KR102416822B1

KR102416822B1 - 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법

Info

Publication number: KR102416822B1
Application number: KR1020210168614A
Authority: KR
Inventors: 이창섭
Original assignee: (주)빅스코 이엔씨
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2022-07-07

Abstract

본 발명은 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인장강도와 신장율이 우수하여 내수성, 부착성, 균열저항성이 뛰어나 콘크리트 건축물의 옥상에 대한 균열 보수 시공에 적합하여 특히, 단면복구와 함께 옥상 방수효과를 현저히 높이도록 개선된 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 관한 것이다.

Description

공동주택과 건축물의 옥상 방수방법{Roof waterproofing method of apartment houses and buildings}

본 발명은 건축 기술 분야 중 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인장강도와 신장율이 우수하여 내수성, 부착성, 균열저항성이 뛰어나 콘크리트 건축물의 옥상에 대한 균열 보수 시공에 적합하여 특히, 단면복구와 함께 옥상 방수효과를 현저히 높이도록 개선된 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물 공사에 있어서 콘크리트의 수밀성과 강도와 하중 그리고 충격 등에 의한 균열로 인해 방수의 개념은 대두되었고, 이러한 방수의 형태는 건축물에 있어서 지붕, 실내, 수조류 및 지하 방수로 분류될 수 있고, 특히 지붕 방수의 경우에는 아스팔트 방수, 시트 방수, 탄 우레탄 방수 및 고무 아스팔트 방수 등이 시공되어 왔다.

이러한 종래의 방수시공은 콘크리트를 숙성시키는 과정에서 방수액을 첨가하여 옥상을 짓거나, 또는 방수액을 이용하여 적층 후에 시트 등을 이용하여 마감하는 등의 방법을 이용하여 왔다.

그러나 이러한 방수시공은 냄새가 발생되고, 화기의 위험성에 노출될 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 방수층의 노후현상에 의한 방수효과가 저하되는 문제가 발생되었다. 또한 시트 등을 이용하여 방수를 하는 경우 시트가 떨어져 나가게 되어 부분적으로 누수현상이 발생되고, 지붕의 콘크리트가 진동이나 지각의 뒤틀림 등에 의하여 균열이 발생되는 경우 방수의 효과는 현저하게 떨어진다.

따라서 상기와 같은 방수시공에 의하면, 약 1년 내지 2년 정도 후에 부분적으로 다시 방수를 해야하고, 이러한 보수공사에 의해서도 누수 되는 부분을 완전하게 방수처리를 하는 것은 거의 불가능하다. 그리고 건축물 옥상 방수를 위해 시공되는 시트방수, 아스팔트 방수, 도막 방수 및 액채 몰탈 방수는 모두 방수층을 보호하기 위해 보호 몰탈과 보호 콘크리트를 반드시 시공해야 한다.

결국, 공기가 연장되고, 또한 공사비용이 증가하는 단점이 있다.

또한 이러한 옥상방수는 이중, 삼중으로 분리된 시공을 하고 또는 방수층의 이음부위와 얇은 도막으로 인하여 구조물 본체와 보호층의 균열로 인한 방수층의 파열 및 들뜸 현상이 발생되고 있으며, 누수 하자가 발생되는 경우에도 방수층을 보호하기 위해 상부에 포설된 보호 몰탈이나 보호 콘크리트로 인하여 누수 부위를 파악하기가 어려운 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1892997호(2018.08.23.), '옥상방수공법'

본 발명은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 인장강도와 신장율이 우수하여 내수성, 부착성, 균열저항성이 뛰어나 콘크리트 건축물의 옥상에 대한 균열 보수 시공에 적합하여 특히, 단면복구와 함께 옥상 방수효과를 현저히 높이도록 개선된 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 방수작업면 전처리단계, 전처리된 방수작업면에 대한 수성퍼티 메움단계, 메움부를 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 옥상 방수단계를 포함하는 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 있어서;

상기 방수작업면 전처리단계는 콘크리트 옥상에 붙은 먼지나 유분을 제거하고 탈락물을 긁어낸 다음 물로 세척하는 청소과정과, 세척 후 옥상의 표면 함수율이 10% 이하가 되도록 유지하는 건조과정을 포함하고;

