KR102629433B1 - 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법 - Google Patents
교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법으로서, 실리카가 첨가된 프라이머를 적용하여 콘크리트 상판에 발생된 균열에 효과적으로 대응할 수 있고, 실리카가 첨가된 도막방수재 및 보호층에 의하여 수밀성, 인장력, 점착성, 및 내구성이 향상된 교면방수층을 제공할 수 있는, 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법으로서, 실리카가 첨가된 프라이머를 적용하여 콘크리트 상판에 발생된 균열에 효과적으로 대응할 수 있고, 실리카가 첨가된 도막방수재 및 보호층에 의하여 수밀성, 인장력, 점착성, 및 내구성이 향상된 교면방수층을 제공할 수 있는, 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물인 교량의 상판을 방수 시공하기 위해서는 프라이머를 도포하는 것이 일반적이다. 프라이머는 콘크리트와 도막방수층 사이에서의 접착력을 증대시키기 위하여 사용되는 것으로, 교량의 상판에 남아있는 먼지나 레이턴스 등을 응집시켜 도막방수층과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
방수층이 시공된 교량은 공용 중 교량의 상판에 균열이 발생될 수 있다. 다만 종래의 프라이머로는 발생된 균열에 대한 대응이 불가능하여, 교량의 상판에 균열이 발생된 경우 해당 균열을 메우기 위하여 시공된 방수층을 철거한 후 재시공을 해야 하는 문제점이 있다.
만약 교량 상판에 맞닿아 있는 프라이머 자체가 균열에 대한 대응력이 있다면 방수층 철거 혹은 재시공을 하지 않을 수 있으나, 현재까지는 콘크리트와 도막방수층 사이의 접착력을 개선하면서도 콘크리트에 발생된 균열에 대한 대응력이 있는 프라이머 기술은 전무한 상황이다.
본 발명의 목적은 실리카가 첨가된 프라이머를 적용하여 콘크리트 상판에 발생된 균열에 효과적으로 대응할 수 있고, 실리카가 첨가된 도막방수재 및 보호층에 의하여 수밀성, 인장력, 점착성, 및 내구성이 향상된 교면방수층을 제공할 수 있는, 교면방수층의 물성 및 작업성이 향상된 교면방수공법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 교면방수공법으로서, 콘크리트 상판 위에 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 위에 아스팔트, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함하는 도막방수재를 도포하여 도막방수재층을 형성하는 단계; 상기 도막방수재층 위에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 함침된 보호층 또는 시트방수층을 포함하는 보호재층을 배치하는 단계; 상기 교면방수공법은 상기 보호재층의 일면에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층을 형성하는 단계; 및 상기 보호재층 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 프라이머는 전체 중량에 대하여, 10 내지 20 중량%의 아스팔트, 30 내지 40 중량%의 블론 아스팔트, 35 내지 50 중량%의 용매, 10 내지 20 중량%의 개질실리카용액, 및 1 내지 5 중량%의 미분말실리카를 포함하고, 상기 도막방수재는 전체 중량에 대하여, 50 내지 70 중량%의 아스팔트, 5 내지 15 중량%의 개질재, 5 내지 10 중량%의 점도조정제, 2 내지 5 중량%의 점착부여제, 및 5 내지 20 중량%의 필러를 포함하고, 상기 필러는 상기 도막방수재의 전체 중량에 대하여 3 내지 7 중량%의 미분말실리카, 3 내지 7 중량%의 콜로이달실리카, 및 1 내지 10 중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 상기 미분말실리카는 300 내지 600m2/g의 비표면적을 가지고, 상기 콜로이달실리카는 10 내지 20nm의 입자크기 및 1.19 내지 1.22의 비중을 가지고, 상기 미분말실리카 및 콜로이달실리카는 상기 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 혼합시키는, 교면방수공법을 제공한다.
본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 보호재층의 일면은 상기 보호층 또는 상기 시트방수층의 상면, 및 하면 중 1 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 실리카 규사는 0.35 내지 1.2 mm의 입자크기를 가질 수 있다.
