KR102512474B1 - 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법 - Google Patents

공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102512474B1
KR102512474B1 KR1020220058694A KR20220058694A KR102512474B1 KR 102512474 B1 KR102512474 B1 KR 102512474B1 KR 1020220058694 A KR1020220058694 A KR 1020220058694A KR 20220058694 A KR20220058694 A KR 20220058694A KR 102512474 B1 KR102512474 B1 KR 102512474B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
condensation
coating film
silica sol
building structure
construction
Prior art date
Application number
KR1020220058694A
Other languages
English (en)
Inventor
최익준
이정선
박다연
백창현
범호진
Original Assignee
주식회사 서한산업
주식회사 유진케미칼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 서한산업, 주식회사 유진케미칼 filed Critical 주식회사 서한산업
Priority to KR1020220058694A priority Critical patent/KR102512474B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102512474B1 publication Critical patent/KR102512474B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • E04B1/644Damp-proof courses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002Pretreatement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066Flame-proofing or flame-retarding additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

본 발명은, 건축 구조물의 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면을 깨끗하게 정리하는 전처리 단계; 및 상기 전처리 단계를 거친 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 분사하여 결로 방지 도막을 형성하는 도막 시공 단계;를 포함하고, 상기 도막 시공 단계는 1회 이상 수행되는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법에 관한 것으로, 기존 공동주택 결로구간을 완전히 커버하는 결로 방지 도막을 형성할 수 있어 결로 방지 효과가 뛰어나며, 스프레이 방식으로 시공하기 때문에 누락되는 영역 없이 빠르고 간편하며 효과적으로 시공할 수 있는 장점이 있다.

Description

공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법{Construction method of preventing condensation}
본 발명은 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공동주택의 결로 구간인 천정 슬라브 시공시 적용하는 결로방지용 XPS 패널을 대체할 수 있는 결로 방지 시공 방법에 관한 것이다.
결로는 수증기를 함유하고 있는 공기가 이슬점 이하로 냉각되었을 때 공기 속의 수증기가 액화해 이슬로 맺히는 현상으로, 주로 겨울철 실내의 습한 공기가 차가운 벽면이나 창문에 닿아 온도가 떨어지면서 공기중의 수증기가 물방울로 변해 부착되어 발생한다.
결로가 발생한 벽면은 수분에 의해 벽지가 손상되거나 곰팡이가 생기고, 불쾌한 냄새가 발생하며, 나아가서는 결로가 발생한 벽면에 설치된 가구나 전자기기에 손상을 일으키는 문제가 발생할 수 있으므로, 건축물을 건설할 때 결로를 방지하기 위한 다양한 결로 방지 시공이 이루어지고 있다.
결로를 방지하기 위한 시공 방법은 크게 패널 시공과 도료 시공으로 나뉘며, 시공 방법에 관계 없이 기본적으로 외부와 내부 온도차를 줄이기 위한 구조를 갖거나, 온도차를 줄일 수 있는 물질을 첨가하는 원리를 바탕으로 결로 방지 시공이 이루어진다.
일반적으로 외기와 내기 온도 차를 줄이기 위해 또는 외기의 영향을 줄이기 위해 시공되는 단열 패널은 건축물 벽면에 시공되는데, 단열 패널이 시공되기 어려운 복잡한 부위의 경우에는 콘크리트 슬라브 시공시 단열 및 결로 방지 목적으로 아이소핑크(Extruded PolyStyrene; XPS)를 함께 부착하여 시공된다. 구체적으로, 공동주택의 천장 슬라브와 벽체가 만나는 구간의 천장 및 보, 천장 슬라브와 외기를 접하고 있는 발코니 내벽, 계단실이나 승강기와 면하고 있는 벽체 및 보 등과 같은 구간에 시공된다.
그러나, 콘크리트 양생 완료 후 콘크리트 슬라브의 형태를 잡아주던 거푸집을 탈형할 때 아이소핑크가 거푸집에 함께 걸속되어 있기 때문에 거푸집 탈형시 아이소핑크의 파손 빈도가 높아 이를 보수하는데 많은 시간이 소요되기 때문에 공기 지연 등의 원인이 되고 있다.
이에, 이러한 문제를 방지할 수 있는 결로 방지 시공 방법의 개발이 요구되고 있다.
등록특허 제10-1647005호(2016.08.03 등록)
본 발명에서는 공동주택의 결로 구간인 천정 슬라브 시공시 적용하는 아이소핑크(XPS) 패널을 대체할 수 있는 결로 방지 시공 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 건축 구조물의 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면을 깨끗하게 정리하는 전처리 단계; 및 상기 전처리 단계를 거친 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 분사하여 결로 방지 도막을 형성하는 도막 시공 단계;를 포함하고, 상기 도막 시공 단계는 1회 이상 수행되는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법에 관한 것이다.
상기 도막 시공 단계가 2회 이상 수행되는 경우에는, 도막 시공 단계 사이에 선 시공된 결로 방지 도막이 건조되기 전 부직포를 덧붙이는 부직포 부착 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다.
상기 건축 구조물의 결로 구간은 제1 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 외기를 접하고 있는 건축 구조물의 내벽과 천장이 맞닿는 모서리(A)를 중심으로 하여 천장쪽으로 소정 거리 연장되는 영역을 포함할 수 있다.
상기 건축 구조물의 결로 구간은, 외기를 접하고 있는 건축 구조물의 내벽과 바닥이 맞닿는 모서리(B)를 중심으로 하여 천장쪽 및 외벽쪽으로 200~500mm 연장되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
상기 결로 방지 도료 조성물은, 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 포함하는 결로방지제; 바인더; 실리카졸; 난연제; 충전제; 및 습도 조절제;를 포함할 수 있다.
상기 다공성 에어로겔은, 제1 실리카졸, 제2 실리카졸 및 pH 조절제를 혼합하여 제조된 반응 혼합물을 겔화 및 에이징 시키는 단계; 표면개질 및 용매치환 단계; 건조 단계; 및 분쇄 단계;를 거쳐 얻어지고, 상기 제1 실리카졸은 물유리계 실리카졸이고, 제2 실리카졸은 TEOS계 실리카졸일 수 있다.
