KR102443457B1

KR102443457B1 - 건축물 내구성 강화를 위한 차열 폴리우레아 방수 공법

Info

Publication number: KR102443457B1
Application number: KR1020200084480A
Authority: KR
Inventors: 엄영빈
Original assignee: (주)썬앤문
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2022-09-15
Also published as: KR20220006727A

Abstract

형성하는 것에 관한 것이다. 본 발명은, 5~40도의 경사를 갖는 바닥면으로서, 철재면, 콘크리트면, 아스팔트슁글면, 아스콘면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나의 바닥면을 전처리하는 단계; 상기 전처리된 바닥면 위에 폴리우레아용 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계; 상기 하도층 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제1중도층을 형성하는 단계; 상기 제1중도층 위에 메쉬를 설치하는 단계; 상기 메쉬 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제2중도층을 형성하는 단계; 및 상기 제2중도층 위에 차열 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 단계 를 포함하는 폴리우레아 방수 공법을 제공함으로써, 경사 지붕에 있어서도 균일하며 두꺼운 폴리우레아층을 형성할 수 있고, 구조물을 설치한 이후에도 장기간 내구성 및 방수성을 유지할 수 있다.

Description

건축물 내구성 강화를 위한 차열 폴리우레아 방수 공법{HEAT-RESISTANT POLYUREA WATERPROOFING METHOD FOR ENHANCING BUILDING DURABILITY}

본 발명은, 건축물 내구성 강화를 위한 차열 폴리우레아 방수 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 건축물 지붕에 다층으로 이루어진 차열 폴리우레아 방수층을 형성하는 것에 관한 것이다.

강우 등에 의해 수분이 건축물 내부로 스며드는 경우, 건축물의 내구성에 영향을 주게 되므로, 각종 방수 재료를 이용하여 건축물의 지붕에 방수 처리를 하는 것이 일반적이다.

그러나, 특히 경사를 갖는 지붕에 태양광 발전설비, 통신 장비, 크레인 등의 하중이 큰 각종 시설물을 설치하는 경우, 그 자체의 하중 또는 바람에 의한 설비의 흔들림 등에 의해 방수층에 크랙 등의 결함이 발생하여 재차 누수가 발생할 수 있다.

누수 방지 보수를 위해서는, 건축물의 지붕에 설치한 시설물을 이전 또는 해체한 후 다시 방수 처리를 해야 하는데, 시설물의 하중 및 부피 등을 고려할 때 쉽지 않다.

따라서, 경사 지붕에 시설물을 설치하기 전에 방수층을 두껍게 하여 방수 처리를 해야 하는데, 종래 도막 방수 공법의 주제로서 사용되는 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 등은 경화속도가 느리기 때문에, 경사 지붕에서는 흘러내리는 특성상 적절하지 않았다. 이에, 경화속도가 빠른 폴리우레아를 사용하는 방수 공법이 도입되고 있으나, 자기 평활성이 낮아 균일하고 두꺼운 방수층을 형성하는데 어려움이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1380955호 대한민국 등록특허공보 제10-1991240호

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 건축물의 지붕에 메쉬를 이용한 다층 구조 및 특정 조성의 차열 폴리우레아 방수층을 형성함으로써, 시설물 자체 하중에 대한 견딤성을 강화시키고, 방수성을 장기간 유지할 수 있으며, 건물의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 차열 폴리우레아 방수공법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 5~40도의 경사를 갖는 바닥면으로서, 철재면, 콘크리트면, 아스팔트슁글면, 아스콘면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나의 바닥면을 전처리하는 단계; 전처리된 바닥면 위에 폴리우레아용 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계; 상기 하도층 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제1중도층을 형성하는 단계; 상기 제1중도층 위에 메쉬를 설치하는 단계; 상기 메쉬 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제2중도층을 형성하는 단계; 및 상기 제2중도층 위에 차열 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 단계를 포함하는 차열 폴리우레아 방수 공법을 제공한다.

본 발명에 따른 건축물 내구성 강화를 위한 차열 폴리우레아 방수 공법은, 경사를 갖는 지붕에 내구성 및 견딤성이 강한 차열 폴리우레아 방수층을 형성함으로써, 하중이 큰 구조물을 설치한 이후에도 우수한 방수성을 유지할 수 있고, 또한 건물의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 차열 폴리우레아 방수 공법의 흐름도이다.