본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 아스팔트는 스트레이트아스팔트, 및 브로운아스팔트 중 1 이상을 포함하고, 상기 개질재는 SBS고무, 및 EVA수지 중 1 이상을 포함하고, 상기 점도조정제는 프로세스오일, 및 파라핀계 오일 중 1 이상을 포함하고, 상기 점착부여제는 천연송진, 및 열가소성수지 중 1 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 보호층은, 부직포, 유리섬유, 및 그리드 중 1 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머층, 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재층, 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 함침되는 보호층의 조합에 의하여, 교면방수층 내의 공극을 효과적으로 메울 수 있어 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도 등의 물성이 향상될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개질실리카용액 및 미분말실리카가 프라이머에 첨가되어 있어, 프라이머층 형성 시 상측에 배치되는 도막방수재층과의 접착력을 향상시킬 뿐만 아니라 하측에 배치되는 콘크리트 상판에 형성되는 균열에도 대응할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수분 흡착력이 우수한 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 프라이머층을 형성함에 따라, 시공 시 건조작업 후에도 콘크리트 상판의 내측에 남아있을 수 있는 수분을 효과적으로 흡착 혹은 흡수할 수 있어 교면방수 시공의 완성도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 도막방수재에 첨가됨에 따라, 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 균일하게 혼합시킴으로써 수밀한 도막방수재층을 형성할 수 있고, 도막방수재층의 인장력, 내구성, 및 점착성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 보호층을 함침함으로써, 콘크리트 상판에 발생되는 균열에 대하여 효과적으로 대응할 수 있고, 도막방수재층을 보다 안정화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실리카 규사를 이용하여 실리카규사층을 형성함으로써, 전단저항력이 우수한 교면방수층을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층의 일면에 실리카규사층을 형성함에 따라, 작업자의 시공성을 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층을 배치하기 전에 실리카아스팔트도막층을 형성함에 따라, 도막방수재층과 아스팔트포장층 사이의 접착력을 더욱 강화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법에 의해 시공된 교면방수층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일면에 실리카규사층이 형성된 보호층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일면에 실리카규사층이 형성된 시트방수층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리카아스팔트도막층이 형성된 보호재층 및 도막방수재층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법에 의해 시공된 교면방수층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일면에 실리카규사층이 형성된 보호층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일면에 실리카규사층이 형성된 시트방수층의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리카아스팔트도막층이 형성된 보호재층 및 도막방수재층의 단면을 개략적으로 도시한다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
개질실리카용액
개질실리카용액은 장기간 수분침투에 대한 장벽을 생성하여 콘크리트 내구성을 향상시킬 수 있는 물질로, 콘크리트에 함유된 칼슘(석회)을 이용하여 규산칼슘겔을 형성할 수 있다. 상기 규산칼슘겔은 콘크리트 내의 공극, 균열 및 모세관 내에 형성되어 습기와 환경 오염 물질에 대한 장벽을 형성할 수 있다.
상기 개질실리카용액은 최대 2mm 크기의 비구조적 균열 실링이 가능하고, 최대 0.4mm 크기를 갖는 미래의 비구조적 균열 재실링이 가능한 특징이 있다.
미분말실리카
액상 규산에 산을 첨가하게 되면 일차입자를 갖는 실리카 졸이 생성되는데, 상기 일차입자의 표면에 존재하는 실라놀기(Si-OH)는 지속적인 산의 첨가에 의하여 탈수 및 축합반응이 촉진되어 Si-O-Si의 네트워크를 형성하여 3차원 망상구조를 이루게 되며, 이를 실리카 겔이라고 한다.
미분말실리카는 상기 실리카 겔을 미분화한 것이며, 다공성 구조의 재질에 해당한다. 상기 미분말실리카는 다공성의 정도 및 입도에 의하여 여러 가지 성질을 발현할 수 있어 여러 분야에 적용되고 있다.
본 발명에서는 300 내지 600m2/g의 비표면적을 가지는 미분말실리카를 사용하였다.
콜로이달실리카
콜로이달실리카는 일반적으로 입자 크기가 1 내지 100nm이고, 침강이 일어나지 않고 용매에 안정적으로 분산 입자가 콜로이드로 용질이 실리카인 경우에 해당한다. 상기 콜로이달실리카는 표면에 다수의 OH기를 가지고 있고, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성, 및 흡착성이 우수한 특징이 있다.
본 발명에서는 10 내지 20nm의 입자크기를 갖고, 1.19 내지 1.22의 비중을 갖는 콜로이달실리카를 사용하였고, 상기 콜로이달실리카는 SiO2 함유율이 약 30%에 해당하여 팽창율이 적고 열변화에 강하여 고온으로 가열되는 도막방수재층(20)을 안정화시켜주는 데에 도움이 될 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 개질실리카용액, 미분말실리카, 및 콜로이달실리카를 이용한 교면방수공법을 개시한다.
구체적으로는, 본 발명은 실리카를 이용한 교면방수공법으로서, 프라이머에 개질실리카용액 및 미분말실리카를 첨가하여 프라이머층(10)을 형성하고, 도막방수재에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 첨가하여 도막방수재층(20)을 형성하고, 보호층(31.1)을 함침하는 아스팔트에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 첨가하여 보호재층(30)을 형성하여, 교면방수층(1)을 시공할 수 있다. 상기 교면방수층(1)은 상기 프라이머층(10), 상기 도막방수재층(20), 및 상기 보호층(31.3) 각각에 첨가된 미분말실리카에 의하여 내부의 공극 등이 효과적으로 메워질 수 있고 우수한 물성을 가질 수 있다.
즉 이와 같은 상기 프라이머층(10), 상기 도막방수재층(20), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침된 보호층(31.1)을 포함하는 보호재층(30)의 조합에 의하여, 본 발명의 교면방수층(1)은 내부의 공극을 효과적으로 메울 수 있어 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도 등의 물성을 향상시킬 수 있다. 또는 본 발명은 교면방수층(1)을 이루는 다수의 층에 실리카물질이 첨가되어 있어, 콘크리트 상판(C)에 발생된 균열에 효과적으로 대응할 수 있고, 수밀성, 인장력, 점착성, 및 내구성이 향상된 교면방수층(1)을 제공할 수 있다.
