KR102149220B1 - 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법 - Google Patents
현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 콘크리트 슬래브 표면에 제1도막방수층의 접착을 위하여 도포되는 접착층과, 이 접착층 위에 도포되는 제1도막방수층과, 제1도막방수층 위에 깔리며 접착되는 현장제작 방수시트와, 이 현장제작 방수시트 위에 도포되는 제2도막방수층과, 제2도막방수층 위에 깔려서 아스팔트 포장층을 포장할 때 제2도막방수층을 보호하는 방수층 보호재를 포함하여 구성되는 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층 시공 방법을 제공하고자 한 것이다.
Description
본 발명은 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층 사이에 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 적용하여, 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층의 방수 성능을 극대화하는 동시에 상호 결합력을 크게 향상시킬 수 있도록 한 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 교량 등에 포장된 콘크리트 포장층 또는 아스팔트 포장층에 대한 시공 내지 보수 방법은 교면의 골조물로서 타설된 콘크리트 슬래브 위에 방수층을 깔아준 다음, 그 위에 도로 표면이 되는 콘크리트 포장층을 시공하거나, 아스팔트 포장층을 시공하는 방법으로 진행되고 있다.
특히, 교량의 교면에서 우수 침투와 차량 하중 등의 물리적 및 화학적 열화에 의해 균열 틈새가 발생하고, 균열 틈새로 우수 등의 수분이 콘크리트 슬래브쪽으로 침투하며, 더욱이 하절기의 온도상승과 동절기의 동결융해 작용의 반복으로 인한 열화 및 제설제의 염화물이 침투하는 등의 이유로 인하여, 교면의 골격을 이루는 콘크리트 슬래브의 철근 부식을 촉진시킴으로써, 교량의 내구성과 수명을 저하시킬 뿐만 아니라 안전성 문제에도 영향을 미치고 있는 실정에 있다.
따라서, 교량의 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층 사이에 시공되는 교면 방수 공법은 기본적으로 외부의 수분을 차단할 수 있는 방수 기능을 필수적으로 가지는 방식으로 시공되어야 하고, 또한 아스팔트 포장층의 손상부, 갓길(노견), 중앙분리대, 방호벽 등으로부터 우수 및 제설용 염화칼슘 등와 같은 물질의 침투를 방지할 수 있는 방수 성능을 갖도록 시공되어야 한다.
또한, 교량 단부와 같은 부모멘트가 작용하는 부위에서는 차량의 왕복에 의해 주기적인 피로 하중이 작용하여 균열이 발생할 확률이 크므로, 이러한 균열의 반복 신축에 따른 방수재 균열 추종성이 요구되고, 저온시 방수 제품의 재질이 취성화되는 경향이 있어 저온시의 피로하중에 대한 균열 추종성이 특히 중요하다.
통상, 교면 방수층은 경질인 콘크리트면과 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 연질의 방수층으로 이루어지는 바, 차량에 의한 윤하중이 반복 작용될 때 방수층의 일체화 거동(완전 접착)이 이루어지지 않을 경우 방수층 계면에서의 슬라이딩이 시간이 갈수록 심해지게 되고, 또한 방수층 계면의 접착력이 약할 경우 물이 침투하여 방수재 및 그 위 아스팔트 포장층의 열화를 촉진시켜 아스팔트 포장층의 밀림 현상 및 균열에 따른 포트홀이 발생함과 함께 콘크리트층의 열화 및 철근 부식을 초래하게 된다.
