KR102120614B1 - 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법 - Google Patents

방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법 Download PDF

Info

Publication number
KR102120614B1
KR102120614B1 KR1020200036007A KR20200036007A KR102120614B1 KR 102120614 B1 KR102120614 B1 KR 102120614B1 KR 1020200036007 A KR1020200036007 A KR 1020200036007A KR 20200036007 A KR20200036007 A KR 20200036007A KR 102120614 B1 KR102120614 B1 KR 102120614B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
waterproof
waterproofing
bridge
waterproof body
Prior art date
Application number
KR1020200036007A
Other languages
English (en)
Inventor
정시영
Original Assignee
주식회사 한국리페어기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한국리페어기술 filed Critical 주식회사 한국리페어기술
Priority to KR1020200036007A priority Critical patent/KR102120614B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102120614B1 publication Critical patent/KR102120614B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/06—Acrylates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/008—Producing shaped prefabricated articles from the material made from two or more materials having different characteristics or properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022—Carbon
    • C04B14/024—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022—Carbon
    • C04B14/026—Carbon of particular shape, e.g. nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/305—Titanium oxide, e.g. titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/32—Carbides; Nitrides; Borides ; Silicides
    • C04B14/325—Nitrides
    • C04B14/327—Boron nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/26—Wood, e.g. sawdust, wood shavings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4501—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with preformed sheet-like elements
    • C04B41/4503—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with preformed sheet-like elements having an adhesive layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/08—Damp-proof or other insulating layers; Drainage arrangements or devices ; Bridge deck surfacings
    • E01D19/083—Waterproofing of bridge decks; Other insulations for bridges, e.g. thermal ; Bridge deck surfacings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E01D19/125—Grating or flooring for bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/50—Defoamers, air detrainers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/65—Water proofers or repellants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

본 발명은 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명의 방수체는 실리콘계, 아크릴계, 고무계, 또는 핫멜트계 점착제를 포함하는 제1층 및 아크릴계 폴리머, 미립 점토 광물, 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 초미립 필러, 나노 탄소재, 음이온계 또는 비이온계 분산제, 및 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 특성 개선제를 포함하는 방수제가 교반되어 가열 후 경화된 제2층을 포함할 수 있으며, 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 보수에 사용될 수 있다. 특히 상기 나노탄소재는 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상이고, 상기 다중벽 탄소나노튜브와 상기 판상형 그라파이트가 2:1의 비율로 포함될 수 있다.

Description

방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법{WATERPROOF AND WATERPROOF METHODS FOR A BRIDGE OR CONCRETE CONSTRUCTIONS USING THE SAME}
본 발명은 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수를 위해 사용되는 방수체와 이를 사용하는 교량 또는 콘크리트 구조물에서의 방수 공법에 관한 것이다.
일반적으로 교량이나 콘크리트 구조물, 건축물 등의 방수 처리 및 보수는 노후 아스팔트나 콘크리트층을 제거한 후 상부 계면의 이물질을 제거하고 세척한 후 그 위에 에폭시계 또는 우레탄계의 방수제를 도포하는 방수 공법을 사용하고 있다.
이러한 방수 공법은 프라임 도포부터 수 차례의 단계를 거쳐 방수제를 도포하는 방식이어서 효과적인 방수 기능을 얻을 수 있으려면 방수 처리 공법의 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸려 시공상의 어려움이 있다.
또한 외부 환경의 온도, 습도 등 기상 상태에 따라 방수 공사의 진행에 영향을 받을 수 있으며, 에폭시 및 우레탄계 방수제는 다단계의 시공이어서 단계별로 공사 하자가 발생할 염려가 있다.
교량이나 건축물 보수는 시공상 안전성과 경제성이 필수적인 분야인데, 방수 보수 공사의 각 단계에서 하자가 발생하거나 방수제의 경화 속도가 느려질 경우, 교통량이 많은 환경에서의 시민의 불편이나 교통체증의 문제를 초래하여 자칫 부실시공으로 인한 안정성과 경제성이 훼손될 염려 또한 크다.
또한 교량이나 콘크리트 구조물에서의 방수 시공은, 그 하부 계면과 새로운 보수처리용 콘크리트 또는 아스팔트층의 상부 계면에 있어서 각각 강도, 신장률, 내구성, 내열성, 방수성, 구조적 변형성(균열), 접착성 등의 물리적 또는 화학적 특성의 차이가 있으므로 이를 충족시켜 최종적으로 효과적인 방수 성능을 가지는 방수체와 간편하면서도 시공성이 우수한 방수 공법에 대한 개발의 필요성이 증대되고 있다.