실리카를 이용한 교면방수공법
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리카를 이용한 교면방수공법에 대하여 자세하게 서술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 실리카를 이용한 교면방수공법으로서, 콘크리트 상판 위에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 단계; 상기 프라이머층(10) 위에 아스팔트, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함하는 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계; 상기 도막방수재층(20) 위에 아스팔트에 의하여 함침된 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계; 및 상기 보호재층(30) 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 상기와 같은 시공단계를 포함하는 교면방수공법은 상기 콘크리트 상판(C) 위에 교면방수층(1)을 형성할 수 있다.
보다 상세하게는, 단계 S110은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머를 도포하여 프라이머층(10)을 형성하는 단계에 해당한다.
종래의 프라이머는 일반적으로 접착력이 우수한 특징으로 인하여 교량의 상면과 방수층과의 접착력을 향상시키는 역할을 하고 있다. 다만 종래의 프라이머로는 교량 공용 중 콘크리트에 발생될 수 있는 균열에 대해서 대응할 수 없어, 교량을 이루는 콘크리트 자체의 내구성을 유지 혹은 개선하기 에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명에서는 개질실리카용액 및 미분말실리카를 프라이머에 첨가하여 프라이머층(10)을 형성하였다. 상기 프라이머층(10)은 기본적으로 종래와 같은 도막방수재층(20)과 콘크리트 상판(C) 사이의 접착력 향상을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 상판(C)에 발생되는 균열에 대하여 효과적으로 대응이 가능하다.
보다 상세하게는, 프라이머에 첨가되는 개질실리카용액은 석회와 반응하여 규산칼슘겔을 형성할 수 있어, 콘크리트 상판(C)으로 침투되는 수분을 억제할 수 있고 콘크리트 자체의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 프라이머에 첨가되는 미분말실리카는 외부로부터 수분이 공급되는 경우에 콘크리트 상판(C) 내부의 균열, 공극, 및 모세관을 채울 수 있어, 콘크리트 상판(C)에 발생된 균열에 대하여 효과적으로 대응할 수 있다. 또한 개질실리카용액 및 미분말실리카 모두 기본적으로 수분을 흡착하는 특성이 우수하여, 시공 후 남아있는 수분을 흡수할 수 있어 시공완성도를 향상시킬 수 있다.
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이와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 개질실리카용액 및 미분말실리카가 프라이머에 첨가되어 있어, 프라이머층(10) 형성 시 상측에 배치되는 도막방수재층(20)과의 접착력을 향상시킬 뿐만 아니라 하측에 배치되는 콘크리트 상판(C)에 형성되는 균열에도 대응할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 기본적으로 수분 흡착력이 우수한 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 프라이머층(10)을 형성함에 따라, 시공 시 건조작업 후에도 콘크리트 상판(C)의 내측에 남아있을 수 있는 수분을 효과적으로 흡착 혹은 흡수할 수 있어 교면방수 시공의 완성도를 향상시킬 수 있다.
단계 S120은 상기 프라이머층(10) 위에 아스팔트, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함하는 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계에 해당한다.
이 때, 상기 도막방수재층(20)은 상기 콘크리트 상판(C)으로 수분 등의 이물질이 침투되는 것을 실질적으로 방지하는 방수층의 구성에 해당한다. 구체적으로, 상기 도막방수재를 도포하여 형성된 상기 도막방수재층(20)은, 상기 도막방수재를 이루는 조성물에 의하여 방수기능을 구현하여 방수층의 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도막방수재는 아스팔트를 주 성분으로 포함하고, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 아스팔트는 스트레이트아스팔트, 및 브로운아스팔트 중 1 이상을 포함하고, 상기 개질재는 SBS고무, 및 EVA수지 중 1 이상을 포함하고, 상기 점도조정제는 프로세스오일, 및 파라핀계 오일 중 1 이상을 포함하고, 상기 점착부여제는 천연송진, 및 열가소성수지 중 1 이상을 포함하고, 상기 필러는 미분말실리카, 콜로이달실리카, 및 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도막방수재는 전체 중량에 대하여, 50 내지 70 중량%의 아스팔트, 5 내지 15 중량%의 개질재, 5 내지 10 중량%의 점도조정제, 2 내지 5 중량%의 점착부여제, 및 5 내지 20 중량%의 필러를 포함할 수 있다. 이경우, 상기 필러는 상기 도막방수재의 전체 중량에 대하여 3 내지 7 중량%의 미분말실리카, 3 내지 7 중량%의 콜로이달실리카, 및 1 내지 10 중량%의 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
위와 같은 상기 도막방수재의 조성 범위는 온도에 따른 저항성을 향상시킬 수 있는 범위에 해당한다. 기존의 아스팔트는 저온에서 깨지기 쉬우며, 고온에서 소성변형이 발생되는 등 온도변화에 취약한 문제점이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도막방수재는 위와 같은 성분 및 조성을 포함함으로써, 저온 및 고온에서의 소성변형을 방지하기에 적합한 온도저항성을 구현할 수 있다.