본 발명의 결로 방지 시공 방법에 따르면, 도료 조성물을 이용하여 기존 공동주택 결로구간을 완전히 커버하는 결로 방지 도막을 형성할 수 있어, 결로를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 결로 방지 도막 형성시 스프레이 방식으로 시공하기 때문에 표면에 요철이 있거나 복잡한 구조를 갖더라도 누락되는 부위 없이 빠르고 간편하며 효과적으로 시공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 결로 방지 시공이 이루어지는 공동주택의 결로 구간을 간략하게 표시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 결로방지 시공이 이루어지는 결로구간을 간략히 도시한 평면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%”는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
일반적으로 건축 구조물은 외부의 기온이나 날씨 조건에 영향을 받지 않고 실내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 다양한 단열 건축재를 적용하여 건축되나, 모서리 영역이나 천장을 지탱하기 위해 형성되는 보(seam)와 같이 복잡한 구조를 갖는 영역에서 여전히 온도차에 의한 단열 성능이 저하되거나 결로가 발생하는 등의 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 이와 같은 건축 구조물의 상습 결로 구간의 결로를 방지하기 위한 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결로구간의 결로방지 시공 방법은 건축 구조물의 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면을 깨끗하게 정리하는 전처리 단계; 및 상기 전처리 단계를 거친 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 분사하여 결로 방지 도막을 형성하는 도막 시공 단계;를 포함한다.
상기 전처리 단계는 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면을 깨끗하게 정리하여 결로 방지 도료 조성물의 도포성, 접착성 등을 향상시키기 위해 수행된다.
이 단계는 구체적으로, 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면의 먼지나 각종 이물질, 요철 등을 제거하여 표면을 평탄하게 만드는 단계이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서 결로 구간은 외기에 의해 영향을 받는 구간을 의미하는 것으로, 발코니의 내벽과 제1 영역(A1)을 포함한다. 제1 영역(A1)은 외기를 접하고 있는 건축 구조물의 벽체와 천장이 맞닿는 제1 모서리(E1)를 중심으로 하여 천장쪽으로 200~500mm 연장되는 제1 영역(A1)을 포함한다. 제1 영역(A1)에 보(seam) 구조물이 존재하는 경우에는, 상기 제1 영역(A1)의 범위 내에 존재하는 보의 양 측면 밑 하면도 상기 제1 영역(A1)에 포함된다.
상기 제1 영역(A1)은 상기 제1 모서리(E1)를 중심으로 하여 내벽쪽으로 200~500mm 연장되는 범위를 더 포함할 수 있는데, 이 경우에 제1 영역(A1)은 제1 모서리(E1)를 중심으로 하는 코너 영역으로 정의될 수 있으며, 제1 영역(A1)이 이와 같이 정의됨에 따라 추가적인 결로 방지 효과 및 상층에서 전달되는 소음이 저감되는 효과가 얻어진다.
여기서, 건축 구조물의 내벽은 일면이 방, 거실, 현관, 주방 등 내부 공간을 정의하고, 타면은 야외 공간 뿐만 아니라 발코니, 계단실, 승강실 등의 외부 공간을 접하는 벽을 의미한다. 또한 제1 모서리(E1)는 상기 일면과 천장이 맞닿는 모서리를 의미한다.
이와 같이 내벽의 일면은 내부 공간에, 타면은 외부 공간에 접하고 있어 양 면의 온도 차이가 크기 때문에 결로 및 열 손실에 취약하여 이러한 내벽에는 보다 높은 단열 성능을 갖도록 단열 시공이 이루어지는데, 상기 제1 영역(A1)은 특히 더 결로에 취약하여 제1 모서리(E1) 근처에서의 결로 발생 위험이 높은 문제가 있다.
기존에는 제1 영역(A1) 중 천장 부분에만 XPS 패널 등의 결로 방지 성능을 갖는 패널을 콘크리트 슬라브에 매립시키는 방식으로 결로 방지 시공이 이루어졌는데, 거푸집을 탈형하는 과정에서 XPS 패널의 손상이 빈번히 발생하고, 이에 따른 결로 성능 저하, 추가 보강 시공에 의한 공기 지연 등의 문제가 발생하는 문제가 있으나, 본 발명은 양생 완료된 콘크리트 슬라브 표면에 스프레이 분사 방식으로 시공하기 때문에 이러한 문제를 방지할 수 있고, 전체 표면에 보다 밀착된 결로 방지 도막을 형성할 수 있어, 보다 우수한 결로 방지 효과 및 시공성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
상기 결로 구간은 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제2 영역은 외기를 접하고 있는 건축 구조물의 내벽과 바닥이 맞닿는 제2 모서리(E2)를 중심으로 하여 천장쪽 및 외벽쪽으로 200~500mm 연장되는 영역을 의미하는 것으로, 여기서 제2 모서리(E2)는 내부 공간을 정의하는 일면과 바닥이 맞닿는 모서리를 의미하며, 제2 영역(A2)은 제2 모서리(E2)를 중심으로 한 코너 영역일 수 있다.
이 영역은 건축 구조물이 2층 이상의 다층 구조물일 때 결로 구간에 포함되는 영역으로, 2층 이상의 층에만 정의되어, 결로 방지 시공이 이루어질 수 있다.
제2 영역(A2)도 앞서 제1 영역(A1)과 마찬가지로 내, 외부 온도차가 존재하는 내벽의 모서리 영역에서의 결로 취약성 때문에 습기가 올라오거나 열손실이 쉽게 발생하는 영역으로, 결로 방지, 단열 확보 및 추가적으로 벽과 모서리 부위에서 발생하는 층간 소음을 방지하기 위한 목적으로 결로 구간에 포함되어 제1 영역(A1)과 함께 결로 시공이 이루어질 수 있다.
