KR102571766B1 - 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스콘으로 포장된 도로 바닥은 물론, 사무실이나 학교, 병원, 아파트 등과 같은 건물을 시공할 경우나 혹은 지하주차장, 옥외주차장, 주차램프, 경사로 통로 등의 바닥 시공에 적용하여 마찰력을 증가시키되 미끄럼 방지기능은 강화시키고 소음발생은 억제하여 보행편의성과 안전성, 차량의 주행안전성도 함께 증대시킬 수 있도록 개선된 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법에 관한 것이다.

Description

미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법{Floor construction method using non-slip packaging material}
본 발명은 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스콘으로 포장된 도로 바닥은 물론, 사무실이나 학교, 병원, 아파트 등과 같은 건물을 시공할 경우나 혹은 지하주차장, 옥외주차장, 주차램프, 경사로 통로 등의 바닥 시공에 적용하여 마찰력을 증가시키되 미끄럼 방지기능은 강화시키고 소음발생은 억제하여 보행편의성과 안전성, 차량의 주행안전성도 함께 증대시킬 수 있도록 개선된 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 아스콘으로 포장된 도로는 지면과 접촉되어 적층되는 노상층, 노상층 상면에 적층되는 기층 및 기층의 상면에 적층되어 외부로 표출되는 표층으로 구성된다.
이 중에서 표층은 외부로 표출되어 있으므로 기온의 변화와 같은 외부 환경과 운행 차량에 의한 러팅(rutting)과 피로 균열에 의해 주로 파손된다.
이때, 러팅은 반복되는 교통 하중에 의해 상하 또는 좌우로 발생하는 영구 변형에 해당되는 일종의 소성 변형으로서 공극율, 교통조건을 고려하지 않은 아스팔트의 선정, 시공불량 및 교통하중 과다 등의 다양한 요인에 의해 발생되는데, 이는 표층을 두껍게 포장하여 해결하나 시공비의 상승을 초래하는 문제점이 있다.
최근에는 상기 러팅과 피로 균열에 대처하기 위해 골재의 입도 변경이나 개질 바인더 등을 이용하고 있으나, 아스콘 포장의 점탄성으로 인해 고온과 정지하중에 대해서는 치명적이며, 일부 특수 아스콘의 경우 비용이 상당하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
그리고, 바인더는 에폭시나 아크릴, 우레탄타입의 수지가 사용되어 도로를 달리는 차량 속도의 미끄럼 방지 및 어린이 보호구역의 포장재, 버스전용차로 주행구간, 경사로 등에 사용되나, 이는 장기간 사용될 경우 노면과 유연성이 떨어져 균열과 탈착이 발생함과 아울러 내후성이 약해 변색으로 색상을 구분할 수 없으며, 노화로 인해 미끄럼 방지를 위한 마찰 재료의 알갱이가 도로에서 쉽게 이탈되어 도로의 기능을 상실함과 아울러 재시공으로 인한 재료 및 시간이 낭비되는 문제점이 있다.
또한, 시공 후, 경화시간이 길어 재시공에서 자동차 통행까지 시간이 길어 도로 작업시 교통정체 및 도로의 부분 통제로 인해 교통사고의 원인을 제공하는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위해 [선행기술문헌]과 같은 특허기술이 개발된 바 있다.
하지만, 이 경우에는 습도 및 온도에 따라 경화시간이 지연되는 등 많은 점에 있어 시공성을 떨어뜨리고, 수분이나 유분에 의한 미끄럼을 쉽게 유발하므로 현장 시공시 미끄럼 안전사고를 발생시키는 단점이 있다.
이는 보행자의 안전사고로까지 이어질 수 있고, 또한 시공 후에는 차량의 회전구간내에서 극심한 마찰음을 유발시켜 소음공해를 야기하는 단점도 있다.