본 발명은 기존의 교량이나 콘크리트 구조물에서의 방수체를 개선하여, 보수 처리시 계면에서의 강도, 신장률, 내구성, 내열성, 방수성, 구조적 변형성(균열), 접착성 등의 물리적 또는 화학적 특성이 안정하고 시공상 안전하여 경제적인 방수체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 시공에 간편하고 경제적이어서 공사비와 공사 시간을 단축 또는 절감할 수 있는 방수체를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방수체는 실리콘계, 아크릴계, 고무계, 또는 핫멜트계 점착제를 포함하는 제1층 및 아크릴계 폴리머, 미립 점토 광물, 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 초미립 필러, 나노 탄소재, 음이온계 또는 비이온계 분산제, 및 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 특성 개선제를 포함하는 방수제가 교반되어 가열 후 경화된 제2층을 포함할 수 있으며, 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 보수에 사용될 수 있다. 특히 상기 나노탄소재는 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상이고, 상기 다중벽 탄소나노튜브와 상기 판상형 그라파이트가 2:1의 비율로 포함될 수 있다.
상기 방수제는, 상기 방수제의 총 중량 대비 상기 아크릴계 폴리머 60 내지 75wt%, 상기 미립 점토 광물 10 내지 22wt%, 상기 초미립 필러 10 내지 22wt%, 상기 나노 탄소재 0.01 내지 5wt%, 상기 음이온계 또는 비이온계 분산제 0.5 내지 3wt%, 및 상기 특성 개선제 0.5 내지 3wt% 로 이루어질 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예로서 방수체는 제2층의 상기 방수제가 상기 방수제의 총 중량 대비 질화붕소(BN)를 0.01 내지 3wt% 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 아크릴계 폴리머는 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸메타아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 또는 부틸메타아크릴레이트의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 공중합체일 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서 상기 미립 점토 광물은 보크사이트, 기브자이트, 다이어스포어, 베마이트, 비결정질 함수 알루미나, 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트, 라테라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 방수체는 다른 실시예로서 상기 제1층 및 상기 제2층 사이에 에폭시 또는 우레탄으로 이루어진 적어도 하나 이상의 바인더층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 제1층은 고분자 필름과 메타 카올린 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 메타 카올린은 상기 제1층의 총 중량 대비 10 내지 30wt%로 포함될 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법은 교면 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상의 열화된 상판부 및 이물질을 제거하는 제1단계, 상기 시공 대상의 상부면을 고압 세정수로 세척하는 제2단계, 상기 시공 대상의 상부면을 건조하고, 프라이머를 도포하는 제3단계, 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 방수체를 상기 시공 대상에 맞추어 성형하고, 상기 방수체의 제1층을 상기 시공 대상의 상부면에 부착하는 제4단계, 및 상기 성형된 방수체 사이를 실링하고 열경화시키는 제5단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방수체는 교량 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상물의 보수 처리시 계면에서의 강도, 신장률, 내구성, 내열성, 방수성, 구조적 변형성(균열), 접착성 등의 물리적 또는 화학적 특성이 안정하고 시공상 안전하여 경제성이 높은 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법은 시공에 간편하고 경제적이어서 공사비와 공사 시간을 단축 또는 절감할 수 있는 있다.
본 발명에 따른 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수체를 사용한 방수 공법은 우수한 신장율과 방수율을 제공함으로써, 물리구조적인 힘에 의한 교면 또는 콘크리트 구조물의 상판에 균열이 일부 발생하더라도 방수층이 파괴되지 않아 방수 효과가 크다.
아울러 열경화 시간을 단축하고 방수체에 의해 간편하게 시공함으로써 빠른 시간 내에 고온의 아스팔트 포장이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수체의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방수체의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법의 과정을 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 특정한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 점착층과 방수제가 포함된 방수층을 포함하는 방수체를 개시한다. 본 발명의 다른 실시 태양으로서의 방수체는 점착층과 방수층 사이에 추가적으로 바인더층을 더 형성하여 상부면과 하부면의 양면의 결합성을 강화하고 이를 경화시킨 것이다.
본 발명에 따른 방수체는 방수층의 방수 조성물로 인해 수분 차폐 기능과 인장 강도가 증가될 뿐만 아니라 교량 또는 콘크리트의 방수 보수 공사에서 방수 공사 방법이 간편해져서 시공상 시간과 비용을 획기적으로 절감시키는 효과가 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 방수체는 도 1 및 도 2의 방수체 단면도를 통해 설명하고자 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수체는 점착층인 제1층(1)과 방수층인 제2층(2)으로 구성될 수 있다.
다른 실시예로서 도 2를 참조하면, 본 발명의 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수체는 점착층인 제1층(3)과 방수층인 제2층(5), 및 제1층(3)과 제2층(5) 사이에 바인더층(4)이 더 구비된다.
도 1 및 도 2에서 제1층(1,3)은 방수체의 시공 시 하부면의 교량 또는 콘크리트 구조물의 바닥 표면과의 부착성, 고정성을 높이고, 방수체의 상부면의 부직포층과의 결속력을 높이기 위한 접착 또는 점착 기능성을 부여하는 구성이다.
제1층(1,3)은 실리콘계, 아크릴계, 고무계, 또는 핫멜트계 점착제를 포함할 수 있는데, 최종 제품인 방수체가 시공되는 시공 대상의 종류와 자재 속성에 따라 접착 강도가 달라질 수 있도록 포함되는 점착제 성분을 달리할 수 있다. 바람직하게는 산업성, 경제성을 고려하여 아크릴계, 고무계 점착제를 사용할 수 있다.