따라서, 콘트리트 슬래브와 아스팔트 포장층 사이에 배치되는 방수층의 계면 접착 성능이 가장 중요한 방수 성능 중 하나라 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층 사이에 배치되는 방수층을 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층으로 시공하여, 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층의 방수 성능을 극대화하는 동시에 상호 결합력을 크게 향상시킬 수 있도록 한 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 콘크리트 슬래브 표면에 제1도막방수층을 접착하기 위한 접착재를 도포하여 접착층을 형성시키는 단계; 상기 접착층 위에 콘크리트 슬래브로 우수 등이 침투하는 것을 방지하기 위한 제1도막방수층을 일정 두께로 도포하는 단계; 교면 방수 시공 현장에서 부직포에 폴리머 개질 용융 아스팔트를 직접 함침시켜 제작한 현장제작 방수시트를 상기 제1도막방수층 위에 적층 부착하는 단계; 상기 현장제작 방수시트 위에 제1도막방수층과 동일한 재질로 된 제2도막방수층을 도포하는 단계; 상기 제2도막방수층 위에 방수층 보호재를 깔아주는 단계; 및 상기 방수층 보호재 위에 아스팔트 포장층을 시공하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1도막방수층, 현장제작 방수시트, 제2도막방수층이 3중 복합식 방수층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 부직포는 원료섬유인 폴리에스터를 합성수지 접착재에 적셔서 코팅한 후 건조 열처리하는 제1과정과, 합성수지 접착재가 코팅된 폴리에스터 섬유를 직포 공정을 거치지 않고 평행 또는 부정방향으로 배열하는 제2과정과, 배열 완료된 폴리에스터 섬유(합성수지 접착재가 코팅된 것)를 합성수지 접착재로 결합하여 펠트 모양으로 만들어주는 제3과정을 통해 미리 제작 구비된 것임을 특징으로 한다.
특히, 상기 현장제작 방수시트는 교면 방수 시공 현장에서 부직포를 소정의 용기 내에 저장된 폴리머 개질 용융 아스팔트에 담근 후, 꺼내어 부직포를 짜내어줌으로써, 부직포의 상하면에 폴리머 개질 용융 아스팔트가 거의 묻어나지 않고, 부직포의 내부 공극층에만 폴리머 개질 용융 아스팔트가 채워지도록 제작된 것임을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 폴리머 개질 용융 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 60 중량%, SBS 고무 15~20 중량%, 폴리머 합성수지 5~10 중량%, 오일 10~15 중량%로 이루어진 아스팔트 컴파운드로 채택된 것임을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 콘크리트 슬래브과 아스팔트 포장층 사이에 방수층을 기존의 2층 이상의 적층 구조로 적용하던 통상적인 방법에서 벗어나, 현장제작 방수시트를 포함하는 3중 복합식 방수층으로 시공하여, 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층과의 계면 결합력을 극대화하는 동시에 콘크리트 슬래브에 대한 방수성능을 극대화시킬 수 있다.
둘째, 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층과의 계면 결합력을 극대화하는 동시에 콘크리트 슬래브에 대한 방수성능을 극대화시킴으로써, 기존에 경질인 콘크리트 슬래브와 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 연질의 방수층이 완전 접착되지 않을 경우, 방수층 계면에서의 슬라이딩이 발생하는 현상과, 방수층 계면의 접착력이 약할 경우 물이 침투하여 방수재 및 그 위 아스팔트 포장층의 열화를 촉진시켜 아스팔트 포장층의 밀림 현상 및 균열에 따른 포트홀이 발생하는 현상 등을 완전하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 시공하는 과정을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 시공 완료한 상태를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 시공 완료한 상태를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 도시한 단면도로서, 도면부호 10은 도로 포장을 위한 교면에 타설된 콘크리트 슬래브 또는 콘크리트 포장층를 지시한다.
통상, 상기 콘크리트 슬래브(10) 위에 방수층이 시공되고, 방수층 위에 아스팔트 포장층(30)이 시공된다.
하지만, 경질인 콘크리트 슬래브와 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 연질의 방수층이 완전 접착되지 않을 경우, 방수층 계면에서의 슬라이딩이 시간이 갈수록 심해지게 되고, 또한 방수층 계면의 접착력이 약할 경우 물이 침투하여 방수재 및 그 위 아스팔트 포장층의 열화를 촉진시켜 아스팔트 포장층의 밀림 현상 및 균열에 따른 포트홀이 발생함과 함께 콘크리트층의 열화 및 철근 부식을 초래하게 된다.