또한, 결로 구간은 이 외에도 기존에 XPS 패널과 같은 결로 방지 패널에 의해 결로 방지 시공이 이루어지던 벽면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 싱크대 뒤 벽면이나 창호, 창틀 사면, 제1 영역(A1)에서 바닥으로 연장되는 수직벽체를 포함할 수 있고, 결로구간은 아니지만 통상적으로 서비스공간으로 제공되는 드레스룸 벽면을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되지 않고 벽을 중심으로 하여 내부와 외부의 온도차에 의해 결로가 쉽게 발생되는 다양한 위치의 벽면을 포함할 수 있다.
상기 도막 시공 단계는 전처리 단계를 거친 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 분사하여 결로 방지 도막을 형성하는 단계이다.
스프레이 분사를 이용한 도막 공법은, 약액 조성물을 고압의 가스와 함께 토출시켜 미세 액적화된 약액 조성물을 기재의 표면에 도포하는 방법으로, 도막을 형성하는 약액 조성물이 미세 액적화되어 일정 영역에 균일하게 도포되므로 표면에 요철이 존재하거나 복잡한 형태의 표면에도 일정한 두께 및 형태의 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다.
이 단계에서 스프레이 분사에 사용되는 스프레이 분사 장치로는 통상적으로 사용되는 도막 형성용 스프레이건이 이용될 수 있으며, 스프레이 분사시 약액량, 가스 유량, 도포 속도, 노즐/스테이지의 거리 등의 파라미터를 조절하여 도막의 두께를 조절할 수 있으며, 이러한 파라미터는 도막의 두께에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 이때, 스프레이 분사시 약액의 캐리어로써 사용되는 가스로는 질소, 공기 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이 단계에서 결로 방지 도막은 0.6~1.5mm의 두께를 갖도록 스프레이 분사되어 형성될 수 있으며, 0.6mm 미만으로 형성되는 경우에는 충분한 결로 방지 효과를 얻기 어렵고, 1.5mm를 초과하도록 형성되는 경우에는 추가적인 결로 방지 효과는 미미한 반면 단위 면적당 도포량 증가에 의해 도료 조성물의 흘러내림이나 뭉침 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 두께 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
일반적으로 상기 제1 영역(A1)에서의 결로를 방지하기 위해 제1 영역(A1) 중 천장 부분에만 약 10mm 두께의 XPS 패널과 같은 단열재가 콘크리트 슬라브에 매립 시공되었는데, 매립 시공이 이루어지므로 콘크리트 양생 전에 단열재를 매립하고, 콘크리트 양생 후 콘크리트의 구조를 지지하고 있던 거푸집을 제거하는 과정에서 거푸집에 결착되어 있던 단열재 일부가 함께 떨어져나가는 문제가 빈번히 발생하여 이를 보수하기 위한 추가 공정이 요구되었다.
반면, 본 발명의 경우에는 양생 완료된 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 도포하여 시공하므로 상술한 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.
이러한 도막 시공 단계는 1회 이상 수행될 수 있으며, 1회로도 수행될 수 있지만 다회로 수행되는 경우에는 보다 효과적인 단열 성능 및 콘크리트 슬라브면에 대한 접착력 향상 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
특히 2회 이상 수행되는 경우에는 도막 시공 단계 사이에 선 시공된 결로 방지 도막이 건조되기 전 부직포를 덧붙이는 부직포 부착 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다.
구체적으로, 콘크리트 슬라브 상에 1차로 결로 방지 도막을 스프레이 분사하여 시공하고, 건조되기 전에 부직포를 덧붙인 뒤 그 위에 2차로 결로 방지 도막을 스프레이 분사하여 시공하는 방식으로 부직포 부착 단계가 이루어질 수 있다.
이 때, 결로 방지 도막이 다층으로 형성되는 경우, 각 층 사이에 모두 부직포가 부착될 수도 있지만, 이 중 특정 층 사이에만 부직포가 부착될 수도 있다. 예를 들어, 결로방지 도막층이 a이고, 부직포가 b인 경우, 단면 구조가 a-b-a가 되도록 시공되거나, a-b-a-a, a-b-a-b-a 등의 형태를 갖도록 시공될 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 단계에서 스프레이 시공되어 결로 방지 도막을 형성하는 결로 방지 도료 조성물은 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 포함하는 결로방지제; 바인더; 실리카졸; 난연제; 충전제; 및 습도 조절제;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 결로방지제 100 중량부에 대하여 바인더 130~220 중량부, 실리카졸 35~60 중량부, 난연제 12~35 중량부, 충전제 8~20 중량부 및 습도 조절제 2~13 중량부를 포함할 수 있다.
상기 결로방지제는 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 포함할 수 있다.
상기 다공성 에어로겔은 나노 사이즈의 기공을 갖는 초다공성 물질로 기공률이 90% 이상으로 매우 높아, 열전도율이 일반 단열 소재보다 수 배 이상 낮고, 경량인 특성을 가지므로 단열 성능이 매우 우수하여 결로 방지 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 다공성 에어로겔은 제1 실리카졸, 제2 실리카졸 및 pH 조절제를 혼합하여 제조된 반응 혼합물을 겔화 및 에이징 시키고, 표면개질 및 용매치환한 후에 건조 및 분쇄하여 얻어진다. 이때, 상기 제1 실리카졸은 물유리계 실리카졸이고, 제2 실리카졸은 TEOS(테트라에틸 오쏘실리케이트)계 실리카졸일 수 있다.
구체적으로, 상기 다공성 에어로겔은, 제1 실리카졸, 제2 실리카졸 및 pH 조절제를 혼합하여 반응 혼합물을 제조하는 제1 단계; 상기 반응 혼합물을 겔화 및 에이징시켜 습윤겔을 형성하는 제2 단계; 개질제와 용매가 혼합된 개질 조성물에 상기 습윤겔을 혼합하여 반응시키는 제3 단계; 및 상기 제3 단계를 거쳐 얻어진 조성물을 건조 및 분쇄하는 제4 단계;를 거쳐 얻어진다.
