KR102477670B1 - 자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 단면보수용 복합식 박층포장 방수보강공법 - Google Patents

자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 단면보수용 복합식 박층포장 방수보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구스계 복합식 박층포장 조성물 및 이를 이용한 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법에 관한 것으로서, 상기 조성물은 일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기존 건축물, 수처리시설의 단면방수와 교량, 터널 등 도로시설물의 방수 문제점을 개선하고, 종래 기술들이 3시간 이상 걸리던 양생 및 교통개방시간을 초속경으로 30분이내로 양생을 단축시켜 작업속도 및 도로안전문제를 개선하는 효과가 있다.

Description

자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 단면보수용 복합식 박층포장 방수보강공법{Composite thin-layer paving waterproof reinforcement method for section repair using guss impregnated grid shield with self-recovery function}
본 발명은 콘크리트 구조물 및 도로 시설물 초속경 복합식 박층포장 방수보강공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법에 관한 것이다.
종래에 사용되고 있는 콘크리트 구조물 벽면 또는 바닥 및 교량 시설물 방수 공법의 문제점은 다음과 같다. 일반적으로 교량하부 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층 간의 접착이 불량해 소성변형이 빈번하게 발생하며, 이로 인해 슬래브 열화로 인한 반사균열 및 포트홀이 교량구간에 집중되고 있는 현실이다. 또한 우천시와 강설시 수분과 염화칼슘이 포장층을 통해 침투해 콘크리트 슬래브 열화라는 구조물 안전에 치명적인 문제를 일으키고 있다.
콘크리트 건축구조물의 경우 옥상이나 주차장 등 바닥면에 일반 에폭시나 우레탄을 도포하는 기존 콘크리트면과 접착이 불량하고 들뜸 현상이 빈번하게 일어나 방수가 거의 안 되는 실정이다. 종래 기술들의 경우 일반 아스팔트에 쓰이는 역청재료 또는 우레탄이나 에폭시 같은 수지를 주재료로 도막으로만 방수처리 한다.
그리고 두께 1mm이하의 부직포만 시공하는 것을 자착식 또는 쉬트식 방수라고 하는데 부착력이 현저하게 떨어지며 이음부에는 방수가 안 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 도막식과 쉬트식을 결합한 방식을 복합식 방수라고 하나 얇은 평면으로 일층 구조의 부직포는 도막이 흡수될 때 완전히 일체화가 안 되고 너무 조밀해서 침투가 되지 않는다. 방수도막재 1mm 와 부직포 1mm를 더한 최대 2mm 두께로 내구연한이 매우 짧고 양생시간이 3시간 이상으로 이 또한 임시적인 방수에 그치고 있다.
특히 종래의 교면 방수는 상기와 같이 일반 도막식, 쉬트식, 일반복합식에 국한되어 시공 후 발생하는 소성변형, 반사균열 등의 문제점을 해결하지 못하고 있다. 무엇보다 모든 공법들이 시공두께가 2mm를 넘지 못하여 시간이 지나 공기 중에 산화 수축팽창 등으로 다시 얇아져 방수 기능을 사실상 하지 못한다.
이에 바닥 단면하자와, 소성변형, 포트홀, 균열, 접착불량, 누수의 원인을 분석하여 근본적인 해결 방안을 도출할 수 있는 박층포장 방수공법이 요구되는 실정이다.
1. 대한민국 등록특허 10-0377431 “구스계 재료 및 유리섬유 매쉬를 이용한 콘크리트교량표면 상부 방수공법”
본 발명의 목적은, 자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 제공함으로써, 기존 건축물, 수처리시설의 단면방수와 교량, 터널 등 도로시설물의 방수 문제점을 개선하고, 종래 기술들이 3시간 이상 걸리던 양생 및 교통개방시간을 초속경으로 30분이내로 양생을 단축시켜 작업속도 및 도로안전문제를 개선함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구스계 복합식 박층포장 조성물을 제공하는 것을 일 측면으로 한다. 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물은 초속경 구스 고분자 방수재로, 일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시공면의 표면을 정리하고 이물질을 제거하는 단계; 상기 정리된 시공면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 상부에 그리드쉴드를 부착하는 단계; 및 상기 그리드쉴드 상부에 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 제공하는 것을 다른 측면으로 한다. 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물은 반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
상기 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법은 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포한 상부에 추가 포장하는 단계를 더 포함하고, 상기 추가 포장은 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용할 수 있다.