점착력과 가공성을 높이기 위해 본 발명의 다른 실시예로서 제1층(1,3)은 고분자 필름과 메타 카올린 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있으며 바람직하게는 이때 메타 카올린을 상기 제1층의 총 중량 대비 10 내지 30wt%로 포함시킬 수 있다.
여기에서 고분자 필름은 방수체로의 가공성을 높이기 위해 추가되는 성분 물질로서 특별히 제한되지 않으나 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리에테르 등이 사용될 수 있다.
한편, 메카카올린은 카올린 광물을 600 내지 800℃ 에서 열처리를 하여 활성을 부여한 것으로서, 주요 성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O3이며, 평균입자의 크기는 1 내지 3㎛, 비중은 2.6이다. 본 발명의 방수체는 점착층에 메타카올린을 포함시킴으로써, 활성화된 메타카올린이 아스팔트 또는 콘크리트의 공극으로 침투하여 에트링자이트를 생성하여 콘크리트 조직을 치밀하게 하도록 한다. 본 발명에 따른 방수체를 시공함으로써 시공 대상의 교량 또는 콘크리트 구조물의 장기적 내구성 및 부착강도를 향상시킬 수 있으며 방수 도막의 들뜸이 방지될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 방수층인 제2층(2,5)은 방수를 위한 다양한 조성물로 구성된 방수제를 포함할 수 있다. 즉, 상기 방수제는 아크릴계 폴리머, 미립 점토 광물, 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 초미립 필러, 나노 탄소재, 음이온계 또는 비이온계 분산제, 및 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 특성 개선제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방수체의 제2층(2,5)의 방수제에 있어서, 아크릴계 폴리머, 미립 점토 광물, 초미립 필러의 조성비는 2~2.5:1:1의 함량비, 3~4:1:1의 함량비, 또는 6~7.5:1:1의 함량비로 구성될 수 있다. 또한 나노 탄소재는 상기 미립 점토 광물이나 초미립 필러의 함량 대비 1/2 내지 1/3000의 중량비로 포함될 수 있고, 음이온계 또는 비이온계 분산제 및 특성 개선제는 상기 미립 점토 광물이나 초미립 필러의 함량 대비 1/3 내지 1/60의 중량비로 포함될 수 있다.
구체적으로 제2층(2,5)의 총 중량 대비 아크릴계 폴리머 60 내지 75wt%, 미립 점토 광물 10 내지 22wt%, 초미립 필러 10 내지 22wt%, 나노 탄소재 0.01 내지 5wt%, 음이온계 또는 비이온계 분산제 0.5 내지 3wt%, 및 특성 개선제 0.5 내지 3wt% 를 포함할 수 있다.
본 발명의 방수층에서 가장 높은 중량비를 차지하는 아크릴계 폴리머는 에멀젼 형태로서 도막 방수제의 결합제로 사용된다. 수분의 이동 및 침입을 차단하고 아스팔트나 콘트리트와 같은 소재의 부착력을 증대시키는 주요 구성물질이다.
아크릴계 폴리머는 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸메타아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트의 공중합체이다.
아크릴계 폴리머의 물성은 특별히 제한되지 않으나, 점도 150 ~ 250 mPaㆍs, 비중 1.03, 평균입자 크기 0.3 ~ 2.0 ㎛, pH 7 ~ 8 일 수 있다.
아크릴계 폴리머는 그 함량이 45wt% 미만일 경우에는 방수성능 및 신율이 감소하게 되며, 80wt% 초과인 경우에는 도막의 두께가 감소하고, 표면 경도가 낮게 된다. 또한, 상기 아크릴계 폴리머 성분은 열에 특히 강한 특성을 구비하고 있으며, 고온에서도 고유의 특성을 유지하고 있어 150℃에서 30분간 열을 가했을 때의 치수 안정성을 의미하는 물성값으로 ±2.0% 이내의 치수변화를 갖고 있다. 따라서, 본 발명에서는 교면 또는 콘크리트 구조물의 방수층의 특성을 극대화하기 위해 아크릴계 폴리머 함량을 45 내지 80wt%, 바람직하게는 60 내지 75wt%, 더욱 바람직하게는 65 내지 68wt%로 정하였다.
미립 점토 광물은 보크사이트, 기브자이트, 다이어스포어, 베마이트, 비결정질 함수 알루미나, 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트, 라테라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있다.
미립 점토 광물은 희귀 광물이 아닌 일반적인 점토나 고령토에서 수득될 수 있는 광물이면 족할 것이지만, 바람직하게는 보크사이트, 카올리나이트 등을 사용할 수 있다.
미립 점토 광물은 수 마이크로 미터의 입자 크기를 가지고 비중은 2 내지 2.5일 수 있다.
미립 점토 광물은 열경화 처리 시 활성화되어 콘크리트의 공극으로 침투하여 보수 처리 후 콘크리트 조직을 치밀하게 유지함으로써 내구성과 부착 강도를 향상시키는 기능을 할 수 있다.