또한 위와 같은 상기 도막방수재의 조성 범위는 우수한 탄성, 및 방수성을 갖는 도막방수재층(20)을 구현할 수 있는 범위에 해당한다. 바람직하게는, 5 내지 15 중량%의 개질재가 상기 도막방수재에 첨가됨에 따라 상기 도막방수재층(20)의 탄성, 및 방수성이 향상될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 개질재가 5 중량% 미만으로 첨가되는 경우 상기 도막방수재층(20)의 탄성, 및 방수성이 저하될 수 있고, 15 중량% 초과로 첨가되는 경우 상기 도막방수재층(20)의 탄성은 우수하나 시공성이 저하될 수 있다.
또한 위와 같은 상기 도막방수재의 조성범위는 염해저항성 및 방수기능을 향상시킬 수 있는 범위에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도막방수재는 위와 같은 성분 및 조성을 포함함으로써, 콘크리트의 중성화를 방지하고 제설재 등 화학성분들의 침투를 억제하기에 적합한 염해저항성 및 방수기능을 구현할 수 있다.
또한 위와 같은 상기 도막방수재의 조성 범위는 수밀한 도막방수재층(20)을 구현할 수 있는 범위에 해당한다. 바람직하게는, 3 내지 7 중량%의 미분말실리카가 상기 도막방수재에 첨가됨에 따라 상기 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 균일하게 혼합시킬 수 있어, 수밀한 도막방수재층(20)을 구현할 수 있다.
또한 위와 같은 상기 도막방수재의 조성 범위는 도막방수재층(20)의 인장력, 내구성, 및 점착성을 향상시킬 수 있는 범위에 해당한다. 바람직하게는 3 내지 7 중량%의 콜로이달실리카가 상기 도막방수재에 첨가됨에 따라 이를 이용하여 형성되는 도막방수재층(20)을 안정화시킬 수 있어 상기 도막방수재층(20)의 인장력, 내구성, 및 점착성을 개선할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 도막방수재에 첨가됨에 따라, 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 균일하게 혼합시킴으로써 수밀한 도막방수재층(20)을 형성할 수 있고, 도막방수재층(20)의 인장력, 내구성, 및 점착성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 미분말실리카는 300 내지 600 m2/g의 비표면적을 가질 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 콜로이달실리카는 10 내지 20 nm의 입자크기, 및 1.19 내지 1.22의 비중을 가질 수 있다.
단계 S130은 상기 도막방수재층(20) 위에 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계에 해당한다.
상기 보호층(31.1)은 부직포, 유리섬유, 및 그리드 중 1 이상을 포함하고, 상기 보호층(31.1)은 아스팔트(32)에 의하여 함침될 수 있다.
상기 아스팔트(32)는 후술하는 아스콘의 포설온도에 의하여 녹으면서 상기 보호재층(30), 도막방수재층(20), 및 아스팔트포장층(A)을 서로 부착시킬 수 있다. 즉, 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호재층(30)은 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
다만, 상기 보호층(31.1)은 이에 한정되지 않고 교면방수공법에서 일반적으로 사용되는 보호재료를 포함할 수 있으며, 작업 환경에 따라 가변적으로 선택되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보호층(31.1)은 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침될 수 있다.
종래에 보호층(31.1)으로 사용되고 있는 부직포, 유리섬유, 및 그리드 자체는 인장력 등의 기계적 물성이 좋지 않아 단독으로 사용하는 경우 시공 과정에서 손상될 가능성이 큰 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)를 이용하여 상기 보호층(31.1)을 함침시켰다.
상기 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)는 상기 보호층(31.1)의 물성을 개선할 수 있다. 구체적으로, 상기 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)는 미분말실리카 및 콜로이달실리카에 의하여 상기 보호층(31.1)의 인장강도, 내구성, 및 점착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)는 콜로이달실리카의 특성에 의하여 상기 보호층(31.1)의 하측에 배치되는 도막방수재층(20)을 안정화시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 보호층(31.1)을 함침함으로써, 콘크리트 상판(C)에 발생되는 균열에 대하여 효과적으로 대응할 수 있고, 도막방수재층(20)을 보다 안정화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 시트방수층(31.2)은 교면방수공법에서 일반적으로 방수시트로 사용되는 모든 재료를 포함할 수 있으며, 작업 환경에 따라 작업자가 가변적으로 선택하여 사용될 수 있다.
단계 S140은 상기 보호재층(30) 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법에 의하여, 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10), 도막방수재층(20), 보호재층(30), 및 아스팔트포장층(A)을 포함하는 교면방수층(1)이 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재층(20), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침되는 보호층(31.1)의 조합에 의하여, 교면방수층 내의 공극을 효과적으로 메울 수 있어 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도 등의 물성이 향상될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법에 의해 시공된 교면방수층(1)의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 교면방수층(1)은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10)이 배치되고, 상기 프라이머층(10) 위에 도막방수재층(20)이 배치되고, 상기 도막방수재층(20) 위에 보호재층(30)이 배치되고, 상기 보호재층(30) 위에 아스팔트포장층(A)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 교면방수공법은 실리카가 첨가된 프라이머를 적용하여 콘크리트 상판(C)에 발생된 균열에 효과적으로 대응할 수 있고, 실리카가 첨가된 도막방수재 및 보호층에 의하여 수밀성, 인장력, 점착성, 및 내구성이 향상된 교면방수층을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호층(31.1)의 단면을 개략적으로 도시한다.
