KR102409842B1 - 불소 우레아 발포액, 주입제 및 pud 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조체의 벽체, 천장 또는 바닥 누수부위의 방수 공법에 있어서, 상기 콘크리트 구조체 누수 부위를 전처리하는 단계; 상기 전처리된 누수부위에 형성된 균열 부위를 관통하여 누수원이 있는 토사층까지 지수재 주입구를 천공하는 단계; 상기 주입구에 지수재 주입용 패커를 삽입하고, 지수재를 상기 누수원에 주입하여 발포*?*경화시켜 지수(止水)구역을 형성함으로써 누수원을 지수하는 단계; 상기 지수구역에 이르도록 적어도 1개 이상의 차수재 주입구를 추가로 천공하는 단계; 및 상기 주입구에 차수재 주입용 패커를 삽입하고, 차수재를 주입하여 상기 지수구역과 누수부위에 형성된 균열부위 및 미세균열 부위의 빈 틈에 충진 및 보수함으로써 차수(遮水)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법에 관하여 개시한다.

Description

불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법{Back waterproofing method of concrete structure using fluorine urea foam solution, injection agent and PUD acrylic injection agent}

본 발명은 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택과 같은 건축물은 콘크리트를 사용하여 만든다. 또한 도심지내 인구증가와 발전으로 도로, 철도, 지하철, 상하수도, 전력구 등 SOC 건설이 증대되고 있다. 그러나 도심지내 지상은 거의 포화상태이므로 지하공간을 활용한 다양한 구조물 건설이 점점 증가하고 있는 추세이다. 이러한 콘크리트 구조물은 건설 도중 또는 건설 이후 사용과정에서 균열이 발생하게 된다. 이러한 균열로 인한 외부 지하수(강수, 하수, 용수 등)의 유입을 막기 위해 지하구조물에서는 구조물의 외측이나 내측에 방수재를 이용한 방수기술이 적용되지만 누수를 완전히 차단하기란 쉽지 않다.

누수를 그대로 방치할 경우에는 장기간에 걸쳐 구조물의 구조적 안전성 및 내구수명이 저하되고, 생활속에서 사용자에게 여러가지 피해(악취, 미관, 건축물 가치하락 등)를 가져온다. 따라서, 이를 방지하고, 구조적 안전성능과 내구수명을 연장 혹은 확보하기 위해서 다양한 누수보수재료와 시공기술이 사용되고 있다.

누수보수를 위해선 우선 누수균열에 작용하는(영향을 미치는) 환경조건을 정확히 이해하여야 하지만 대부분의 기술자 혹은 관련 전문가들이 이 부분을 간과하거나, 정확한 분석을 하지 않은 상태에서 보수재료나 시공기술의 단편적인 성능만을 우선시하여 선정함에 따라 누수보수 실패 사례가 많이 발생되고 있다.

주거생활의 고급화와 높아진 사용자의 인식만큼이나 공동주택에 대한 하자 분쟁은 계속되어 끊이지 않고 있으며, 이중 누수하자는 시공사와 입주민들간의 의견조율이 가장 어려운 생활밀착형 과제로 남아있다.

이에, 누수하자를 해결하기 위한 방수공법에 있어서 누수안정성 뿐만 아니라 환경적 측면, 공정과 시공성, 그리고 향후 유지관리 특성을 고려한 누수보수재료 및 공법 선정이 필요하다.

누수 보수재료로서, 에폭시계, 우레탄계, 무기질계열 및 아크릴계 수지가 사용되고 있다. 특히 콘크리트 주입 보수제로서 갖추어야 할 재료의 특성을 수지 계열별로 살펴보면 에폭시계 주입제는 경화 반응시 이산화탄소(CO₂)를 발생하여 콘크리트의 중성화를 가속시키며, 콘크리트 유동에 대응하지 못하는 단점이 있다. 또한, 발포성 우레탄계 주입제는 강산성계열로 부식속도가 아크릴계 수지에 비해 1.5배정도 차이가 나지만, 발포할 때 주입 체적의 1000배 이상의 이산화탄소(CO₂)가 발생해 콘크리트 구조체 내부 주입 보수 부분에 침투하여 콘크리트 중성화를 가속화시키며, 콘크리트 유동도 제대로 흡수하지 못해 추후 누수범위가 크게 확대되어 나타나게 된다. 그러므로 발포성 우레탄 주입 보수제는 콘크리트 구조물의 주입 보수제로서는 가장 좋지 못한 선택이 된다. 반면, 무기질 계열 주입 보수제는 pH나 이산화탄소(CO₂) 배출면에서 볼 때 가장 이상적이지만 콘크리트의 유동에 대응하지 못하는 단점이 있다. 아크릴계 수지는 약알카리성을 띄고 있고, 이산화탄소(CO₂)의 배출이 적으며, 신축성이 뛰어나며, 내부 공극 부위 표면을 코팅하며 밀실하게 주입되어 더 이상 유입수가 침투할 수 없게 만든다. 또한 주입된 아크릴계 수지는 완전히 경화되는 것이 아니라 겔 타입으로 변형되어 콘크리트 유동을 충분히 흡수할 수 있는 신축성을 제공한다. 따라서 지수의 내구성은 주입된 재료의 화학적 특성인 pH 및 주입후 거치상태에 따라 좌우되므로, 지수의 내구성을 최대한 증진시키기 위해서 아크릴계 수지의 선정이 매우 적절하다고 할 것이다.

그러나 누수가 발생하는 주요 부분은 바닥과 벽이 만나는 부위, 상층 슬라브와 보가 만나는 부위, 콘크리트 타설시 시공조인트(Cold Joint)가 발생한 부위, 진동 다짐이 정확히 되지 않아 재료분리가 발생부분, 전선 및 배관 인입구 등 이므로 지수효과의 내구성을 증진시키기 위해서는 콘크리트 구조체 내부의 적합한 주입 보수제 및 방수공법의 필요성이 요청되고 있다. 즉, 누수 안정성 측면에서 구조 내력의 안전성을 확보하고 있다 할지라도 지하주차장의 기초바닥, 슬래브, 외벽에서의 누수는 사용상의 불안함과 불편함을 초래할 수 있으므로, 누수안정성의 확보차원에서 방수공법이 반드시 적용되어야 한다. 또한, 공동주택의 방수공사 대상 부위는 주로 지하주차장 기초 바닥, 층간 슬래브 및 외벽 등이므로 차량 통행에 따른 구조체 거동 및 진동에 충분한 대응력을 갖춘 보수공법을 검토하여야 하며, 외벽은 여름철 우기시의 지하수위 상승에 따른 취약부(시공이음부, 균열 등)에 대한 수압 대응력이 충분한 가를 우선적으로 검토해야 한다. 또한 방수공사 시공에 있어 작업 위험성, 온·습도 환경, 습윤면에 따른 시공성 및 시공 가능 여부에 관한 대책도 필요하다. 또한 적절한 보수공법이 적용되지 못한다면 보수공사 이후 사용에 있어서 불편함을 초래하게 되므로, 방수층 손상 시 보수 공법의 적용 용이성과 함께 향후 유지관리적 측면에 관해서도 검토할 필요가 있다.

따라서 누수보수재료 및 방수공법의 선정에 있어서, 습윤면 접착이 가능하고, 구조물 조인트부 거동에 유연하게 대응하면서, 수압 및 물(지하수)의 흐름에 유실되지 않는 누수보수재료를 이용하고, 구조체 보호 및 차수(방수) 기능을 갖는 공법으로서, 각종 유해 화학물질(산, 알칼리 등)에 안전하고, 온도환경(내열/내한성)에 성능저하 현상이 없을 것이 요구된다.

Choo et al., 2011; Kim et al., 2009; Lee et al., 2009

본 발명은 상술한 기술적 요구에 착안하여 콘크리트 구조체에서 긴급 보수가 요구되는 부위에 1차로 불소 우레아 발포액(지수재)을 이용하여 누수를 조기에 막고, 2차로 미세균열이 발생한 곳에는 보수 부위에 따라 불소 우레아 주입제(지수재) 또는 PUD(Polyurethane Dispersion)이 포함된 아크릴 주입제(지수재)을 이용하여 이를 보강함으로써, 긴급 보수가 필요한 콘크리트 구조체를 효율적으로 보수하기 방수공법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 콘크리트 구조체의 벽체, 천장 또는 바닥 누수부위의 방수 공법에 있어서, 상기 콘크리트 구조체 누수 부위를 전처리하는 단계; 상기 전처리된 누수부위에 형성된 균열 부위를 관통하여 누수원이 있는 토사층까지 지수재 주입구를 천공하는 단계; 상기 주입구에 지수재 주입용 패커를 삽입하고, 지수재를 상기 누수원에 주입하여 발포·경화시켜 지수(止水)구역을 형성함으로써 누수원을 지수하는 단계; 상기 지수구역에 이르도록 적어도 1개 이상의 차수재 주입구를 추가로 천공하는 단계; 및 상기 주입구에 차수재 주입용 패커를 삽입하고, 차수재를 주입하여 상기 지수구역과 누수부위에 형성된 균열부위 및 미세균열 부위의 빈 틈에 충진 및 보수함으로써 차수(遮水)하는 단계;를 포함함으로써 지수재에 의한 지수 및 차수재를 이용한 차수가 이루어지되, 상기 천공은 대각선으로 천공을 형성하며, 상기 차수재는 상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 벽체, 천장 및 바닥에 따라 불소 우레아 주입제 또는 PUD아크릴 주입제를 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 지수재는 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부, 이소시아네이트 50~70 중량부, 용매 5~15 중량부, 아민 1~10 중량부 및 불소 바인더 1~10 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 벽체 및 천장인 경우, 불소 우레아 주입제를 차수재로 사용하며 상기 차수재로 사용되는 불소 우레아 주입제는 주제부가 우레탄 바인더 35~45 중량부, 아민 3~5 중량부 및 가소제 50~65 중량부 포함되며, 경화제부가 이소시아네이트 20~30 중량부, 가소제 70~80 중량부, 불소 바인더 1~10 중량부 포함하되 상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.9~1.1 중량비 혼합사용 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 바닥인 경우, 불소 우레아 주입제 또는 PUD 아크릴 주입제를 차수재로 사용하며 상기 차수재로 사용되는 불소 우레아 주입제는 주제부가 우레탄 바인더 35~45 중량부, 아민 3~5 중량부 및 가소제 50~65 중량부 포함되며, 경화제부가 이소시아네이트 20~30 중량부, 가소제 70~80 중량부, 불소 바인더 1~10 중량부 포함하되 상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.9~1.1 중량비 혼합사용 되고, 상기 차수재로 사용되는 PUD 아크릴 주입제는 아크릴 에멀전 바인더 20~40 중량부, 증류수 50~80 중량부 및 커플링제 1~1.5 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 차수 단계 이후 상기 누수부위 표면에 방수재를 도포하여 방수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 불소 우레아 발포액에 의하여 습윤면 접착이 가능하면서 구조물 조인트 거동에 유연하게 대응하면서 수압 및 물의 흐름에 유실되지 않는 지수효과를 부여하고, 아크릴 방수액에 의하여 콘크리트 구조체의 보호 및 차수 기능을 더하면서 온도환경에 따른 성능저하를 방지하는 콘크리트 구조체의 배면 방수가 가능해지는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 발포액으로 우레아 형태의 발포액을 사용함으로써, 종래 지수재(우레탄, 에폭시 타입 지수재) 보다 단시간에 벽체 콘크리트 구조물의 균열부위를 효율적으로 방수 시공이 가능하다. 또한 상기 발포액에 불소바인더를 포함함으로써 체적변화율이 적을 뿐만 아니라 효율적인 접착강도 및 신장율을 갖는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생과 이에 따른 지수재 주입구 천공 단계 및 지수 단계(벽체 및 천장)를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생에 따른 차수재 주입구 천공 단계 및 차수 단계(벽체 및 천장)를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생과 이에 따른 지수재 주입구 천공 단계 및 지수 단계(바닥)를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생에 따른 차수재 주입구 천공 단계 및 차수 단계(바닥)를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생에 적용되는 불소 우레아 주입제(차수재) 체적변화율을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생에 적용되는 PUD아크릴 주입제(차수재) 체적변화율을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 균열의 발생에 적용되는 일반 아크릴 주입제(차수재) 체적변화율을 나타낸 것이다.

본 발명에서 방수(防水)는 인위적인 구조물, 공작물, 건축물등의 사용과정에 비가 오거나 습기 등의 자연현상적인 물(기)혹은 인위적으로 흐르게 하는 물 등을 사전에 예상하여 막는 인위적인 수단과 사용 중에 보수하는 것을 포함하는 개념이다.

또한 지수(止水)는 흐르거나 용출, 새어나오는 물을 직접적으로 막는 것을 의미한다.

또한 차수(遮水)는 새어나는 물을 막는 수단으로 물의 흐름을 먼저 예견하여 흐름이나 배여 나올 것을 사전에 방어적 수단으로 물(물길)을 막는 것을 의미한다.

즉, 누수는 물과 압력, 간극의 3가지 요소가 병존해야 발생하는 바 본 발명에서는 콘크리트 구조체 벽체나 바닥 또는 천장에 균열이나 파손 등에 의한 누수원이 형성되어 있는 경우, 콘크리트 구조체 외측 즉, 배면에 방수재로서 우레아 폼을 적용하고, 이후 콘크리트 구조체 내측의 균열, 미세균열에 방수재로서 아크릴 방수재를 적용함으로써, 외측에서 가해지는 물과 압력을 막고, 내측의 간극을 막아 구조체의 안전성능과 내구수명을 연장하도록 한 것이다.

이는 종래 콘크리트 주입 보수제로서 우레탄계 주입제가 갖는 단점을 극복하고, 콘크리트 구조체 배면의 누수원이 있는 위치의 토사층에 불소 우레아 발포체를 형성하여 뒷 채움 함으로써 콘크리트 구조체에는 영향이 거의 없으면서 누수를 효과적으로 막게 한 것이다. 특히 벽체와 천장의 방수시에 탁원할 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 배면 방수 공법을 나타낸 것이다. 이를 참고하면 본 발명의 배면방수공법은, 콘크리트 구조체의 벽체, 천장 또는 바닥 누수부위의 방수 공법에 있어서, 상기 콘크리트 구조체 누수 부위를 전처리하는 단계;(S100) 지수재 주입구를 천공하는 단계;(S200), 지수하는 단계;(S300), 차수재 주입구를 천공하는 단계;(S400) 및 차수하는 단계;(S500)를 포함함으로써, 1차로 불소 우레아 발포액으로 지수구역을 형성하고 2차로 불소 우레아 주입제 또는 아크릴 주입제로 미세균열을 차수하는 콘크리트 구조체의 배면방수공법에 관한 것이다.

이하 단계를 나누어 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 누수 부위 전처리 단계;(S100)이다. 상기 단계는 콘크리트 구조체의 벽체, 바닥 또는 천장 누수 부위를 전처리하는 단계이다.

관련하여 상기 누수 부위를 전처리하는 방법은 다양한 방법으로 수행될 수 있으며, 더 나아가 균열부위의 표면을 매끈하게 처리할 수 있다. 즉, 전동공구, 기타 수동공구를 이용하여 균열 누수 부위를 V컷팅 방식으로 처리할 수 있으며, 레이턴스, 변형, 박리, 풍화부분의 경우 제거 후에 콤프레셔 또는 고압세척을 통하여 표면을 전처리 할 수 있다.

다음으로, 지수재 주입구를 천공하는 단계;(S200)이다. 이 단계는 상기 전처리가 완료되되 누수가 발생한 균열 부위에 천공을 형성하는 단계이다.

관련하여 상기 천공은 크랙이 발생 하거나 물방울이 떨어지는 부위에 천공을 형성하는 것이 보수로써 가장 우수한 효과를 발휘한다. 보다 구체적으로 상기 천공은 그 간격이 10~15cm간격으로 천공을 형성하는 것이 바람직하며 간격이 좁을수록 방수 및 크랙 개선 효과가 우수한 특징이 있다.

한편, 상기 천공의 깊이는 후술단계에 있을 지수재 주입하기 위한 것으로 지수영역을 확보할 필요가 있다. 따라서 깊이의 경우에는 토사층까지 전동공구 등을 이용하여 주입구를 천공을 형성하는 것이 가장 우수한 방수성능 및 크랙개선 효과를 낼 수 있는 것이다.

한편, 도 2와 도 4에 표기하였듯이 각 크랙이 발생한 부위에 천공을 형성하되 직각구조 또는 대각선 구조의 천공을 형성함으로써 지수재 및 차수재 보수공정에서 흘러 내지리 않고 매울 수 있기 때문이다.

관련하여 상기 대각선의 각도는 지면, 벽체 및 천장을 기준으로 10~45도 각도로 형성하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 30~45도 각도로 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 지수(止水)하는 단계;(S300)이다. 이 단계는 상기 형성된 주입구에 지수재 주입용 패커를 삽입하고, 지수재를 상기 누수원에 주입하여 발포·경화시킴으로써 지수(止水)구역을 형성하는 단계이다. 이때 상기 패커는 콘크리트 소지층 및 토사층까지 충분히 주입되도록 하는 것이 바람직하다.

관련하여, 상기 지수재는 균열 및 누수가 발생한 부위를 1차적으로 방수하는 역할을 함으로써, 토사 내에서 경화되어 누수부위를 1차적으로 막는 것과 더불어 후술단계에 있을 차수재가 토사로 과량 흘러 들어가지 않게 막는 역할을 한다.

이때, 상기 주입된 지수재의 경우에는 콘크리트 구조체가 벽면, 천장 및 바닥에 따라 선택하는 것이 바람직하며, 보다 작업성이 우수한 유동성 있는 지수재 주입을 위하여 증류수를 이용하여 지수재 : 증류수 = 75~70 : 25~30 중량비 비율로 희석하여 주입하는 것이 바람직하다.

관련하여, 상기 작업성은 지수재와 차수재의 비중, 점도 및 발포 증가율이 영향을 미친다. 구체적으로 지수재와 차수재의 비중과 발포 증가율이 높은 경우 보수가 요구되는 콘크리트 구조물 크랙을 충분히 매울수 있고, 점도의 경우에는 작업성의 효율을 향상 시킬 수 있는 것이다.

관련하여 본 발명에서의 지수재로 사용되는 불소 우레아 발포액의 경우에는 80~100% 발포 증가율을 보이며, 차수재에 사용되는 불소 우레아 주입제는 80~100 발포 증가율, PUD 아크릴 주입제는 무발포 특성을 가졌다.

한편 상기 지수재의 구체적인 선택으로는 콘크리트 구조체가 벽면, 천장 및 바닥의 경우에는 누수부위를 긴급하게 보수 할 필요가 있을 뿐만 아니라, 도 2에서 나와 있듯이 토사물 중력에 의하여 피해가 커질 수 있는바, 기계적 물성이 우수하며 콘크리트 구조체와 접착강도가 우수한 불소 우레아 발포액을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 콘크리트 구조물이 지하주차장과 같이 지하수와 인접해있는 경우에는 다수의 습기를 가지고 있을 뿐만 아니라 습도 조건 또한 좋지 않은바 우레아계를 사용하는 것이 효과적이다.

관련하여 불소 우레아 발포액은 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부, 이소시아네이트 50~70 중량부, 용매 5~15 중량부, 아민 1~10 중량부 및 불소 바인더 1~10 중량부로 이루어진 것이 바람직하다.

관련하여 상기 불소 우레아 발포액은 발포시 나노사이즈의 우레아 발포층을 형성함으로써 불소 바인더와 혼합되어 보다 강한 기계적 물성을 가지는 것을 특징으로 한다.

폴리에테르 폴리올은 이소시아네이트 및 아민과 결합하여 우레아 발포체를 형성하되, 균열부위 및 미세균열 일부 부위에 충진되어 1차 방수역할을 한다.

이때, 상기 폴리에테르 폴리올은 바람직하게 이소시아네이트와 1:2 중량비 포함되는 것이 바람직하다.

관련하여, 상기 폴리에테르 폴리올은 25 내지 35 중량부 포함되는 것이 바람직한데 25 중량부 미만의 경우 이소시아네이트 및 아민에 의하여 조기경화가 발생하거나, 발포재로써의 효과가 미비 할 수 있기 때문이며, 35 중량부 초과의 경우에는 경화 지연의 문제가 발생하기 때문이다.

다음으로 이소시아네이트는 상기 폴리에테르 폴리올과 반응하여 발포체를 형성하는 역할을 하며, 바람직하게는 MDI계 이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하며 더 바람직하게는 MDI계 이소시아네이트와 MDI계 이소시아네이트에 프리폴리머가 함유된 이소시아네이트를 1~2 : 1 중량비 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 관련하여 상기 이소시아네이트는 50~70 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 이는 50 중량부 미만의 경우 경화속도가 지연 될 수 있으며, 70 중량부 초과되는 경우에는 조기 경화로 인한 문제가 발생 할 수 있기 때문이다.

용매는 톨루엔, 아세톤, 케톤류, 나프타 솔벤트 및 자일렌 중 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 발포체가 발포 전 균열에 대한 유동성 향상을 위하여 포함된다. 보다 바람직하게는 5~15 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 5 중량부 미만으로 포함되는 경우, 유동성이 향상되지 않아 보다 세부적인 균열을 매우기에는 어려움이 있으며, 15 중량부 이상 포함되는 경우에는 발포체의 건조, 발포율 및 체적변화율에 영향을 주기 때문이다.

아민은 폴리올의 개시제로 사용되는 것으로 결합 구조상 폴리 에테르 아민을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리 에테르 아민은 유연한 구조로 되어 있는바 연질폼에 많이 활용되며, 주로 내오존성, 내오염성이 우수하여 합성고무 및 자동차 타이어 또는 가정용 침구 매트릭스 용도로 활용도가 높다.

바람직하게는 상기 아민은 1 내지 10 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 개시제로써 효과가 미비하며, 10중량부 초과로 포함되는 경우에는 본 발명의 발포제로 사용하기에는 부적절한 기계적 물성을 가지기에 적정 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

더 바람직하게는 분자량이 2000 아민과 분자량이 5000인 아민을 1:1 중량비 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

불소 바인더는 도료 및 코팅에서도 많이 활용되는데 일반적으로 우레탄계열 도료 및 우레아계열의 도료에 비해 색상 변색이 적고, 광택유지율이 우수하여 중방식 및 공업용 도료의 상도로 활용빈도가 높은 수지이다. 또한 내오염성 및 내약품성이 우수하여 각종 가정용 기구 등의 코팅제로 사용된다.

한편, 본 발명에서의 불소 바인더는 우레아 발포액과 혼합되어 별도의 폴리머 합성 과정을 거치지 않아도 변성 우레탄 발포체, 변성 우레아 발포체와 동등 이상의 인장강도와 낮은 체적변화율을 갖도록 할 뿐만 아니라 소지간의 접착성 향상의 효과를 가진다.

보다 구체적으로, 상기 불소폴리머는 플루오로카본 폴리머, 폴리비닐플루오

라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드 및 퍼플루오로폴리옥세탄으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 1~10 중량부 포함되는 것이 바람직하다.

이는, 불소폴리머가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우 효과가 미비하여, 발포체의 내마모성, 내오염성, 탄성 및 내약품성에 대한 효과를 기대하기 어려우며, 10 중량부 초과 포함되는 경우 우레아 도료의 기계적 물성을 저하시킴으로써 부착강도, 도막의 경도가 낮아져 우레아 도료의 장점을 잃기 때문이다.

다음으로, 차수재 주입구 천공하는 단계;(S400)이다. 상기 단계는 후술하는 차수재를 주입하기 위하여 천공을 형성하는 공정이다.

관련하여 상기 차수재 천공은 도 3과 도 5과 같이 상기 지수재 천공과 동일한 위치 및 형태로 천공을 형성 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 지수재가 형성된 지수구역까지 적어도 1개 이상의 차수재 주입구를 천공함으로써 미세균열에 차수재가 고루 분포됨으로써 우수한 차수 효과를 갖는 것이다.

마지막으로 차수(遮水)하는 단계;(S500)이다. 이 단계는 상기 차수재 주입구에 차수용 패커를 삽입하고, 차수재을 주입하여 상기 지수구역과 누수부위에 형성된 균열부위 및 미세균열 부위의 빈 틈에 충진 및 보수함으로써 차수구역을 형성한다.

관련하여 상기 차수재 주입은 누수 부위가 벽체 및 천장의 경우에는 불소 우레아 주입제를 사용하는 것이 바람직하며 벽체인 경우에는 불소 우레아 주입제 또는 PUD아크릴 주입제를 사용 할 수 있다.

관련하여, 상기 불소 우레아 주입제는 주제부와 경화제부로 구성되어 있으며 보다 구체적으로 상기 불소 우레아 주입제의 주제부는 우레탄 바인더 35~45 중량부, 아민 3~5 중량부 및 가소제 50~65 중량부 포함되며,

상기 불소 우레아 주입제의 경화제부는 이소시아네이트 20~30 중량부, 가소제 70~80중량부 및 불소 바인더 1~10 중량부 포함되되 상기 주제부와 경제부는 1: 0.9~1.1 중량비 혼합사용하는 것이 바람직하다.

관련하여 상기 불소 우레아 주입제는 주입시 나노사이즈의 우레아층을 형성함으로써 불소 바인더와 혼합되어 보다 강한 기계적 물성을 가지는 것을 특징으로 한다.

한편 상기 주제부의 우레탄 바인더는 소프트 타입의 필름을 형성해 주는 코팅용 바인더로써 물에 희석하여 안료와 함께 사용가능한 특징이 있다. 또한 필름 형태로 층을 형성하는 경우에는 내수성, 내마모성, 고탄성, 유연성 및 접착성이 우수한 특징이 있다.

관련하여 상기 우레탄 바인더는 분자량이 3000 이상의 것을 사용하는 것이 바람직한데 이는 차수재로써의 작업성 향상을 위한 것이다.

바람직하게 상기 우레탄 바인더는 35~45 중량부 사용하는 것이 바람직한데 35 중량부 미만으로 사용하는 경우 내수성이 떨어질 수 있으며 45 중량부 초과 포함되는 경우에는 경화에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

다음으로 상기 주제부와 경화제에 포함되는 가소제는 비닐바닥재, 와이어, 케이블 절연제, 문방용품, 코팅직물, 장갑, 완구, 배관, 정원 호스, 인조가죽, 신발, 자동차방청 하체, 지붕자재와 같은 PVC용 제품에 사용되는 물질로써 본 발명에서는 가소제가 포함됨에 따라 차수재의 연성 및 방수성이 향상되는 특징이 있다.

바람직하게 상기 가소제는 주제부의 경우 50~65 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 경화제 부의 경우 70~80 중량부 포함되는 것이 바람직하다.

만약, 상기 가소제가 상기 기준 값 보다 미만으로 포함되는 경우 연성과 방수성이 떨어지는 문제점이 있으며, 기준 값 보다 초과 포함되는 경우에는 강도가 감소됨에 따라 내구성이 하락하는 문제점이 있다.

한편, 상기 불소 우레아 주입제의 주제부와 경화제 부는 1: 0.9~1.1 중량비 혼합 사용되는 것이 바람직한데 만약 경화제가 0.9 중랴비 보다 미만으로 포함되는 경우에는 경화가 지연되고 최적의 방수성능을 발휘 할 수 없으며, 1.1 중량비 보다 초과 포함되는 경우에는 경화제부에 반응 후 잔류한 이소시아네이트에 의하여 기계적 물성이 감소하는 경향을 보이므로 적정량 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 주제부의 아민과 경화제부의 이소시아네이트 및 불소 바인더는 전술하는 상기 지수재와 동일한 것을 사용하기에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 상기 PUD아크릴 주입제는 콘크리트 바닥구조물에 사용가능한바, 지수재 구역까지 주입하게 됨으로써 미세 균열이 발생한 곳을 2차 보완하는 역할을 한다.

이때 상기 PUD아크릴 주입제는 완전히 경화되는 것이 아니라 겔타입으로 변형되어 콘크리트 유동에 대응하는 신축성을 제공하고, 미세균열에 의한 내부 공극 부위 표면을 코팅하여 밀실하게 주입되어 더 이상 유입수가 침투할 수 없도록 차수기능을 부여하게 되는 것이다.

보다 구체적으로, 상기 PUD아크릴계 주입제는 아크릴 에멀전 바인더 20~40 중량부, 증류수 50~80 중량부 및 커플링제 1~1.5 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

관련하여, 상기 아크릴 에멀전 바인더는 지방족기를 갖고 있는 아크릴계 또는 메타크릴계 모노머, 산모노머, 계면활성제 및 이온교환수로 이루어진 망상구조형 아크릴에멀전 바인더로써, 이때 사용된 계면활성제는 나트륨도데실벤젤설포네이트, 소듐도데실벤젤설포네이트, 논이온에테르설페이트, 디알킬설폭산에스테르로 이루어 진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

더 바람직하게는 20 내지 40 중량부 포함되는 것이 바람직한데 20 중량부 미만 포함되는 경우에는 아크릴 발포체로써의 내구성이 감소하고 발포성이 떨어지는 단점이 있으며, 40 중량부 초과 포함되는 경우에는 방수액의 점도 상승으로 인하여 미세크랙에 투입이 제한적이게 되므로 본 발명에서 용도에서 적절하지 않게 된다.

다음으로 증류수는 50 내지 80 증량부 포함되는 것이 바람직한데, 이는 용매효과를 냄으로써 아크릴 바인더의 점도를 감소하여 미세크랙에 포함되도록하는 효과를 가진다. 관련하여 상기 증류수는 50 중량부 미만으로 포함되는 경우 미세크랙을 매우는 용도의 방수액으로 사용하는데 어려움이 있으며 80 중량부 초과 포함되는 경우에는 겨울동결문제 및 건조성 등에 영향을 줌으로써 적절하지 않다.

다음으로 상기 커플링제는 실란계열을 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 관련하여 상기 실란계열의 커플링제는 아크릴계 방수액의 점착성을 높이는 효과를 주는 역할을 함으로써 아크릴 방수액 조성물이 양생 후에 모재 내부에 침투 및 방수막을 형성하여 방수성을 향상시키는 역할을 한다. 이때 상기 실란은 메틸 트리 메톡시 실란과 같은 알콕시 실란을 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명에서는 이에 한정 되는 것은 아니다.

한편, 상기 차수 단계 이후 상기 누수부위 표면에 방수층을 추가로 형성하는 단계(S600)를 더 포함 할 수 있다.

구체적으로 상기 방수층은 퍼티로 마감하거나 표면강화재를 도포하고 방수재를 추가 도포하여 방수층을 형성 할 수 있다.

관련하여 상기 퍼티는 시중에 판매되는 퍼티를 사용하여도 무관하다.

상기 표면강화재는 외부환경에 의하여 중성화된 표면을 알칼리성으로 회복시켜주는 기능을 함으로써, 균열크기가 1mm이하의 미세균열이 전체면적의 5%이상 발생한 경우에 도포하여 표면을 보강해주는 것이 바람직하다. 관련하여 상기 표면강화재는 증류수 10~30 중량부, 실리케이트 바인더 40~50 중량부, 체질안료 15~20중량부, 실란계열 커플링제 0.5~3 중량부 포함되는 조성물에 증류수를 1:1비율로 포함된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

관련하여 상기 실리케이트 바인더는 콘크리트 표면 내부로 침투하여 콘크리트의 수분증발과 함께 미세 균열 및 공극을 매우는 효과를 줌으로써 콘크리트 표면의 강도 및 경도를 향상시키는 효과를 부여할 수 있다. 관련하여 상기 실리케이트는 소듐 실리케이드, 포타슘 실리케이트 및 리튬 실리케이트 중에서 선택 될 수 있으며, 소듐 실리케이트와 포타슘 실리케이트 및 리튬 실리케이트가 1:3~5:3~5의 비율로 혼합될 때 효과를 극대화 할 수 있다.

이는 리튬실리케이트가 백화현상이 낮아 내열도가 높은 소듐 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 단점을 보완 하고, 소튬 실리케이트와 포타슘 실리케이트는 공극을 낮추면서 습기에 강한 내성을 가진 표면을 형성하여 후술되는 방수재와의 접착성을 향상 시킬 수 있기 때문이다.

상기 사용되는 체질안료는 실리케이트 바인더가 미세한 구멍을 메울 때 같이 침투하여 콘크리트에서 골재와 같은 효과를 발휘함으로써 콘크리트의 강도를 향상시키는 기능을 한다. 관련하여 상기 체질안료는 일라이트-운모(Illite- Mica), 이산화티타늄, 제올라이트(Zeolite), 규사, 맥반석, 황토석, 감람석, 고령 토, 규산염 광물, 규조토, 규회석, 납석, 돌로마이트, 리튬광물, 마그네사이트, 보 크사이트, 벤토나이트, 세피오라이트, 산화철, 흑연, 탈크, 점토광물, 티타늄광물, 전기석, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

다음으로, 상기 증류수 및 커플링제는 발포액에서 상술한 물질과 동일사항으로 생략하기로 한다.

한편, 상기 누수부위 표면에 도포되는 방수재는 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계 및 우레아계 방수제를 더 도포 할 수 있으며 필요에 따라서 일반시트 및 그물형 시트형태를 균열부위에 추가로 부착하고 표면에 방수재를 더 도포 할 수 있다.

관련하여 상기 방수재는 바람직하게는 아크릴 바인더 30~40 중량부, 증류수 15~20 중량부, 유색안료 3~8 중량부, 체질안료 20~30 중량부, 규산염 안료 10~20 중량부, 조막제 0.5~10 중량부, 곰팡이 방지제 0.2~0.3 중량부, 방부제 0.1~0.3 중량부, 분산제 0.1~0.5 중량부, 동결방지제 0.5~0.7 중량부, 습윤제 10~15 중량부, 소포제 10~15 중량부 및 증점제 5~15 중량부 포함하여 이루어지는 방수재를 도포하는 것이 바람직하다.

이때 사용되는 아크릴 바인더는 망상구조 형태의 아크릴 바인더로써 콘크리트 소지면과의 접착력이 우수한 장점을 가지고 있으며, 우수한 방수 및 방식 성능, 내오염성, 내화학성, 내후성 및 난황변성을 특성을 가지고 있다. 관련하여 상기 아크릴 바인더가 30 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 콘크리트 구조물과의 부착성이 감소하는 문제점이 있으며, 40 중량부 초과 포함되는 경우에는 점도와 흐름성이 낮아져 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 유색안료는 산화티타늄을 사용하는 것이 바람직하며, 이외에는 산화철, 수산화철 및 산화크롬 등의 무기계 안료를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 체질안료는 방수재의 비중을 향상시켜 충분한 도막이 쉽게 형성되도록 하며, 보수시 콘크리트에 골재와 같은 효과를 발휘함으로써 콘크리트의 강도를 향상시키는 기능을 한다.

상기 규산염 안료는 세라믹계 안료로 방수용 코팅제 조성물에 강력한 접착력과 강도를 발현시키는 동시에 벽체등의 도막형성시 도막의 흐름성을 개선함으로써 도막의 접착불량, 오염, 들뜸 현상 등을 방지할 수 있다. 바람직하게는 규산칼륨 또는 규산나트륨을 선택하여 사용하되 10 내지 20 중량부 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 관련하여 상기 규산염 안료가 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 부착성 및 작업성이 미비하여 코팅제 형성에 있어서 흐름성이 떨어질 수 있으며, 20 중량부 초과 포함되는 경우에는 도막의 부착성 및 도막의 유연성이 감소되는 문제점이 발생한다.

상기 조막제는 0.5 내지 10중량부 포함되는 것이 바람직한데, 0.5 중량부 미만으로 포함되는 경우 저온에서 도막을 형성하는 경우 도막의 갈림 현상이 발생할 수 있으며, 10 중량부 초과 포함되는 경우에은 도막 형성시간에 영향을 주어 작업성에 대한 문제가 발생하게 된다.

다음으로, 곰팡이 방지제는 0.2 내지 0.3 중량부 포함되는 것이 바람직하며 0.2 중량부 미만의 경우 제품의 보관 중에 곰팡이에 의한 제품 물성의 변화 및 유동에 문제가 발생 할 수 있으며, 0.3 중량부 초과포함하게 되는 경우에는 사용량 대비 효율성이 떨어지며 도막의 기계적 물성이 감소 될 수 있다.

한편, 상기 방부제는 상온에서 방수용 코팅제 조성물의 저장안전성 확보를 위한 역할을 한다. 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량부 포함되는 것이 바람직하며 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 상온에서의 저장안전성이 저하되어 보관 중에 제품의 방수성능이 감소 될 수 있으며, 0.3 중량부 초과 포함되는 경우에는 사용량 대비 효율이 떨어 질 뿐만 아니라 도막 형성시 강도 감소에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

상기 분산제는 코팅제 조성물 내 안료입자 성분을 분산시켜 줌으로써 코팅제의 점도감소 및 기계적 화학적 물성을 향상시켜주는 역할을 한다. 이때 사용되는 분산제는 0.1 내지 0.5 중량부 사용되는 것이 바람직한데, 0.1 중량부 미만이면 분산효과가 현저히 감소한 문제점이 있으며, 0.5 중량부 초과하면 사용량 대비 효율성이 낮아 질뿐만 아니라 도막의 기계적 물성에 영향을 미치기 때문이다.

상기 동결방지제는 영하의 온도에서 코팅제 물성의 안정성을 확보하는 효과를 제공함으로써, 0.5 내지 0.7 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 동결방지제가 0.5 중량부 미만이면 동결방지 효과가 저하되어 겨울철 영하의 온도에서 코팅제 사용이 어려우며, 0.7 중량부 초과인 경우 사용량 대비 효율성이 낮아 질뿐만 아니라 도막의 기계적 물성에 영향을 미치기 때문이다.

또한 본 발명에 있어서 상기 소포제는 코팅제 조성물 내의 기포를 억제하여 도막형성시 평활한 도막을 제공하되 10 내지 15 중량부 포한되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 소포제가 10 중량부 미만의 경우 소포제 효과가 미비하여 평활한 도막을 형성하기에 어려움이 있으며, 도막이 형성된다고 하여도 도막이 평활하지 못하여 물성을 모두 발휘하기가 어렵다. 15 중량부 초과 사용시 사용량 대비 효율성이 낮아 질뿐만 아니라 도막의 기계적 물성에 영향을 미치기 때문이다.

한편 상기 방수용 코팅제는 롤러, 붓도장, 스프레이 형식으로 도막을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 코팅제 건조 도막은 1회 도장시 건조도막 기준으로 50~70㎛ 형성하되 2회 코팅하여 주는 것이 바람직하다. 이는 방수용 코팅제 1회 도장 과정에서 일부 생성된 공극을 2회 도장 과정에서 보완하여 줌으로써, 보다 향상된 방수성을 발휘하게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 효과를 보다 더 구체적으로 설명하고자 한다.

<실시예 1~3 및 비교예 1~5> 지수재 및 차수재 제조 및 준비

1) 실시예 1 : 불소 우레아 발포액(지수재) 제조

폴리에테르 폴리올(제품명 ‘GL-3000’, 제조사 ‘KPX’) 30 중량부, 이소시아네이트 (제품명 ‘Lupranate MS, Lupranate MM 103C’, 제조사 ‘BASF’) 60 중량부, 아세톤(제조사 ‘금호P&B’) 10 중량부, 아민 (제품명 ‘JEFFAMINE D-2000, D-5000’, 제조사 ‘Huntsman’)) 5 중량부 및 불소 바인더 (제품명 ‘PTFE’, 제조사 ‘삼일씨앤에프’) 5 중량부를 혼합하여 불소 우레아 발포액을 제조하였다.

이때, 상기 이소시아네이트는 BASF사 제품 Lupranate MS과 Lupranate MM 103C를 2:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였으며, 아민은 Huntsman사 제품 JEFFAMINE D-2000과 D-5000을 1:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였다.

2) 실시예 2 : 불소 우레아 주입제(차수재) 제조

주제부로 우레탄 바인더 (제품명 ‘PP-3000’, 제조사 ‘KPX’) 40 중량부, 아민(‘Lonzacure DETDA 80’, 제조사 ‘Lonza’) 5 중량부 및 가소제(제품명 ‘DINP’, 제조사 ‘애경유화’) 55 중량부를 혼합하였으며,

경화제부로는 이소시아네이트(제품명 ‘Lupranate MS, Lupranate MM 103C’, 제조사 ‘Basf’) 25 중량부 및 가소제(제품명 ‘DINP’, 제조사 ‘애경유화’) 75 및 불소 바인더 5 중량부(제품명 ‘PTFE’, 제조사 ‘삼일씨앤에프’)중량부 혼합하여 불소 우레아 주입재를 제조하였으며 주제부와 경화제부는 1:1 중량비 혼합하여 나노 우레아 주입제를 제조 하였다.

이때, 상기 경화제부의 이소시아네이트는 BASF사 제품 Lupranate MS과 Lupranate MM 103C를 2:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였다.

3) 실시예 3 : PUD 아크릴 주입제(차수재) 제조

아크릴 에멀전 바인더(제품명 ‘PRIMAL™ SF-016 ER Acrylic Emulsion’ 제조사 ‘Dow’) 30 중량부, 증류수 69.5 증량부 및 커플링제(제품명 ‘KBM-5103’, 제조사 ‘Shinetsu Chemical’) 0.5 중량부를 혼합하여 아크릴 주입제를 제조 하였다.

4) 비교예 1 : 불소 우레아 발포액(지수재) 제조(불소 바인더 소량 포함)

폴리에테르 폴리올(제품명 ‘GL-3000’, 제조사 ‘KPX’) 30 중량부, 이소시아네이트 (제품명 ‘Lupranate MS, Lupranate MM 103C’, 제조사 ‘BASF’) 60 중량부, 아세톤(제조사 ‘금호P&B’) 10 중량부, 아민 (제품명 ‘JEFFAMINE D-2000, D-5000’, 제조사 ‘Huntsman’)) 5 중량부 및 불소 바인더 (제품명 ‘PTFE’, 제조사 ‘삼일씨앤에프’) 0.1 중량부를 혼합하여 불소 우레아 발포액을 제조하였다.

이때, 상기 이소시아네이트는 BASF사 제품 Lupranate MS과 Lupranate MM 103C를 2:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였으며, 아민은 Huntsman사 제품 JEFFAMINE D-2000과 D-5000을 1:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였다.

5) 비교예 2 : 불소 우레아 발포액(지수재) 제조 (불소 바인더 과포함)

폴리에테르 폴리올(제품명 ‘GL-3000’, 제조사 ‘KPX’) 30 중량부, 이소시아네이트 (제품명 ‘Lupranate MS, Lupranate MM 103C’, 제조사 ‘BASF’) 60 중량부, 아세톤(제조사 ‘금호P&B’) 10 중량부, 아민 (제품명 ‘JEFFAMINE D-2000, D-5000’, 제조사 ‘Huntsman’)) 5 중량부 및 불소 바인더 (제품명 ‘PTFE’, 제조사 ‘삼일씨앤에프’) 20 중량부를 혼합하여 불소 우레아 발포액을 제조하였다.

이때, 상기 이소시아네이트는 BASF사 제품 Lupranate MS과 Lupranate MM 103C를 2:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였으며, 아민은 Huntsman사 제품 JEFFAMINE D-2000과 D-5000을 1:1 중량비 비율로 혼합하여 사용하였다.

6) 비교예 3 : 시멘트 주입제(지수제) 준비

비교예 3의 주입제로는 시멘트 주입제를 사용하였으며, 구체적으로는 제조사 ‘새현산업’의 제품명 ‘D-1000’을 사용하였다.

7) 비교예 4 : 일반 아크릴 주입제(지수제, 차수재 겸용) 준비

비교예 4의 주입제로는 일반 아크릴 주입제를 사용하였으며, 구체적으로는 제조사 ‘미래특수화학’의 제품명 ‘EA-505’을 사용하였다.

8) 비교예 5 : 우레탄 폼 주입제(지수제) 준비

비교예 5의 주입제로는 일반 우레탄 주입제를 사용하였으며, 구체적으로는 제조사 ‘새현산업’의 제품명 ‘DHP-2000’을 사용하였다.

관련하여, 상기 제조된 실시예 및 비교예는 아래 표 1에 정리하여 표기 하였으며, 비교예 3~5는 시중에 판매되는 제품을 사용하였는바 표 1에서는 제외 하였다.

		실시예 1	비교예 1	비교예 2	실시예 2	실시예 3
Type		불소 우레아	불소 우레아	불소 우레아	불소 우레아	PUD 아크릴
용도		지수재			차수재
폴리에테르 폴리올		30	30	30
이소시아네이트		60	60	60
아세톤		5	5	5
아민		5	5	5
불소 바인더		5	0.1	20
주제	우레탄 바인더				40
	DERDA				5
	DINP				55
경화제	MDI				25
	DINP				75
	불소 바인더				5
아크릴 에멀전 바인더						30
증류수						69.5
커플링제						0.5
희석율		30%	30%	30%	30%	227%

<시험예 1> 지수재 및 차수재 기본 물성 시험

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3의 지수재 및 차수재의 물성을 비교하였다.

각 비교 항목에 따른 시험방법은 KS규격에 의거하여 실험을 진행 하였으며, 확인 한 항목으로는 작업성의 효율을 확인하기 위하여 비중, 점도 및 발포 증가율을 비교하였다.

시험결과는 표 2에 별도로 표기 하였다. 관련하여 비교예 3~5는 시중에 판매되는 제품을 사용하였는바 표 1에서는 제외 하였다.

시험 항목	시험 방법	지수재 및 차수재 물성결과
		지수재			차수재
		실시예 1	비교예 1	비교예 2	실시예 2	실시예 3
비중	KS M 2811-1	1.060	1.053	1.061	1.09	1.02
점도 (mPaㆍS)	KS F 4923	400	450	600	600	3
발포 증가율 (%)	KS F 2433	85	100	92	88	무발포

기본 물성 확인 결과에 따르면, 점도의 경우에 있어서, 불소 바인더가 적정량 포함되는 경우에 점도가 감소하며, 과량 포함되는 경우 우레아 수지와 반응하여 다시 증가하는 추세를 보였다.

또한, 발포 배율 또한 불소 바인더가 포함되는 경우 감소되다 과량 포함시 다시 발포배율이 증가하는 추세를 보였다.

<시험예 2> 차수재 체적변화율 확인 시험

상기 제조된 차수재의 체적변화율 확인을 위하여 각 시료를 동일한 중량으로 6개씩 샘플로 추출하여 상온에서 시간경과에 따른 무게 변화율을 확인하였다.

이때 확인된 무게 변화된 무게 측정은 초기, 2주, 4주 간격으로 확인하였으며 상온에서의 무게를 측정하였다.

시험 결과는 아래 표 3에 별도로 기재하였다.

시험 항목	주입제 Type	시간	단위 (g, %)	시료 A	시료 B	시료 C	시료 D	시료 E	시료 F	평균 수치
실시예 2	불소 우레아	초기	무게	20	20	20	20	20	20	20
			변화율	100	100	100	100	100	100	100
		2주	무게	19.8	19.7	19.8	19.8	19.7	19.8	19.7
			변화율	99	98.5	99	99	98.5	99	98.8
		4주	무게	19.8	19.7	19.8	19.7	19.7	19.7	19.7
			변화율	99	98.5	99	98.5	98.5	98.5	98.6
실시예 3	PUD 아크릴	초기	무게	20	20	20	20	20	20	20
			변화율	100	100	100	100	100	100	100
		2주	무게	15.3	15.5	15.3	15.3	15.5	15.6	15.4
			변화율	76.5	77.5	77.5	76.5	77.5	78	77.2
		4주	무게	8.2	8.5	8.4	8.3	8.5	8.5	8.4
			변화율	41.0	42.5	42.0	45.0	42.5	42.5	42.5
비교예 4	일반 아크릴	초기	무게	20	20	20	20	20	20	20
			변화율	100	100	100	100	100	100	100
		2주	무게	12.24	12.2	12.0	12.3	12.45	12.3	12.2
			변화율	61.2	61.0	60.0	61.5	62.0	61.5	61.2
		4주	무게	5.7	5.4	5.2	5.2	5.4	5.3	5.3
			변화율	28.5	27.0	26.0	26.0	27.0	26.5	26.8

시험결과에 따르면, 실시예 2인 불소 우레아 주입제의 경우 4주가 경과하여도 체적변화율이 거의 없는 것을 확인하였다.

실시예 3인 PUD아크릴 주입제의 경우 2주 경과시 약 77% 체적변화율을 보였으며, 4주 경과 후에는 약 42%인 것을 확인하였다.

반면 비교예 4인 일반 아크릴 주입제의 경우 2주 경과시 약 61%로 감소하였으며, 4주 경과 후에는 약 26%의 체적변화율을 보였다.

<시험예 3> 30일 옥외폭로를 통한 방수 및 체적변화 시험

상기 제조된 지수재 및 차수재를 이용하여 옥외폭로를 통한 방수 및 체적변화를 확인하였다. 관련하여 시험 시편으로는 가로 300mm, 세로 300mm 및 두께 100mm의 콘크리트 시편에 가운데에 직선 형태의 2mm의 균열을 임으로 생성하여 시편을 준비하였다. 다음으로 균열이 있는 콘크리트 시편을 물로 세척 후, 12시간 자연 건조를 한 시편을 A~G까지 준비하였다.

다음으로 상기 준비된 각 시편에 지수재(주입제)와 차수재를 각각 달리하여 시험편을 제조하였으며, 제조된 시편은 12시간 자연건조 후에 옥외에 30일간 방치하여 시편의 상태를 확인 하였다.

관련하여, 상기 사용된 구체적인 구성 및 결과는 아래 표 4에 별도로 표기 하였다.

시스템		지수/차수 시스템 및 시험결과
		시험편A	시험편 B	시험편 C	시험편D	시험편 E	시험편F	시험편G
지수재	종류	실시예 1	비교예 1	비교예 2	실시예 1	비교예 3	비교예 4	비교예 5
		불소 우레아 (적정)	불소 우레아 (부족)	불소 우레아 (과량)	불소 우레아 (적정)	시멘트	일반 아크릴	우레탄 폼
차수재	종류	실시예 2	실시예 2	실시예 2	실시예 3	비교예 4	-	-
		불소 우레아	불소 우레아	불소 우레아	PUD 아크릴 주입제	일반 아크릴 주입제	-	-
방수성		◎	◎	○	◎	○	△	○
크랙여부		◎	△	△	○	×	×	△
※등급기준 : ◎ 매우우수, ○ 우수, △ 보통, × 나쁨

시험결과에 따르면, 표 3과 같이 실시예 1(불소우레아(적정비율포함)) 것을 이용하며, 실시예 2(불소우레아)를 순차적으로 도포함 시험편 A가 가장 우수한 방수성 및 크랙성을 나타냈다

또한, 실시예 1(불소우레아(적정비율포함))에 실시예 3 (PUD 아크릴 주입제)를 순차적으로 도포하는 경우에도 시험편 A와 같은 방수성을 나타내나 크랙성이 우수한 특성을 보였다.

반면, 불소가 부족 또는 과량 포함된 비교예 1, 2를 지수재로 사용한 시험편 B와 C의 경우에는 방수성은 크게 감소하지 않았으나 크랙성 개선이 비교적 떨어지는 점을 확인 할 수 있었다.

종래 기술을 나타내는 시험편 E, F 및 G의 경우 방수성이 아크릴의 경우 다소 떨어지며, 30일 경과 시점에서 확인 결과 크랙이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다.

<시험예 4> 도막의 물성 확인 시험

관련 시험시편은 상기 옥외폭로 시편과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

확인 항목으로는 치수안전성, 굴곡강도 및 인장전단 접착강도를 확인 하였으며, 시험방법에 따른 결과는 ‘매우우수, 우수, 보통 및 나쁨’으로 분류하였다.

각 방법에 따른 시험방법은 아래 표 5에 표기하였으며, 시험결과는 표 5에 별도 표기 하였다.

시험항목	시험방법
치수안전성	ASTM D-2126
굴곡강도	ASTM D-490
인장전단 접착강도	KS M 3734

시스템		지수/차수 시스템 및 시험결과
		시험편A	시험편 B	시험편 C	시험편D	시험편 E	시험편F	시험편G
지수재	종류	실시예 1	비교예 1	비교예 2	실시예 1	비교예 3	비교예 4	비교예 5
		불소 우레아 (적정)	불소 우레아 (부족)	불소 우레아 (과량)	불소 우레아 (적정)	시멘트	일반 아크릴	우레탄 폼
차수재	종류	실시예 2	실시예 2	실시예 2	실시예 3	비교예 4	-	-
		불소 우레아	불소 우레아	불소 우레아	PUD 아크릴 주입제	일반 아크릴 주입제	-	-
치수 안전성		◎	◎	◎	◎	○	○	○
굴곡 강도		○	△	△	○	△	△	○
인장전단 접착강도		◎	○	○	○	△	△	○
※등급기준 : ◎ 매우우수, ○ 우수, △ 보통, × 나쁨

시험결과에 따르면, 표 5과 같이 실시예 1(불소우레아(적정비율포함)) 것을 이용하며, 실시예 2(불소우레아)를 순차적으로 도포함 시험편 A가 치수안전성, 인장전단접착강도 및 체적변화율이 우수함을 확인하였다.

또한, 실시예 1(불소우레아(적정비율포함)) 것을 이용하며, 실시예 3(PUD 아크릴 주입제)를 순차적으로 도포함 시험편 D의 경우에는 아크릴이 체적변화율이 보통의 결과치를 보여주긴 하나 굴곡강도와 인장접착강도에서 우수한 결과를 보였다.

반면, 불소가 부족 또는 과량 포함된 비교예 1, 2를 지수재로 사용한 시험편 B와 C의 경우에는 굴곡강도가 보통정도의 물성을 보였으며, 불소 바인더가 적게 포함되는 경우 보통의 수치(우레아의 특성과 유사)를 보이고, 과량 포함되는 경우에는 체적변화율이 오히려 감소하는 추세를 보였다.

종래 기술을 나타내는 시험편 E, F 및 G의 경우 체적변화율이 나쁘거나 보통의 결과를 보이는 것을 확인 할 수 있었다.

이상과 같이 본 발명은 바닥 습기 배출 탈기구 및 그 탈기구를 이용한 시공방법의 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 콘크리트부
200: 지면부
210: 지수재 주입구
220: 지수재
300: 지하수
400: 콘크리트 균열
410: 차수재 주입구
420: 차수재

Claims (5)

1. 콘크리트 구조체의 벽체, 천장 또는 바닥 누수부위의 방수 공법에 있어서,
   상기 콘크리트 구조체 누수 부위를 전처리하는 단계;
   상기 전처리된 누수부위에 형성된 균열 부위를 관통하여 누수원이 있는 토사층까지 지수재 주입구를 천공하는 단계;
   상기 주입구에 지수재 주입용 패커를 삽입하고, 지수재를 상기 누수원에 주입하여 발포·경화시켜 지수(止水)구역을 형성함으로써 누수원을 지수하는 단계;
   상기 지수구역에 이르도록 적어도 1개 이상의 차수재 주입구를 추가로 천공하는 단계; 및
   상기 주입구에 차수재 주입용 패커를 삽입하고, 차수재를 주입하여 상기 지수구역과 누수부위에 형성된 균열부위 및 미세균열 부위의 빈 틈에 충진 및 보수함으로써 차수(遮水)하는 단계;를 포함함으로써 지수재에 의한 지수 및 차수재를 이용한 차수가 이루어지되,
   상기 천공은 대각선으로 천공을 형성하며,
   상기 차수재는 상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 벽체, 천장 및 바닥에 따라 불소 우레아 주입제 또는 PUD아크릴 주입제를 사용하며,
   상기 지수재는
   폴리에테르 폴리올 25~35 중량부, 이소시아네이트 50~70 중량부, 용매 5~15 중량부, 아민 1~10 중량부 및 불소 바인더 1~10 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 벽체 및 천장인 경우, 불소 우레아 주입제를 차수재로 사용하며
   상기 차수재로 사용되는 불소 우레아 주입제는
   주제부가 우레탄 바인더 35~45 중량부, 아민 3~5 중량부 및 가소제 50~65 중량부 포함되며,
   경화제부가 이소시아네이트 20~30 중량부, 가소제 70~80 중량부 및 불소 바인더 1~10 중량부 포함하되
   상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.9~1.1 중량비 혼합사용 것을 특징으로 하는 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법
4. 제 1항에 있어서,
   상기 누수 콘크리트 구조체 부위가 바닥인 경우, 불소 우레아 주입제 또는 PUD 아크릴 주입제를 차수재로 사용하며
   상기 차수재로 사용되는 불소 우레아 주입제는
   주제부가 우레탄 바인더 35~45 중량부, 아민 3~5 중량부 및 가소제 50~65 중량부 포함되며,
   경화제부가 이소시아네이트 20~30 중량부, 가소제 70~80 중량부, 불소 바인더 1~10 중량부 포함하되
   상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.9~1.1 중량비 혼합사용 되고,
   상기 차수재로 사용되는 PUD 아크릴 주입제는
   아크릴 에멀전 바인더 20~40 중량부, 증류수 50~80 중량부 및 커플링제 1~1.5 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 불소 우레아 발포액, 주입제 및 PUD 아크릴 주입제를 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법
5. 제 1항에 있어서,
   상기 차수 단계 이후 상기 누수부위 표면에 방수층을 추가로 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 불소 우레아 발포액, 우레탄 발포액 및 아크릴 방수액을 이용한 콘크리트 구조체의 배면방수공법.

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