상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포한 상부에 추가 포장하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 포장은 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용하여 포장할 수 있고, 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용할 때는 10 내지 80 mm 추가 포장할 수 있다.
상기 프라이머는 구스 고분자 프라이머일 수 있고, 상기 그리드쉴드는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물이 함침된 구스함침 그리드쉴드일 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 자기복원기능을 가진 구스함침 그리드쉴드를 이용한 구스계 복합식 박층포장 조성물 및 이를 이용한 방수보강공법을 제공함으로써, 기존 건축물, 수처리시설의 단면방수와 교량, 터널 등 도로시설물의 방수 문제점을 개선하고, 종래 기술들이 3시간 이상 걸리던 양생 및 교통개방시간을 초속경으로 30분이내로 양생을 단축시켜 작업속도 및 도로안전문제를 개선하는 효과가 있다.
도 1은 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 도로시설물에 적용한 측면도 이다.
도 2는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 건축구조물에 적용한 측면도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 구스함침 그리드쉴드 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 도로시설물에 시공하는 이미지 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예인 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 건축구조물에 시공하는 이미지와 시공단면이다.
도 6은 기존 방수재와 기존 복합방수재 하자 이미지와 이러한 하자 방수재로 인한 포장파손, 열화, 균열, 누수현상을 보여주는 이미지이다.
본 발명은 종래 기술들의 기존 콘크리트 슬래브와 아스팔트 포장층 간의 접착불량으로 발생되는 소성변형과 반사균열의 원인을 개선하기 위해 두께 4 내지 5mm의 박층포장 방수층 두께 확보와 찢어지지 않고 자기 스스로 늘어나거나 줄어들어 최초 균열이 발생했을 때 복원력을 생성, 유지하는 방수재의 내구성에 중점을 두었다.
본 발명의 일 실시예는 일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함하는 구스계 복합식 박층포장 조성물(구스전용 방수액)을 제공한다.
상기 일반아스팔트액(AP-5)은 일반적으로 널리 이용되는 공지의 일반아스팔트 바인더인 AP-5(침입도 60~80 [(25℃, 100g, 5초),0.1mm)일 수 있다. 본 발명의 주재료가 되는 성분으로 접착성능을 부여하는 역할을 한다.
상기 천연구스아스팔트는 구스아스팔트계 비투멘으로서 BRA(Buton Rock Asphalt) 또는 TLA(Trinidad Lake Asphalt)일 수 있다. BRA 또는 TLA는 일반 아스팔트보다 휨강성계수가 낮고 방수성이 뛰어난 특징이 있다. 바람직하게는 TLA(Trinidad Lake Asphalt)를 사용할 수 있다.
상기 반응형 구스 개질제는 길소나이트일 수 있다. 개질 아스팔트는 일반 석유 아스팔트（AP-5)에 고무 또는 합성수지의 고분자 개질재 및 첨가재를 물리·화학적으로 결합시켜 포장성능을 개선한 아스팔트이다. 개질 아스팔트는 열가소성 폴리머인 SBS(Styrene Butadiene Styrene Block Copolymer)를 물리·화학적으로 결합시켜 탄성회복력과 박리저항성을 향상한 SBS 개질 아스팔트, 라텍스 계열의 열경화성 고무인 SBR(styrene-butadiene rubber)를 물리·화학적으로 결합시켜 내마모성을 향상시킨 SBR 개질 아스팔트, 폐타이어 재생고무 분말을 혼합하여 교반, 양생하면서 고무분말의 팽창을 유도하는 CRM(Crumb Rubber Modifier) 개질 아스팔트, 천연 아스팔트 일종인 길소나이트를 일반 아스팔트와 혼합하여 아스팔텐의 함량을 증가시킨 길소나이트 개질 아스팔트 등이 존재한다. 개질 아스팔트의 경우 온도 변화에 변성되지 않아 내후성이 우수하고 균열부위에 주입된 이후에도 탄성 및 유연성을 유지하는 특징이 있다. 특히 길소나이트와 같은 천연구스아스팔트(TLA)계열의 개질재를 사용하는 경우 방수효과가 우수하고, 저장 안정성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 고분자우레탄수지는 폴리우레탄엘라스토머를 사용할 수 있다.