국내 등록특허 제10-0889036호(2009.03.10.), "미끄럼방지 칼라 도로 포장재"
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 아스콘으로 포장된 도로 바닥은 물론, 사무실이나 학교, 병원, 아파트 등과 같은 건물을 시공할 경우나 혹은 지하주차장, 옥외주차장, 주차램프, 경사로 통로 등의 바닥 시공에 적용하여 마찰력을 증가시키되 미끄럼 방지기능은 강화시키고 소음발생은 억제하여 보행편의성과 안전성, 차량의 주행안전성도 함께 증대시킬 수 있도록 개선된 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 아스콘으로 포장된 포장면을 청소하는 제1단계; 상기 제1단계 후 포장면 위에 프라이머를 도포하는 제2단계; 0.5mm 직경의 섬유로 직조된 섬유망을 포설하는 제3단계; 상기 섬유망 위에 미끄럼방지 포장재를 도포하는 제4단계; 상기 제4단계 후 포장재 상면에 미끄럼방지용 요철을 형성하는 제5단계;를 포함하는 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 아스콘으로 포장된 도로 바닥은 물론, 사무실이나 학교, 병원, 아파트 등과 같은 건물을 시공할 경우나 혹은 지하주차장, 옥외주차장, 주차램프, 경사로 통로 등의 바닥 시공에 적용하여 마찰력을 증가시키되 미끄럼 방지기능은 강화시키고 소음발생은 억제하여 보행편의성과 안전성, 차량의 주행안전성도 함께 증대시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥 시공방법은 아스콘으로 포장된 포장면을 청소하는 제1단계; 상기 제1단계 후 포장면 위에 프라이머를 도포하는 제2단계; 0.5mm 직경의 섬유로 직조된 섬유망을 포설하는 제3단계; 상기 섬유망 위에 미끄럼방지 포장재를 도포하는 제4단계; 상기 제4단계 후 포장재 상면에 미끄럼방지용 요철을 형성하는 제5단계;를 포함한다.
이때, 상기 제1단계는 도포할 포장면에 잔존하는 이물질들을 말끔하게 제거하여 프라이머 도포시 층분리를 차단하도록 하기 위함이다.
이 경우, 제1단계에서 청소는 워터건을 통해 물청소를 실시한 후 에어건을 통해 세척과 동시에 건조시키도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기 제2단계는 포장면과의 접착고정력을 높이기 위한 프라이머를 도포하는 것으로, 본 발명에서 사용되는 프라이머는 아크릴수지 100중량부에 대해, 카본아미노실리카블랙 20중량부; 에틸렌테트라플루오로에틸렌 수지 10중량부; 탄산바륨 5중량부; 디메틸아크릴아마이드 5중량부; 10㎛ 입도의 산화세륨(CeO) 분말 5중량부를 첨가 혼합하여 조성된다.
이 경우, 아크릴수지는 합성 MMA수지와의 교합성을 좋게 하기 위한 프라이머의 베이스수지이고, 카본아미노실리카블랙은 프라이머층의 인장강도를 증대시킴으로써 내크랙성, 계면분리성을 억제하여 내구성을 좋게 한다.
또한, 에틸렌테트라플루오로에틸렌(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene) 수지는 불소가 결합된 수지로서, 수소결합이 형성되지 않아 상대적으로 물방울과 같은 물질에 대한 접촉을 낮추어 매우 낮은 표면 에너지를 가지게 되므로 방오성을 향상시킨다.
아울러, 탄산바륨은 응집을 촉진하여 경화성을 좋게 하고 자외선을 흡수하지 않아 산화방지 및 변색방지 기능을 갖는다.
그리고, 디메틸아크릴아마이드는 유동성과 흐름성을 증대시키면서 수축방지를 통해 균열을 억제하기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 산화세륨 분말은 금속산화물로서 차열 기능을 수행하며, 특히 마찰저항을 높여 계면간 층분리 억제력을 증진시킨다.
아울러, 상기 제3단계는 얇은 섬유망을 포설하여 포장면의 인장강도를 높이고 결속력을 강화시킴으로써 갈라짐, 크랙, 파열 등의 현상을 차단하도록 하기 위한 단계이다.
이때, 상기 섬유망은 아크릴수지로 만들어진 0.5mm 직경의 실을 직조하여 만들어진 것을 사용한다.
특히, 상기 섬유망은 굴곡강도, 파단저항성을 높이기 위해 수성 아크릴수지와 송진 및 물이 5:2:3의 중량비로 혼합된 혼합액 100중량부에 대해, 2-아크릴아미노-2-메틸프로판술폰산 15중량부, 피로메트리산 10중량부, 하이드로콜로이드 5중량부를 혼합하여 만들어진 침지액에 36시간 침지시켜 건조한 것을 사용한다.
여기에서, 송진은 섬유의 공극에 채워져 인장강도 및 굴곡강도를 증대시키면서 파단저항성을 높이게 된다.
