KR102199817B1 - 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 단열방수패널 및 이를 이용한 단열방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 아크릴계 에멀젼 접착제 40 ~ 50 중량%와 셀룰로오스 50 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어진 접착바인더를 바탕면에 여러 군데 또는 전체적으로 접착시공하는 접착제 시공단계와; 상기 접착제 시공단계에서 시공된 접착바인더의 상부에 셀룰로오스 단열방수패널을 접착시공하는 패널시공단계와; 상기 패널시공단계에 의해 어느 하나의 셀룰로오스 단열방수패널과 인접시공되는 다른 하나의 셀룰로오스 단열방수패널 사이에 형성된 틈새인 조인트부위에 시멘트 40 ~ 50 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%와 물 10 ~ 20 중량%로 혼합반죽된 조인트 접합제를 충진한 후 접합건조시키는 조인트 시공단계와; 상기 조인트 시공단계가 완료되면, 셀룰로오스 단열방수패널의 상부면에 물왁스를 도포하여 표면이 코팅처리되게 하는 표면코팅단계를 포함한다.
따라서, 셀룰로오스 단열방수패널로 시공된 단열층이 습기 등은 흡수할 수 있게 하여 방수 및 단열성, 또는 방수, 단열성/결로방지 특성의 방수시공 또는 단열시공이 조화롭게 이루지게 하는 셀룰로오스 단열방수패널 및 이를 이용한 단열방수공법에 관한 것이다.

Description

셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법{Method using cellulose heat insulation and waterproof pannel}

본 발명은 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법에 관한 것으로, 특히, 셀룰로오스를 주재로 하는 단열방수패널을 제작하여 단열층 상부에 시공된 방수층이 결로현상에 의해 층간분리되는 현상을 방지하며, 바탕면에서 발생하는 습기 등은 흡수할 수 있게 하여 방수 및 단열성, 또는 방수, 단열성/결로방지 특성의 방수시공 또는 단열시공이 조화롭게 이루지게 하는 셀룰로오스 단열방수패널 및 이를 이용한 단열방수공법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축 구조물에 대한 방수공법으로서 시트방수는, 일반적으로 합성고무나 합성수지와 같은 합성 고분자계 또는 고무화 아스팔트 등을 주원료로 하여 보통 0.8 내지 3.0mm 두께의 일정 폭과 길이를 갖는 방수시트를 연달아 배치함으로써 방수 효과를 얻도록 하는 것으로서, 외부의 변화하는 기후조건에 잘 적응하며 현장에서 간편하게 시공될 수 있다는 장점을 갖는다.

그러나, 인접하는 방수시트들 사이의 틈에 결함이 있을 경우 누수, 침수와 같은 방수 성능의 하자는 물론 연결부가 들뜨거나 분리되는 등의 구조적 문제가 발생하여, 이들 문제의 해결이 시트방수의 품질을 결정하는 관건이 되었다.

초기에는 아스팔트 방수시트들 간의 이음부를 결합시키기 위하여, 이웃하는 양 아스팔트 시트의 이음부를 겹친 다음 토오치 램프 등을 사용하여 용융시켜 부착하는 방법이 사용되었다. 그러나, 이음부에 대한 토오치 램프의 과열 또는 불완전한 가열로 인하여 누수 발생의 원인이 되기도 하였으며, 단지 시트방수재의 자기접착만으로 프라이머가 도포된 하부와 접착됨으로써 콘크리트면과 방수층 간의 들뜸 현상이 발생하여 차후 하자 발생시 누수 부위를 찾기가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

따라서 시트들 사이의 틈에 도막 방수재를 제공한다거나, 시트로부터 일체 결합된 이음부를 형성하여 이웃하는 시트와의 사이를 연결하도록 하여 결합력을 견고히 하는 방법 등이 시도되었다.

도막방수는 합성고무나 합성수지 및 경화제를 혼합하여 바닥층에 밀착 도포함으로써 형성된 도막을 통해 방수 효과를 얻도록 하는 것으로, 첫격 저항성 및 마모 저항성은 우수하고 상기의 시트방수에서와 같이 시트들의 연결부 처리로 인한 하자 발생의 문제는 없지만, 외부 진동에 대한 흡수성이 미약하고 들뜸 현상이 일어날 수 있다는 문제가 있었다.