전술한 바와 같이, 상기 보호재층(31.1)은 아스팔트(32), 또는 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침될 수 있다.
도 3(a)는 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 보호층(31.1)은 함침된 아스팔트(32)에 의하여 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 3(b)는 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 보호층(31.1)은 함침된 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(30.2)에 의하여 도막방수재층(20)을 안정화시키고, 인장력 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 보호층(31.1)은 함침된 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(30.2)에 의하여 상기 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 교면방수공법은 상기 보호재층(30)의 일면에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층(34)을 형성하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 보호재층(30)의 일면은 상기 보호층(31.1) 또는 상기 시트방수층(31.2)의 상면, 및 하면 중 1 이상을 포함할 수 있다.
이때 상기 실리카 규사는 0.35 내지 1.2 mm의 입자크기를 갖는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 교면방수공법은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10)을 형성하는 단계(S210), 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계(S220), 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계(S230), 보호재층(30)의 일면에 실리카규사층(34)을 형성하는 단계(S240), 및 보호재층(30) 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 실리카규사층(34)은 상기 보호층(31.1) 또는 상기 시트방수층(31.2)의 상면에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 교면방수공법은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10)을 형성하는 단계(S210), 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계(S220), 실리카규사층(34)을 형성하는 단계(S240), 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계(S230), 및 보호재층(30) 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 실리카규사층(34)은 상기 보호층(31.1) 또는 상기 시트방수층(31.2)의 하면에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 교면방수공법은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10)을 형성하는 단계(S210), 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계(S220), 실리카규사층(34)을 형성하는 단계(S240), 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계(S230), 상기 보호재층(30)의 일면에 실리카규사층(34)을 형성하는 단계(S240), 및 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 실리카규사층(34)은 상기 보호층(31.1) 또는 상기 시트방수층(31.2)의 상면 및 하면에 형성될 수 있다.
구체적으로, 단계 S240은 상기 보호재층(30)의 일면에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층(34)을 형성하는 단계에 해당한다.
기존의 교면방수층(1)은 차량의 제동 및 급출발 등에 의한 외부 응력에 취약하여 교량의 공용 중에 변형되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 보호재층(30)의 일면에 상기 실리카규사층(34)을 형성하였다.
상기 실리카규사층(34)은 상기 보호재층(30)의 일면에 부착되어 형성되거나, 상기 보호재층(30)을 배치한 이후에 시공 현장에서 실리카 규사를 살포하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 교면방수층(1)의 전단저항성이 향상될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 교면방수공법은 실리카 규사를 이용하여 실리카규사층(34)을 형성함으로써, 전단저항력이 우수한 교면방수층(1)을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 보호재 또는 시트방수재는 공급 편의성을 위하여 roll의 형태로 제공되는 것이 일반적이다. 다만, 여름철에 교면방수층(1)을 시공하는 경우에는, 보호재 또는 시트방수재가 서로 부착되어 잘 떨어지지 않아 작업자들의 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기 보호재층(30)의 일면에 상기 실리카규사층(34)을 형성함으로써, 상기 보호재층(30)이 서로 부착되는 현상을 방지할 수 있다. 이 경우, 상기 보호재층(30)이 roll의 형태로 제공되더라도 서로 부착되지 않아 작업자들이 여름철에도 상기 보호재층(30)을 쉽게 시공할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 교면방수공법은 상기 실리카규사층(34)을 상기 보호재층(30)의 일면에 형성함에 따라, 작업자의 시공성을 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다.
전술한 바와 같이, 보호재층(30)은 보호층(31.1)을 포함하며, 상기 보호층(31.1)은 아스팔트(32), 또는 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침될 수 있다. 또한, 실리카규사층(34)은 상기 보호재층(30)의 일면에 형성될 수 있다.
도 5(a)는 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 상면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 보호재층(30)과 아스팔트포장층(A) 사이의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
도 5(b)는 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 하면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 도막방수재층(20)과 보호재층(30) 사이의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
도 5(c)는 아스팔트(32)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 상면 및 하면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 보호재층(30)과 아스팔트포장층(A) 사이 및 도막방수재층(20)과 보호재층(30) 사이에서의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법은 보호층(31.1)의 상면, 및 하면 중 1 이상에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층(34)을 형성함에 따라, 전단저항력이 우수한 교면방수층(1)을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 5(a) 내지 (c)에 도시된 상기 아스팔트(32)는, 본 발명의 실시예에 따라 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 해당할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다.
전술한 바와 같이, 상기 보호재층(30)은 시트방수층(31.2)을 포함하고, 실리카규사층(34)은 상기 보호재층(30)의 일면에 형성될 수 있다.