미립 점토 광물은 1 내지 3 ㎛ 의 수준의 입경을 가지고 10 내지 22wt%로 포함될 수 있는데, 미립 점토 광물의 특성상 10wt% 미만에서는 방수체의 들뜸을 방지하기에 역부족이고, 22wt% 초과에서는 경도가 매우 높아져 방수체의 탄성이 감소되어 시공에 불편함을 야기한다. 따라서 미립 점토 광물은 10 내지 22wt%로 포함되거나, 더욱 바람직하게는 12 내지 15wt%가 효과적이다.
초미립 필러는 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2) 중에서 적어도 하나 이상 혼합하여 사용될 수 있으며, 10 내지 22wt%로 포함될 수 있다.
초미립 필러는 입경이 수십 나노 미터 내지 수 마이크로 미터인 입자로서 일정한 두께의 방수 도막을 생성시키는 위하여 첨가된다. 바람직하게 초미립 필러의 입경은 5 ㎛ 이하로 구성될 수 있다.
일 실시예로서 초미립 필러는 우드 펠릿과 탄산칼슘(CaCO3), 우드 펠릿과 이산화티탄(TiO2)과 같이 우드 펠릿을 반드시 포함할 수 있다. 초미립 필러를 마이크로 미터 수준의 입경으로 가공하는 것은 도막의 일정한 두께를 형성하기 위한 것인데, 10wt% 미만으로 포함되면 도막 가공상 효율이 떨어지게 되고, 22wt% 초과하여 포함될 경우 도막의 신율을 감소시켜서 콘트리트면의 균열에 대한 저항성이 감소하게 된다.
우드 펠릿은 임업 폐기물이나 벌채목 등의 분쇄 톱밥을 길이 3~4cm, 굵기 1cm로 압축 가공한 목재 바이오 원료이다.
본 발명에서 초미립 필러로 사용되는 우드 펠릿은 일반적인 우드 펠릿의 크기를 마이크로 단위로 미세 가공된 것으로서, 길이는 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로, 굵기는 수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터의 미립자로 가공한 것이다. 바람직하게 우드 펠릿은 압축된 상태에서 길이 10~100㎛, 굵기 1~80㎛로 초미립자로 분쇄하여 사용할 수 있다. 실시예에 따라서 상기 우드 펠릿의 길이 및 굵기는 나노 미터 단위의 초미세 미립자로 가공할 수도 있다.
우드 펠릿을 초미립자로 가공하여 초미립 필러로 사용하는 것은 압축 과정에서 에너지 밀도와 저장능력이 향상되어 있어 에너지 효율성이 높기 때문에 열경화 가공시 열 전도율이 높아 교면 방수 시공 시 시공효율을 극대화 할 수 있다.
또한 우드 펠릿이 포함된 초미립 필러로 조성된 방수제를 포함하는 방수체로 가공시 열 전도율이 높아 열경화 가공성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 방수층의 나노 탄소재는 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
방수체에서 상기 나노 탄소재는 방수층(2,5)의 전체 중량 대비 0.01 내지 5wt%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 2wt%를 포함한다.
이들 나노 탄소재는 판상형으로 수평 면적이 극대화되어 수분 배리어 특성과 수분 이동을 방해하는 기능을 월등하게 수행할 수 있으며, 아크릴계 폴리머 등 고분자 물질과 결합시 인장 강도가 증가하므로 방수 조성물을 이용하여 방수체의 로 가공할 때 방수 기능과 가공성을 향상시킬 수 있다.
나노 탄소재 중 탄소나노튜브는 튜브 형상을 이루는 벽의 수에 따라 단일벽, 이중벽, 다중벽 탄소나노튜브로 구분할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 방수층에 사용되는 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 수분 차폐 기능의 효율을 높게 할 수 있다.
또한 다발형 탄소나노튜브나 탄소나노플레이트를 사용하여 수평 면적을 확대한 나노 탄소재로부터 수분 차단력과 강도를 크게 할 수 있다.
바람직한 실시예로서 나노 탄소재는 다중벽 탄소나노튜브를 주 재료로 하여, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀 옥사이드 중에서 선택된 물질을 보조적으로 추가하여 구성될 수 있는데, 그 함량 비율은 2:1일 수 있다.
나노 탄소재의 직경은 1 내지 50nm 일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 30nm일 수 있다. 직경이 50nm가 초과할 경우 방수층에서 고분자와의 복합 입자의 형성 효율이 감소되는 문제가 있고, 나노 탄소재의 길이가 길어지면 서로 간 엉킴으로 인해 균일한 입도를 얻기 어려운 문제가 있다.
바람직한 실시예로서 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀의 나노 탄소재는 고분자와의 복합체를 형성할 때 분산성을 높이기 위해서 표면 처리할 수 있다.
나노 탄소재의 표면 처리는 산화제 또는 산의 처리 등을 통해 나노 탄소재의 표면에 카르복시가(-COOH), 수산화기(-OH), 또는 에폭시기가 도입될 수 있다.
상기 표면처리를 위한 산은 일반적으로 황산, 염산, 질산 중에서 선택된 무기산 수용액을 사용할 수 있고, 산화제로서는 과산화수소 등을 이용할 수 있다.