본 발명의 차열 폴리우레아 방수 공법은, 5~40도의 경사를 갖는 바닥면으로서, 철재면, 콘크리트면, 아스팔트슁글면, 아스콘면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나의 바닥면을 전처리하는 단계(S1); 전처리된 바닥면 위에 폴리우레아용 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계(S2); 상기 하도층 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제1중도층을 형성하는 단계(S3); 상기 제1중도층 위에 메쉬를 설치하는 단계(S4); 상기 메쉬 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제2중도층을 형성하는 단계(S5); 및 상기 제2중도층 위에 차열 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S6)를 포함한다.

본 명세서에서, '지붕'이라는 용어는, 건축물의 최상부로서, 외부에 노출되는 바닥면을 의미한다.

바닥면을 전처리하는 단계

앞서 설치되어 있던 기존의 방수층을 제거하거나, 바닥면의 수분, 먼지, 유분 등의 이물질을 제거하고, 평탄화한다. 보다 구체적으로, 철재면을 세척하고, 들뜬 구도막이나 부식 부위를 제거한다. 또는, 콘크리트면을 세척하고, 균일하지 못한 부분을 갈아내거나, 틈새나 홈은 메꾸어 평탄화한다.

하도층을 형성하는 단계

하도층은 바닥면과 상부 층과의 부착성을 향상시키고, 바닥면과 상부 층 사이에서 완충 역할을 하여 상부 층 또는 바닥면의 균열이 서로 흡수되지 않도록 한다.

폴리우레아 중도층과의 부착성을 향상시키기 위해, 폴리우레아용 프라이머를 바닥면 위에 도포하여 하도층을 형성한다.

바닥면의 종류에 따라 적절한 폴리우레아용 프라이머를 선택하여 도포할 수 있다. 바닥면이 철재면인 경우 폴리우레아용 프라이머로서 슈퍼데크110(삼화페인트(주))를 사용할 수 있고, 바닥면이 콘크리트인 경우 폴리우레아용 프라이머로서 슈퍼데크 100(삼화페인트(주))을 사용할 수 있다.

대기 온도 5~40℃, 바닥면 온도 5~40℃, 상대습도 80% 이하의 조건에서 시공할 수 있고, 형성된 하도층의 두께는 30~80㎛일 수 있다.

제1중도층을 형성하는 단계

하도층 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제1중도층을 형성한다.

폴리우레아는 인장강도, 인열강도, 신장율, 내마모성, 내충격성, 부착력, 방식성, 내약품성 등 물리 화학적 특성이 우수하여, 건설, 선박, 화학약품 저장탱크 등 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.

폴리우레아 주제는 폴리우레아 주제의 총 함량 100중량%에 대해, 폴리(옥시프로필렌)디아민 60~70중량%, 디에틸메틸벤젠디아민 20~30중량%, 글리세롤 트리스[폴리(프로필렌글리콜)아밀 말단]에테르 1~10중량%, 트리메톡시프로필실란 1~10 중량%, 이산화규소 1~10중량% 및 이산화티타늄 1~10중량%를 포함한다.

상기 폴리(옥시프로필렌)디아민은 주제 내 50~80중량%의 범위로 포함되는바, 그 함량이 50중량% 미만이면 도막의 인장강도 및 신장률 등의 물성이 약해져 방수 기능이 떨어지고, 80중량%를 초과하면 점도가 너무 높아 시공상에 어려움이 있다.

상기 이산화규소 및 이산화티타늄은 각각 주제 내 1~10중량%의 범위로 포함되는바, 상기 범위 내임으로써, 기계적 강도를 증대시켜 방수층의 내력을 보강하고 방수층에 고강도의 보강용 특성을 증대시킬 수 있는 효과를 발휘하게 한다.

상기 경화제는 폴리아민, 아민화합물, 톨루엔디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 메틸렌디페닐디이소시아네이트로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 포함하는 경화제일 수 있다.

상기 제1중도층은 폴리우레아 전용 스프레이 장비를 이용하여 폴리우레아 주제와 경화제를 70~90℃의 온도에서 2000~4000psi의 압력으로 동시에 도포하고 15~30초 동안 경화시켜 형성한다.

폴리우레아 주제와 경화제는 부피비로 1:0.5~1:1.5, 바람직하게는 1:1로 사용한다.

폴리우레아 전용 스프레이 장비는 H-XP3, E-XP2, E-10, AP GUN, MP GUN 및 CS GUN 등을 선택할 수 있다.

대기 온도 5~40℃, 바닥면 온도 5~40℃, 상대습도 80% 이하, 표면함수율 6% 이하의 조건에서 시공할 수 있고, 형성된 제1중도층의 두께는 0.1~10mm일 수 있다. 0.1mm 미만인 경우, 접착력, 방수성 및 방식성이 저하될 수 있으며, 10mm 초과인 경우, 시공의 용이성 및 경제성이 저하될 수 있다.

메쉬를 설치하는 단계

제1중도층 위에 설치하는 메쉬는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 섬유로 제조된 시트이다.

상기 메쉬의 두께는 0.5mm~3mm이다. 두께가 0.5mm 미만인 경우, 폴리우레아 방수층의 방수성 및 내구성이 저하될 수 있고, 3mm 초과인 경우, 시공의 용이성 및 경제성이 저하될 수 있다.

상기 메쉬를 제1중도층과 제2중도층 사이에 형성함으로써, 다층의 폴리우레아 중도층을 형성할 수 있다. 5~40도의 경사를 갖는 지붕의 경우, 현장 상황이나 기후에 따라 폴리우레아 도료가 흘러내려서, 균일하고 10mm 이상의 두터운 중도층을 형성하기 어렵다. 그러나, 제1중도층 위에 메쉬를 형성하면, 촘촘한 메쉬에 의해 폴리우레아 도료를 고정시킬 수 있어, 보다 균일한 중도층을 형성할 수 있고, 그 위에 다시 폴리우레아 중도층을 형성할 수 있다. 또한, 폴리우레아 중도층과 메쉬가 반복해서 적층된 구조를 형성함으로써, 경사 지붕에 있어서 두터운 중도층을 형성할 수 있고, 방수성 및 내구성을 유지할 수 있다.

특히, 바닥면이 철재면인 경우, 철재 특성상 기후에 따라 팽창하거나 수축하게 되고, 팽창 수축의 반복에 의해 연결 부위가 벌어지거나 철재면을 연결하는 볼트가 이탈하게 된다. 이와 같은 철재 지붕의 팽창 수축에 의해 방수층에 균열 등이 발생하여 누수가 생긴다. 그러나, 상기와 같은 중도층과 메쉬의 반복 적층된 구조에 의해 철재면의 팽창 수축을 견딜 수 있고, 방수층의 방수성 및 내구성을 유지할 수 있다.

또한, 바닥면이 콘크리트면, 아스팔트슁글면, 아스콘면인 경우에도, 장기간 온도 차이의 반복, 자외선 노출 및 빗물 등에 의해 크랙이나 연결부위의 이탈, 부식 등이 발생할 수 있으나, 중도층과 메쉬의 반복 적층된 구조에 의해, 방수층의 방수성 및 내구성을 유지할 수 있다.

메쉬 위에 제2중도층을 형성하는 단계

상기 메쉬 위에, 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제2중도층을 형성한다. 제2중도층에 사용하는 폴리우레아 주제 및 경화제는 제1중도층에 사용하는 폴리우레아 주제 및 경화제와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 제2중도층을 형성하는 방법은 제1중도층을 형성하는 방법과 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.

차열 상도층을 형성하는 단계

상도층은 방수층의 최외층으로서, 차열 도료를 중도층 위에 도포하여 형성할 수 있다. 차열 도료를 사용하는 경우, 실내 온도 조절이 용이하고, 온도 유지에 필요한 에너지를 절감할 수 있으며, 피도면의 온도 상승을 억제하여 방수층의 크랙, 이탈, 부식을 방지할 수 있으고, 특히 철재면의 수축 팽창에 의한 방수층의 크랙, 이탈, 부식을 방지할 수 있다.

대기 온도 5~35℃, 상대습도 80% 이하의 조건에서 시공할 수 있고, 형성된 상도층의 두께는 40~60㎛일 수 있다.

상술한 구성을 포함하는 건축물 내구성 강화를 위한 폴리우레아 방수 공법에 의하면, 경사 지붕에 있어서, 구조물을 설치하기 전에 메쉬를 포함하는 다층의 폴리우레아 방수층을 형성함으로써, 경사 지붕에 있어서도 균일하며 두꺼운 폴리우레아층을 형성할 수 있고, 구조물을 설치한 이후에도 장기간 내구성 및 방수성을 유지할 수 있다.

이하, 구체적인 실시예를 들어 설명한다. 이하 나타내는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 이하의 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 전혀 아니다.

제조예 1

폴리우레아 주제의 총 함량 100중량%에 대해, 폴리(옥시프로필렌)디아민 63중량%, 디에틸메틸벤젠디아민 27중량%, 글리세롤 트리스[폴리(프로필렌글리콜)아밀 말단]에테르 5중량%, 트리메톡시프로필실란 3 중량%, 이산화규소 1중량% 및 이산화티타늄 1중량%를 혼합하여 주제를 제조한다.

경화제의 총 함량 100중량%에 대해, 메틸렌비스디페닐디이소시아네이트 20중량%, 알파-하이드로-오메가-히드록시폴리(옥시(메틸-1,2-에탄디일)) 20중량% 및 2-에틸-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올 60중량%를 혼합하여 경화제를 제조한다.

상기 폴리우레아 주제 및 경화제를 부피비 1:1로 혼합한다.

시험예 1

상기 제조예 1에서 제조한 폴리우레아 중도층에 대해 KS F 4922 시험기준에 따라 측정한 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

중도층은 KS F 4922의 규격을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.

실시예 1

30도의 경사를 갖는 철재 바닥면을 세척하고, 들뜬 구도막이나 부식 부위를 그라인더, 연마포 등을 이용하여 제거함으로써 전처리한다. 전처리한 철재 바닥면 위에 폴리우레아용 프라이머로서 슈퍼데크110(삼화페인트(주))를 도포하여, 50㎛ 두께의 하도층을 형성한다. 상기 제조예 1에서 제조한 폴리우레아 및 경화제를 부피비 1:1로, 스프레이 장비는 H-XP3 및 CS GUN을 이용하여 도포함으로써, 1mm의 두께의 제1중도층을 형성한다. 형성된 제1중도층 상에 두께 1mm의 유리 섬유 메쉬를 설치한다. 메쉬 상에 상기 제1중도층 형성방법과 동일하게 도포하여, 3mm 두께의 제2중도층을 형성한다. 이 때, 형성된 제2중도층이 상기 유리 섬유 메쉬를 충분히 덮도록 도포한다. 형성된 제2중도층 상에 차열 도료를 도포하여 50㎛ 두께의 상도층을 형성한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

Claims

5~40도의 경사를 갖는 바닥면으로서, 철재면, 콘크리트면, 아스팔트슁글면, 아스콘면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나의 바닥면을 전처리하는 단계;
전처리된 바닥면 위에 폴리우레아용 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계;
상기 하도층 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제1중도층을 형성하는 단계;
상기 제1중도층 위에 메쉬를 설치하는 단계;
상기 메쉬 위에 폴리우레아 주제와 경화제를 도포하여 제2중도층을 형성하는 단계; 및
상기 제2중도층 위에 차열 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 바닥면은 5~40도의 경사를 갖는 철재면이며,
상기 메쉬는 유리 섬유 메쉬이고,
상기 폴리우레아 주제는 폴리우레아 주제의 총 함량 100중량%에 대해, 폴리(옥시프로필렌)디아민 60~70중량%, 디에틸메틸벤젠디아민 20~30중량%, 글리세롤 트리스[폴리(프로필렌글리콜)아밀 말단]에테르 1~10중량%, 트리메톡시프로필실란 1~10 중량%, 이산화규소 1~10중량% 및 이산화티타늄 1~10중량%를 포함하며,
상기 경화제는 메틸렌비스디페닐디이소시아네이트 20중량%, 알파-하이드로-오메가-히드록시폴리(옥시(메틸-1,2-에탄디일)) 20중량% 및 2-에틸-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올 60중량%를 포함하며,
상기 폴리우레아 주제와 경화제는 부피비 1:1로 혼합하여 도포되는 차열 폴리우레아 방수 공법.
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