도 6(a)는 시트방수층(31.2)의 상면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 보호재층(30)과 아스팔트포장층(A) 사이의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
도 6(b)는 시트방수층(31.2)의 하면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 도막방수재층(20)과 보호재층(30) 사이, 또는 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
도 6(c)는 시트방수층(31.2)의 상면 및 하면에 실리카규사층(34)이 형성된 보호재층(30)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 상기 실리카규사층(34)에 의하여 보호재층(30)과 아스팔트포장층(A) 사이, 도막방수재층(20)과 보호재층(30) 사이, 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이에서의 전단저항력을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법은 시트방수층(31.2)의 상면, 및 하면 중 1 이상에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층(34)을 형성함에 따라, 전단저항력이 우수한 교면방수층(1)을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법의 시공단계를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 교면방수공법은 상기 도막방수재층(20) 위에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트도막재를 도포하여 실리카아스팔트도막층(35)을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 교면방수공법은 콘크리트 상판(C) 위에 프라이머층(10)을 형성하는 단계(S310), 도막방수재를 도포하여 도막방수재층(20)을 형성하는 단계(S320), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 실리카아스팔트도막층(35)을 형성하는 단계(S330), 보호층(31.1) 또는 시트방수층(31.2)을 포함하는 보호재층(30)을 배치하는 단계(S340), 및 보호재층(30) 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층(A)을 형성하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단계 S330은 상기 도막방수재층(20) 위에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트도막재를 도포하여 실리카아스팔트도막층(35)을 형성하는 단계에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 보호층(31.1)은 아스팔트(32) 또는 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침됨에 따라, 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
다만, 상기 보호층(31.1)을 이루는 일부 소재는, 상기와 같은 아스팔트 함침에 의한 효과가 미미하여 교면방수층(1)의 내구성이 저하될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 소재의 보호층(31.1)은 아스팔트에 의해 함침되기 어려울 수 있다.
이를 대비하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 보호층(31.1)을 배치하기 전에 실리카아스팔트도막층(35)을 형성할 수 있다. 상기 실리카아스팔트도막층(35)은 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트도막재를 도포하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 실리카아스팔트도막층(35)은 상기 보호층(31.1)을 함침하는 재료, 즉 아스팔트(32), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)와 유사한 성분으로 이루어져 있어, 상기 도막방수재층(20)과 상기 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 보다 강화시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 보호층(31.1)을 배치하기 전에 상기 실리카아스팔트도막층(35)을 형성함에 따라, 상기 도막방수재층(20)과 상기 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력을 더욱 강화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 시공 현장의 환경에 따라, 상기 도막방수재층(20)의 두께는 일정하지 않을 수 있다. 이를 보완하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 도막방수재층(20)의 위에 상기 실리카아스팔트도막층(35)을 형성하였다.
바람직하게는, 상기 실리카아스팔트도막층(35)을 상기 도막방수재층(20)의 위에 형성함으로써, 상기 도막방수재층(20)의 두께가 일정하지 않은 시공상의 문제점을 보완할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 실리카아스팔트도막층(35)의 두께는 0.2 내지 0.5 mm일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 실리카아스팔트도막층(35)이 형성된 보호재층(30) 및 도막방수재층(20)의 단면을 개략적으로 도시한다.
전술한 바와 같이, 상기 보호재층(30)은 보호층(31.1)을 포함하며, 상기 보호층(31.1)을 배치하기 전에 상기 실리카아스팔트도막층(35)을 형성할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 실리카아스팔트도막층(35)에 의하여, 본 발명의 교면방수공법은 도막방수재층(20)과 아스팔트포장층(A) 사이의 접착력이 보다 강화된 교면방수층을 제공할 수 있다.
실험 1: 미분말실리카 및 콜로이달실리카의 첨가 효과
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도막방수재가 필러로서 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함함에 따른 물성 향상 효과를 확인하기 위한 실험에 대하여 자세하게 서술하기로 한다.
본 실험에서는 필러를 구성하는 미분말실리카, 콜로이달실리카, 및 탄산칼슘 각각의 첨가량을 조절하고, 상기 첨가량에 따른 인장강도, 및 전단강도 등의 물성을 측정하여 확인하였다. 본 실험은 KS F 4932 규격(콘크리트 교면용 도막 방수재)을 기준으로 수행되었다.
본 실험의 비교예 및 실시예들은 하기와 같다.
비교예 - 62 중량%의 아스팔트, 12 중량%의 개질재, 8 중량%의 점도조정제, 3 중량%의 점착부여제, 및 15 중량%의 탄산칼슘을 포함하는 도막방수재.
실시예 1 - 62 중량%의 아스팔트, 12 중량%의 개질재, 8 중량%의 점도조정제, 3 중량%의 점착부여제, 5 중량%의 탄산칼슘, 3 중량%의 미분말실리카, 및 7 중량%의 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재.
실시예 2 - 62 중량%의 아스팔트, 12 중량%의 개질재, 8 중량%의 점도조정제, 3 중량%의 점착부여제, 5 중량%의 탄산칼슘, 5 중량%의 미분말실리카, 및 5 중량%의 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재.