또한 나노 탄소재의 분산성을 향상시키기 위해서 초음파를 이용할 수도 있는데, 산이나 산화제를 통한 표면 처리와 초음파 처리를 병행하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 방수층에 사용되는 나노 탄소재는 고분자 물질과 복합체를 형성하여 인장 강도를 증가시키고, 수분 차단 특성을 증가시키며, 장기적으로 내열성을 가지기 때문에 방수 시공 이후에 보수된 콘크리트 구조물의 안정성을 높게 유지 시킬 수 있다.
추가적으로 나노 탄소재의 기능을 극대화시키기 위한 다른 실시예로서 상기 방수층(2,5)은 질화붕소(BN) 0.01 내지 3wt% 를 더 포함할 수 있다.
층상 흑연인 질화붕소는 나노 탄소재와 마찬가지로 수분 차단력과 강도를 높이는 기능을 할 수 있다. 질화붕소(BN)는 0.01 내지 3wt%로 추가될 수 있으나, 바람직하게는 나노 탄소재의 함량 대비 5 내지 20%의 수준으로 추가될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 방수층의 상기 분산제는 아크릴계 폴리머와 미립 점토 광물과 같은 무기물질의 균일한 분산성을 확보하기 위한 것으로, 알킬설포네이트, 설포네이트 오일, 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌계 등의 음이온계 또는 비이온계 분산제를 하나 이상 선택하여 혼합 첨가할 수 있다.
상기 음이온계 또는 비이온계 분산제는 0.5 내지 3wt%로 포함될 수 있는데, 0.5wt% 미만인 경우에는 무기물질의 균일한 분산성을 얻기 어렵고, 3wt% 초과인 경우에는 과분산으로 재료의 침강현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 방수층의 특성 개선제는 저장 안정성 및 작업성 등을 확보하기 위한 것으로, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체 등과 같이 방부제, 증점제, 소포제 등을 사용한다. 또한 추가적으로 상기 특성 개선제는 나노 탄소재가 포함된 방수층의 가공 시 접착력을 증가시키기 위한 에폭시계, 및 우레탄계 접착제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 특성 개선제는 0.5 내지 3wt%로 포함될 수 있는데, 0.5wt% 미만인 경우에는 슬러리에 기포가 발생되어 매끈한 도막 표면을 확보하기가 어렵고, 3wt% 초과인 경우에는 방수체에 있어서의 방수층 형성 시 그 시공성이 저하된다.
본 발명은 상기 점착층(1,3) 위에 방수층(2,5)을 포함하는 방수체를 개시한다. 본 발명의 다른 실시 태양으로서의 방수체의 방수층(2,5)은 시공성을 높이기 위해 수 나노 미터 내지 수십 마이크로 미터의 입경을 가지는 미립 바크, 볏짚, 또는 우드펠릿이 포함된 부직포를 더 포함할 수 있다.
또한 방수층(2,5)에 부직포를 추가할 경우 방수층의 방수제와의 가공성 및 결합성을 높이기 위해 결합제를 추가할 수 있는데, 이때 결합제는 에폭시, 및 우레탄계 접착제 중에서 선택될 수 있다. 그럴 경우 이들 결합제는 방수층(2,5)의 나노 탄소재와의 결합력이 높아져 전반적으로 전체 방수층에서 방수력과 내구성을 증가시킬 수 있다.
바람직하게는 이때 부직포를 결합시키는 상기 결합제와 방수층의 나노 탄소재는 1:1의 함량비로 혼합될 수 있다.
본 발명에 따른 방수체는 방수층의 조성으로 인해 수분 차폐 기능과 인장 강도가 증가될 뿐만 아니라 교량 또는 콘크리트의 방수 보수 공사에서 방수 공사 방법이 간편해져서 시공상 시간과 비용을 획기적으로 절감시키는 효과가 있다.
도 2의 또 다른 실시예에서, 본 발명의 방수체는 제1층(3)과 제2층(5) 사이에 에폭시, 및 우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 바인더층(4)을 더 포함할 수 있다. 바인더층(4)은 방수층(5)에 포함된 나노 탄소재와 미립 점토 광물의 결합력을 증가시켜 점착층(3)과의 부착력과 접착 강도를 증가시킬 수 있다.
도 1 및 도 2의 실시예에 따라 구성되는 방수체는 점착층인 제1층(1,3)과 그의 상부층으로 구성된 방수층인 제2층(2,5)으로 구성되고 최상부면에 이형지를 붙여 최종적으로 제품화되도록 가공할 수 있다. 교량 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상에 방수 공사를 하는 경우 상하부면의 이형지를 제거하면서 부착하여 보수 공사를 할 수 있다.