그리고, 2-아크릴아미노-2-메틸프로판술폰산(2-Acrylamino-2-methyl propane sulfonic acid)은 유화제로서 송진의 고정력을 증대시켜 분리되지 않도록 하여 내구성을 높여 쉽게 끊어지지 않도록 하여 준다.
또한, 피로메트리산은 열수축성을 억제하고 슬립성을 강화시켜 내스티키성 유지는 물론 부착력을 극대화시키기 위해 첨가된다.
아울러, 하이드로콜로이드(Hydrocolloid)는 겔을 형성하여 습윤상태를 유지함으로써 점착성을 장시간 동안 확정하여 부착력을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 특히 유연할 뿐만 아니라 방수 및 발수기능을 강화시켜 젖음성이 생기지 않도록 하기 위해 첨가된다.
한편, 상기 제4단계는 주제와 경화제를 혼합하여 미끄럼방지 포장재를 조성한 후 이를 섬유망 위에 도포하는 단계이다.
이때, 상기 주제는 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해 노닐페놀 에톡시레이트 20중량부, EVA 10중량부를 혼합한 혼합물이고, 상기 경화제는 호두껍질을 10㎛의 입도로 분쇄한 분말과 실리카를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합분말이며; 상기 주제와 경화제의 혼합비율은 3:1의 중량비이다.
여기에서, MMA(Methyl Methacrylate)는 상온과 속경화성 반응성 수지 제품으로 콘크리트, 아스콘 등의 도로 포장용으로 주로 사용된다. 이러한 MMA는 인장강도가 우수하고, 에폭시 수지 및 우레탄 수지에 대비하여 빠른 경화(1시간 이내), 저온 경화(-10℃) 이내, 그리고 뛰어난 내마모성과 내열성 내열성을 가지며, VOC(휘발성 유기화합물)의 함량이 낮고 중금속이 없는 친환경 제품으로 위험성 없이 안전하다.
그리고, 노닐페놀 에톡시레이트는 수지와의 교합성을 증대시키면서 계면활성 기능을 제공하고, 특히 산화방지 효과를 얻기 위해 첨가된다.
또한, EVA(Ethylene Vinyl Acetate)는 가교성을 높이기 위해 첨가된다.
다른 한편, 상기 제1단계 후 포장면의 비평탄화된 부분을 메움 보수하여 평탄화시키는 단계를 더 수행할 수 있다.
이러한 평탄화단계는 아크릴에멀젼 100중량부에 대해, 1,3-butadienyl acetate 15중량부, 붕규산유리 10중량부, 디베헤닐푸마레이트(Dibehenyl Fumarate) 10중량부를 혼합한 메움보수액을 도포하여 평탄화시키는 단계이다.
이때, 1,3-butadienyl acetate는 카스넘버 1515-76-0로서, 메움보수액과 MMA 간의 교합성을 증대시키기 위한 것이고; 붕규산유리는 내열충격성이 뛰어나고 화학적내구성이 우수하며 점도를 낮춰 흐름성을 향상시키므로 미세크랙 침투력을 높이기 위해 첨가되며; 디베헤닐푸마레이트는 베헤닐알코올과 푸마릭애씨드의 디에스터로서 균일분산성을 증대시키면서 평탄화 피막을 촉진하기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 미끄럼 방지용 요철을 형성하는 제5단계 후에 상기 미끄럼방지 요철 표면에 유분의 용출을 막고 방수기능을 강화시킬 수 있도록 보호코팅액을 스프레이코팅하는 단계가 더 수행될 수 있다.
이 경우, 상기 보호코팅액은 DMF(N,N-dimethylformamide) 100중량부에 대해, 4-디아조디페닐아민 바이황산염 5중량부, P-페닐아조아닐린 5중량부, 에틸렌 비스 스테아마이드 5중량부가 혼합되어 형성된다.
이때, DMF는 유기용매로서 높은 용해도, 유전율, 자연적 비양자성, 낮은 휘발성 및 고정안정성을 갖는 특징이 있다.
그리고, 4-디아조디페닐아민 바이황산염(4-Diazodiphenylamine sulfate)은 CAS 넘버 4477-28-5에 해당하는 물질로서, 변색을 방지하면서 내화학성과 내약품성을 강화시킨다.