한편, 최근에는 건물의 단열성을 확보하여 에너지를 절감하고자 하는 노력의 일환으로 구조물에도 단열부재를 설치하여 단열층을 형성한 후 단열층의 표면에 방수재를 도포하여 건물의 단열 및 방수를 동시에 수행하는 공법이 제안되어 실시되고는 있으나, 공정이 매우 복잡하고, 효과가 기대에 미치지 못하여 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정이다.

특히, 단열과 방수를 병행 시공하더라도, 건물과 외부환경 및 온도차에 의한 결로현상을 예방하는 것이 쉽지 않으므로, 이 결로현상에 의하여 누수가 발생하고, 방수층 또는 단열층이 들뜨거나 곰팡이가 발생하는 등의 문제점 때문에 큰 실효를 거두지 못하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히, 방수시공을 하기 전, 단열시공을 함에 있어서, 친환경적인 단열패널을 제작하여 단열시공을 하게 하면서, 단열패널이 결로현상을 억제하여 방수층의 들뜸현상을 방지하고, 셀룰로오스를 주재로 하는 단열방수패널을 제작하여 단열층 상부에 시공된 방수층이 결로현상에 의해 층간분리되는 현상을 방지하며, 단열방수패널은, 표면적으로는 방수효과를 가지게 하고, 건물의 바탕면에서 발생하는 습기 등은 흡수할 수 있게 하여 방수 및 단열성, 또는 방수, 단열성/결로방지 특성의 방수시공 또는 단열시공이 조화롭게 이루지게 하는 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 아크릴계 에멀젼 접착제 40 ~ 50 중량%와 셀룰로오스 50 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어진 접착바인더(114)를 바탕면(100)에 여러 군데 또는 전체적으로 접착시공하는 접착제 시공단계와; 상기 접착제 시공단계에서 시공된 접착바인더(114)의 상부에 셀롤로오스 75 ~ 80 중량%와, 아크릴계 에멀젼 접착제 4 ~ 9 중량%와, 방수액 15 ~ 20 중량%를 교반기에 첨가하고 500 ~ 800 rpm으로 1시간 동안 교반하여 성형틀에 주입한 후 고압압축하여 상온에서 건조성형된 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 접착시공하는 패널시공단계와; 상기 패널시공단계에 의해 어느 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110)과 인접시공되는 다른 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110) 사이에 형성된 틈새인 조인트(112)부위에 시멘트 40 ~ 50 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%와 물 10 ~ 20 중량%로 혼합반죽된 조인트 접합제(116)를 충진한 후 접합건조시키는 조인트 시공단계와; 상기 조인트 시공단계가 완료되면, 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면에 물왁스를 도포하여 표면이 코팅처리되게 하는 표면코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법에 의해서도 달성된다.

그리고, 상기 표면코팅단계가 완료된 적어도 하나 이상의 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면 전체에 방수시트(118)를 접착시공 또는 절연시공하거나 도막방수재를 도포하는 표면방수시공단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 아크릴계 에멀젼 접착제는, 아크릴계 폴리머, 아크릴산, 구형의 세라믹 복합체, 탄산칼슘, 이산화티탄(titanium dioxide), 규사, 물 및 아크릴 수지로 이루어진다.

본 발명에 따른 셀룰로오스를 주재로 하여 제작된 단열방수패널은, 건축물 등 시공 면에 방수 기능과 단열 기능을 모두 확보할 수 있게 하며, 건축물 등 시공면에 대한 단열 시공만으로도, 방수 시공의 효과를 얻을 수 있으며, 이 단열 시공 후 시트방수 또는 도막방수를 더하여 보다 완벽한 단열 시공과 방수 시공을 수행할 수 있게 된다.

또한, 건축물 등 시공 면에 시공된 셀룰로오스 단열패널은 열이나 충격 등 외부 조건에 의하여 변형 및 훼손이 잘 방지될 수 있으며, 단열· 방수층이 이중으로 시공됨으로써, 방수, 단열, 보온 등의 효과가 매우 뛰어나며 내구성도 향상된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법의 시공상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법에 의한 단면과 그 상부에 시트방수가 시공된 상태의 단면구조를 도시한 도면.

본 발명에 따른 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법을 첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법에 사용되는 셀룰로오스 단열방수패널(110)은, 셀롤로오스 75 ~ 80 중량%와, 아크릴계 에멀젼 접착제 4 ~ 9 중량%와, 방수액 15 ~ 20 중량%를 교반기에 첨가하고 500 ~ 800 rpm으로 1시간 동안 교반하여 성형틀에 주입한 후 고압압축하여 상온에서 건조성형된다.

상기한 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 성형하기 위하여 첨가되는 셀룰로오스는 자연계에 가장 많이 존재하는 유기화합물로 섬유소라고도 하며, 식물 세포벽의 기본구조이며, 모든 식물성 물질의 30% 이상을 차지하는 것이다.

목재를 처리하여 얻는 펄프의 주성분으로 종이, 화학 섬유의 원료로서, 독특한 구조적 특성을 가지는 체인 모양의 생체고분자이며, 장력이 아주 강하고, 여러 가지 방식으로 화학적인 변형이 가능해서 구조적인 결합력 강화를 위하여 첨가되는 것으로, 인장강도나 인장탄성계수와 같은 고분자의 기계적 강도 등을 크게 개선시키고, 산소투과도가 낮고 기계적 성질이 우수하며, 재료들간의 연결고리를 형성시킴으로써 소성 변형에 의한 수축균열을 방지해 주는 역할을 한다.

상기 셀룰로오스는 본 발명 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 조성하는 조성물의 전체 100 중량%에 대하여 75 ~ 80 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 70 중량% 미만 첨가 시 재료들간의 연결고리에 의한 수축균열을 방지해주는 효과가 미미할 뿐만 아니라 단열성능이 저하되고, 80 중량%를 초과 첨가 시 성형틀 주입작업이 원활하지 못하여 성형가공이 원활하지 못하고, 경제성이 떨어진다.

상기한 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 성형하기 위하여 첨가되는 아크릴계 에멀젼 접착제는, 셀룰로오스의 결속력과 결합력을 증대시키기 위하여 첨가되는 것으로서, 전체 100 중량%에 대하여 4 ~ 9 중량%가 적합하며, 4 중량% 미만 첨가 시 접착력이 약화되어 강력한 결속력과 결합력을 얻을 수 없으며, 9 중량% 초과 첨가 시 후술하게 될 방수액이 셀룰로오스에 전체적으로 분산되어 분포되는 것을 저해하여 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 방수성능을 저하시킨다.

상기한 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 성형하기 위하여 첨가되는 방수액은 섬유재인 셀룰로오스에 방수성능을 부여하여 시공면(100)의 결로현상에 의해 발생하는 수분 또는 물의 흡수성을 차단하기 위한 것으로서, 전체 100 중량%에 대하여 방수액 15 ~ 20 중량%를 첨가하는 것이 바람직하며, 15 중량% 미만 첨가 시 셀룰로오스 ㄷ단열방수패널의 전체적인 방수성능이 저하되며, 20 중량% 초과 첨가 시 방수성능은 크게 높아지지는 않으나, 후술하게 될 성형틀에 주입한 후 고압으로 압축한 후 건조시킬 때 부피의 손실률이 증가하여 적정한 두께확보 및 성형이 원활하지 못한 단점이 발생한다.

상기한 바와 같이 셀룰로오스, 아크릴계 에멀젼 접착제, 방수액을 교반기에 모두 첨가한 후, 500 ~ 800 rpm으로 1시간 동안 교반하여 고르게 혼합반죽되게 한 후, 이 혼합반죽된 혼합물을 성형틀에 주입한 후 고압으로 압축하여 상온에서 건조시킴으로써, 셀룰로오스 단열방수패널(110)이 성형되는 것이다.

여기서, 상기 아크릴계 에멀젼 접착제는, 아크릴계 폴리머, 아크릴산, 구형의 세라믹 복합체, 탄산칼슘, 이산화티탄(titanium dioxide), 규사, 물 및 아크릴 수지로 이루어진다.

한편, 상기한 바와 같이 성형제조된 셀룰로오스 단열방수패널(110)은, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 이용한 단열방수공법에 의하여 시공된다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 이용한 단열방수공법은, 도 1에 도시된 바와 같이 바탕면(100)에 접착바인더(114)를 여러 군데 또는 전체적으로 접착시공하는 접착제 시공단계를 수행한다.

이때, 상기한 접착바인더(114)는, 아크릴계 폴리머, 아크릴산, 구형의 세라믹 복합체, 탄산칼슘, 이산화티탄(titanium dioxide), 규사, 물 및 아크릴 수지로 이루어진 아크릴계 에멀젼 접착제 40 ~ 50 중량%와 셀룰로오스 50 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어진 것으로서, 셀룰로오스 단열방수패널(110)과 그 성분을 동일하게 유지하게 하여 접착력과 일체성을 확보하기 위하여 셀룰로오스 단열방수패널(110)에 첨가되는 첨가물과 동일한 성분으로 조성된다.

여기서, 상기 접착바인더(114)는 도배 시 사용되는 풀죽과 같이 셀룰로오스와 아크릴계 에멀젼 접착제가 혼합반죽된 것으로서, 시공면(100) 전체에 고르게 펼쳐지게 도포할 수도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 여러 군데 나누어서 분포되게 할 수도 있는 것으로, 이는 작업환경과 시공자의 선택에 따라 다양하게 채택변경할 수 있다.

상기한 바와 같이 접착제 시공단계가 수행되어 접착제가 시공면(100)에 접착시공되면, 시공된 접착바인더(114)의 상부에 도 1에 도시된 바와 같이 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 접착시공하는 패널시공단계를 수행한다.

이때, 상기 접착바인더(114)에 접착시공되는 셀룰로오스 단열방수패널(110)은 인접하여 또 다른 셀룰로오스 단열방수패널(110)이 접착시공됨으로써, 시공면적에는 다수 개의 셀룰로오스 단열방수패널(110)이 연계시공된다.

여기서, 상기 셀룰로오스 단열방수패널(110)과 인접한 또 다른 셀룰로오스 단열방수패널(110)사이에는 필연적으로 틈새가 발생할 수밖에 없는데, 이와 같이 어느 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110)과 인접시공되는 다른 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110) 사이에 형성된 틈새인 조인트(112)부위에는 틈새를 메꿔주면서 셀룰로오스 단열방수패널(110)끼리 접합되게 하는 조인트 접합제(116)를 충진하여 접합건조되게 하는 조인트 시공단계를 실시함으로써, 셀룰로오스 단열방수패널(110)들간의 조인트(112)부위가 밀실하게 접합되게 할 수 있다.

상기한 조인트 접합제(116)는, 시멘트 40 ~ 50 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%와 물 10 ~ 20 중량%가 혼합반죽된 것으로서, 조인트 접합제(116)로서도 단열성능이 확보될 수 있도록 함과 동시에 셀룰로오스 단열방수패널(110)과의 일체성, 결합력이 강화될 수 있도록 시멘트에 셀룰로오스를 첨가하되, 셀룰로오스 단열방수패널(110)들의 접합력이 보장될 수 있도록 시멘트를 전체 100 중량%에 대하여 40 ~ 50 중량%를 첨가하여 조인트 접합제(116)의 주재료가 될 수 있게 한다.

여기서, 조인트 접합제(116)의 주재료가 시멘트일 경우, 건조과정에서 물이 증발하여 공극이 발생할 때, 이 공극에는 셀룰로오스가 충진되면서 시멘트와 접착될 수 있도록 물 10 ~ 20 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%가 혼합된 상태에서 시멘트와 반죽될 수 있도록 함으로써, 시멘트의 공극이 셀룰로오스로 채워질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 조인트 접합제(116) 100 중량%에 대하여 물 10 ~ 20 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%를 첨가하는 것이 시멘트의 공극에 셀룰로오스의 충진효과가 극대화되며, 물이 10 중량% 미만 첨가 시 시멘트와의 반죽 점도가 높아 셀룰로오스의 공극침투가 원활하지 않으며, 물이 20 중량% 초과 첨가될 경우 시멘트 반죽 시 점도가 너무 낮아 조인트(112)부위에서 흘러내리는 현상이 발생하므로 작업성이 좋지 못하다.

상기 아크릴계 에멀젼 접착제는 10 ~ 20 중량%가 바람직하며, 10 중량% 미만 첨가 시 셀룰로오스를 시멘트의 공극에 접착되게 하는 접착력이 떨어지며, 20 중량% 초과 첨가 시 접착력은 첨가량에 비해 크게 향상되지 않으므로, 제비용만 증가하게 된다.

여기서, 상기 아크릴계 에멀젼 접착제는, 아크릴계 폴리머, 아크릴산, 구형의 세라믹 복합체, 탄산칼슘, 이산화티탄(titanium dioxide), 규사, 물 및 아크릴 수지로 이루어진다.

상기 셀룰로오스는 조인트 접합제(116)의 주재료인 시멘트의 공극에 충진되어야 하므로, 시멘트 40 ~ 50 중량%에 대하여 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%가 적당하다.

셀룰로오스가 20 중량% 미만 첨가 시 충분하게 공극에 침투하여 단열성을 확보하기 어렵고, 30 중량% 초과 첨가 시 시멘트에 의한 접합력을 저해하여 전체적으로 접합력을 떨어뜨리므로 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 조인트(112)부위의 접합력을 떨어뜨린다.

상기한 바와 같이 조인트 시공단계가 완료되면, 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면에는 통상적으로 활용되는 물왁스를 도포하여 표면이 코팅처리되게 하는 표면코팅단계를 실시함으로써, 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 표면으로 물이 침투되지 않게 함으로써, 최종적으로 방수성능을 보강하여 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 이용한 단열방수공법이 완성된다.

여기서, 상기 표면코팅단계가 완료된 적어도 하나 이상의 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면 전체에는 도 2에 도시된 바와 같이 방수시트(118)를 접착시공하거나 또는 절연시공하거나 도막방수재를 도포하는 표면방수시공단계를 더 포함할 수 있으며, 이때, 시트방수나 도막방수는 통상적인 시트방수공법과 도막방수공법을 채택하여 시공하는 것이 바람직하다.

100 : 바탕면, 시공면
110 : 셀룰로오스 단열방수패널
112 : 조인트 114 : 접착바인더
116 : 조인트 접합제 118 : 방수시트

Claims (3)

1. 아크릴계 에멀젼 접착제 40 ~ 50 중량%와 셀룰로오스 50 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어진 접착바인더(114)를 바탕면(100)에 여러 군데 또는 전체적으로 접착시공하는 접착제 시공단계와;
   상기 접착제 시공단계에서 시공된 접착바인더(114)의 상부에 셀롤로오스 75 ~ 80 중량%와, 아크릴계 에멀젼 접착제 4 ~ 9 중량%와, 방수액 15 ~ 20 중량%를 교반기에 첨가하고 500 ~ 800 rpm으로 1시간 동안 교반하여 성형틀에 주입한 후 고압압축하여 상온에서 건조성형된 셀룰로오스 단열방수패널(110)을 접착시공하는 패널시공단계와;
   상기 패널시공단계에 의해 어느 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110)과 인접시공되는 다른 하나의 셀룰로오스 단열방수패널(110) 사이에 형성된 틈새인 조인트(112)부위에 시멘트 40 ~ 50 중량%와 아크릴계 에멀젼 접착제 10 ~ 20 중량%와 셀룰로오스 20 ~ 30 중량%와 물 10 ~ 20 중량%로 혼합반죽된 조인트 접합제(116)를 충진한 후 접합건조시키는 조인트 시공단계와;
   상기 조인트 시공단계가 완료되면, 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면에 물왁스를 도포하여 표면이 코팅처리되게 하는 표면코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 표면코팅단계가 완료된 적어도 하나 이상의 셀룰로오스 단열방수패널(110)의 상부면 전체에 방수시트(118)를 접착시공 또는 절연시공하거나 도막방수재를 도포하는 표면방수시공단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 아크릴계 에멀젼 접착제는,
   아크릴계 폴리머, 아크릴산, 구형의 세라믹 복합체, 탄산칼슘, 이산화티탄(titanium dioxide), 규사, 물 및 아크릴 수지로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰로오스 단열방수패널을 이용한 단열방수공법.

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