다른 실시예로서 최종 제품인 방수체의 방수층(2,5)은 시공되는 시공 대상의 종류와 자재 속성에 따라 접착 강도가 달라질 수 있도록 제작되는데, 그 상부면에 구성되는 이형지는 외부의 수분이나 이물질이 포함되지 않으면서 시공성을 높이기 위해 일부 점착제 성분이 포함될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 방수체를 활용한 방수 공법의 블록도는 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 태양에 따른 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법은 교면 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상의 열화된 상판부 및 이물질을 제거하는 사전 작업 단계(S1), 시공 대상의 상부면을 고압 세정수로 세척하는 세척 단계(S2), 시공 대상의 상부면을 건조하고, 프라이머를 도포하는 건조 및 프라이머 도포 단계(S3), 상기 도 1 및 도 2의 실시예에 따라 제조된 방수체를 시공 대상의 형태와 크기에 맞추어 성형하고, 방수체의 이형지를 제거한 후 시공 대상의 상부면에 부착하는 방수체 부착 단계(S4), 및 상기 방수체 사이를 실링하고 열경화시키고 고정하는 열경화 단계(S5), 및 방수체가 부착된 시공 대상 상부면에 아스팔트 또는 콘크리트를 도포하거나 타설하여 새롭게 보수하는 보수 단계(S6)를 포함한다.
사전 작업 단계(S1)는 교량 상판(교면) 또는 콘크리트 구조물의 상판의 열화된 부분을 제거하고, 잔존해 있는 이물질을 제거하는 표면 처리 과정이다. 표면 처리 과정을 통해 염해, 중성화(탄산화), 화학적 부식 및 구조적 하중으로 인한 균열 등과 같은 노후화 현상에 의해 발생된 방수 파괴층에 대하여 교면 또는 콘크리트 구조물 상판에서의 방수 들뜸, 균열 및 파괴된 부분을 제거할 수 있다. 추가적으로 사전 작업 단계에서 교량 또는 콘크리트 구조물의 구 방수층 표면을 그라인더 등의 공구를 이용하여 완전 제거할 수 있다.
세척 단계(S2)는 상기 표면처리된 교량 또는 콘크리트 구조물의 이물질을 고압세정수에 의해 완전히 제거하는 과정이다. 구체적으로 치핑 및 그라인딩된 구조물의 표면을 100~150㎏/㎡ 의 고압세정기를 사하여 이물질을 완전히 제거한다.
그 후 이물질이 제거된 교량상판(교면) 또는 콘크리트 구조물 상판을 소정의 시간 동안 자연 건조 또는 인공 건조 시킨 후, 방수체를 부착하기 위하여 프라이머를 도포한다(S3). 프라이머는 방수체의 부착성을 높이기 위해 고무계 또는 우레탄계 프라이머를 사용할 수 있다.
방수체 부착 단계(S4)에서 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방수체를 시공 대상에 맞춰 성형하여 부착하는데, 일반적으로 교량 또는 콘크리트 구조물의 형태는 직사각형의 형상일 것이나, 구조물의 경계면 또는 교량의 양 가장자리의 경우 방수체를 크기에 맞춰 절단할 필요성이 있다.
방수체를 부착하여 고정시킨 후 열경화 단계(S5)에서 방수체 사이의 경계면을 실링하여 치밀한 방수 기능을 갖도록 처리하고, 150 내지 200℃의 고온의 열을 가해 소정의 시간 동안 방수체의 열경화를 실시한다. 열경화 처리는 S6 단계에서 방수체가 부착된 시공 대상 상부면에 800℃ 이상의 고온의 아스팔트가 타설될 수 있으므로 생략될 수 있는 과정이다.
방수체를 시공 대상면에 부착한 후 S6 단계에서 아스콘 등을 타설하기 전에 소정의 기간 동안 양생하는 과정을 실시할 수 있다.
방수체를 이용한 교면 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상의 방수 공법은 시공 대상의 표면과 신규 아스콘 등의 소재 사이에서 결합력이 우수하고 밀림현상으로 인한 방수층의 파괴 현상 없이 장기간 방수 효과를 줄 수 있는데, 아울러 자착식 방수체 부착 공법은 시공이 쉽고 공정이 단순하여 건설업계에서의 경제성을 높이는 효과가 있다.
본 발명의 구체적인 실시예로서 방수체를 하기와 같은 성분 물질과 조성비로 하여 2.5mm로 형성하여, 동일 두께의 타사 A의 교면 방수 시트와 타사 B의 방수액 도포 교량 방수 도막과 물성을 비교하였다.
(본 발명의 구체적 실시예에 따른 방수체 조성비)
제1층(점착층) : 아크릴계 점착제 및 메타카올린 포함, 메타카올린은 점착층의 중량 대비 22wt%로 포함
바인더층 : 시아노아크릴레이트, 에폭시, 및 우레탄의 중량비 1:1:0.5
제2층(방수층) : 히드록시에틸아크릴레이트 폴리머 에멀젼 50wt%, 보크사이트 및 카올리나이트 혼합 미립 광물 22wt%, 5 ㎛ 이하의 입경으로 초미립 가공한 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2)의 혼합 초미립 필러 22wt%, 다중벽 탄소나노튜브와 판상형 그라파이트가 2:1의 비율로 함유된 나노 탄소재 2wt%, 음이온계 또는 비이온계 분산제 2wt%, 메틸셀룰로스 또는 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체, 시아노아크릴레이트를 포함하는 특성 개선제 2wt%
본 발명에서 상기의 실시예의 조성비로 구성된 방수체와 타사 A, B와의 물성을 대비한 결과 표는 다음과 같다.
