KR102335434B1 - 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법 - Google Patents
친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 초속경 무기질 결합제와 유기질 아크릴 수지를 일정 비율로 혼합하여 친환경 초속경 유.무기질계 탄성 도막방수재를 형성하는 방수층과 이를 활용한 방수시공방법에 관한 것이다. 친환경 초속경 무기질 분체는 양생시간 조절이 가능한 무기질 바인더인 저발열 초속경 시멘트 30~35중량%, 슬래그 미분말 40~45중량%, 실리카 퓸 5~10중량%, 폴리카르본산 유동화제 0.5~5.0중량%, 소포제 0.1~2.5중량%, 분산제 0.1~6.0중량%, 및 발수재 0.2~3.0중량%를 포함하고, 액상은 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%를 교반기로 혼합하여 이루어진다. 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재는 초속경 무기질 분체 100중량%와 위의 액상혼합물을 85~90중량%를 충분이 혼합하여 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재를 콘크리트 시공면에 도포하여 방수층을 형성한다. 또한, 상기 양생시간 조절이 가능한 저발열 초속경시멘트는 고로수쇄슬래그 미분말 2~40중량%와, 보통포틀랜드 시멘트 10~30중량%와, 칼슘설포알루미네이트계 클링커 15~40중량%와, 칼슘알루미네이트계 클링커 2~10중량%와, 무수석고 10~30 중량%와, 소석회 2~5 중량%와, 첨가제 2~5 중량%로 이루어진다.
Description
본 발명은 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 더욱 상세하게, 특허 제10-1099074호인 양생시간 조절이 가능한초속경시멘트를 사용하여 빠른 경화특성을 발현하며, 제철소 부산물인 고로 슬래그 미분말을 40% 이상 사용하여 장기 강도가 매우 높고, 잠재수경성에 의한 장기강도의 증진에 의해 내구년한이 연장되며, 통기성을 지닌 치밀질의 방수층을 확보함으로서 들뜸이나 부풀음등의 하자를 방지하고, 신축성이 우수한 아크릴계 폴리머 수지를 혼합 사용하여 저온에서도 신축율이 발현하도록 함으로써 사계절이 뚜렷한 국내의 기후환경에 노출된 콘크리트 바탕균열의 열적 거동을 극복하는 방수층을 확보할 수 있도록 한, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법에 관한 것이다.
종래의 기술인 무기질계 탄성도막 방수재는 지촉건조시간이 늦고, 경화시간이 24시간 이상으로 교량 등의 긴급공사를 요하는 도막방수 시공에 있어서 24시간 동안 교통을 차단하고 공사를 해야 하는 단점이 있어서 교통이 빈번한 교량의 방수공사에는 적용이 매우 난망한 공법이었다.
근래에는 대부분의 도로가 매우 혼잡하고 교통이 빈번하여 교량의 방수공사는 빠른 교통개방을 필요로 한다.
고로 슬래그 미분말은 고로(Blast Furnace)에서 선철을 제조하는 공정에서 부산물로 발생되는 고온의 용융상태인 슬래그에 물을 분사하여 급냉시킨 고로수쇄슬래그(Granulated Blast Furnace slag. GBFS)를 미세한 분말의 형태로 분쇄한 것을 일컫는다.
고로수쇄슬래그는 SiO2, Al2O3 CaO, MgO의 4가지 성분이 95 ~ 99% 정도 함유되어 있기 때문에 시멘트와 거의 유사한 화학 성분을 지니면서도 장기 강도가 매우 높고 잠재수경성에 의한 장기강도 증진에 따라 특수 시멘트 및 콘크리트 구조물의 수명이 길어진다는 장점이 있다.
고로슬래그 미분말은 유연탄 연소시 발생하는 이산화탄소를 줄이고 시멘트 제조에 필요한 천연석회석 자원과 막대한 전력에너지 소비를 감소시킬 수 있어 매우 친환경적이며, 환경 측면에서 매우 경제적이다.
본 발명의 목적은 특허 제10-1099074호의 양생시간 조절이 가능한 초속경시멘트를 사용하여 빠른 경화특성을 발현하며, 지촉건조시간과 경화시간을 획기적으로 단축시키고, 슬래그 미분말을 40% 이상 사용하여 재활용 원료의 자원화 측면에서 친환경 제품이며, 수경성 재료에서 장기 강도가 매우 높고, 실리카질 수경성 재료를 다량으로 함유하여 잠재 수경성에 의한 장기강도 증진에 의해 내구년한이 길고, 내구성이 우수하며 통기성을 지닌 치밀질의 방수층을 확보할 수 있는, 친환경 초속경 유,무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재는,
분체와 액상을 포함하며,
상기 분체는, 무기질 바인더인 저발열 초속경 시멘트 30~35중량%, 슬래그 미분말 40~45중량%, 실리카 퓸 5~10중량%, 폴리카르본산 유동화제 0.5~5.0중량%, 소포제 0.1~2.5중량%, 분산제 0.1~6.0중량%, 및 발수재 0.2~3.0중량%를 포함하고, 상기 액상은 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%를 포함한다.
상기 저발열 초속경 시멘트는 분말상태의 무기계 혼화재인 고로수쇄슬래그 미분말 2~40중량%, 보통포틀랜드 시멘트 10~30중량%, 칼슘설포알루미네이트계 클링커 15~40중량%, 칼슘알루미네이트계 클링커 2~10중량%, 무수석고 10~30중량%, 소석회 2~5중량%, 첨가제 2~5중량%로 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막방수재를 활용한 탄성도막 방수시공방법은,
콘크리트 바탕면의 수평 상태 및 구배를 고려하여 탄성도막의 두께와 소요되는 방수재의 량을 산출하는 시공 설계 단계;
상기 콘크리트 바탕면의 열화된 부분을 제거하고, 부식된 철근은 녹을 쇠솔로 제거하고 방청제를 이용하여 방청처리한 후, 특허 제 10-0578385인 세피오라이트를 이용한 콘크리트 보수 및 보강 폴리머 몰탈로 평탄하게 단면복구하거나 또는 표면이 약하고 거칠 경우는 바탕조정재를 1차로 도포 혹은 견출작업을 실시하여 표면을 강화시키는 단계;
친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤러 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 1차 도포하는 단계;
상기 1차로 도포된 친환경 초속경 탄성도막 방수층이 지촉건조된 후, 친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤러 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 2차 도포하는 단계;
상기 2차로 도포된 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 코팅재를 이용하여 표면 보호층을 형성하는 방수재 시공 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 특허 제10-1099074인 양생시간 조절이 가능한 저발열 초속경 시멘트를 무기바인더로 사용하여 지촉건조시간과 경화시간을 획기적으로 단축시키고, 슬래그 미분말을 40중량% 이상을 사용하여 수경성 재료에서 장기 강도가 매우 높으며, 잠재수경성에 의한 장기강도 증진에 의해 내구년한이 길고, 내구성이 우수하고 통기성을 지닌 치밀질의 방수층 확보가 가능한 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재로써, 기존 공법과 다르게 지촉건조속도와 경화속도가 빠름으로서 공사기간을 획기적으로 단축시킨 새로운 공법이며, 초미세 충진제인 실리카흄을 복합 사용하여 수밀성과 내구성을 향상시켰고, 탄성신률이 우수한 아크릴계 수지와 초속경 무기질계 분말을 적정배합으로 적용하여 인장강도와 신축성을 부여하고 탄성 도막의 내구성을 향상시켰다.
또한, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 분체에 실리카 퓸을 포함하므로 분체와 액상을 혼합하여 도포한 후 건조하여 초속경 무기질 탄성도막을 형성할 때, 실리카 퓸의 원형에 의하여 치밀한 침투성, 작업성, 내구성 및 수밀성에서 우수한 성능을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 시공 구조체의 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 방수시공방법을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 방수시공방법을 도시한 흐름도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
발명의 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재는 슬래그미분말이 40중량% 이상으로 구성되고, 특허 제10-1099074인 저발열 초속경 시멘트, 실리카 퓸 , 폴리카르본산 유동화제, 소포제 , 분산제 및 발수재로 구성된다.
본 발명은 도막 두께를 형성하는 분체와, 상기 분체에 유동성을 부여하며 분체와 함께 도막 두께를 형성하는 액상을 포함한다.
분체와 액상은 현장에서 배합 후 사용된다. 일례로써, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재에서, 분체에 대한 액상의 중량비는 100 대 85~90일 수 있다.
분체에 대한 액상의 중량비가 100 대 85 미만인 경우, 액상의 주요 성분인 아크릴 수지의 함량미달로 인하여 방수성능, 탄성률(신장률) 및 부착력 등이 현저히 감소하여, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재는 고유의 물성을 상실할 수 있다.
분체에 대한 액상의 중량비가 100 대 90 이상인 경우, 상대적으로 액상의 함량이 증가함으로써 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 인장강도가 저하되고, 시공시 1회 도막의 적절한 두께 확보가 어려우며, 또한, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 내구성을 저하하는 요인이 되며, 지촉 건조시 액상의 과다로 인해 잔갈림성이 발생할 수 있다.
분체에 대한 액상의 중량비가 100 대 85~90인 경우, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 방수성(흡수량, 내투수성)이 확보되고, 콘크리트 하지 균열에 대한 저항성을 갖는 특성인 신장률이 일정하게 확보되며, 시공시 부착력이 우수하며, 지촉건조시 잔갈림성에 대한 저항성이 우수하고, 습기투과성과 내투수성의 물성이 확보될 수 있다.
분체는, 저발열 초속경 시멘트 30~35중량%, 슬래그 미분말 40~45중량%, 실리카 퓸 5~10중량%, 폴리카르본산 유동화제 0.5~5.0중량%, 소포제 0.1~2.5중량%, 분산제 0.1~6.0중량%, 및 발수재 0.2~3.0중량%를 포함한다.
액상은 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%를 포함한다.
상기 특허 제10-1099074인 저발열 초속경 시멘트는, 분말상태의 무기계 혼화재인 고로수쇄슬래그 미분말 2~40중량%, 보통포틀랜드 시멘트 10~30중량%, 칼슘설포알루미네이트계 클링커 15~40중량%, 칼슘알루미네이트계 클링커 2~10중량%, 무수석고 10~30중량%, 소석회 2~5중량%, 첨가제 2~5중량%로 이루어진다.
방수재의 분체에서, 저발열 초속경 시멘트는 저발열 초속경 시멘트 고유의 물성인 바인더로서 지촉건조속도를 빠르게 하고 초속경 성능을 발휘하여 공사기간을 단축시키며 유기계 재료가 안고 있는 단점을 보완하여 내구성을 강화하고, 콘크리트와의 일체화를 위한 부착력을 향상시킬 수 있다.
저발열 초속경 시멘트가 30중량% 미만인 경우, 초기 지촉건조 속도가 늦고 초기 경화속도가 지연되어 초속경 탄성도막 방수층을 얻기 위한 시간이 늦어져서 방수공사의 공사기간이 길어짐으로서 본 공법의 특성인 초속경 성능의 바인더로서의 경화특성(부착강도, 내구성)의 발현이 어렵고, 유기계 바인더와의 결합력이 저하되어 방수성능의 물성 발현이 어려워진다.
저발열 초속경 시멘트가 35중량% 초과인 경우, 저발열 초속경 시멘트의 함량이 높으면 지촉건조 속도와 초결시간이 단축되어 시공시에 작업가능시간의 확보가 어렵고, 롤러 또는 붓 등의 작업 도구에 달라붙는 양이 많을뿐만 아니라, 지나치게 빨리 굳어서 시공이 어려워진다.
저발열 초속경 시멘트가 30~35중량%인 경우, 저발열 초속경 시멘트의 함량을 적정하게 사용하므로 저발열 초속경 시멘트 바인더로서의 경화특성(부착 강도, 내구성)의 발현이 우수하고, 유기계 바인더와의 결합력이 향상되어 방수성능의 물성이 발현된다.
슬래그 미분말은 충진제로서 재료의 수밀성을 향상시키기 위하여 40~45중량%가 적합하다. 고로(Blast Furnace)에서 선철을 제조하는 공정에서 부산물로 발생되는 고온의 용융상태인 슬래그에 물을 분사하여 급냉시킨 고로수쇄슬래그(Granulated Blast Furnace slag. GBFS)를 미세한 분말의 형태로 분쇄한 것을 고로슬래그 미분말이라고 하며, 이 고로쇄슬래그는 SiO2, Al2O3 CaO, MgO의 4가지 성분이 95 ~ 99%정도 함유되어 있기 때문에 시멘트와 거의 유사한 화학 성분을 지니고 있으면서도 장기 강도가 매우 높고, 잠재 수경성에 의한 장기강도 증진에 의해 탄성도막방수재의 수명이 길어진다는 장점이 있다.
고로슬래그 미분말은 유연탄 연소시 발생하는 이산화탄소를 줄이고 시멘트 제조에 필요한 천연석회석 자원과 막대한 전력에너지 소비를 감소시킬 수 있어 사회 환경 측면에서 매우 경제적이고, 슬래그 미분말을 40중량% 이상 사용함으로서 자원재활용 측면에서 친환경 초속경 방수재 및 이를 활용한 친환경 초속경 탄성도막 방수공법을 완성할 수 있었다.
슬래그 미분말의 함량이 40중량% 이하이면 점성이 가해져서 시공시에 붓 또는 롤러 등에 달라붙는 양이 많아지고, 리바운드가 증가하여 환경오염의 원인이 되기도 하며, 슬래그 미분말의 함량이 45% 이상이면 수경성 재료의 C2S나 C3S의 성분이 증가하고, 미경화성분인 SiO2 함량이 증가하여 경화시간이 지연됨으로서 초속경 특성을 발현시키지 못하게 하는 역할을 하므로 슬래그 미분말의 함량은 40% ~ 45중량%가 적합하다.
실리카 퓸은 미세분말로 저발열 초속경 시멘트와 결합하여 치밀질의 수화생성물을 현성하여 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막방수재의 내구성과 부착력 및 내화학성을 향상시키는 재료로서 5~10중량%가 적합하다.
실리카 퓸이 5중량% 미만이면, 내구성과 부착력 및 내화학성의 특성 발현이 현저히 저하되고, 10중량%를 초과하면 작업성이 부족하고 시공시 평활도의 확보가 어렵다. 실리카 퓸은 반압축(semi-densified)되어 450~550Kg/m3의 부피 비중을 가지며, 비 압축 제품에 비하여 유동성을 가지고, 압축 제품에 비하여 우수한 분산성을 가진다.
실리카 퓸은 페로실리콘이나 금속 실리콘의 제조 시 발생되는 부산물로써, 평균 입경이 0.5㎛의 매우 미세한 SiO2 미립자이다.
SiO2 미립자로 반압축 실리카 퓸을 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막방수재의 분체에 첨가하면, SiO2 미립자는 분체의 재료 입자들 사이에 충진되어, 치밀한 침투성을 발현한다. SiO2 미립자는 분체의 재료 입자들 사이의 볼 베어링 효과에 의하여 작업성을 향상시킨다.
또한, SiO2 미립자는 저발열 초속경 시멘트 혼합시, 포졸란 반응에 의한 장기 내구성 및 수밀성 향상 등의 작용에 의하여, 규산질계 침투성 도막방수재의 강도 증진, 유동성의 개선, 내구성의 향상, 및 부착 성능 등에서 탁월한 효과를 가진다.
폴리카르본산 유동화제는 분말과 액상의 혼합을 원활하게 하며, 재료의 평활도를 확보하기 위하여 0.5~5.0중량%가 적합하다.
소포제는 분말과 액상의 혼합시 기포발생을 최소화하여 시공 후 표면에 발생하는 핀홀을 방지하기 위하여 0.1~2.5중량%가 적합하다.
분산제는 분말과 액상의 혼합도를 높이기 위하여 0.1~6.0중량%가 적합하다. 실리콘 발수재는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막방수재의 방수성능(흡수량, 내투수성)을 발현시키기 위하여 사용하며 0.2~3.0중량%가 적합하다.
액상은 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%를 포함한다. 아크릴수지 공중합체는 내수성과 접착력이 우수하고 속경성을 가진 공중합체로 콘크리트 구조체와의 접착력과 내수성을 향상시키게 된다.
방수재의 액상에서 아크릴 수지는 에멀젼 필름을 형성하여 고유의 방수성능을 발현하는 핵심적인 재료이며, 재료의 탄성(신장률)을 나타내는 역할과 부착력을 강화하고, 내화학성(내알카리성)을 발현시킨다.
아크릴 수지가 45중량% 미만인 경우, 재료의 탄성(신장률)이 저하되어 콘크리트 하지 균열에 대한 적응력이 떨어지고, 부착력과 내화학성이 저하된다. 아크릴 수지가 80중량% 초과인 경우, 인장강도가 저하되어 내구성이 약하며, 시공시 1회 도막 두께의 확보가 어려워 시공 횟수가 늘어나므로 공사 기간이 연장된다.
아크릴 수지가 45~50중량%인 경우, 아크릴수지의 함량이 적절하여, 재료의 탄성(신장률)과 부착력이 강화되고, 내화학성(내알카리성)이 발현되며, 또한, 시공시 도막두께를 일정하게 확보하여 작업성이 확보될 수 있다.
분산성 수지는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막방수재의 시공시 작업성을 좋게 하며, 평활도를 높이는 역할과 분말과 액상의 혼합시 기포의 발생을 최소화시키며, 혼합시간을 단축하여 분말의 덩어리짐 현상을 방지한다. 이를 위하여 45~50중량%가 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 시공 구조체의 구조도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 시공 구조체는 콘크리트 바탕면(10), 프라이머층(20), 1차 도막 방수층(30), 2차 도막 방수층(40), 코팅막(50)이 아래에서 위로 순차적으로 형성된다.
본 발명의 구조체는 콘크리트 바탕면의 열화된 부분을 제거하고, 부식된 철근은 녹을 쇠솔로 제거하고 방청제를 이용하여 방청처리한 후, 특허 제 10-0578385인 세피오라이트를 이용한 콘크리트 보수 및 보강 폴리머 몰탈로 평탄하게 단면복구하는 단계;
또는, 표면이 약하고 거칠 경우는 바탕조정재를 1차로 도포 혹은 견출작업을 실시하여 표면을 강화시키는 단계;
친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤라 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 1차 도포하는 단계;
상기 1차로 도포된 친환경 초속경 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤라 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 2차 도포하는 단계;
상기 2차로 도포된 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 코팅재를 이용하여 표면 보호층을 형성하는 방수재 시공 단계를 포함하여 제조된다.
상기 특허 제 10-0578385인 세피오라이트를 이용한 콘크리트 보수 및 보강 폴리머 몰탈은 시멘트 35~55중량%, 규사 45~596중량%, 알루미나시멘트 2~7중량%, 무수석고 2~6중량%, 세피오라이트 01~3중량%, EVA수분산성 분말수지 1~3중량%, 소포제 01~2중량%, 폴리프로필렌 섬유 01~2중량% 및 나프탈렌계 유동화제 01~3중량%를 균일 혼합하여 생성된다.
또한, 시멘트 32~55중량%, 규사 45~596중량%, 알루미나시멘트 2~7중량%, 무수석고 2~6중량%, 세피오라이트 01~3중량%, 소포제 01~2중량%, 폴리프로필렌 섬유 01~2중량% 및 나프탈렌계 유동화제 01~3중량%를 균일 혼합하고, 이 혼합물에 아크릴계 폴리머 수지 4~10중량%를 첨가하여 생성될 수 있다.
상기 초속경 탄성도막 방수재는 다량의 슬래그 미분말과 실리카흄의 효과로 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막층이 형성된 상태에서 높은 신장율을 가지므로 콘크리트 바탕면의 균열에 대하여 우수한 적응력(crack bridging capability)을 갖고, 치밀한 침투성, 작업성, 내구성 및 수밀성을 향상시킨다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수재의 시공 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 시공 방법은 시공 설계 단계(S10), 바탕 처리 단계(S20) 및 방수재 시공 단계(S30), 코팅제를 도포하는 단계(S40)를 포함한다.
시공 설계 단계(S10)는 콘크리트 바탕면(10)의 수평 상태 및 구배를 고려하여 탄성도막(30)의 두께와 소요되는 방수재의 량을 산출한다.
바탕처리단계(S20)는 상기 콘크리트 바탕면의 열화된 부분을 제거하고, 부식된 철근은 녹을 쇠솔로 제거하고 방청제를 이용하여 방청처리한 후, 특허 제 10-0578385인 세피오라이트를 이용한 콘크리트 보수 및 보강 폴리머 몰탈로 평탄하게 단면복구하는 단계와 콘크리트 표면이 표면이 약하고 거칠 경우는 바탕조정재를 1차로 도포 혹은 견출작업을 실시하여 표면을 강화시키는 단계;
친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤라 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 1차 도포하는 단계;
상기 1차로 도포된 친환경 초속경 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤라 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 2차 도포하는 단계;
상기 2차로 도포된 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 코팅재를 이용하여 표면 보호층을 형성하는 방수재 시공 단계를 포함한다.
예를 들면, 바탕 처리 단계(S20)는 표면 복구 단계, 이물질 청소 단계 및 프라이머층 형성 단계를 포함한다.
바탕처리 단계(S20)는 콘크리트 바탕면(10)의 크랙 부위 및 부실한 부분에 보수재를 충전하여 표면을 복구한다. 이물질 청소는 콘크리트 바탕면(10)에 잔류하는 먼지, 기름, 레이턴스(laitance) 등의 이물질을 청소한다. 상기 콘크리트 바탕면의 열화된 부분을 제거하고, 부식된 철근은 녹을 쇠솔로 제거하고 방청제를 이용하여 방청처리한 후, 특허 제 10-0578385인 세피오라이트를 이용한 콘크리트 보수 및 보강 폴리머 몰탈로 평탄하게 단면복구한다. 또한, 콘크리트 표면상태가 거칠고 표면이 벗겨진 부분은 바탕조정재를 이용하여 1mm미만으로 흙손을 이용하여 견출하거나 또는 롤러 또는 붓 또는 스프레이건으로 균일하게 도포하여 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수재를 도포가 용이토록 하여야 한다.
프라이머층 형성 단계는 프라이머를 물로 희석(예를 들면, 프라이머와 물을 1 대 3 비율로 혼합)하여 롤러 또는 스프레이로 0.3kg/m2을 사용하여 고르게 도포하고 피막이 형성될 때까지 건조시킨다.
방수재 시공 단계(S30)는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재를 배합하여 프라이머층(20)에 도포한다. 예를 들면, 방수재 시공 단계(S30)는 방수재 배합 단계 및 방수재 도포 단계를 포함한다.
방수재 배합 단계는 탄성도막 방수재의 액상 18㎏에 분체 20㎏을 혼합한 후 믹서기로 혼합하면서 3~5분 동안 충분히 혼합한다.
방수재 도포 단계는 배합된 방수재 1㎏/㎡을 솔, 로라 또는 스프레이를 이용하여 1차 도포하고, 건조된 1차 도막(31)에 배합된 방수재 1㎏/㎡을 2차 도포하여 2차 도막(32)을 형성한다. 탄성도막(30)의 두께를 높이고자 할 때, 도포 간격 시간은 3~4시간일 수 있다.
이와 같이, 방수재 시공 단계(S30)는 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막방수재를 반복적으로 도포 및 건조하여 설정된 도막 두께를 형성할 수 있다.
아크릴 수지를 포함하는 액상과 슬래그미분말을 포함하는 분체를 포함하는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재는 휘발성 유기 화합물(VOC)이 낮아서 친환경적이고, 콘크리트 바탕면(10)의 균열에 대하여 우수한 적응력(Crack Bridging Capability)을 구현한다. 또한, 자외선 등 외기환경에 대한 내구성을 향상시킬 수 있고, 우수한 통기성으로 인하여 콘크리트 바탕면(10)에 대하여 장기적인 안정성을 유지한다.
표 1은 배합 재료별로 사용함량에 따른 한국표준규격인 KS F4919의 시멘트 혼입 폴리머계 방수재의 시험방법에 기준하여 시험하기 위한 배합표를 나타내고 있다.
| 배합/재료 | 분말(100%) | 분말 | 액상 | ||||||
| 초속경 시멘트 |
슬래그 미분말 |
실리 카흄 |
유동 화제 |
발수재 | 분산제 | 소포제 | |||
| W1 | 25 | 62 | 7.5 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 80 |
| W2 | 30 | 52 | 7.5 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 90 |
| W3 | 35 | 42 | 7.5 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 100 |
| W4 | 25 | 59.5 | 10 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 80 |
| W5 | 30 | 49.5 | 10 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 90 |
| W6 | 35 | 39.5 | 10 | 1 | 1.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 100 |
| W7 | 25 | 56 | 12.5 | 1 | 2.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 80 |
| W8 | 30 | 46 | 12.5 | 1 | 2.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 90 |
| W9 | 35 | 36 | 12.5 | 1 | 2.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 100 |
| W10 | 32.5 | 46 | 10 | 1 | 2.5 | 2.5 | 0.5 | 100 | 90 |
한국표준규격인 KS F 4919의 시멘트 혼입 폴리머계 방수재의 시험방법에 기준하여 시험한 결과를 표 2에 나타내었다.
| 배합명 | 신축율(%) | 부착강도 (N/mm2) |
가사시간 | 습기 투과성 |
인장강도 (N/mm2) |
내균열 |
| W1 | 42.5 | 2.0 | 68분 | 3.9 | 2.3 | O |
| W2 | 67.3 | 1.8 | 55분 | 3.2 | 1.8 | X |
| W3 | 85.7 | 1.6 | 28분 | 2.5 | 1.3 | X |
| W4 | 42.6 | 2.3 | 65분 | 3.8 | 2.5 | O |
| W5 | 55.7 | 1.9 | 50분 | 3.0 | 1.7 | X |
| W6 | 79.4 | 1.7 | 30분 | 2.6 | 1.2 | X |
| W7 | 41.6 | 2.2 | 75분 | 2.1 | 2.2 | O |
| W8 | 64.5 | 1.8 | 55분 | 1.8 | 1.8 | X |
| W9 | 84.5 | 1.9 | 35분 | 1.5 | 1.2 | X |
| W10 | 67.3 | 2.0 | 56분 | 0.9 | 2.1 | X |
KS F 4919의 시멘트 혼입 폴리머계 방수재는 신축률이 50% 이상이며, 부착강도는 1.0N/mm2 이상, 가사시간 50분 이상, 습기투과성 4이하, 내균열성이 없음을 규정하고 있으며, 표 2의 상기 배합물성에서 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막방수재의 적합한 물성은 배합 W10으로서 결론났으며, 이를 통하여 특허 제10-1099074호인 양생시간 조절이 가능한 초속경시멘트를 사용하여 빠른 경화특성을 발현하며, 슬래그 미분말을 다량 사용하여 장기 강도가 매우 높고 잠재수경성에 의한 장기강도의 증진에 의해 내구년한이 길어지고, 내구성이 우수하며 통기성을 지닌 치밀질의 방수층을 확보함으로서 내구성을 우수하고, 신축성이 우수한 아크릴계 폴리머 수지를 혼합 사용하여 저온에서도 신축율이 우수하도록 함으로써 사계절 국내의 기후환경에 노출된 콘크리트 바탕균열의 열적 거동을 극복하는 방수층을 확보할 수 있도록 한 친환경 친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 시공 방법을 얻을 수 있었다.
아크릴 수지를 포함하는 액상은 탄성도막(30)과 프라이머층(20)의 접착성을 향상시키고, 시공된 탄성도막(30)의 품질 안정성을 높인다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 콘크리트 바탕면 20: 프라이머층
30: 1차 도막 방수재층 40 : 2차 도막 방수재층
50 : 코팅층
30: 1차 도막 방수재층 40 : 2차 도막 방수재층
50 : 코팅층
Claims (3)
- 초속경 시멘트를 무기바인더로 사용하여 지촉건조시간과 경화시간을 단축시키고, 슬래그 미분말을 사용하여 수경성 재료에서 장기 강도가 높으며, 잠재수경성에 의한 장기강도 증진에 의해 내구년한이 길고, 내구성이 우수하고 통기성을 지닌 치밀질의 방수층 확보가 가능하고, 초미세 충진제인 실리카퓸을 사용하여 수밀성과 내구성을 향상시키면서 탄성신률이 우수한 아크릴계 수지와 초속경 무기질계 분말을 배합하여 인장강도와 신축성을 부여하고 탄성 도막의 내구성을 향상시키도록, 분체와 액상을 포함하며,
상기 분체는,
분말상태의 무기계 혼화재인 고로수쇄슬래그 미분말 2~40중량%; 보통포틀랜드 시멘트 10~30중량%; 칼슘설포알루미네이트계 클링커 15~40중량%; 칼슘알루미네이트계 클링커 2~10중량%; 무수석고 10~30중량%; 소석회 2~5중량%; 첨가제 2~5중량%;로 이루어진 초속경 시멘트 30~35중량%, 슬래그 미분말 40~45중량%, 실리카 퓸 5~10중량%, 폴리카르본산 유동화제 0.5~5.0중량%, 소포제 0.1~2.5중량%, 분산제 0.1~6.0중량%, 및 발수재 0.2~3.0중량%를 포함하고,
상기 액상은 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%을 포함하며,
친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재의 방수성이 확보되고, 콘크리트 균열에 대한 저항성을 갖는 특성인 신장률이 일정하게 확보되며, 시공시 부착력이 우수하며, 지촉건조시 잔갈림성에 대한 저항성이 우수하고, 습기투과성과 내투수성의 물성이 확보되도록, 상기 분말과 상기 액상을 100 : 85~90중량%를 혼합하여 방수층을 형성하는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막방수재. - 삭제
- 콘크리트 바탕면의 수평 상태 및 구배를 고려하여 탄성도막의 두께와 소요되는 방수재의 량을 산출하는 시공 설계 단계;
상기 콘크리트 바탕면의 열화된 부분을 제거하고, 부식된 철근은 녹을 쇠솔로 제거하고 방청제를 이용하여 방청처리하며, 평탄하게 단면복구한 후, 콘크리트 표면이 약하고 거칠 경우는 바탕조정재를 1차로 도포 혹은 견출작업을 실시하여 표면을 강화시키는 단계로 구성된 바탕 처리 단계;
친환경 초속경 유.무기계 탄성도막 방수재를 아크릴 수지 공중합체 40~50중량%, 분산성 수지 3~5중량%, 방부제 1~5%, 정제수 42~52중량%을 포함하는 액상과, 분말상태의 무기계 혼화재인 고로수쇄슬래그 미분말 2~40중량%; 보통포틀랜드 시멘트 10~30중량%; 칼슘설포알루미네이트계 클링커 15~40중량%; 칼슘알루미네이트계 클링커 2~10중량%; 무수석고 10~30중량%; 소석회 2~5중량%; 첨가제 2~5중량%;로 이루어진 초속경 시멘트 30~35중량%, 슬래그 미분말 40~45중량%, 실리카 퓸 5~10중량%, 폴리카르본산 유동화제 0.5~5.0중량%, 소포제 0.1~2.5중량%, 분산제 0.1~6.0중량%, 및 발수재 0.2~3.0중량%를 포함하는 분체를 혼합하여 붓 또는 롤러 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 1차 도포하는 단계;
상기 1차로 도포된 친환경 초속경 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 친환경 초속경 탄성도막 방수재를 액상과 분말을 충분히 혼합하여 붓 또는 롤러 또는 스프레이건을 이용하여 상기 콘크리트 표면에 2차 도포하는 단계;
상기 2차로 도포된 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수층이 지촉건조 된 후, 코팅재를 이용하여 표면 보호층을 형성하는 방수재 시공 단계:
코팅제를 도포하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 초속경 유.무기질계 탄성 도막방수재를 활용한 탄성도막 방수시공방법.
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| KR1020210029445A KR102335434B1 (ko) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 친환경 초속경 유.무기질계 탄성도막 방수재 및 이를 활용한 탄성도막 방수시공방법 |
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