상기 초속경화제는 경화시간을 급속시키기 위하여 사용하는 것으로서, 글리세린 화합물과 수지산을 배합한 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 가소제는 옥시디에틸렌 디벤조에이트, 피마자유, 글리세롤 트리아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질 또는 상기 군에서 선택된 2이상 물질의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 촉진제는 균열부위로 침투하여 콘크리트의 수분흡수를 방지하고 콘크리트 구조물 내부의 철근과 같은 금속의 부식을 방지한다. 상기 촉진제는 바람직하게는 에탄올아민(NH2CH2CH2OH)과 메틸이소치 아졸리논(Methylisothiazolinone, C4H5NOS)을 포함할 수 있다.
상기 연화제는 방수액의 점도를 조절하기 위하여 함유되는 것으로, 방수액의 점도를 감소시켜 생산성 및 작업성을 향상시키는 기능을 수행한다. 상기 연화제는 0.1 내지 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 연화제의 함량이 0.1중량부 미만일 경우, 구스계 복합식 박층포장 조성물의 방수재로서의 점도 조절 효과가 충분히 나타나지 않으며, 1중량부를 초과할 경우, 고온 소성변형 저항성 저하를 유발할 수 있다. 이때, 연화제는 식물성 오일, 동물성 오일, 공정유, 중유 및 윤활유 중 선택된 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기 산화방지제는 재료들에 생기는 산소의 작용에 의한 산화를 방지하는 것으로서, 아민계 또는 티오에스터계 산화방지제를 사용할 수 있다. 상기 산화방지제의 1 내지 5 중량부 조성 범위는 산화 방지를 위한 최적의 혼합비율이다.
상기 박리방지제는 액상이며, 조성물이 구조물에서 박리되는 것을 막기 위하여 사용되며, 0.5 중량부 미만은 박리 방지 효과가 약하고 7 중량부 초과는 박리방지 효과에 큰 차이가 없다. 바람직하게는 폴리인산계 액상형 박리방지제를 사용할 수 있다.
상기 부착증진제는 바람직하게는 하이드록시에틸 아크릴로일 포스페이트를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 아민을 포함하는 물질은 아민계 수축 저감제로, 디에틸 에테르(diethyl 23-7ether), 디이소프로필 에테르(diisopropyl ether) 및 디-n-부틸 에테르(di-n-butyl ether)와 같은 에테르계 용매를 사용할 수 있다. 바람직하게는 디에틸 에테르(diethyl ether)를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예는 시공면의 표면을 정리하고 이물질을 제거하는 단계; 상기 정리된 시공면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 상부에 그리드쉴드를 부착하는 단계; 및 상기 그리드쉴드 상부에 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법을 제공한다. 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물은 일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
상기 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법은 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포한 상부에 추가 포장하는 단계를 더 포함하고, 상기 추가 포장은 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용할 수 있다.
상기 프라이머는 구스 고분자 프라이머로, 아스팔트 프라이머일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 그리드쉴드는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물이 함침된 구스함침 그리드쉴드일 수 있다.
본 발명 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법의 경우, 기존 아스팔트보다 연화점과 인화점이 높은 천연구스아스팔트와 고분자 우레탄 수지를 혼합한 구스계 복합식 박층포장 조성물을 고강도 탄소섬유 그리드에 함침킨 구스함침 그리드쉴드를 사용함으로써 접착성과 내구성 증대, 균질한 두께 확보 및 그리드쉴드의 뒤틀림 이중층 구조로 층과 층 사이에 빈공간이 확보되면서 뒤틀림 형식으로 구스함침 그리드쉴드가 지지대 역할을 하여 구스도막을 충분히 흡수하게 한다.