시험항목 단위 물성값
본 발명의 실시예 타사 A 타사 B
인장강도 kgf/cm2 28 15 18
접착강도 kgf/cm2 32 12 16
신장율 % 150 120 110
내열치수 안정성 % 0.8 2.0 2.5
지촉건조시간 시간:분 0:20 0:40 1:30
내투수성 투수되지 않음 투수되지 않음 투수되지 않음
내균열성 이상없음 이상없음 이상없음
상기 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방수체의 방수 공법을 이용하여 방수 시공을 할 경우, 타사의 방수체나 방수액의 방수도막 공사에 비교하여 인장강도와 접착강도, 신장율 등의 물리적 특성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한 내열 안정성의 면에서 특히 우수하고 건조시간이 단축되어 시공상의 간편함과 경제성이 있음을 알 수 있다.내투수성이나 내균열성의 특성을 장기간 관찰할 수 없었으나, 나노 탄소재가 포함된 본 발명의 방수층의 특성상 장기적 방수성의 특성이 개선될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수 도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 3 : 제1층
2, 5 : 제2층
4 : 바인더층

Claims (9)

  1. 실리콘계, 아크릴계, 고무계, 또는 핫멜트계 점착제를 포함하는 제1층; 및
    아크릴계 폴리머; 미립 점토 광물; 우드 펠릿, 탄산칼슘(CaCO3), 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 초미립 필러; 나노 탄소재; 음이온계 또는 비이온계 분산제; 및 에틸셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 실리콘계 소포제, 이소티아졸린 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 특성 개선제를 포함하는 방수제가 교반되어 가열 후 경화된 제2층을 포함하고,
    상기 나노탄소재는 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상이고, 상기 다중벽 탄소나노튜브와 상기 판상형 그라파이트가 2:1의 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 방수체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방수제는, 상기 방수제의 총 중량 대비 상기 아크릴계 폴리머 60 내지 75wt%, 상기 미립 점토 광물 10 내지 22wt%, 상기 초미립 필러 10 내지 22wt%, 상기 나노 탄소재 0.01 내지 5wt%, 상기 음이온계 또는 비이온계 분산제 0.5 내지 3wt%, 및 상기 특성 개선제 0.5 내지 3wt% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방수체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방수제는 상기 방수제의 총 중량 대비 질화붕소(BN)를 0.01 내지 3wt% 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머는 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸메타아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 또는 부틸메타아크릴레이트의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 공중합체인 것을 특징으로 하는 방수체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미립 점토 광물은 보크사이트, 기브자이트, 다이어스포어, 베마이트, 비결정질 함수 알루미나, 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트, 라테라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방수체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1층 및 상기 제2층 사이에 에폭시 또는 우레탄으로 이루어진 적어도 하나 이상의 바인더층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1층은 고분자 필름과 메타 카올린 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메타 카올린은 상기 제1층의 총 중량 대비 10 내지 30wt%로 포함되는 것을 특징으로 하는 방수체.
  9. 교면 또는 콘크리트 구조물의 시공 대상의 열화된 상판부 및 이물질을 제거하는 제1단계;
    상기 시공 대상의 상부면을 고압 세정수로 세척하는 제2단계;
    상기 시공 대상의 상부면을 건조하고, 프라이머를 도포하는 제3단계;
    상기 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 방수체를 상기 시공 대상에 맞추어 성형하고, 상기 방수체의 제1층을 상기 시공 대상의 상부면에 부착하는 제4단계; 및
    상기 성형된 방수체 사이를 실링하고 열경화시키는 제5단계를 포함하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법.