본 발명은 콘크리트 슬래브(10)과 아스팔트 포장층(30) 사이에 방수층을 기존의 2층 이상의 적층 구조로 적용하던 통상적인 방법에서 벗어나, 현장제작 방수시트(22)를 포함하는 3중 복합식 방수층(20)으로 시공하여, 콘크리트 슬래브(10)와 아스팔트 포장층(30)과의 계면 결합력을 극대화하는 동시에 콘크리트 포장층(10)에 대한 방수성능을 극대화할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 본 발명의 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층 적층 구성은 첨부한 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트 슬래브(10) 표면에 제1도막방수층의 접착을 위하여 도포되는 접착층(11)과, 이 접착층(11) 위에 도포되는 제1도막방수층(21)과, 제1도막방수층(21) 위에 깔리며 접착되는 현장제작 방수시트(22)와, 이 현장제작 방수시트(22) 위에 도포되는 제2도막방수층(23)과, 제2도막방수층(23) 위에 깔려서 아스팔트 포장층(30)을 포장할 때 제2도막방수층(23)을 보호하는 방수층 보호재(31)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 제1도막방수층(21)과 현장제작 방수시트(22)와 제2도막방수층(23)이 3중 복합식 방수층(20)을 이루게 되고, 상기 콘트리트 슬래브(10)에 도포된 접착층(11)과 상기 제2도막방수층(23) 위에 깔리는 방수층 보호재(31)를 포함하여 본 발명의 3중 복합식 방수층은 총 5층 구조를 이루게 된다.
여기서, 위와 같은 적층 구조를 갖는 본 발명의 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층을 시공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 노후된 교면의 콘크리트 슬래브(10)의 표면층을 일정 두께 파내어 절삭하는 단계가 선행되고, 연이어 절삭된 노후 콘크리트 슬래브(10)의 표면층을 고르게 면처리하고, 잔재 등을 제거하는 크리닝 단계가 진행된다.
다음으로, 면처리 및 크리닝된 콘크리트 슬래브(10) 표면에 제1도막방수층(21)을 접착하기 위한 접착재를 도포하여 접착층(11)을 형성시킨다.
이어서, 상기 접착층(11) 위에 콘크리트 슬래브로 우수 등이 침투하는 것을 방지하기 위한 제1도막방수층(21)을 일정 두께로 도포하여 접착시킨다.
이때, 상기 제1도막방수층(21)은 방수용 실런트 재질로서, 각 1~1.5mm 두께로 도포되도록 한다.
다음으로, 상기 제1도막방수층(21) 위에 현장제작 방수시트(22)를 깔아서 접착시킨 다음, 현장제작 방수시트(22) 위에 제1도막방수층(21)과 동일한 재질로 된 제2도막방수층(23)을 도포하게 된다.
상기 현장제작 방수시트(22)는 제1도막방수층(21)과 제2도막방수층(23)과 함께 총 3층의 방수층을 형성하여 방수 성능을 극대화시키고, 제1도막방수층(21)과 제2도막방수층(23) 간의 접착 결합력을 극대화시키는 기능을 하게 된다.
이를 위해, 상기 현장제작 방수시트(22)는 도막방수층의 재질과 유사한 폴리머 개질 용융 아스팔트를 부직포에 함침시킨 약 1.0~2.5mm 두께를 갖는 구조로 구비된다.
상기 부직포는 원료섬유인 폴리에스터를 합성수지 접착재에 적셔서 코팅한 후 건조 열처리하는 제1과정과, 합성수지 접착재가 코팅된 폴리에스터 섬유를 직포 공정을 거치지 않고 평행 또는 부정방향으로 배열하는 제2과정과, 배열 완료된 폴리에스터 섬유(합성수지 접착재가 코팅된 것)를 접착재로 결합하여 펠트 모양으로 만들어주는 제3과정을 통해 미리 제작 구비된 것이다.
이에, 교면 방수 시공 현장에서 위와 같이 구비된 부직포에 폴리머 개질 용융 아스팔트를 직접 함침시킴으로써, 상기 현장제작 방수시트(22)가 만들어지게 된다.
이때, 상기 폴리머 개질 용융 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 60 중량%, SBS 고무 15~20 중량%, 폴리머 합성수지 5~10 중량%, 오일 10~15 중량%로 이루어진 아스팔트 컴파운드를 사용한다.
바람직하게는, 교면 방수 시공 현장에서 상기 부직포를 소정의 용기 내에 저장된 폴리머 개질 용융 아스팔트에 담근 후, 꺼내어 부직포를 짜내어줌으로써, 부직포의 상하면에 폴리머 개질 용융 아스팔트가 거의 묻어나지 않고, 부직포의 내부 공극층에만 폴리머 개질 용융 아스팔트가 채워지는 상태가 되도록 한다.
이는, 현장제작 방수시트(22)의 상하면에 적층되는 제1도막방수층(21)과 제2도막방수층(23)으로 다량의 폴리머 개질 용융 아스팔트가 전이되는 것을 방지하기 위함에 있다.
다음으로, 상기 현장제작 방수시트(22) 위에 제1도막방수층(21)과 동일한 재질로 된 제2도막방수층(23)을 도포하게 되는 바, 이 제2도막방수층(23)은 아스팔트 포장체, 콘크리트 포장체, 콘크리트 슬래브의 반사균열을 억제하며, 포장체의 내구성을 증진하고, 차량의 제동하중 및 충격하중에 구조물 및 포장체의 응력전달을 분산시키는 보호층으로서, 방수용 실런트 재질로 각 1~1.5mm 두께로 도포되도록 한다.
이에, 상기 콘크리트 슬래브(10)로 우수 등이 침투하는 것을 방지하는 방수층은 1~1.5mm 두께의 제1도막방수층(21)과 1.0~2.5mm 두께의 현장제작 방수시트(22)와, 1~1.5mm 두께의 제2도막방수층(23)을 포함하여 총 3.0~5.5mm 두께로 도포된 상태가 된다.
다음으로, 상기 제2도막방수층(23) 위에 방수층 보호재(31)를 깔아주는 단계가 진행되는 바, 이 방수층 보호재(31)는 아스팔트 포장시 제2도막방수층(23)을 보호하는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 아스팔트 포장장비 및 공사차량이 주행할 때의 하중 등이 제2도막방수층(23)에 직접 작용하는 경우, 제2도막방수층(23)이 밀리거나 찢기는 등의 현상이 발생할 수 있으므로, 제2도막방수층(23) 위에 방수층 보호재(31)를 도포함으로써, 제2도막방수층(31)가 밀리거나 찢기는 것을 방지하는 보호 역할을 하게 된다.
이를 위해, 상기 방수층 보호재(31)는 아스팔트 포장층을 포장할 때 제2도막방수층(23)의 밀림 및 찢김을 방지하는 동시에 아스팔트 포장시 약 130~160도 열에 의하여 녹으면서 아스팔트 포장층(30)과 제2도막방수층(23)을 일체로 접합시키는 것으로서, 폴리에스터(Polyester), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 중 선택된 어느 하나의 재질의 MAT 또는 부직포로 만들어진 것으로 채택될 수 있다.
이와 같이, 상기 콘크리트 슬래브(10) 위에 접착층(11), 제1도막방수층(21), 현장제작 방수시트(22), 제2도막방수층(23), 방수층 보호재(31)를 차례로 적층하여 시공함으로써, 본 발명의 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수층이 완성된다.
최종적으로, 상기 방수층 보호재(31) 위에 아스팔트 포장층(30)을 시공하는 단계가 진행된다.
따라서, 상기 현장제작 방수시트(22)가 그 위아래에 적층된 제1도막방수층(21) 및 제2도막방수층(23)과 함께 3층 구조의 방수층을 형성함으로써, 콘크리트 포장층(10)에 대한 우수 등의 침투를 완전하게 차단하여 방수성능을 극대화할 수 있다.
또한, 상기 현장제작 방수시트(22)의 부직포에 함침된 폴리머 개질 용융 아스팔트가 그 위아래에 적층된 제1도막방수층(21) 및 제2도막방수층(23)과 접착 결합됨으로써, 콘크리트 슬래브(10)와 아스팔트 포장층(30)과의 계면 결합력을 극대화시킬 수 있고, 그에 따라 기존에 경질인 콘크리트 슬래브와 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 연질의 방수층이 완전 접착되지 않을 경우, 방수층 계면에서의 슬라이딩이 발생하는 현상과, 방수층 계면의 접착력이 약할 경우 물이 침투하여 방수재 및 그 위 아스팔트 포장층의 열화를 촉진시켜 아스팔트 포장층의 밀림 현상 및 균열에 따른 포트홀이 발생하는 현상 등을 완전하게 방지할 수 있다.
더욱이, 상기 현장제작 방수시트(22)의 부직포는 원료섬유인 폴리에스터를 합성수지 접착재에 코팅한 후, 평행 또는 부정방향으로 배열 완료된 폴리에스터 섬유(합성수지 접착재가 코팅된 것)를 합성수지 접착재로 다시 결합하여 펠트 모양으로 만들어준 것이므로, 콘크리트 슬래브(10)와 아스팔트 포장층(30)과 계면 에서 차량 반복 하중 등에 따라 아스팔트 포장층이 한쪽으로 슬라이딩되는 현상을 막아주는 역할을 하게 된다.
실시예
상기 제1도막방수층(21), 현장제작 방수시트(22), 제2도막방수층(23), 방수층 보호재(31)를 차례로 적층시켜 시편을 제작하였다.
비교예
제1도막방수층(21), 지오 보강재, 제2도막방수층(23), 방수층 보호재(31)를 차례로 적층시켜 시편을 제작하였으며, 상기 지오 보강재는 단순히 제1도막방수층(12)과 제2도막방수층(14)을 일체화시키는 것으로서, 그리드 타입의 메쉬망을 말한다.
시험예
방수재에 대한 여러 물성 측정을 통상의 절차에 의하여 진행하였는 바, 그 결과는 아래의 표 1에 기재된 바와 같다.
위의 표 1에서 보듯이 비교예에 비하여 본 발명의 실시예가 인장강도 및 신장율, 인장 접착강도 등이 우수하여 방수층 계면에서의 슬라이딩이 발생하는 현상과, 물이 침투하여 방수재 및 그 위 아스팔트 포장층의 열화를 촉진시켜 아스팔트 포장층의 밀림 현상 및 균열에 따른 포트홀이 발생하는 현상 등을 방지할 수 있음을 알 수 있었다.
또한, 위의 표 1에서 보듯이 본 발명의 실시예도 염화이온 침투저항성이 우수하여, 물(산성비 및 제설용 염화칼슘이 포함됨)이 콘크리트 슬래브로 침투하여 철근 부식을 초래하는 현상을 보다 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 위의 표 1에서 보듯이 비교예에 비하여 본 발명의 실시예가 전단 접착강도 및 인장 전단강도 등에서 더 우수하여, 경질인 콘크리트 슬래브와 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 3중 방수층 간의 계면 박리가 방지될 수 있음을 알 수 있었다.
즉, 본 발명의 3중 복합식 방수층(20)을 구성하는 현장제작 방수시트(22)가 제1도막방수층(21) 및 제2도막방수층(23)과 견고하게 결합됨으로써, 경질인 콘크리트 슬래브와 반경질인 아스팔트 포장층 사이에 존재하는 3중 복합식 방수층 간에 계면 박리가 방지될 수 있고, 결국 콘크리트 슬래브(10)와 아스팔트 포장층(30)과의 계면 결합력을 극대화할 수 있음을 알 수 있었다.
한편, 현장제작 방수시트(22)와 제2도막방수층(23) 간의 접착성을 높이기 위해 접착제를 추가 도포할 수 있다.
이 접착제는 물 46중량부와 에틸 아크릴레이트 25중량부와, 부틸 아크릴레이트 18중량부와, 계면활성제 5중량부와, 첨가제 2중량부와, 과황산암모늄 2중량부와, 완충제 2중량부를 포함하여서 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성 성분, 수치 한정한 이유는 본 발명자가 수차례의 현장 시험 결과, 상기와 같은 조건에서 현저한 작용, 효과를 나타냈기 때문이다.
또한, 방수층 보호재(31) 상부에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 암포디글리시네이트와 솔비톨 에스테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 방수층 보호재(31)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 방수층 보호재(31)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 방수층 보호재(31)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 방수층 보호재(31)의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 0.1 몰 및 솔비톨 에스테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 현장제작 방수시트(22)는 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N이다.
인열강도가 길이 방향으로 75N 미만이거나 너비 방향으로 105N 미만일 경우, 방수시트(22)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(22)는 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N 정도가 바람직하다.
또한, 본 발명의 방수시트(22)는 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24~32N/mm이고, 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20~28N/mm이다.
방수시트(22)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(22)가 과도하게 늘어나게 되며, 방수시트(22) 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(22)가 과도하게 늘어나는 것이 방지되지만, 방수시트(22)의 두께가 불필요하게 두꺼워지며, 이에 따라 시공성, 운반성이 저하되고 제품의 가격이 크게 상승되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명의 방수시트(22)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(22)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%이다.
방수시트(22)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 시트(40)의 취약부위가 쉽게 찢어지는 등의 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명의 방수시트(22)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%가 가장 바람직하다.
또한, 부직포(22-1)는 인장강도 8.5kgf/㎠, 신장율 30~50%, 무게 200g의 부직포로 이루어질 수 있다.
이와 같이 부직포(22-1)의 인장강도, 신장율, 무게를 수치 한정하는 이유는 본 발명자가 다수의 시험결과, 상기 수치 한정 범위 내에서 최적의 효과를 얻을 수 있었기 때문이다.
그리고 콘크리트 슬래브(10)에는 대기 중의 미세먼지나 각종 매연에 함유되어 대기 중에 방사된 유기물로부터 구조물 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 구조물의 완성 후 시간이 지남에 따라 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. 이렇게 되면 구조물 표면을 세척하는 횟수가 감소되어 구조물의 유지 비용을 감소시키게 된다. 또한 상기 도장재 조성물은 기존 구조물 표면의 오염 방지용 도장재에 비해 부착력과 차폐성이 우수하기 때문에 철근 콘크리트 구조물을 염소 이온의 침투로부터 효과적으로 보호하고, 이를 통해 철근의 부식으로 인한 철근 콘크리트 구조물의 손상을 방지하게 된다. 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.
한편 본 발명에 따른 상기 도장재 조성물에는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 안료를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 안료는 도막에 색상을 구현하여 구조물의 외적 미관을 향상시키기 위해 상기 도장재 조성물에 함유하는 것이 바람직하다. 또한 상기 도장재 조성물에서 상기 안료는 도장재 조성물 100 중량부에 대하여 1.0-2.0 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 안료가 1.0 중량부 미만으로 포함되면 은폐력이 떨어져 구조물의 외적 미관이 저하되어 바람직하지 않으며, 상기 안료가 2.0 중량%를 초과하게 되면 도장재 조성물의 점도가 높아져 작업성이 불량해지므로 바람직하지 않다. 또한 상기 안료는 당업계에 안료로서 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 모두 포함될 수 있으며, 바람직하게는 유기안료 또는 무기안료일 수 있다. 또한 상기 유기안료는 아조계 또는 프탈로시아닌계인 것이 바람직하다. 또한 상기 무기안료는 티타늄계, 아연계, 구리계 및 크로뮴계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 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
11 : 접착층
20 : 3중 복합식 방수층
21 : 제1도막방수층
22 : 현장제작 방수시트
22-1 : 부직포
22-2 : 폴리머 개질 용융 아스팔트
23 : 제2도막방수층
30 : 아스팔트 포장층
31 : 방수층 보호재
11 : 접착층
20 : 3중 복합식 방수층
21 : 제1도막방수층
22 : 현장제작 방수시트
22-1 : 부직포
22-2 : 폴리머 개질 용융 아스팔트
23 : 제2도막방수층
30 : 아스팔트 포장층
31 : 방수층 보호재
Claims (4)
- 콘크리트 슬래브(10) 표면에 제1도막방수층(21)을 접착하기 위한 접착재를 도포하여 접착층(11)을 형성시키는 단계;
상기 접착층(11) 위에 콘크리트 슬래브로 우수 등이 침투하는 것을 방지하기 위한 제1도막방수층(21)을 일정 두께로 도포하는 단계;
교면 방수 시공 현장에서 부직포에 폴리머 개질 용융 아스팔트를 직접 함침시켜 제작한 현장제작 방수시트(22)를 상기 제1도막방수층(21) 위에 적층 부착하는 단계;
상기 현장제작 방수시트(22) 위에 제1도막방수층(21)과 동일한 재질로 된 제2도막방수층(23)을 도포하는 단계;
상기 제2도막방수층(23) 위에 방수층 보호재(31)를 깔아주는 단계; 및
상기 방수층 보호재(31) 위에 아스팔트 포장층(30)을 시공하는 단계;
를 포함하고,
상기 제1도막방수층(21), 현장제작 방수시트(22), 제2도막방수층(23)이 3중 복합식 방수층을 형성하도록 하고;
상기 부직포는 원료섬유인 폴리에스터를 합성수지 접착재에 적셔서 코팅한 후 건조 열처리하는 제1과정과, 합성수지 접착재가 코팅된 폴리에스터 섬유를 직포 공정을 거치지 않고 평행 또는 부정방향으로 배열하는 제2과정과, 배열 완료된 폴리에스터 섬유(합성수지 접착재가 코팅된 것)를 접착재로 결합하여 펠트 모양으로 만들어주는 제3과정을 통해 미리 제작 구비되며;
상기 현장제작 방수시트(22)는 교면 방수 시공 현장에서 부직포를 소정의 용기 내에 저장된 폴리머 개질 용융 아스팔트에 담근 후, 꺼내어 부직포를 짜내어줌으로써, 부직포의 상하면에 폴리머 개질 용융 아스팔트가 거의 묻어나지 않고, 부직포의 내부 공극층에만 폴리머 개질 용융 아스팔트가 채워지도록 제작되고;
상기 폴리머 개질 용융 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 60 중량%, SBS 고무 15~20 중량%, 폴리머 합성수지 5~10 중량%, 오일 10~15 중량%로 이루어진 아스팔트 컴파운드로 채택되며;
콘크리트 슬래브(10)로 우수 등이 침투하는 것을 방지하는 방수층은, 1~1.5mm 두께의 제1도막방수층(21)과 1.0~2.5mm 두께의 현장제작 방수시트(22)와, 1~1.5mm 두께의 제2도막방수층(23)을 포함하여 총 3.0~5.5mm 두께로 도포되고;
방수층 보호재(31)는 아스팔트 포장층을 포장할 때 제2도막방수층(23)의 밀림 및 찢김을 방지하는 동시에 아스팔트 포장시 약 130~160도 열에 의하여 녹으면서 아스팔트 포장층(30)과 제2도막방수층(23)을 일체로 접합시키는 것으로서, 폴리에스터(Polyester), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 중 선택된 어느 하나의 재질의 MAT 또는 부직포로 만들어지며;
현장제작 방수시트(22)와 제2도막방수층(23) 간의 접착성을 높이기 위해 접착제가 추가 도포되되, 상기 접착제는 물 46중량부와 에틸 아크릴레이트 25중량부와, 부틸 아크릴레이트 18중량부와, 계면활성제 5중량부와, 첨가제 2중량부와, 과황산암모늄 2중량부와, 완충제 2중량부를 포함하여서 이루어지고;
방수층 보호재(31) 상부에는 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있으며;
현장제작 방수시트(22)는 인열강도가 길이 방향으로 75~95N이고, 너비 방향으로 105~125N이며, 방수시트(22)는 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 길이 방향으로 24~32N/mm이고, 대기의 온도가 60℃일때 인장 강도가 너비 방향으로 20~28N/mm이며, 방수시트(22)는 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 길이 방향으로 30~34%이고, 대기의 온도가 -20℃일때 신장율이 너비 방향으로 44~48%이며;
콘크리트 슬래브(10)에는 슬래브보호층이 도포되되, 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 포함하는 것을 특징으로 하는 현장제작 방수시트를 이용한 3중 복합식 방수 공법. - 삭제
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2019
- 2019-07-31 KR KR1020190093045A patent/KR102149220B1/ko active IP Right Grant
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