상기 수성퍼티 메움단계는 전처리된 방수작업면에 수성퍼티를 발라 고정하는 단계로서, 상기 수성퍼티는 아크릴에멀젼수지와 1액형 반응경화형 우레탄수지(PUD)가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합수지 100중량부에 대해, 비닐트리에톡시실란 5중량부, 크실렌 10중량부, 피로메트리산 5중량부, 인슐래드 5중량부, 입도 10㎛인 탈탄륨미분 2.5중량부, ATO(Antimony doped Tin Oxide) 5중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 바나듐 옥사이드(V₂O₅) 5중량부, 트리페닐포스핀 15중량부를 더 첨가한 것을 사용하며;

상기 옥상 방수단계는 메움부 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 인장강도와 신장율이 우수하여 내수성, 부착성, 균열저항성이 뛰어나 콘크리트 건축물의 옥상에 대한 균열 보수 시공에 적합하여 특히, 단면복구와 함께 옥상 방수효과를 현저히 높이도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법은 방수작업면 전처리단계, 전처리된 방수작업면에 대한 수성퍼티 메움단계, 메움부를 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 옥상 방수단계를 포함한다.

이때, 상기 방수작업면 전처리단계는 방수작업면, 즉 피처리 대상면인 콘크리트 옥상에 대한 청소과정 및 건조과정을 수행하는 단계이다.

여기에서, 상기 전처리단계에서 수행되는 청소과정은 콘크리트 옥상에 붙은 먼지나 유분을 제거하고 탈락물을 긁어낸 다음 물로 세척하는 것을 말하며; 건조과정은 세척 후 옥상의 표면 함수율이 10% 이하가 되도록 충분히 건조하는 것을 말한다.

이 경우, 함수율이 상기 조건을 만족하지 못하면 수분함량이 많아 수성퍼티를 도포할 때 부착력이 떨어지고 도포불량이 발생하기 때문이다.

이와 함께, 건조과정 후 건조된 옥상에 수산화칼륨수용액을 스프레이하고 다시 자연건조하여 방수작업될 옥상면이 알카리상태로 유지되게 하는 알카리처리단계를 더 수행할 수 있다.

이것은 상기 알카리처리단계에서 사용되는 수산화칼륨수용액이 균열부위로 침투하여 균열 내부에 부동태막을 형성함으로써 콘크리트의 중성화를 막고, 방수기능과 함께 균열보수와 단면복구도 이루어지도록 하기 위함이다.

이때, 상기 알카리처리단계에서 사용되는 수산화칼륨수용액은 물 100중량부에 대해, 수산화칼륨 25중량부, 아세트산에틸에스테르 5중량부, 붕규산유리 4.5중량부, 폴리프로필렌글리콜 6.5중량부, 메틸실리코네이트 10중량부, 테트라데실글리시딜에테르 5중량부, 우레아 5중량부, 클로로프렌고무 10중량부가 첨가 혼합된 용액이다.

이 경우, 수산화칼륨은 균열 내부에서 철근과 만나 강고한 부동태막을 형성하기 위해 첨가되며, 아세트산에틸에스테르(Acetic Acid Ethyl Ester)는 폴리프로필렌글리콜과 반응하면서 내산화성을 강화시켜 내오존성을 증대시키고, 붕규산유리는 내열충격성이 뛰어나고 화학적내구성이 우수하며 점도를 낮춰 흐름성을 향상시키므로 미세크랙 침투력을 높이기 위해 첨가된다.

그리고, 메틸실리코네이트는 강한 발수력을 제공하면서 오염되지 않도록 표면을 평활하게 유지하는 방오 기능도 확보하기 위한 것이고, 테트라데실글리시딜에테르(tetradecyl glycidyl ether)는 피막 형성과 함께 경화 고정력을 강화시키기 위한 것이며, 우레아는 고형분의 용해성이 뛰어나 분산 결합력을 높임으로서 바인딩 기능을 강화하며 공융점 형성에 따른 잠열성 강화를 통해 강한 단열특성을 제공하기 위한 것이고, 클로로프렌고무는 오존의 산화력을 억제하여 수지의 변성을 막기 위해 첨가된다.

한편, 전처리된 방수작업면에 대한 수성퍼티 메움단계는 수성퍼티를 방수작업면에 발라 고정하는 단계이다.

이때, 수성퍼티는 아크릴에멀젼수지와 1액형 반응경화형 우레탄수지(PUD)가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합수지에 특성강화제를 더 첨가한 것을 사용한다.

여기에서, 아크릴에멀젼수지는 인장강도와 신장율이 뛰어나고, 1액형 반응경화형 우레탄수지는 내수성, 부착성, 균열저항성이 우수하여 방수작업면에 대한 메움특성, 단면 파손부위에 대한 복구특성이 매우 뛰어나다.

그리고, 상기 특성강화제는 상기 혼합수지 100중량부에 대해, 비닐트리에톡시실란 5중량부, 크실렌 10중량부, 피로메트리산 5중량부, 인슐래드 5중량부, 입도 10㎛인 탈탄륨미분 2.5중량부, ATO(Antimony doped Tin Oxide) 5중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 바나듐 옥사이드(V₂O₅) 5중량부, 트리페닐포스핀 15중량부를 더 첨가하는 형태이다.

이 경우, 비닐트리에톡시실란(VTEOS)은 실록산 결합을 유도함으로써 인장강도와 파단신율 및 인열강도를 확보하여 내구성, 강도, 경도 특성을 증대시키게 된다.

그리고, 크실렌은 안정적인 용제 역할을 담당하며, 피로메트리산은 열수축성을 억제하고 슬립성을 강화시켜 내스티키성 유지는 물론 도막의 변형을 억제하기 위해 첨가되고; 인슐래드는 알루미노 실리케이트(Alumino silicate)를 주성분으로 하는 세라믹의 미세한 원형 중공체 분말(Ceramic Microscopic Hollow Spheres)로서 고단열성 강화 기능을 수행한다.

아울러, 탈탄륨미분(Tantalum Powder)은 내산성을 유지하기 위해 첨가되며; ATO는 안티몬이 도핑되어 자외선 차단율 99%를 유지시키는 물질로서, 나노 파우더 형태로 첨가되어 자외선 차단 효과를 높이게 된다.

또한, 아인산염(Phosphites)은 내수압특성을 강화시킴은 물론, 내화학성과 내열성을 강화시키면서 강도, 경도, 내마모도 향상에 따른 변형억제에 기여하게 되고; 글루코산염은 응집을 약하게 하고 반응성을 높여 균일분산성, 가공성형성, 보열성을 증대시킨다.

뿐만 아니라, 바나늄 옥사이드는 적외선 차단율을 높여 내열성을 강화시키도록 첨가되며, 트리페닐포스핀은 경화성을 높이고, 내후성을 증대시켜 표면 균질화로 내수압특성, 방수성을 강화시키고 부착력을 증대시킨다.

이 성분들이 추가된 상태에서 옥상 방수면의 박리력(g/25mm)과 내크랙성을 테스트한 결과, 박리력은 91(스펙 50)로 확인되었으며, 밀착성은 극상, 상, 상하, 중상, 중, 중하, 하 중에서 극상으로 평가되었고; 충격강도가 높아 내크랙성도 우수한 것으로 확인되었다.

다른 한편, 옥상 방수단계는 메움부 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 단계이다.

상기 옥상 방수단계를 수행하기 위해 사용되는 방수제는 폴리우레탄수지 100중량부에 대해, 디소듐카복시에칠실리코네이트 10중량부, 소디움바이카보네이트 10중량부, 설포라판 5중량부, 페트롤륨술포네이트 5중량부, PEBAX(Polyether-block-amide) 5중량부, 에테닐 아세테이트(CH₂CHCOOCH₃) 3.5중량부, 폴리아미드아민 5중량부, 메타크레졸 10중량부가 첨가 혼합된 혼합액이다.

이때, 디소듐카복시에칠실리코네이트는 방수면의 갈라짐과 균열을 억제하도록 가교강도를 높이기 위해 첨가된다.

또한, 소디움바이카보네이트는 높은 가교밀도로 인해 일정기간 경과시에도 방수층의 부착력 및 고정력을 오랫동안 유지할 수 있도록 하여 준다.

그리고, 설포라판(C₆H₁₁NOS₂)은 자외선에 의한 저항성을 증대시켜 내변색성을 강화시키기 위해 첨가된다.

아울러, 페트롤륨술포네이트는 변색을 방지하면서 내화학성과 내약품성을 강화시킨다.

뿐만 아니라, PEBAX는 저온에서도 경도변화가 작고, 내피로성이 뛰어나며, 비중이 작아 성형가공성이 우수할 뿐만 아니라, 흡습성이 낮고, 내굴곡 피로성, 내후성, 유연성, 내크립성, 우수한 접착성을 확보하기 위해 첨가된다.

또한, 에테닐 아세테이트(CH₂CHCOOCH₃)는 수지의 스티프니스(stiffness)와 인장강도 조절용으로 사용된다.

그리고, 폴리아미드아민(Poly amide-amine)은 내열, 내한성을 유지하기 위해 첨가된다.

아울러, 메타크레졸은 강화보호제와 피착면에서의 앵커링 기능을 통해 계면 분리를 억제하고 미세크랙을 억제하는데 기여하게 된다.

이러한 본 발명의 방수면에 대한 방수층의 이탈 억제력 및 내구성을 확인하기 위해 3mm 두께로 보수막을 만든 시료를 KS M 6010 규정에 의거 부착강도와 인장강도를 측정하였다.

이때, 요구되는 시방 기준은 부착강도와 인장강도 모두 50N/㎠ 이상을 요구하고 있다. 테스트 결과, 본 발명에 따른 시료는 부착강도 88N/㎠, 인장강도 91N/㎠로 확인되었다.

Claims

방수작업면 전처리단계, 전처리된 방수작업면에 대한 수성퍼티 메움단계, 메움부를 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 옥상 방수단계를 포함하는 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법에 있어서;
상기 방수작업면 전처리단계는 콘크리트 옥상에 붙은 먼지나 유분을 제거하고 탈락물을 긁어낸 다음 물로 세척하는 청소과정과, 세척 후 옥상의 표면 함수율이 10% 이하가 되도록 유지하는 건조과정을 포함하고;
상기 수성퍼티 메움단계는 전처리된 방수작업면에 수성퍼티를 발라 고정하는 단계로서, 상기 수성퍼티는 아크릴에멀젼수지와 1액형 반응경화형 우레탄수지(PUD)가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합수지 100중량부에 대해, 비닐트리에톡시실란 5중량부, 크실렌 10중량부, 피로메트리산 5중량부, 인슐래드 5중량부, 입도 10㎛인 탈탄륨미분 2.5중량부, ATO(Antimony doped Tin Oxide) 5중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 바나듐 옥사이드(V₂O₅) 5중량부, 트리페닐포스핀 15중량부를 더 첨가한 것을 사용하며;
상기 옥상 방수단계는 메움부 평탄화시킨 후 방수제를 옥상에 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법.
제1항에 있어서,
상기 방수작업면 전처리단계에서, 상기 건조과정 후 건조된 옥상에 수산화칼륨수용액을 스프레이하고 다시 자연건조하여 방수작업될 옥상면이 알카리상태로 유지하는 알카리처리단계를 더 수행하되,
상기 알카리처리단계에서 사용되는 수산화칼륨수용액은 물 100중량부에 대해, 수산화칼륨 25중량부, 아세트산에틸에스테르 5중량부, 붕규산유리 4.5중량부, 폴리프로필렌글리콜 6.5중량부, 메틸실리코네이트 10중량부, 테트라데실글리시딜에테르 5중량부, 우레아 5중량부, 클로로프렌고무 10중량부가 첨가 혼합된 용액인 것을 특징으로 하는 공동주택과 건축물의 옥상 방수방법.