KR1020200036007A 2020-03-25 2020-03-25 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법 KR102120614B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200036007A KR102120614B1 (ko) 2020-03-25 2020-03-25 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200036007A KR102120614B1 (ko) 2020-03-25 2020-03-25 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102120614B1 true KR102120614B1 (ko) 2020-06-10

Family

ID=71087188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200036007A KR102120614B1 (ko) 2020-03-25 2020-03-25 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102120614B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207429B1 (ko) * 2020-06-19 2021-01-25 윤풍식 하이브리드 교량 교면 방수 공법
KR102368570B1 (ko) * 2021-08-24 2022-03-02 (주)퓨리이노베이션 상온 경화형 초속경 열가소성 셀프 열접착 교면 방수재 및 이를 이용한 교면 방수공법
CN115321895A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 杭州余杭恒力混凝土有限公司 一种抗腐蚀混凝土及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000072868A (ko) * 1999-05-01 2000-12-05 김경옥 수용성 1액형 도막 방수제 조성물 및 이를 사용한 복합 도막방수시공방법
KR20060102710A (ko) * 2005-03-24 2006-09-28 정시영 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 및 이를이용한 교면방수 방식공법
KR101213136B1 (ko) * 2012-07-11 2012-12-18 (주)대창엔지니어링 자착식 일체형 복합 방수시트
KR101371345B1 (ko) * 2013-11-26 2014-03-10 박기형 테트라에톡시 씰란화합물을 용매로 사용하여 습윤면 부착성능과 내구성을 향상시킨 실란변성 탄성 세라믹메탈 함유 우레아수지계 방수·방식재 및 이를 이용한 방수·방식공법
KR101733535B1 (ko) * 2016-08-16 2017-05-08 김동춘 유무기 하이브리드 방수재적층 자착형 부직포 방수시트 및 이를 이용한 방수시공공법
KR101940994B1 (ko) * 2016-12-23 2019-01-23 (주)위즈켐 4‘-포르밀-4-비페닐카르복실산의 신규 제조방법
KR101965224B1 (ko) * 2018-11-06 2019-04-04 비제이엠텍 주식회사 교면 방수 조성물 및 이를 이용한 교면 방수 공법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000072868A (ko) * 1999-05-01 2000-12-05 김경옥 수용성 1액형 도막 방수제 조성물 및 이를 사용한 복합 도막방수시공방법
KR20060102710A (ko) * 2005-03-24 2006-09-28 정시영 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 및 이를이용한 교면방수 방식공법
KR101213136B1 (ko) * 2012-07-11 2012-12-18 (주)대창엔지니어링 자착식 일체형 복합 방수시트
KR101371345B1 (ko) * 2013-11-26 2014-03-10 박기형 테트라에톡시 씰란화합물을 용매로 사용하여 습윤면 부착성능과 내구성을 향상시킨 실란변성 탄성 세라믹메탈 함유 우레아수지계 방수·방식재 및 이를 이용한 방수·방식공법
KR101733535B1 (ko) * 2016-08-16 2017-05-08 김동춘 유무기 하이브리드 방수재적층 자착형 부직포 방수시트 및 이를 이용한 방수시공공법
KR101940994B1 (ko) * 2016-12-23 2019-01-23 (주)위즈켐 4‘-포르밀-4-비페닐카르복실산의 신규 제조방법
KR101965224B1 (ko) * 2018-11-06 2019-04-04 비제이엠텍 주식회사 교면 방수 조성물 및 이를 이용한 교면 방수 공법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207429B1 (ko) * 2020-06-19 2021-01-25 윤풍식 하이브리드 교량 교면 방수 공법
KR102368570B1 (ko) * 2021-08-24 2022-03-02 (주)퓨리이노베이션 상온 경화형 초속경 열가소성 셀프 열접착 교면 방수재 및 이를 이용한 교면 방수공법
CN115321895A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 杭州余杭恒力混凝土有限公司 一种抗腐蚀混凝土及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102106867B1 (ko) 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 조성물 및 방수시트를 이용한 콘크리트 교면 방수 공법
KR102120614B1 (ko) 방수체 및 이를 이용한 교량 또는 콘크리트 구조물의 방수 공법
CN107033611B (zh) 具有防水功能的高等级沥青组合物及利用其的施工方法
KR101776893B1 (ko) 친환경 교면방수제 조성물 및 이를 이용한 방수공법
KR102382624B1 (ko) 교면 복합방수용 개질 아스팔트 도막방수재 조성물 및 이를 이용한 교면 복합방수 시공방법
Yakovlev et al. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes
US10695947B2 (en) Composite building products bound with cellulose nanofibers
KR101212870B1 (ko) 나노 도료 조성물
KR101712923B1 (ko) 매스틱 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR20110089835A (ko) 고밀도 나노 코팅 조성물
KR101712916B1 (ko) 고등급 매스틱 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101954238B1 (ko) Sis를 포함하는 교면방수제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
TW201105602A (en) Fiber cement board with modified fiber
Yin et al. Research and application progress of nano-modified coating in improving the durability of cement-based materials
DE102008016719A1 (de) Beständige Werkstoffe und Beschichtungen aus anorganischen Bindemitteln mit Faserverstärkung
KR101999964B1 (ko) Sis 및 재생고무분말을 이용한 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR102036879B1 (ko) 친환경 교면방수제 조성물 및 이를 이용한 방수공법
KR100634909B1 (ko) 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 및 이를이용한 교면방수 방식공법
US20150291745A1 (en) Self-Healing Polyethylene
CN110627439A (zh) 一种伸缩缝过渡区超高性能混凝土及其制备方法
KR101169757B1 (ko) 열경화성 폴리머 수지 및 이를 이용한 초박층 도로포장 공법
KR102178147B1 (ko) 교면방수제 조성물 및 이를 이용한 방수공법
Morote-Martinez et al. Addition of unmodified nanoclay to improve the performance of unsaturated polyester resin coating on natural stone
CN111718680A (zh) 一种提升新旧混凝土粘接力的界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺
KR102177687B1 (ko) 천연 코이어 섬유와 메타카올린,수중불분리제를 포함하는 친환경 고내구성 폴리머 모르타르 제조방법 및 이를 이용한 수중에서도 타설이 가능한 표면보수 및 단면복구 공법

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant