감하는 마감단계;를 포함하고,
    상기 비노출형 방수시트(100b)는,
    폴리에스터 부직포, PE필름, PP부직포, PP직포 중 어느 하나에 의해 형성된 하층(110);
    개질아스팔트 컴파운드, 부틸 컴파운드 중 어느 하나에 의해 상기 하층(110)의 상부에 형성된 중층(120);
    개질 아스팔트, PE필름, 폴리에스터 부직포, PP부직포, PP직포, sand, 이형필름 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 상기 중층(120)의 상부에 형성된 상층(130b);을 포함하고,
    상기 비노출형 방수시트(100b)의 하층(110)은 폭방향 일측을 향해 돌출형성되어 돌출하층(111)이 형성되고,
    상기 비노출형 방수시트 부착단계는,
    폭방향을 기준으로, 타측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)의 상기 돌출하층(111) 상부에, 일측에 부착되는 상기 비노출형 방수시트(100b)가 겹치도록 부착하여 상기 연결부(101)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 비노출형 복합방수공법.
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