상기 제1 단계는 에어로겔 전구체인 반응 혼합물을 제조하는 단계로, 물유리계 실리카졸인 제1 실리카졸과 TEOS계 실리카졸인 제2 실리카졸 및 pH 조절제를 혼합하여 반응 혼합물을 제조하는 단계이다.
이 단계는 구체적으로, 제1 실리카졸과 제2 실리카졸을 혼합하여 실리카졸 혼합물을 제조한 뒤, pH 조절제를 투입하여 겔화를 유도하는 단계일 수 있다.
이때, 상기 제1 실리카졸은 물유리가 15~40%의 농도로 포함된 물유리 수용액을 준비하고, 이온교환수지에 통과시켜 나트륨 이온을 제거한 뒤, pH를 1~5 바람직하게는 2~4의 범위로 조절하고, 알코올 용매로 희석하여 25~40%의 농도를 갖도록 제조된 것을 사용할 수 있다.
이 단계에서 제1 실리카졸과 제2 실리카졸은 1 : 0.5~2.0의 중량비로 혼합될 수 있고, 겔화를 유도하기 위해 pH는 4~7의 범위로 조절될 수 있다.
제1 단계를 거쳐 얻어진 반응 혼합물은 제1 단계에서의 pH 변화에 의해 겔화가 시작된다. 제2 단계에서는 계속해서 실리카졸들이 서로 졸-겔 반응을 통해 망상 구조를 형성하는데, 이렇게 형성된 망상 구조는 다공성 에어로겔의 기본 골격을 형성하게 된다. 이때, 1종의 실리카 전구체가 아니라 제1 실리카졸과 제2 실리카졸이 전구체로 작용하여 서로 유기적으로 결합하므로, 보다 구조적으로 안정된 실리카 에어로겔이 제조될 수 있으며, 결과적으로 후속 공정에서 망상 구조의 손상이 최소화될 수 있다.
제2 단계에서 이와 같이 겔화를 통해 얻어진 습윤겔은 에이징 단계를 거친다. 에이징은 에탄올 용액에 습윤겔을 침지하고 40~50℃로 승온한 뒤 소정 시간 반응시켜 수행될 수 있으며, 이러한 에이징 단계를 통해 물리, 화학적 반응이 완성되며 망상 구조의 골격이 보다 강화되는 효과가 얻어진다.
제3 단계는 상기 습윤겔을 개질 조성물과 반응시켜 습윤겔의 표면을 개질시키고 용매를 치환하는 단계이다.
상기 개질 조성물은 개질제인 실란 화합물과 용매가 혼합된 혼합물로, 실란 화합물과 용매가 1 : 0.5~2의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 이때, 실란 화합물로는 예를 들어, 메틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 에폭시프로필트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 트리메틸클로로실란 및 트리메틸에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 용매로는 이소프로필알코올, 에탄올 및 n-부탄올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 단계를 통해 습윤겔의 기공 표면이 실란으로 개질되어 소수성을 갖게되고, 이에 따라 망상 구조체 내 기공을 채우고 있던 용매와 망상 구조체 사이의 표면장력이 낮아져 상압에서 열처리하여도 용매가 손쉽게 제거되어 망상 구조체의 손상이 방지되고, 이후 이 망상 구조체를 건조, 분쇄하여 얻어진 다공성 에어로겔 입자 내 기공에 수분이 결합하여 채워지는 것을 방지할 수 있어 결로 방지 성능이 향상될 수 있다.
제4 단계는 상기 제3 단계를 거쳐 얻어진 조성물을 건조하여 용매를 제거하고, 망상 구조체, 즉 다공성 블록을 제조한 뒤 분쇄하는 단계이다.
이 단계에서 건조는 3단계를 통해 수행될 수 있는데, 1차 건조는 상기 조성물을 상온(10~35℃)에서 8~20시간 동안 건조하는 단계이고, 2차 건조는 1차 건조를 거친 조성물을 80~100℃의 열풍으로 4~10시간 동안 건조하는 단계이며, 3차 건조는 150~180℃에서 40~100분 동안 가열시켜 건조하는 단계이다. 이와 같이 낮은 온도에서부터 높은 온도 조건으로 단계적으로 가열시킴으로써 다공성 블록의 망상 구조 손상이 최소화되고, 다공성 블록 외부와 기공 내부까지 균일하게 건조시킬 수 있으며, 보다 짧은 시간 및 에너지를 소모하여 효과적인 건조를 수행할 수 있는 장점이 있다.
이러한 단계를 거쳐 얻어진 다공성 블록은 분쇄되어 입자 형태를 갖는 다공성 에어로겔 입자로 제조될 수 있다.
상기 다공성 에어로겔의 등가지름은 50~100㎛의 범위 내인 것이 바람직한데, 50㎛ 이하인 경우에는 다공성 에어로겔 입자들이 결로 방지 도료 조성물 내에서 서로 응집하여 잘 분산되지 않는 문제가 발생하고, 100㎛를 초과하는 경우에는 도막으로부터 입자 탈리가 쉽게 되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
다공성 에어로겔은 상술한 바와 같이 결로 방지 성능이 매우 우수하나, 강도가 약해 쉽게 부서지거나 기공이 파괴되는 단점이 있다. 따라서, 다공성 에어로겔을 단독으로 사용하는 경우에는 결로 방지 도료 조성물을 제조하거나 시공하는 과정에서 다공성 에어로겔의 손상으로 인해 결로 방지 도막의 결로 방지 성능이 저하되고, 결로 방지 도막 자체의 강도가 약해져 내구성이 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 다공성 에어로겔로 인한 결로 방지 효과를 유지하면서 강도 저하를 보완하기 위해 다공성 에어로겔과 중공구 분말을 함께 사용한다.
상기 중공구 분말은 내부에 중공을 갖는 구형의 세라믹 입자로, 구 내부 중공의 진공도가 높고 열전도율이 낮아 결로 방지 도막의 열전도율을 낮춤으로써 결로 방지 및 단열 효과를 제공한다.