아울러, P-페닐아조아닐린은 소수화에 따른 발수특성은 물론 방수, 방습 특성을 강화시킨다.
나아가, 에틸렌 비스 스테아마이드(Ethylene Bis Stearamide)는 황변을 억제하면서 표면 평활도를 증대시키고, 유분 및 수분, 산소의 용출을 차단하고 크랙을 방지하는 특성이 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 시공방법에 따라 시공하게 되면 미끄럼방지 기능을 갖는 포장재를 획득할 수 있게 된다.
이와 같은 미끄럼방지 포장재의 크랙, 변색, 수축변형 여부를 테스트하여 열화특성, 즉 장수명성을 확인하였다.
시험을 위해 10cm×5cm×2cm 콘크리트 부재의 표면에 본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재를 시공하여 샘플을 만들고, 충분히 경화시킨 상태에서 이 샘플을 염수에 4일간 침지시킨 후 -20℃까지 냉각했다가 해동한 후 40℃까지 가열하기를 15회 반복하는 형태로 가혹조건에 노출하였을 때 표면 크랙여부와 변색, 수축변형 여부를 확인하였다.
확인 결과, 모두 아무런 변화가 없었고, 크랙, 갈라짐, 층분리, 변색이 발생하지 않았다. 이에 따라, 장수명화가 가능한 것으로 확인되었다.
뿐만 아니라, 유분의 용출 특성을 확인하기 위해 표면을 50℃로 가열한 후 서냉하고, 이어 손으로 문질러 유분이 검출되는지 확인하였다.
확인 결과, 유분이 검출되지 않았다. 이를 통해 유분 용출을 차단하는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
이에 따라 미끄럼 방지기능이 확보된 것으로 판단되며, 실제 5명의 대상자로 하여금 20m 도로에 본 발명 포장재를 시공한 후 슬리퍼를 신고 걷게 하였는 바 전혀 미끄럼이 발생하지 않았다. 이를 통해, 미끄럼 방지기능도 명확하게 입증되었다.

Claims (4)

  1. 아스콘으로 포장된 포장면을 청소하는 제1단계; 상기 제1단계 후 포장면 위에 프라이머를 도포하는 제2단계; 0.5mm 직경의 섬유로 직조된 섬유망을 포설하는 제3단계; 상기 섬유망 위에 미끄럼방지 포장재를 도포하는 제4단계; 상기 제4단계 후 포장재 상면에 미끄럼방지용 요철을 형성하는 제5단계;를 포함하되,
    상기 제2단계에서 도포되는 프라이머는 아크릴수지 100중량부에 대해, 카본아미노실리카블랙 20중량부; 에틸렌테트라플루오로에틸렌 수지 10중량부; 탄산바륨 5중량부; 디메틸아크릴아마이드 5중량부; 10㎛ 입도의 산화세륨(CeO) 분말 5중량부를 첨가 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 섬유망은 아크릴수지로 만들어진 0.5mm 직경의 실을 직조하여 만들어진 것을 사용하되, 상기 섬유망은 굴곡강도와 파단저항성을 높이기 위해 수성 아크릴수지와 송진 및 물이 5:2:3의 중량비로 혼합된 혼합액 100중량부에 대해, 2-아크릴아미노-2-메틸프로판술폰산 15중량부, 피로메트리산 10중량부, 하이드로콜로이드 5중량부를 혼합하여 만들어진 침지액에 36시간 침지시켜 건조한 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계에서 사용되는 미끄럼방지 포장재는 주제와 경화제를 혼합하여 제조되며, 상기 주제는 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해 노닐페놀 에톡시레이트 20중량부, EVA 10중량부를 혼합한 혼합물이고, 상기 경화제는 호두껍질을 10㎛의 입도로 분쇄한 분말과 실리카를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합분말이며; 상기 주제와 경화제의 혼합비율은 3:1의 중량비인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 포장재를 이용한 바닥 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100889036B1 (ko) 2009-01-22 2009-03-17 김상환 미끄럼방지 칼라 도로 포장재
KR101759095B1 (ko) * 2017-02-17 2017-07-19 대성안전건설 주식회사 노면 미끄럼방지층 크랙 방지와 수명연장을 위한 시공구조 및 그 시공방법
JP2020097860A (ja) * 2018-12-19 2020-06-25 エムケービルド株式会社 橋梁用防水工法と防水層の構造

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