이때 각 층의 두께는 각 1mm로서, 상기 구스함침 그리드쉴드의 총 두께는 2mm가 되며, 상기 구스함침 그리드쉴드 설치 후 상부에 최종 초속경 구스계 재료인 구스계 복합식 박층포장 조성물을 2 내지 3mm 재 도포한다. 재 도포되는 방수 재료의 무게에 의해 쉴드 내부에 함침되어 있던 구스고분자가 밑으로 내려가 프라이머를 보완하는 효과를 발휘하게 된다. 그리고 요철로 인해 표면이 균질하지 못했던 기존 콘크리트면에 부착력을 추가적으로 극대화시킬 수 있다.
건축 구조물의 경우 구스계 고분자 방수재인 구스계 복합식 박층포장 조성물로 마감되며, 교량을 포함한 도로시설물의 경우에는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포한 상부에 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 10 내지 80 mm 추가적으로 더 포장하여 마감할 수 있다.
이를 통해 총 T=4 내지 5mm 이상 일정한 두께의 박층 방수층이 형성되어 하부 슬래브 균열이 발생하거나 상부 방수층이 최초 갈라졌을 때 플렉서블(flexible)한 성질로 자기 복원하여 2차, 3차 균열로 이어지는 문제를 발생하지 않게 한다. 결국 이러한 구스함침 그리드쉴드의 특징으로 인해 반사균열과 단면변형에 강한 초속경 복합식 박층포장 방수 보강공법을 제공한다.
콘크리트 구조물의 옥상, 벽면, 실내외 바닥면, 수 처리 시설, 교면 상부포장의 균열, 박리 현상 및 동절기의 염화칼슘 살포에 따른 포장층의 훼손은 빗물누수 및 동결 융해의 작용으로 교면 콘크리트 및 철근 부식의 원인이 되므로 방수를 실시해야 하는데, 구스함침 그리드쉴드는 방수성능과 부착성능을 극대화하여 방수포장까지도 가능하게 한다.
이때 기본적으로 방수재에 요구되는 성질이 있는데, 불투수성을 갖고 있어야 하며, 상판균열이 발생할 경우 이에 대한 추종성이 있어야 하고, 차량의 발진, 정지 시 밀림에 대한 충분한 저항력을 가져야 한다. 또한 기존 구조물의 재포장에 따라 교통통제시간을 최소화할 수 있도록 포설 즉시 양생과 동시에 신속한 후속 공정 진행이 가능하면서 화학적 작용에 대하여 안전해야 한다.
상기와 같이 기본적으로 방수재에 요구되는 성질을 모두 갖춘 본 발명은 프라이머와 같은 방수액을 도포하고 구스계 복합식 박층포장 조성물이 함침된 구스함침 그리드쉴드를 부착한 후 아스팔트를 포장하거나, 다양한 깊이별로 방수층을 형성하기에 상부 아스콘까지도 방수 포장이 가능하다. 따라서 상부 아스팔트를 통해 수분 및 염분이 침투해도, 중간층을 이루고 있는 구스함침 그리드쉴드 방수재는 고강도 고탄성 소재로 구스계 재료의 성질을 최대한 유지하며 신축성 있게 방수재 기능을 유지하게 된다.
이중층 뒤틀림 구조의 그리드는 구스함침(구스계 복합식 박층포장 조성물이 함침)을 통해 쉴드가 되어 현장에서 4 내지 5mm의 두께를 유지하고 이는 자기 복원하는 이유가 된다. 그리고 이러한 쉴드 시공으로 인해, 시공시 종래 기술들이 3시간 이상 걸리던 양생 및 교통개방시간을 본 발명은 초속경으로 30분 이내로 양생을 단축시켜 작업속도 및 도로안전문제를 개선할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로시설물 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법(100)의 측면도이다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법(100)은 콘크리트 상판(110), 구스 고분자 프라이머층(120), 구스함침 그리드쉴드(130), 초속경 구스 고분자 방수재층(140) 및 포장층(150)을 포함한다.
콘크리트 상판(110)의 재령은 최소한 2주 이상 되어야 하고, 콘크리트 상판(110)은 구멍이나 돌출된 부분이 없어야 한고, 콘크리트 상판(110)에는 레이턴스, 먼지, 유지 등이 부착되어 있어서는 안 되므로 제거해야 한다. 상기 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법(100)은 주의사항으로는 시공 시 강우 직후나 콘크리트 상판이 수분을 함유하여서는 안 되며, 육안관찰 또는 고주파 수분계를 사용하여 건조 상태를 확인해야 한다.
콘크리트 상판(110) 표면을 개선하기 위해 레이턴스, 먼지, 유지 등을 제거하기 위해서는 손 망치와 끌을 사용하거나, 회전연마와 공기 압축기, 숏 블라스트 등을 사용하며, 유지류의 제거는 용제를 침투시킨 걸레를 사용하여 제거한다.
구스 고분자 프라이머층(120) 도포 전에 콘크리트 상판(110) 교면은 반드시 건조, 평탄, 먼지가 없고 떨어진 물질이나 오염이 되어 있지 않아야 한다. 구스 고분자 프라이머층(120)은 롤러나 붓 등을 사용하여 고르게 도포 하여야 한다.
구스 고분자 프라이머층(120)은 후술되는 초속경 구스 고분자 방수재층(140)과 콘크리트 상판(110)간의 접착력을 증진시킨다. 도포된 구스 고분자 프라이머층(120)은 휘발물을 충분히 증발시킬 필요가 있으며, 손상 없이 양생을 하도록 한다. 상기 양생 시간은 20℃이상에서 10분, 5℃ 내지 20℃에서 30분 정도를 표준으로 하며 접착제의 종류, 기온, 바람, 지촉 건조 시간 등을 고려하여 30분 이상을 필요로 할 수 있다.
구스 고분자 프라이머층(120) 양생 중에 강우가 있을 경우 수분을 충분히 제거하는 동시에 오물이 부착하지 않도록 주의하여야 한다.
구스함침 그리드쉴드(130)는 구스 고분자 프라이머층(120)이 건조되면 구스함침 그리드쉴드(130)를 시공면에 평탄하게 깔아야 한다. 구스함침 그리드쉴드(130)는 롤 상태로 되어 있으므로 측면에서 겹침이 없도록 깔고 구스함침 그리드쉴드(130) 간의 이음부에는 들뜸이 없도록 후술되는 초속경 구스 고분자 방수재층(140)을 구성하는 구스계 복합식 박층포장 조성물(구스전용 방수액)을 도포하여 초속경 구스 고분자 방수재층(140)을 형성하여 고정한다. 상기 구스전용 방수액은 천연 구스 고형분말과 고분자 우레탄 수지가 혼합된 고형물을 천천히 녹여서 사용하며, 쿠커가열장비가 과열되지 않도록 안전관리를 철저히 하여야 한다. 초속경 구스 고분자 방수재층(140)의 양생시간은 방수재가 손상되지 않을 정도로 양생하며, 평균 마감 양생 시간은 30분이다. 그러나 기온, 바람, 지촉 건조 시간 등을 고려하여 양생 시간은 추가할 수 있다.
이렇게 양생 완료된 초속경 구스 고분자 방수재층(140) 상부를 더 포장하여 포장층(150)을 형성할 수 있다. 상기 포장층(150)은 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용하여 포장할 수 있다. 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용하여 포장층 형성시에는 초속경 구스 고분자 방수재층(140) 상부에 10 내지 80 mm 추가 더 포장하여 마감할 수 있다. 이러한 시공과정은 보통 도로 시설물에 적용될 수 있으며, 초속경 구스 고분자 방수재층(140) 상부에 형성된 포장층(150)에 수분 및 염분이 침투해도 중간층을 이루고 있는 초속경 구스 고분자 방수재층(140)은 고강도 고탄성 소재로 구스계 재료의 성질을 최대한 유지하며 신축성 있게 방수재 기능을 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축구조물 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법의 측면도(200)이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 건축구조물 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법(200)은 콘크리트 상판(210), 구스 고분자 프라이머층(220), 구스함침 그리드쉴드(230) 및 초속경 구스 고분자 방수재(240)를 포함한다.
콘크리트 상판(210)의 재령은 최소한 2주 이상 되어야 하고, 콘크리트 상판(210)은 구멍이나 돌출된 부분이 없어야 한고, 콘크리트 상판(210)에는 레이턴스, 먼지, 유지 등이 부착되어 있어서는 안 되므로 제거해야 한다. 주의사항으로는 방수보강공법(200) 시공 시 강우 직후나 콘크리트 상판이 수분을 함유하여서는 안 되며, 육안관찰 또는 고주파 수분계를 사용하여 건조 상태를 확인해야 한다.
콘크리트 상판(210) 표면의 개선하기 위해 레이턴스, 먼지, 유지 등을 제거하기 위해서는 손 망치와 끌을 사용하거나, 회전연마와 공기 압축기, 숏 블라스트 등을 사용하며, 유지류의 제거는 용제를 침투시킨 걸레를 사용하여 제거한다.
구스 고분자 프라이머층(220) 도포 전에 콘크리트 상판(210) 교면은 반드시 건조, 평탄, 먼지가 없고 떨어진 물질이나 오염이 되어 있지 않아야 한다. 구스 고분자 프라이머층(120)은 롤러나 붓 등을 사용하여 고르게 도포 하여야 한다.
구스 고분자 프라이머층(220)은 후술되는 초속경 구스 고분자 방수재(240)와 콘크리트 상판(210)간의 접착력을 증진시킨다. 도포된 구스 고분자 프라이머층(220)은 휘발물을 충분히 증발시킬 필요가 있으며, 손상 없이 양생을 하도록 한다. 상기 양생 시간은 20℃이상에서 10분, 5℃ 내지 20℃에서 30분 정도를 표준으로 하며 접착제의 종류, 기온, 바람, 지촉 건조 시간 등을 고려하여 30분 이상 필요로 할 수 있다.
구스 고분자 프라이머층(220) 양생 중에 강우가 있을 경우 수분을 충분히 제거하는 동시에 오물이 부착하지 않도록 주의하여야 한다.
구스함침 그리드쉴드(230)는 구스 고분자 프라이머층(220)이 건조되면 구스함침 그리드쉴드(230)를 시공면에 평탄하게 깔아야 한다. 구스함침 그리드쉴드(230)는 롤 상태로 되어 있으므로 측면에서 겹침이 없도록 깔고 구스함침 그리드쉴드(230) 간의 이음부에는 들뜸이 없도록 후술되는 초속경 구스 고분자 방수재(240)를 구성하는 구스계 복합식 박층포장 조성물(구스전용 방수액)을 도포하여 초속경 구스 고분자 방수재(240)를 형성하여 고정한다.
상기 구스계 복합식 박층포장 조성물(구스전용 방수액)은 천연 구스 고형분말과 고분자 우레탄 수지가 혼합된 고형물을 천천히 녹여서 사용하며, 쿠커가열장비가 과열되지 않도록 안전관리를 철저히 하여야 한다. 이때 건축물 시공의 특성상 미관효과를 위해 초속경 구스 고분자 방수재층 상부는 원하는 색상을 입히는 과정을 추가하여 시공할 수 있다.
초속경 구스 고분자 방수재층(240)의 양생시간은 방수재가 손상되지 않을 정도로 양생하며, 평균 마감 양생 시간은 30분이다. 그러나 기온, 바람, 지촉 건조 시간 등을 고려하여 양생 시간은 추가할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1.
일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트(TLA) 23중량부, 길소나이트 12중량부, 폴리우레탄엘라스토머 14중량부, 초속경화제(제품명 Kick-it, 제조사 SMOOTH-ON) 7중량부, 가소제(옥시디에틸렌 디벤조에이트, 피마자유 각각 4:3 (w/w)로 혼합) 2중량부, 촉진제(에탄올아민, 메틸이소치 아졸리논 각각 1:1(w/w)혼합) 0.6중량부, 연화제인 유채꽃 오일 0.6중량부, 아민계 산화방지제((주)풀리애드 켐, 모델명 CAS No.143925-92-2) 3.5중량부, 박리방지제인 폴리인산 4중량부, 부착증진제(하이드록시에틸 아크릴로일 포스페이트) 10중량부 및 디에틸 에테르(diethyl ether) 15중량부를 혼합 및 가열하여 구스계 복합식 박층포장 조성물(초속경 구스 고분자 방수재)을 준비한다.
상기 실시예 1의 구스계 복합식 박층포장 조성물의 적성검사 내역(방수재의 품질 기준)은 하기의 표 1과 같다.
항 목 품질 기준 구스 복합식 박층방수 일반
방수공법		 적용 시험 항목
작 업 성 작업에 지장이 없을 것 없음 없음 KSM 5000
불휘발분(%) 표시값 ±3% 이내 ±1% ±2% KSM 5000
지촉 건조 시간(h) 3 이내 1 이내 1 내지 2 이내 KSM 5000
인장
성능		 인장 강도(N/m㎡)
 무 처 리 1.5 이상 3.5 2.0 내지 2.5 KSF 3211
알카리 처리 무처리의 80% 이상 89 82 내지 85
가열 처리 무처리의 80%이상 92 83 내지 88
신 장 률(%)
 무 처 리 100 이상 120 103
알카리 처리 무처리의 80% 이상 92 81 내지 86
가열 처리 무처리의 80%이상 95 80 내지 89
전단
접착
성능		 전단 접착 강도
(N/m㎡)		 -20 ℃ 0.80 이상 1.2 0.83 내지 0.9 KSF 4932
20 ℃ 0.15 이상 0.28 0.15 내지 0.19
전단 접착 변형률
(%)		 -20 ℃ 0.5 이상 0.8 0.5 내지 0.6
20 ℃ 1.0 이상 1.2 1.0 내지 1.1
인장 접착 강도(N/m㎡)
 -20 ℃ 1.2 이상 2.1 1.2 내지 1.5 KSF 4932
20 ℃ 0.6 이상 1.1 0.6 내지 0.7
내투수성 투수되지 않을 것. 않음 않음 KSF 4932
실시예 2.
탄소강화섬유 그리드쉴드를 상기 실시예 1의 조성물에 함침하여 구스함침 그리드쉴드를 준비한다.
상기 구스 함침된 그리드쉴드를 도 3에 도시한다.
실시예 3.
콘크리트 상판 시공면의 표면을 정리하고 개선한 후 구스 고분자 프라이머를 도포한다. 이때 시공면은 반드시 건조, 평탄, 먼지가 없고 떨어진 물질이나 오염이 되어 있지 않아야 하며, 고분자 프라이머를 도포시 롤러나 붓 등을 사용하여 0.3㎏/㎡의 양으로 고르게 도포한다. 이렇게 도포된 구스 고분자 프라이머는 휘발물을 충분히 증발시킬 필요가 있으며, 손상 없이 양생 하도록 한다. 상기 양생 시간은 20℃이상에서 10분, 5℃ 내지 20℃에서 30분 정도 수행한다.
상기 구스 고분자 프라이머가 건조되면 상기 실시예 2에 따라 준비된 구스함침 그리드쉴드(t=2mm)를 시공면에 평탄하게 시공한다. 구스함침 그리드쉴드는 롤 상태로 되어 있으므로 측면에서 겹침이 없도록 시공하고, 이음부에는 들뜸이 없도록 상기 구스함침 그리드쉴드의 상부에 실시예 1의 조성물을 도포(t=2 내지 3mm)하여 초속경 구스 고분자 방수재층을 형성한다. 이때 상기 초속경 구스 고분자 방수재층은 실시예 1의 조성물과 구스함침 그리드쉴드가 포함되어 평균 5mm의 두께로 시공된다.
초속경 구스 고분자 방수재층의 양생시간은 평균 마감 양생 시간은 30분이다. 이렇게 양생 완료된 초속경 구스 고분자 방수재층 상부에 추가적으로 구스계 복합식 박층포장 조성물(t=80mm)을 포장한다.
상기 실시예 3을 시공하는 이미지를 도 4에 도시한다. 또한 실시예 3의 효과를 확인하기 위해 종래의 기술로 시공된 하자 이미지를 도6에 도시하였다.
실시예 4.
콘크리트 상판 시공면의 표면을 정리하고 개선한 후 구스 고분자 프라이머를 도포한다. 이때 시공면은 반드시 건조, 평탄, 먼지가 없고 떨어진 물질이나 오염이 되어 있지 않아야 하며, 고분자 프라이머를 도포시 롤러나 붓 등을 사용하여 0.3㎏/㎡의 양으로 고르게 도포한다. 이렇게 도포된 구스 고분자 프라이머는 휘발물을 충분히 증발시킬 필요가 있으며, 손상 없이 양생 하도록 한다. 상기 양생 시간은 20℃이상에서 10분, 5℃ 내지 20℃에서 30분 정도 수행한다.
상기 구스 고분자 프라이머가 건조되면 상기 실시예 2에 따라 준비된 구스함침 그리드쉴드(t=2mm)를 시공면에 평탄하게 시공한다. 구스함침 그리드쉴드는 롤 상태로 되어 있으므로 측면에서 겹침이 없도록 시공하고, 이음부에는 들뜸이 없도록 상기 구스함침 그리드쉴드 상부에 실시예 1의 조성물을 도포(t=2 내지 3mm)하여 초속경 구스 고분자 방수재층을 형성한다. 이때 상기 초속경 구스 고분자 방수재층은 실시예 1의 조성물과 구스함침 그리드쉴드가 포함되어 평균 5mm의 두께로 시공한다. 초속경 구스 고분자 방수재층의 양생시간은 평균 마감 양생 시간은 30분이다. 이때 건축물 시공의 특성상 미관효과를 위해 색상을 입히는 과정을 추가하여 시공하였다.
상기 실시예 4를 시공하는 이미지(도 5A) 및 실시예 4를 시공한 시공단면(도 5B)을 도 5에 도시한다. 상기 도 5를 참조하면 상기 실시예 4를 시공한 시공단면을 확인할 수 있다.
종래의 기술로는 도로시설물과 건축구조물을 각각 다른 조성물로 따로 방수할 수밖에 없던 단점이 있었으나, 본 발명의 경우 동일한 구성의 조성물과 구스함침 그리드쉴드를 통해 도로시설물과 건축구조물, 양쪽 모두 방수보강시공이 가능하다는 점을 확인 할 수 있다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
100 : 도로시설물 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법 측면도
110 : 콘크리트 상판 120 : 구스 고분자 프라이머층
130 : 구스함침 그리드쉴드 140 : 초속경 구스 고분자 방수재층
150 : 포장층
200 : 건축구조물 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법 측면도
210 : 콘크리트 상판 220 : 구스 고분자 프라이머층
230 : 구스함침 그리드쉴드 240 : 초속경 구스 고분자 방수재층

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 시공면의 표면을 정리하고 이물질을 제거하는 단계;
    상기 정리된 시공면에 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머 상부에 그리드쉴드를 부착하는 단계; 및
    상기 그리드쉴드 상부에 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 구스계 복합식 박층포장 조성물은 일반아스팔트액(AP-5) 100중량부에 대하여 천연구스아스팔트 15 내지 30중량부, 반응형 구스 개질제 10 내지 15중량부, 고분자우레탄수지 10 내지 20중량부, 초속경화제 5 내지 10중량부, 가소제 1 내지 3중량부, 촉진제 0.1 내지 1.0중량부, 연화제 0.1 내지 1.0중량부, 산화방지제 0.5 내지 5중량부, 박리방지제 0.5 내지 7중량부, 부착증진제 1 내지 15중량부 및 아민을 포함하는 물질 1 내지 20중량부를 포함하고,
    상기 그리드쉴드는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물이 함침된 구스함침 그리드쉴드이며,
    상기 그리드쉴드는 뒤틀림 이중층 구조로 층과 층 사이에 빈공간이 형성된 것을 특징으로 하는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 도포한 상부에 추가 포장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 추가 포장은 일반 아스팔트, 개질 아스팔트, 일반 구스 아스팔트, 콘크리트 재료 또는 상기 구스계 복합식 박층포장 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프라이머는 구스 고분자 프라이머인 것을 특징으로 하는 구스계 복합식 박층포장 방수보강공법.
  5. 삭제
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