이러한 중공구 분말로 소다라임 실리케이트, 보로실리케이트, 알루미늄실리케이트 등의 규산염 물질이 사용될 수 있으며, 이 중 특히 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내수성이 우수하고, 열전도도가 낮으며 가공성이 양호한 보로실리케이트가 사용될 수 있다.
상기 중공구 분말의 지름은 20~120㎛의 범위 내인 것을 사용할 수 있는데, 이는 결로 방지 도료 조성물 내에 중공구 분말을 용이하게 혼합, 분산시키고 침전이나 중공구 분말끼리의 응집을 방지하기 위한 바람직한 범위이다. 특히, 지름이 120㎛를 초과하는 경우에는 도막 표면에 요철이 형성되거나 입자가 쉽게 탈리되는 문제가 발생할 수 있고, 지름이 20㎛ 미만인 경우에는 중공구 분말들이 혼합 과정에서 서로 응집되거나, 건조 후에 비산되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 범위 내의 지름을 갖는 중공구 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 중공구 분말의 지름이 일정하게 형성되는 경우에는 중공구 분말 사이 공간이 증가하여 이들 분말 사이에 공동이 형성되는 문제가 발생하는데, 이러한 공동은 도막의 접착성과 내구성을 저하시키고, 입자의 탈리를 야기할 수 있기 때문에 다양한 지름 분포를 갖는 중공구 분말을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 지름이 큰 중공구 분말 사이에 지름이 작은 중공구 분말이 분포되어 중공구 분말 사이 공동을 채워넣기 때문에 상술한 문제를 예방할 수 있고, 중공구 분말들이 서로 견고하게 지지되어 도막의 강도를 향상시키는 효과도 함께 얻어질 수 있다.
구체적으로, 중공구 분말은, 지름 70~120㎛인 제1 분말, 50~70㎛인 제2 분말, 30~50㎛인 제3 분말이 함께 혼합되어 사용될 수 있다. 이 경우, 제1 분말, 제2 분말, 제3 분말 및 다공성 에어로겔은 2 : 0.5~1.0 : 1.0~2.0 : 0.1~1.0의 중량비로 혼합되어 사용될 수 있으며, 이러한 중량비로 혼합되어 사용될 때 도막 강도, 내구성 등의 물리적 특성이 저하되지 않으면서 우수한 결로 방지, 단열 성능을 갖는 결로 방지 도막을 제조할 수 있는 장점이 있다.
상기 바인더는 결로 방지 도료 조성물에 포함되는 각 성분들을 서로 결합시키고, 시공 대상면에 결로 방지 도료 조성물을 접착시켜 도막 형태로 형성시키기 위해 첨가된다. 바인더로는 수용성 고분자 수지가 사용될 수 있는데, 수용성 고분자 수지의 경우에는 별도의 유기 용매를 사용하지 않아도 접착력, 분산성이 우수하므로, 유기 용매에 의한 휘발성 유기 화합물 발생 및 이에 따른 환경 오염, 인체 영향 등을 방지할 수 있어 친환경적인 장점이 있다.
이러한 수용성 고분자 수지로 예를 들어, 수용성 폴리비닐알콜 수지, 수용성 아크릴 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 알키드 수지 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 투명하여 원하는 색상의 부여가 가능하고, 건조 후 도막의 내수성, 내열성, 내구성이 우수하며 그 자체로 열전도도가 낮은 수용성 아크릴 수지가 사용될 수 있다.
특히, 중량평균분자량 50,000~100,000 g/mol인 고분자량의 아크릴 수지가 사용되는 것이 바람직한데, 이와 같이 분자량이 높은 경우 투명성이 더욱 우수하고, 스크래치 저항성, 접착성 및 충격 강도가 향상되어 도막의 내구성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 수용성 아크릴 수지는 입자크기 100~200㎚인 분말상일 수 있으며, 사용시 물과 같은 용매에 분산되어 사용될 수 있다.
상기 바인더는 결로방지제 100 중량부에 대하여 130~220 중량부로 포함될 수 있으며, 130 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 접착력을 확보하기 어려워지므로 결로 방지 도료 조성물에 포함되는 입자성 물질이 탈리되고, 건조 후 도막의 접착력 및 내구성이 저하되는 문제가 있다. 반면, 200 중량부를 초과하는 양으로 포함되는 경우에는 상대적으로 바인더 함량이 과도하게 증가하여 결로 방지, 단열, 내구성 등의 성능이 저하될 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 실리카졸은 도막의 강도를 높임으로써 각종 외부 요인에 의한 도막의 손상을 방지하기 위해 첨가된다. 이때 사용되는 실리카졸은, 30~100nm의 입자크기를 갖는 실리카 분말이 30~40 중량%의 농도로 물에 분산되어 있는 것을 사용할 수 있다. 이때, 실리카 분말이 분산되어 졸(sol) 상태를 유지하고 겔(gel) 상으로 변화하는 것을 방지하기 위해, 실리카 분말이 분산되는 물에는 수산화 나트륨과 같은 1A족 알칼리 금 속 수산화물이 포함될 수 있다.
실리카졸은 결로방지제 100 중량부에 대하여 35~60 중량부로 포함될 수 있으며, 35 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 실리카졸에 의한 강도 증진 효과를 얻기 곤란하고, 60 중량부를 초과하는 경우에는 결로 방지 도료 조성물의 접착력, 내구성, 단열 성능 등이 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 난연제는 도막에 난연 성능을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 결로방지제 100 중량부에 대하여 12~35 중량부로 포함될 수 있다. 난연제로는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 무기계 난연제 등 다양한 난연제가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 난연 효과가 우수하고, 환경 및 인체 독성이 없는 인계 난연제가 사용될 수 있다. 특히, 내열성이 우수하고 폴리인산의 열적 축중합을 촉진시켜 탈수소촉매로 작용하는 고분자 폴리인산을 생성함으로써 화재시 숯 형성을 유도하는 질소 포함 인계 난연제가 사용되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 멜라민 포스페이트 나 암모늄 폴리포스페이트 등이 사용될 수 있다.