실시예 3 - 62 중량%의 아스팔트, 12 중량%의 개질재, 8 중량%의 점도조정제, 3 중량%의 점착부여제, 5 중량%의 탄산칼슘, 7 중량%의 미분말실리카, 및 3 중량%의 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재.
상기와 같이, 비교예는 필러로서 탄산칼슘만 첨가된 도막방수재에 해당하고, 실시예 1 내지 3은 필러로서 미분말실리카, 콜로이달실리카, 및 탄산칼슘 각각이 각기 다른 첨가량으로 첨가된 도막방수재에 해당한다.
즉, 상기 비교예 및 상기 실시예 1 내지 3은 모두 동일한 중량%의 아스팔트, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함할 수 있고, 상기 필러는 실시예에 따라 탄산칼슘을 포함하거나, 미분말실리카, 콜로이달실리카, 및 탄산칼슘의 조합을 포함할 수 있다.
하기 표 1은 필러의 조성에 따른 물성 테스트 결과이다.
| 구분 | 기준 | 비교예 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | ||
| 인장성능 | 인장 강도 (N/mm2) |
무 처 리 | 1.5 이상 | 1.61 | 2.65 | 2.71 | 2.86 |
| 신 장 률(%) | 무 처 리 | 100 이상 | 653 | 782 | 836 | 851 | |
| 전단접착성능 | 전단 접착 강도 (N/mm2) |
-20℃ | 0.80 이상 | 1.02 | 1.14 | 1.20 | 1.18 |
| 20℃ | 0.15 이상 | 0.22 | 0.25 | 0.29 | 0.27 | ||
표 1에 기재된 바와 같이, 비교예 대비 실시예 1 내지 3은 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도가 비교적 향상된 것으로 나타났다. 특히, 7 중량%의 미분말실리카, 3 중량%의 콜로이달실리카, 및 5 중량%의 탄산칼슘의 조합을 포함하는 도막방수재인 실시예 3의 경우, 비교예 및 실시예들 중에서 가장 우수한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.즉, 필러로서 탄산칼슘이 단독 첨가된 경우보다, 미분말실리카, 콜로이달실리카, 및 탄산칼슘의 조합이 첨가된 경우의 도막방수재층(20) 물성이 향상된 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 도막방수재를 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법은 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도 등의 물성이 향상된 교면방수층(1)을 제공할 수 있다고 판단할 수 있다.
실험 2: 미분말실리카를 포함하는 프라이머층(10), 도막방수재층(20), 및 보호층(31.1)의 조합에 의한 효과
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머에 의하여 형성된 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재에 의하여 형성된 도막방수재층(20), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침된 보호층(31.1)의 조합에 따른 물성 향상 효과를 확인하기 위한 실험에 대하여 자세하게 서술하기로 한다.
본 실험에서는 프라이머층(10), 도막방수재층(20), 및 아스팔트에 의하여 함침된 보호층(31.1) 각각으로의 개질실리카용액 및 미분말실리카, 혹은 미분말실리카 및 콜로이달실리카의 첨가여부를 제어하고, 상기 첨가여부에 따른 인장강도, 및 전단강도 등의 물성을 측정하여 확인하였다.
본 실험의 비교예 및 실시예들은 하기와 같다.
비교예 - 개질실리카용액 및 미분말실리카가 첨가되지 않은 프라이머로 형성된 프라이머층, 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 첨가되지 않은 도막방수재로 형성된 도막방수재층, 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 첨가되지 않은 아스팔트로 함침된 보호층을 포함하는 교면방수층.
실시예 4 - 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 형성된 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 첨가되지 않은 도막방수재로 형성된 도막방수재층, 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 첨가되지 않은 아스팔트로 함침된 보호층을 포함하는 교면방수층.
실시예 5 - 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 형성된 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재로 형성된 도막방수재층(20), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 첨가되지 않은 아스팔트로 함침된 보호층을 포함하는 교면방수층.
실시예 6 - 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 형성된 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재로 형성된 도막방수재층(20), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)로 함침된 보호층(31.1)을 포함하는 교면방수층.
하기 표 2는 프라이머층(10), 도막방수재층(20), 및 아스팔트에 의하여 함침된 보호층(31.1) 각각으로의 개질실리카용액 및 미분말실리카, 혹은 미분말실리카 및 콜로이달실리카의 첨가여부에 따른 물성 테스트 결과이다.
| 구분 | 기준 | 비교예 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | |
| 인장 접착 강도 (N/mm2) |
-10℃ | 1.5 이상 | 1.55 | 1.60 | 1.68 | 1.71 |
| 23℃ | 0.8 이상 | 0.81 | 0.83 | 0.86 | 0.91 | |
| 전단 접착 강도 (N/mm2) |
-10℃ | 1.0 이상 | 1.05 | 1.10 | 1.24 | 1.30 |
| 23℃ | 0.2 이상 | 0.23 | 0.24 | 0.27 | 0.31 | |
표 2에 기재된 바와 같이, 비교예 및 실시예들 중에서 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머층(10), 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재층(20), 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트(33)에 의하여 함침되는 보호층(31.1)의 조합에 해당하는 실시예 6은 인장 접착 강도 및 전단 접착 강도가 비교적 우수한 것으로 나타났다.이에 따라, 상기 프라이머층(10), 상기 도막방수재층(20), 및 상기 보호층(31.1)을 포함하는 교면방수층(1)을 시공할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 교면방수공법은 인장 접착 강도, 및 전단 접착 강도의 물성이 향상된 교면방수층(1)을 제공할 수 있다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머층, 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 도막방수재층, 및 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 함침되는 보호층의 조합에 의하여, 교면방수층 내의 공극을 효과적으로 메울 수 있어 인장성능, 전단접착성능, 및 인장접착강도 등의 물성이 향상될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개질실리카용액 및 미분말실리카가 프라이머에 첨가되어 있어, 프라이머층 형성 시 상측에 배치되는 도막방수재층과의 접착력을 향상시킬 뿐만 아니라 하측에 배치되는 콘크리트 상판에 형성되는 균열에도 대응할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수분 흡착력이 우수한 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머로 프라이머층을 형성함에 따라, 시공 시 건조작업 후에도 콘크리트 상판의 내측에 남아있을 수 있는 수분을 효과적으로 흡착 혹은 흡수할 수 있어 교면방수 시공의 완성도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미분말실리카 및 콜로이달실리카가 도막방수재에 첨가됨에 따라, 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 균일하게 혼합시킴으로써 수밀한 도막방수재층을 형성할 수 있고, 도막방수재층의 인장력, 내구성, 및 점착성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 보호층을 함침함으로써, 콘크리트 상판에 발생되는 균열에 대하여 효과적으로 대응할 수 있고, 도막방수재층을 보다 안정화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실리카 규사를 이용하여 실리카규사층을 형성함으로써, 전단저항력이 우수한 교면방수층을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층의 일면에 실리카규사층을 형성함에 따라, 작업자의 시공성을 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층을 배치하기 전에 실리카아스팔트도막층을 형성함에 따라, 도막방수재층과 아스팔트포장층 사이의 접착력을 더욱 강화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
1: 교면방수층
10: 프라이머층 20: 도막방수재층
30: 보호재층 31.1: 보호층
31.2: 시트방수층 32: 아스팔트
33: 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트
34: 실리카규사층 35: 실리카아스팔트도막층
C: 콘크리트 상판 A:아스팔트포장층
10: 프라이머층 20: 도막방수재층
30: 보호재층 31.1: 보호층
31.2: 시트방수층 32: 아스팔트
33: 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트
34: 실리카규사층 35: 실리카아스팔트도막층
C: 콘크리트 상판 A:아스팔트포장층
Claims (5)
- 교면방수공법으로서,
콘크리트 상판 위에 개질실리카용액 및 미분말실리카를 포함하는 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
상기 프라이머층 위에 아스팔트, 개질재, 점도조정제, 점착부여제, 및 필러를 포함하는 도막방수재를 도포하여 도막방수재층을 형성하는 단계;
상기 도막방수재층 위에 미분말실리카 및 콜로이달실리카를 포함하는 아스팔트에 의하여 함침된 보호층 또는 시트방수층을 포함하는 보호재층을 배치하는 단계;
상기 교면방수공법은 상기 보호재층의 일면에 실리카 규사를 살포하여 실리카규사층을 형성하는 단계; 및
상기 보호재층 위에 아스콘을 포설하여 아스팔트포장층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 도막방수재는 전체 중량에 대하여, 50 내지 70 중량%의 아스팔트, 5 내지 15 중량%의 개질재, 5 내지 10 중량%의 점도조정제, 2 내지 5 중량%의 점착부여제, 및 5 내지 20 중량%의 필러를 포함하고,
상기 필러는 상기 도막방수재의 전체 중량에 대하여 3 내지 7 중량%의 미분말실리카, 3 내지 7 중량%의 콜로이달실리카, 및 1 내지 10 중량%의 탄산칼슘을 포함하고,
상기 미분말실리카는 300 내지 600m2/g의 비표면적을 가지고,
상기 콜로이달실리카는 10 내지 20nm의 입자크기 및 1.19 내지 1.22의 비중을 가지고,
상기 미분말실리카 및 콜로이달실리카는 상기 도막방수재를 이루는 구성성분들을 흡착하여 혼합시키는, 교면방수공법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보호재층의 일면은 상기 보호층 또는 상기 시트방수층의 상면, 및 하면 중 1 이상을 포함하는, 교면방수공법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 실리카 규사는 0.35 내지 1.2 mm의 입자크기를 가지는, 교면방수공법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 아스팔트는 스트레이트아스팔트, 및 브로운아스팔트 중 1 이상을 포함하고, 상기 개질재는 SBS고무, 및 EVA수지 중 1 이상을 포함하고, 상기 점도조정제는 프로세스오일, 및 파라핀계 오일 중 1 이상을 포함하고, 상기 점착부여제는 천연송진, 및 열가소성수지 중 1 이상을 포함하는, 교면방수공법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보호층은,
부직포, 유리섬유, 및 그리드 중 1 이상을 포함하는, 교면방수공법.
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| KR1020220093186A KR102543284B1 (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 실리카를 이용한 교면방수공법 |
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