상기 충전제는 도막의 강도를 향상시키는 동시에 내수성을 향상시켜 수분에 의한 도막의 내구성이나 접착력 저하 등의 문제를 방지하기 위해 첨가된다. 이러한 충전제로 카올린, 탈크, 클레이, 벤토나이트, 탄산칼슘과 같은 무기질 분말이 사용 될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
충전제는 결로방지제 100 중량부에 대하여 8~20 중량부로 포함될 수 있으며, 8 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 강도 향상, 내수성 확보 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 임계 안료 부피 농도를 초과하여 도막의 탄성을 저하시키고, 이에 따라 건축 구조물의 거동에 의해 도막에 크랙이 발생하거나 콘크리트 슬라브에서 탈리되는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 습도 조절제는 결로 방지 도막이 시공된 건축 구조물의 습도를 조절하여 습도차에 의한 결로 현상을 방지하기 위해 첨가되는 성분으로, 습도 조절제의 일예로 제올라이트가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
습도 조절제는 결로방지제 100 중량부에 대하여 5~10 중량부로 포함될 수 있으며, 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 습도 조절을 통한 결로 방지 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 결로 방지 도막 조성물에 포함된 수분을 과도하게 흡수하여 결로 방지 도막 조성물의 흐름성, 점성, 도포성을 저하시키므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 결로 방지 도료 조성물은 건조 도막의 피착면에 대한 접착력과 도막 자체의 강도 및 내구성을 향상시키기 위한 접착강화제를 추가로 더 포함할 수 있으며, 이러한 접착강화제로 2-설포벤조산사이클릭무수물 및 디소듐옥타보레이 트 또는 이의 수화물이 1 : 2~3 중량비로 혼합된 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 접착강화제는 결로방지제 100 중량부에 대하여 1~4 중량부로 포함될 수 있고, 접착강화제의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 접착강화제에 의한 물성 향상 효과가 미미하며, 4 중량부를 초과하는 경우에는, 추가되는 함량에 따른 도막의 강도 향상 효과가 미미할 뿐만 아니라 오히려 탄성이 저하되어 피착면의 거동에 따라 도막에 손상이 발생하는 문제가 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 결로 방지 도료 조성물에는 도료 제조시 통상적으로 사용되는 첨가제 성분과 용매인 물이 포함될 수 있으며, 첨가제로는 분산제, 소포제, 가소제, 건조제 등이 사용될 수 있고, 용매로는 수돗물, 증류수, 정제수, 청수 등이 사용될 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법에 따른 결로방지 시공이 이루어지는 결로구간을 간략히 도시한 평면도이다. 도 2에서는 예시적으로 방 세개 구조의 아파트 평면도상에 결로시공이 이루어지는 구간을 표시하였으며, 도 2에서 빗금으로 표시된 영역이 결로구간에 해당한다. 특히, 원형점선으로 표시된 부분은 제1 영역(A1)에 해당하는 결로구간 뿐만 아니라 제1 영역(A1)에서 바닥으로 연장되는 수직벽체도 결로구간으로 정의하고 함께 결로방지 시공이 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[제조예]
결로방지제 제조
먼저, 보로실리케이트 중공구 분말을 체를 이용하여 지름이 70~120㎛인 제1 분말, 50~70㎛인 제2 분말, 30~50㎛인 제3 분말로 분류하여 중공구 분말을 입도별로 선별하고, 다공성 에어로겔을 체를 이용하여 등가지름이 50~100㎛인 입자들만 선별한 뒤, 제1 분말, 제2 분말, 제3 분말 및 다공성 에어로겔을 2 : 0.8 : 1.2 : 0.7의 중량비로 혼합하여 결로방지제를 준비하였다.
이때, 상기 다공성 에어로겔은 하기와 같은 방법으로 제조된 것을 사용하였다.
먼저, 물유리가 25%의 농도로 포함된 물유리 수용액을 이온교환수지에 통과시켜 나트륨 이온을 제거한 뒤, pH를 3으로 조절하고, IPA로 희석하여 30% 농도의 제1 실리카졸을 준비한 뒤, 상기 제1 실리카졸과 TEOS 실리카졸을 1 : 1 중량비로 혼합하고, pH를 5로 조절하여 반응 혼합물을 제조하였다.
다음으로, 반응 혼합물을 겔화시켜 습윤겔을 제조하고, 이를 에탄올 용액에 침지한 뒤 온도를 40~50℃로 조절하고 1시간 동안 반응시켜 에이징된 습윤겔을 제조하였다. 이어서, 메틸트리메톡시 실란과 IPA가 1 : 1의 중량비로 혼합된 개질 조성물을 준비하고, 여기에 상기 에이징된 습윤겔을 침지하여 용매치환 및 표면개질을 수행하였다. 마지막으로, 용매치환, 표면개질 완료된 습윤겔을 순차적으로 24℃에서 10시간 동안 상온건조, 90℃의 열풍에서 7시간 동안 열풍건조 및 170℃의 온도로 가열건조하여 다공성 블록을 제조하고, 이를 분쇄하여 다공성 에어로겔 분말을 제조하였다. 이렇게 제조된 다공성 에어로겔 분말은 열전도율 0.022 W/m·K로 측정되었다.
결로방지 도료 조성물 제조
상기 결로방지제 100g, 중량평균분자량이 약 80,000 g/mol이고, 입자크기가 100~200nm인 수용성 아크릴 수지 바인더 192g, 실리카졸 40g, 암모늄 폴리포스페이트 난연제 25g, 탄산칼슘 충전제 10g, 탈크 충전제 5g, 제올라이트 습도 조절제 3g, 물 170g을 혼합하여 실시예 1의 결로방지 도료 조성물을 제조하였다.
[실험예 1]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 도료 조성물을 제조하되 다공성 에어로겔을 포함하지 않는 결로방지제를 사용하여 비교예 1의 결로방지 도료 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1과 비교예 1의 도료 조성물을 부직포에 1mm 두께로 도포하고 경화시켜 도막을 형성한 뒤 이렇게 제조된 결로방지 시트에 대한 열전도율을 KS K 0466:2015에 의거하여 측정하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.
  실시예 1 비교예 1
열전도율(W/(m·K) 0.051 0.105
상기 표 1의 결과를 참조하면, 실시예 1이 실시예 2에 비해 현저히 낮은 열전도율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 즉, 결로방지제로 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 함께 사용하는 경우 보다 향상된 단열 효과가 얻어지고, 이에 따라 결로방지 성능도 현저히 향상될 것으로 예상된다.
[실험예 2]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 도료 조성물을 제조하되, 결로방지 도료 조성물에 포함되는 결로방지제의 함량은 일정하게 고정하고, 결로방지제로 첨가되는 제1 분말, 제2 분말, 제3 분말 및 다공성 에어로겔의 중량비를 표 2와 같이 변화시켜가며 제조하였다.
시료 No. 결로방지제(중량부)
제1 분말 제2 분말 제3 분말 에어로겔
1 2 0.9 1.5 -
2 - 0.8 1.5 0.7
3 2 - 1.8 0.7
4 2 0.9 - 0.7
5 2 0.7 1.3 0.1
6 2 0.8 1.2 0.3
7 2 0.9 1.4 0.7
8 2 0.9 1.5 1.0
9 2 0.9 1.5 1.2
이후, 각 결로방지 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막의 결로 방지 성능, 내구성 및 강도를 측정하여 그 결과를 표 3에 기재하였다.결로 방지 성능 시험을 위한 시편은 0.5mm 두께의 동판에 각각 서로 다른 도료 조성물을 도포하고 건조시켜 약 1mm 두께의 코팅막을 형성한 뒤, 코팅막이 내측에 위치하도록 고깔모양으로 만들고 틈을 완전히 밀폐하여 준비하였다. 이렇게 준비된 시편 내부에 물과 얼음을 채워넣어 약 1~5℃의 온도를 유지하도록 하고, 이 시편을 24℃ 상대습도 90%의 항온항습기에 넣어 최초 결로 생성 시간(5분마다 확인) 및 2시간 경과 후의 결로량을 측정하여 결로 방지 성능을 확인하였다.
결로 내구성은 도막이 형성되는 피착면의 거동에 따른 결로 성능 유지력을 확인하기 위한 실험으로, 0.5mm 두께의 동판에 각각 서로 다른 도료 조성물을 도포하고 건조시켜 약 1mm 두께의 코팅막을 형성하여 준비된 판재 시편의 양 단을 잡고 45~60도 각도로 50회 비튼 뒤, 상기 결로 방지 성능 시험과 동일한 방법으로 고깔 모양으로 만들고 결로 방지 성능 시험을 수행하여 2시간 경과 후 결로량을 측정하여 내구성을 평가하였다.
강도는 각 결로방지 도료 조성물을 시편에 도포하여 형성된 도막의 인장강도를 ASTM D1708-13 규격에 따라 측정하여 기재하였다.
시료 No. 결로 방지 성능 결로 내구성 인장강도(Mpa)
최초 결로 생성 시간(분) 결로량(g) 결로량(g)
1 35 6.5 6.8 5.1
2 60 2.0 6.0 2.5
3 65 2.3 4.3 3.3
4 60 2.1 5.5 2.8
5 85 1.1 1.1 4.3
6 90 0.9 1.3 4.2
7 95 0.9 1.6 3.9
8 100 0.8 1.8 3.6
9 105 0.8 3.7 3.3
상기 표 2를 참조하여 표 3의 결과를 살펴보면, 시료 1번의 경우에는 다른 시료에 비해 결로가 매우 빠르게 생성되고 결로량이 현저히 많은 것으로 나타나 결로 방지 성능이 좋지 않은 것으로 평가되었다.시료 2 내지 시료 4번의 경우에는 시료 5 내지 시료 9에 비해 최초 결로 생성 시간도 빠르고 결로량도 약 두배로 많으며, 외력(비틀림)이 가해지는 경우에 결로 내구성이 쉽게 불량해지는 것으로 나타났다. 이는, 결로방지제들이 서로 견고하게 지지하지 못해 상대적으로 강도가 약한 에어로겔이 외력에 의해 쉽게 파손되어 이에 의한 결로 방지 성능을 얻지 못하게 되기 때문에 나타난 결과로 판단된다.
시료 5 내지 시료 9의 경우에는 최초의 결로가 생성되는 시간이 늦고, 결로량도 매우 낮아 결로 방지 성능이 우수하며, 인장강도도 높게 나타나 도막의 물리적 특성도 양호한 것을 확인할 수 있었다.
그러나, 시료 9의 경우에는 시료 5 내지 시료 8과 비교하여 결로 내구성이 현저히 떨어지는 것으로 나타났는데, 이는 상대적으로 입자 크기가 크고 강도가 낮은 다공성 에어로겔의 함량이 많아, 외력이 가해지는 경우 다른 입자성 물질이 다공성 에어로겔을 충분히 지지하며 보호하지 못하여 다공성 에어로겔이 쉽게 손상되기 때문에 나타나는 문제로 판단된다.
따라서, 본 실험 결과로부터 양호한 인장강도와 우수한 결로 방지 성능을 확보하면서, 피착면의 거동에 따른 결로 내구성을 확보하기 위해 결로방지제로 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 모두 포함하되,
중공구 분말의 지름이 70~120㎛인 제1 분말, 50~70㎛인 제2 분말, 30~50㎛인 제3 분말 및 다공성 에어로겔이 2 : 0.5~1.0 : 1.0~2.0 : 0.1~1.0의 중량비로 포함되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
A1: 제1 영역 E1: 제1 모서리
A2: 제2 영역 E2: 제2 모서리

Claims (6)

  1. 건축 구조물의 결로 구간의 콘크리트 슬라브 표면을 깨끗하게 정리하는 전처리 단계; 및
    상기 전처리 단계를 거친 콘크리트 슬라브 표면에 결로 방지 도료 조성물을 스프레이 분사하여 결로 방지 도막을 형성하는 도막 시공 단계;를 포함하고,
    상기 결로 방지 도료 조성물은, 중공구 분말과 다공성 에어로겔을 포함하는 결로방지제; 바인더; 실리카졸; 난연제; 충전제; 및 습도 조절제;를 포함하며,
    상기 다공성 에어로겔은, 제1 실리카졸, 제2 실리카졸 및 pH 조절제를 혼합하여 제조된 반응 혼합물을 겔화 및 에이징 시키는 단계; 표면개질 및 용매치환 단계; 건조 단계; 및 분쇄 단계;를 거쳐 얻어지고,
    상기 제1 실리카졸은 물유리계 실리카졸이고, 제2 실리카졸은 TEOS계 실리카졸인 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도막 시공 단계는 1회 이상 수행되는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도막 시공 단계가 2회 이상 수행되는 경우에는,
    선 시공된 결로 방지 도막이 건조되기 전에 부직포를 덧붙이는 부직포 부착 단계;가 도막 시공 단계 사이에 추가로 더 수행되는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 건축 구조물의 결로 구간은 제1 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은, 외기를 접하고 있는 건축 구조물의 내벽과 천장이 맞닿는 모서리(A)를 중심으로 하여 천장쪽으로 소정 거리 연장되는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건축 구조물의 결로 구간은,
    외기를 접하고 있는 건축 구조물의 내벽과 바닥이 맞닿는 모서리(B)를 중심으로 하여 천장쪽 및 외벽쪽으로 200~500mm 연장되는 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 건축 구조물 결로구간의 결로방지 시공 방법.
  6. 삭제
KR1020220058694A 2022-05-13 2022-05-13 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법 KR102512474B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220058694A KR102512474B1 (ko) 2022-05-13 2022-05-13 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220058694A KR102512474B1 (ko) 2022-05-13 2022-05-13 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102512474B1 true KR102512474B1 (ko) 2023-03-22

Family

ID=86005722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220058694A KR102512474B1 (ko) 2022-05-13 2022-05-13 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102512474B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980002531A (ko) * 1997-11-27 1998-03-30
KR101647005B1 (ko) 2015-04-17 2016-08-10 강영심 벽체 표면 및 벽체 내부공간 결로방지 시공방법
KR20180082097A (ko) * 2017-01-10 2018-07-18 주식회사 국일인토트 결로방지 단열 조성물 및 이를 이용한 결로방지 단열 시공 방법
KR102185826B1 (ko) * 2020-02-10 2020-12-02 주식회사 유진케미칼 단열 도료 조성물 및 이를 사용한 단열 시공 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980002531A (ko) * 1997-11-27 1998-03-30
KR101647005B1 (ko) 2015-04-17 2016-08-10 강영심 벽체 표면 및 벽체 내부공간 결로방지 시공방법
KR20180082097A (ko) * 2017-01-10 2018-07-18 주식회사 국일인토트 결로방지 단열 조성물 및 이를 이용한 결로방지 단열 시공 방법
KR102185826B1 (ko) * 2020-02-10 2020-12-02 주식회사 유진케미칼 단열 도료 조성물 및 이를 사용한 단열 시공 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102185826B1 (ko) 단열 도료 조성물 및 이를 사용한 단열 시공 방법
KR102113031B1 (ko) 에어로겔이 포함된 무기질 결로 방지 불연 도료 조성물의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 에어로겔이 포함된 무기질 결로 방지 불연 도료 조성물
EP2621873B1 (de) Verfahren zur erzeugung einer offenporigen, mit wässrigen systemen benetzbaren, oberflächennahen schicht eines mikroporösen, hydrophoben wärmedämmformkörpers
CN111534131A (zh) 一种保温涂料及其制备方法
KR101645973B1 (ko) 높은 단열성과 접착성을 지닌 에어로겔 코팅액 및 이를 코팅처리한 내열성 글라스울과 그 제조방법
CN1409751A (zh) 阻燃组合物
KR101955395B1 (ko) 건축용 다기능 단열복합판넬
KR102512474B1 (ko) 공동주택 결로구간의 결로 방지 시공 방법
CN114180905A (zh) 玻化微珠保温隔热建筑墙体及施工工艺
CN101628827A (zh) 一种陶瓷基体上疏水涂层及其制备方法
TWI529283B (zh) 建築板及其製造方法
KR102314445B1 (ko) 결로 방지 및 단열 성능이 우수한 건강친화형 코팅제 조성물
KR100496509B1 (ko) 규산질계 침투성 방수재와 단열 및 결로 방지 도료를이용한 복합방수구조 및 이를 이용한 복합방수공법
US11760646B2 (en) Low-dust silica aerogel blanket and method for manufacturing same
KR101965949B1 (ko) 단열과 흡습을 통한 결로방지용 세라믹 도료 및 그의 제조방법
JP4604245B2 (ja) 建築物の表装仕上げ構造および表装仕上げ層の形成方法
KR102355457B1 (ko) 에어로겔 코팅액 및 이를 코팅처리한 글라스울 시트 제조방법
KR20070059615A (ko) 침투식 함침재와 수성계 피복재의 조성물 및 이를 이용한콘크리트 바닥마감 공법
KR101243163B1 (ko) 네프라이트를 포함하는 도포식 단열재 조성물
KR102669669B1 (ko) 내습성과 내구성이 개선된 복합 단열재
KR102469557B1 (ko) 상온 경화형 유무기 복합계 불연 코팅제 조성물 및 이의 제조방법
KR102600579B1 (ko) 실내 내장재용 친환경 접착제 조성물 및 이의 제조방법
CN114174612B (zh) 倒置式屋面
JP6108424B2 (ja) 積層構造体
KR102477174B1 (ko) 단열성능을 갖는 도료조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant