KR102629561B1 - Thermal insulation structure for slab and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬래브의 상부에 설치되는 단열 구조물에 관한 것으로서, 가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재(110)가 상기 슬래브의 상부에 부착되어 형성된 하부 단열층(100); 판형 구조의 제2 단열재(210)가 상기 하부 단열층(100)의 상부에 부착되어 형성된 상부 단열층(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물을 제시함으로써, 시공이 용이하고, 공사기간이 단축되며, 구조물의 안정성을 저해하지 않도록 한다.The present invention relates to an insulating structure installed on the upper part of a slab. The lower insulating layer (100) is formed by attaching several types of first insulating materials (110) with different thicknesses to the upper part of the slab so that a downward gradient is formed toward the edge. ); By presenting an insulating structure of a slab characterized in that it includes an upper insulating layer 200 formed by attaching a second insulating material 210 of a plate-shaped structure to the upper part of the lower insulating layer 100, construction is easy and the construction period is easy. This is shortened so as not to impair the stability of the structure.
Description
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 슬래브의 단열 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of construction, and more specifically to slab insulation structures and construction methods.
옥상과 같은 슬래브에 상면에는 단열재가 설치되고, 그 상부를 방수재나 몰탈의 도포에 의해 마감하는 것이 일반적이다.It is common to install insulation on the top of a slab, such as a rooftop, and finish the top by applying waterproofing material or mortar.
또한 슬래브에 상면에 대한 물고임 현상을 방지하기 위해서는, 가장자리를 향하여 하향구배가 형성되어야 하는데, 슬래브의 상면에 버림콘크리트 또는 몰탈을 타설하여 하향구배를 형성하거나, 슬래브의 상면에 설치된 단열재의 상면에 버림콘크리트 또는 몰탈을 타설하여 하향구배를 형성하는 방식이 사용되어 왔다.In addition, in order to prevent water from pooling on the upper surface of the slab, a downward slope must be formed toward the edge. A downward slope must be formed by pouring abandoned concrete or mortar on the upper surface of the slab, or on the upper surface of the insulation installed on the upper surface of the slab. A method of forming a downward slope by pouring abandoned concrete or mortar has been used.
그런데 이는 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.However, this has been pointed out as a problem in the following respects.
첫째, 경사도가 크지 않은 하향구배를 정밀하게 시공하는 것이 어렵다.First, it is difficult to precisely construct a downward slope that does not have a large slope.
둘째, 하향구배의 형성을 위해 타설된 버림콘크리트 또는 몰탈의 양생을 위하여 장시간이 소요된다.Second, it takes a long time to cure the abandoned concrete or mortar poured to form a downward slope.
셋째, 하향구배의 형성을 위해 타설된 버림콘크리트 또는 몰탈의 자중으로 인하여, 슬래브 전체의 자중이 증대하므로, 구조물의 안정성을 저해하는 요인이 된다.Third, due to the self-weight of the abandoned concrete or mortar poured to form a downward slope, the self-weight of the entire slab increases, which is a factor that impedes the stability of the structure.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시공이 용이하고, 공사기간이 단축되며, 구조물의 안정성을 저해하지 않도록 하는 슬래브의 단열 구조물 및 그 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the above problems, and its purpose is to present a slab insulation structure and a construction method that are easy to construct, shorten the construction period, and do not impair the stability of the structure. .
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 슬래브의 상부에 설치되는 단열 구조물에 있어서, 가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재(110)가 상기 슬래브의 상부에 부착되어 형성된 하부 단열층(100); 판형 구조의 제2 단열재(210)가 상기 하부 단열층(100)의 상부에 부착되어 형성된 상부 단열층(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물을 제시한다.In order to solve the above problem, the present invention provides an insulation structure installed on the top of a slab, wherein several types of
상기 제1 단열재(110)에 비해 상기 제2 단열재(210)의 단열성이 우수한 것이 바람직하다.It is preferable that the second insulation material 210 has superior insulation properties compared to the
상기 제2 단열재(210)에 비해 상기 제1 단열재(110)의 가공성이 우수한 것이 바람직하다.It is preferable that the first
상기 제1 단열재(110)는, 두께가 가장 두꺼운 제1-1 단열재(111)와, 상기 제1-1 단열재(111)보다 두께가 얇은 제1-2 단열재(112)와, 상기 제1-2 단열재(112)보다 두께가 얇은 제1-3 단열재(113)를 포함하는 것이 바람직하다.The first
상기 하부 단열층(100)은, 중앙부에서 사방 가장자리를 향하는 하향구배 구조로 형성됨과 아울러, 중앙부에 상기 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 상기 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 주위를 둘러 상기 제1-3 단열재(113)가 배치된 것이 바람직하다.The lower insulation layer 100 is formed in a downwardly sloping structure from the center toward the edges in all directions, and the 1-1
상기 제1 단열재(110)는 횡단면이 방형 구조로 형성되고, 중앙부에 상기 제1-1 단열재(111) 1개가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 상기 제1-2 단열재(112) 8개가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 주위를 둘러 상기 제1-3 단열재(113) 16개가 배치된 것이 바람직하다.The first
상기 하부 단열층(100)은, 일측에서 타측을 향하는 하향구배 구조로 형성됨과 아울러, 일측에 상기 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 타측에 상기 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 타측에 상기 제1-3 단열재(113)가 배치된 것이 바람직하다.The lower insulating layer 100 is formed in a downwardly sloping structure from one side to the other side, and the 1-1
상기 슬래브와 상기 하부 단열층(100)의 사이에는, 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제1 방수층(10)이 형성되고, 상기 상부 단열층(200)의 상면에는, 상기 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제2 방수층(20)이 형성된 것이 바람직하다.A
본 발명은 상기 슬래브의 단열 구조물의 시공방법으로서, 상기 슬래브의 상면에 상기 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 상기 제1 방수층(10)을 형성하는 단계; 가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 상기 제1 방수층(10)의 상면에 다수의 상기 제1 단열재(110)를 부착하여 상기 하부 단열층(100)을 형성하는 단계; 상기 하부 단열층(100)의 상면에 접착제(30)를 도포하고, 상기 제2 단열재(210)를 부착하여 상기 상부 단열층(200)을 형성하는 단계; 상기 상부 단열층(200)의 상면에 상기 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 상기 제2 방수층(20)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물의 시공방법을 제시한다.The present invention is a method of constructing an insulation structure of the slab, comprising the steps of applying the hybrid waterproofing composition to the upper surface of the slab to form the first waterproofing layer (10); Forming the lower insulation layer 100 by attaching a plurality of
본 발명의 하이브리드 방수재 조성물은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수경화성 폴리우레탄 성분 및 무기질계 분체를 포함하는 하이브리드 방수재 조성물로서, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분은 폴리우레탄 프리폴리머; 및 선택적으로 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성 증진제, 파라핀, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 포함하고, 상기 무기질계 분체는 시멘트, 및 선택적으로 탄산칼슘, 플라이애쉬, 규산, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-described purpose, the hybrid waterproofing composition of the present invention is a hybrid waterproofing composition comprising a water-curable polyurethane component and an inorganic powder, wherein the water-curable polyurethane component includes a polyurethane prepolymer; and optionally additives selected from the group consisting of plasticizers, anti-foaming agents, thickeners, antioxidants, chain extenders, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic imparting agents, abrasion resistance enhancers, paraffin, and mixtures thereof. The powder is characterized as comprising cement, and optionally selected from the group consisting of calcium carbonate, fly ash, silicic acid, lime, alumina, carbon black, silica, and mixtures thereof.
그리고, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분은 폴리올, 이소시아네이트, 및 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 혼합하여 폴리우레탄 수지를 제조한 후, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성 증진제, 파라핀, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다.In addition, the water-curable polyurethane component is prepared by mixing polyol, isocyanate, and additives selected from the group consisting of plasticizers, anti-foaming agents, thickeners, antioxidants, chain extenders, and mixtures thereof to prepare a polyurethane resin, and then adding a wetting and dispersing agent. It can be prepared by mixing additives selected from the group consisting of pigments, thixotropic agents, wear resistance enhancers, paraffin, and mixtures thereof.
그리고, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분은 고형분 80 % 이상, 90% 이상, 또는 94 % 이상일 수 있다.In addition, the water-curable polyurethane component may have a solid content of 80% or more, 90% or more, or 94% or more.
그리고, 상기 하이브리드 방수재 조성물은 상기 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부; 및 무기질계 분체 1 내지 100 중량부, 5 내지 70 중량부, 또는 10 내지 50 중량부;를 포함할 수 있다.And, the hybrid waterproofing composition includes 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component; and 1 to 100 parts by weight, 5 to 70 parts by weight, or 10 to 50 parts by weight of inorganic powder.
그리고, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트일 수 있다.And, the cement may be Portland cement.
또한, 물, 아크릴 에멀젼, 아스팔트 에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 수경화제 용액을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a water hardener solution including one selected from the group consisting of water, acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, and mixtures thereof.
또한, 상기 수경화제 용액은 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부, 1 내지 80 중량부, 또는 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.Additionally, the water hardener solution may include 1 to 100 parts by weight, 1 to 80 parts by weight, or 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component.
그리고, 상기 수경화제 용액은, And, the water hardener solution is,
상기 물 100 중량부; 및100 parts by weight of the water; and
아크릴 에멀젼 1 내지 30 중량부, 또는 5 내지 20 중량부, 1 to 30 parts by weight of acrylic emulsion, or 5 to 20 parts by weight,
아스팔트 에멀젼 1 내지 30 중량부, 또는 5 내지 20 중량부, 1 to 30 parts by weight of asphalt emulsion, or 5 to 20 parts by weight,
고무라텍스 1 내지 30 중량부, 또는 5 내지 20 중량부, 1 to 30 parts by weight of rubber latex, or 5 to 20 parts by weight,
액상규산칼륨 1 내지 50 중량부, 또는 5 내지 30 중량부, 1 to 50 parts by weight, or 5 to 30 parts by weight, of liquid potassium silicate,
액상규산나트륨 1 내지 50 중량부, 또는 5 내지 30 중량부, 1 to 50 parts by weight, or 5 to 30 parts by weight, of liquid sodium silicate,
콜로이드실리카 1 내지 30 중량부, 또는 5 내지 20 중량부, 및 그 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것;을 포함할 수 있다.It may include 1 to 30 parts by weight of colloidal silica, or 5 to 20 parts by weight, and mixtures thereof.
또한, 상기 시멘트의 분말도는 2,000 cm2/g, 2,500 cm2/g, 또는 3,000 cm2/g 이상일 수 있다.Additionally, the fineness of the cement may be 2,000 cm 2 /g, 2,500 cm 2 /g, or 3,000 cm 2 /g or more.
그리고, 상기 첨가제는 폴리우레탄 프리폴리머 100 중량부에 대하여 1 내지 40, 3 내지 36, 또는 5 내지 30 중량부 포함할 수 있다.Additionally, the additive may be included in an amount of 1 to 40, 3 to 36, or 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane prepolymer.
그리고, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분은, And, the water-curable polyurethane component is,
상기 폴리우레탄 프리폴리머 100 중량부; 및100 parts by weight of the polyurethane prepolymer; and
상기 안료 0.1 내지 10, 0.5 내지 5, 또는 1 내지 4 중량부,0.1 to 10, 0.5 to 5, or 1 to 4 parts by weight of the pigment,
상기 가소제 0.1 내지 10, 0.5 내지 8, 또는 1 내지 5 중량부, 및0.1 to 10, 0.5 to 8, or 1 to 5 parts by weight of the plasticizer, and
상기 소포제 1 내지 20, 2 내지 18, 또는 6 내지 16 중량부 중 적어도 하나 이상;을 혼합하여 제조할 수 있다.It can be prepared by mixing at least one of 1 to 20, 2 to 18, or 6 to 16 parts by weight of the antifoaming agent.
또한, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는 폴리올 및 이소시아네이트 화합물을 중합하여 제조한 것으로서 말단에 이소시아네이트기를 가질 수 있다.Additionally, the polyurethane prepolymer is manufactured by polymerizing a polyol and an isocyanate compound and may have an isocyanate group at the terminal.
그리고, 상기 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트일 수 있다.And, the isocyanate compound may be toluene diisocyanate.
그리고, 상기 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.Additionally, the polyol may be selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, polyether polyol, polyester polyol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and mixtures thereof.
그리고, 상기 폴리프로필렌글리콜은 평균분자량 1000 내지 3000인 2관능 폴리프로필렌글리콜일 수 있다.In addition, the polypropylene glycol may be a bifunctional polypropylene glycol with an average molecular weight of 1000 to 3000.
또한, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는 비이온성일 수 있다.Additionally, the polyurethane prepolymer may be nonionic.
그리고, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는 이소시아네이트기 함량이 2 내지 8 %, 3 내지 6 %, 또는 3.8 내지 5 %일 수 있다.Additionally, the polyurethane prepolymer may have an isocyanate group content of 2 to 8%, 3 to 6%, or 3.8 to 5%.
그리고, 상기 하이브리드 방수재 조성물은 △T/△t 값이 0.3 내지 1.8, 0.4 내지 1.5, 또는 0.6 내지 1.2이고, 상기 △T는 방수재 조성물의 경화에 의한 온도(K)변화이고, 상기 △t는 방수재 조성물 혼합시로부터 최고온도에 도달하는 시간(분)일 수 있다.In addition, the hybrid waterproofing composition has a △T/△t value of 0.3 to 1.8, 0.4 to 1.5, or 0.6 to 1.2, where △T is the temperature (K) change due to curing of the waterproofing composition, and △t is the waterproofing material It may be the time (minutes) from when the composition is mixed to reach the highest temperature.
그리고, 상기 하이브리드 방수재 조성물은 2 액형 수경화성 하이브리드 방수재 조성물일 수 있다.Additionally, the hybrid waterproofing composition may be a two-component water-curable hybrid waterproofing composition.
한편, 본 발명에 의한 하이브리드 방수재를 이용한 방수공법은,On the other hand, the waterproofing method using the hybrid waterproofing material according to the present invention,
폴리우레탄 프리폴리머, 및 선택적으로 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성증진제, 파라핀, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부,A water-curable polyurethane component comprising a polyurethane prepolymer and optionally additives selected from the group consisting of plasticizers, anti-foaming agents, thickeners, antioxidants, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic imparting agents, abrasion resistance enhancers, paraffin, and mixtures thereof. 100 parts by weight,
시멘트, 및 선택적으로 탄산칼슘, 플라이애쉬, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 무기질계 분체 1 내지 100 중량부, 5 내지 70 중량부, 또는 10 내지 50 중량부, 및1 to 100 parts by weight, 5 to 70 parts by weight, or 10 parts by weight of an inorganic powder comprising cement, and optionally selected from the group consisting of calcium carbonate, fly ash, lime, alumina, carbon black, silica, and mixtures thereof. to 50 parts by weight, and
물을 포함하는 수경화제 용액 1 내지 100 중량부, 1 내지 80 중량부, 또는 5 내지 50 중량부를 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조하는 단계; 및Preparing a hybrid waterproofing material by mixing 1 to 100 parts by weight, 1 to 80 parts by weight, or 5 to 50 parts by weight of a water hardener solution containing water; and
상기 하이브리드 방수재를 시공면에 적용하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it includes the step of applying the hybrid waterproofing material to the construction surface.
또한, 상기 수경화제 용액은 아크릴 에멀젼, 아스팔트 에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다.Additionally, the water hardener solution may include one selected from the group consisting of acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, and mixtures thereof.
또한, 상기 하이브리드 방수재의 제조 시 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부에 대하여 반응촉매 0.05 내지 6 중량부, 0.1 내지 5 중량부, 또는 0.12 내지 4 중량부를 혼합할 수 있다.Additionally, when manufacturing the hybrid waterproofing material, 0.05 to 6 parts by weight, 0.1 to 5 parts by weight, or 0.12 to 4 parts by weight of a reaction catalyst may be mixed with 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component.
그리고, 상기 반응촉매는 디부틸주석 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate; DBTDL)일 수 있다.And, the reaction catalyst may be dibutyltin dilaurate (DBTDL).
또한, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분, 무기질계 분체, 및 수경화제 용액을 동시에 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조할 수 있다.Additionally, a hybrid waterproofing material can be manufactured by simultaneously mixing the water-curable polyurethane component, inorganic powder, and water hardener solution.
또한, 상기 무기질계 분체와 수경화제 용액을 혼합하여 프리믹스를 제조한 후, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분을 상기 프리믹스와 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조할 수 있다.In addition, a premix can be prepared by mixing the inorganic powder and a water hardener solution, and then the water-curable polyurethane component can be mixed with the premix to prepare a hybrid waterproofing material.
그리고, 상기 프리믹스 제조 후 10 내지 300 초, 30 내지 240 초, 또는 60 내지 180 초 후에 상기 수경화성 폴리우레탄 성분과 혼합할 수 있다.In addition, it can be mixed with the water-
그리고, 상기 수경화제 용액에 의한 상기 수경화성 폴리우레탄 성분의 경화 시에 상기 무기질계 분체와 수경화제 용액의 혼합에 의한 수화열을 이용할 수 있다.In addition, when curing the water-curable polyurethane component using the water-curing agent solution, the heat of hydration generated by mixing the inorganic powder and the water-curing agent solution can be used.
그리고, 상기 제조된 하이브리드 방수재는 우레아 결합을 가질 수 있다.And, the prepared hybrid waterproofing material may have a urea bond.
본 발명은 시공이 용이하고, 공사기간이 단축되며, 구조물의 안정성을 저해하지 않도록 하는 슬래브의 단열 구조물 및 그 시공방법을 제시한다.The present invention presents a slab insulation structure and its construction method that are easy to construct, shorten the construction period, and do not impair the stability of the structure.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 슬래브의 단열 구조물의 제1 실시예의 단면도.
도 2는 제1 단열재의 사시도.
도 3은 하부 단열층의 평면도.
도 4는 슬래브의 단열 구조물의 제2 실시예의 단면도.
도 5는 분체의 함유량별 실시예와 비교예에 따라 제조된 하이브리드 방수재 샘플의 경화 과정 중 온도 변화를 관찰한 그래프.
도 6은 수경화 폴리우레탄 하이브리드 방수재 조성물 및 종래의 폴리우레탄 방수재 조성물을 촬영한 사진.
도 7은 폴리우레탄 방수재 표면을 근접 촬영한 사진.
도 8은 종래의 폴리우레탄 방수재 표면을 근접 촬영한 사진.1 and below show an embodiment of the present invention,
Figure 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of an insulating structure of a slab.
Figure 2 is a perspective view of the first insulation material.
Figure 3 is a plan view of the lower insulation layer.
Figure 4 is a cross-sectional view of a second embodiment of the insulating structure of the slab.
Figure 5 is a graph observing temperature changes during the curing process of hybrid waterproofing material samples manufactured according to examples and comparative examples according to powder content.
Figure 6 is a photograph of a water-cured polyurethane hybrid waterproofing composition and a conventional polyurethane waterproofing composition.
Figure 7 is a close-up photo of the surface of the polyurethane waterproofing material.
Figure 8 is a close-up photo of the surface of a conventional polyurethane waterproofing material.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 콘크리트, 목재 등에 의해 형성되는 슬래브(1)의 상부에 설치되는 단열 구조물에 관한 것이다.As shown in FIG. 1 and below, the present invention basically relates to an insulating structure installed on top of a
이는 가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재(110)가 슬래브의 상부에 부착되어 형성된 하부 단열층(100); 판형 구조의 제2 단열재(210)가 하부 단열층(100)의 상부에 부착되어 형성된 상부 단열층(200);을 포함하여 구성된다.This includes a lower insulation layer 100 formed by attaching several types of
즉, 슬래브의 상면에 대한 단열재의 부착에 의해 단열층을 형성하되, 그 단열층을 하부 단열층(100)과 상부 단열층(200)으로 구분하고, 하부 단열층(100)을 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재(110)의 조합에 의해 형성되도록 함으로써, 버림 콘크리트나 몰탈의 타설 없이 하향구배구조가 형성되도록 한 것이다.That is, an insulation layer is formed by attaching an insulation material to the upper surface of the slab, and the insulation layer is divided into a lower insulation layer 100 and an upper insulation layer 200, and the lower insulation layer 100 is made of several types of first insulation layers having different thicknesses. By forming it by combining the
이는 다음과 같은 효과가 있다.This has the following effects:
첫째, 미리 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재를 제조하고, 이들을 슬래브 상면에 부착하기만 하면 되므로, 하향구배를 정밀하게 시공하는 것이 용이하다.First, it is easy to precisely construct a downward gradient because it is necessary to manufacture several types of first insulation materials with different thicknesses in advance and attach them to the upper surface of the slab.
둘째, 제1 단열재의 부착만에 의해 하향구배의 형성작업이 완료되므로, 종래와 같이 타설된 버림콘크리트 또는 몰탈의 양생을 위하여 장시간이 소요되지 않는다.Second, since the formation of the downward slope is completed only by attaching the first insulating material, it does not take a long time to cure the poured abandoned concrete or mortar as in the past.
셋째, 단열재의 자중은 콘크리트나 몰탈의 그것에 비해 무시해도 좋을 정도로 작으므로, 슬래브 전체의 자중에 미치는 영향이 거의 없고, 구조물의 안정성을 저해하는 요인이 되지 않는다.Third, the self-weight of the insulation material is negligibly small compared to that of concrete or mortar, so it has little effect on the self-weight of the entire slab and is not a factor that impedes the stability of the structure.
제1 단열재(110)는 두께가 서로 상이한 여러 종류로 제작되어야 하므로, EPS와 같이 가공성이 우수한 것을 적용하는 것이 바람직하다.Since the
제2 단열재(210)는 판 구조를 취하면 되고, 특별한 가공이 필요없으므로, XPS와 같이 단열성이 우수한 것을 적용하는 것이 바람직하다.The second insulating material 210 may have a plate structure and does not require special processing, so it is preferable to use a material with excellent insulating properties such as XPS.
즉, 하향구배의 형성을 위해 정밀한 가공이 필요한 제1 단열재(110)로는, 단열성이 다소 떨어지더라도 가공성이 우수한 저가의 재질(EPS)을 사용하고, 정밀한 가공이 필요없는 제2 단열재(210)로는 가공성이 다소 떨어지더라도 단열성이 우수한 고가의 재질(XPS)을 사용하는 것이 효율적이다.That is, for the
슬래브(1)와 하부 단열층(100)의 사이에는, 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제1 방수층(10)이 형성되고, 상부 단열층(200)의 상면에는, 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제2 방수층(20)이 형성되는 경우, 안정적인 방수구조를 이룰 수 있다.A
제1 단열재(110)는 구체적으로, 두께가 가장 두꺼운 제1-1 단열재(111)와, 제1-1 단열재(111)보다 두께가 얇은 제1-2 단열재(112)와, 제1-2 단열재(112)보다 두께가 얇은 제1-3 단열재(113)를 포함하여 구성될 수 있다.(도 2)The first
이하, 슬래브 상면의 하향구배에 관한 구체적 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific examples regarding the downward slope of the upper surface of the slab will be described.
첫째, 하부 단열층(100)이 중앙부에서 사방 가장자리를 향하는 하향구배 구조로 형성되는 경우이다.(도 1 내지 3)First, this is the case where the lower insulation layer 100 is formed in a downwardly sloping structure from the center toward the edges in all directions (FIGS. 1 to 3).
이 경우, 중앙부에 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 다수의 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 다수의 제1-2 단열재(112)의 주위를 둘러 다수의 제1-3 단열재(113)가 배치된 구조에 의해, 자연스럽게 중앙부에서 사방 가장자리를 향하는 하향구배 구조를 형성할 수 있다.In this case, the 1-1
제1 단열재(110)의 횡단면이 방형(사각형) 구조로 형성되는 경우, 중앙부에 제1-1 단열재(111) 1개가 배치되고, 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 제1-2 단열재(112) 8개가 배치되고, 제1-2 단열재(112)의 주위를 상기 제1-3 단열재(113) 16개가 배치된 구조를 형성할 수 있다.(도 3)When the cross-section of the
둘째, 하부 단열층(100)이 일측에서 타측을 향하는 하향구배 구조로 형성되는 경우이다.(도 4)Second, the lower insulation layer 100 is formed in a downwardly sloping structure from one side to the other (FIG. 4).
이 경우, 일측에 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 제1-1 단열재(111)의 타측에 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 제1-2 단열재(112)의 타측에 제1-3 단열재(113)가 배치된 구조를 형성할 수 있다.In this case, the 1-1
이하, 본 발명에 의한 슬래브의 단열 구조물의 시공방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, the construction method of the slab insulation structure according to the present invention will be described.
슬래브(1)의 상면에 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 제1 방수층(10)을 형성한다.A hybrid waterproofing composition is applied to the upper surface of the slab (1) to form the first waterproofing layer (10).
가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 상술한 바와 같이 제1 방수층(10)의 상면에 다수의 제1 단열재(110)를 부착하여 하부 단열층(100)을 형성한다.A plurality of first insulating
하부 단열층(100)의 상면에 접착제(30)를 도포하고, 제2 단열재(210)를 부착하여 상부 단열층(200)을 형성한다.The adhesive 30 is applied to the upper surface of the lower insulation layer 100, and the second insulation material 210 is attached to form the upper insulation layer 200.
두께가 상이한 다양한 종류의 제1 단열재의 사이에는 미세한 단차가 형성되는데, 이러한 단차는 위 접착제(30)의 도포에 의해 충전될 수 있다.Fine steps are formed between various types of first insulation materials having different thicknesses, and these steps can be filled by applying the adhesive 30.
이러한 접착제(30)의 경우에도, 위 하이브리드 방수재 조성물을 적용함으로써, 더욱 안정적인 방수구조를 얻을 수 있다.Even in the case of this adhesive 30, a more stable waterproof structure can be obtained by applying the above hybrid waterproofing composition.
상부 단열층(200)의 상면에 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 상기 제2 방수층(20)을 형성한다.The second
이하, 본 발명에 의한 슬래브의 단열 구조물의 시공방법에 사용되는 하이브리드 방수재 조성물에 관하여 설명한다.Hereinafter, the hybrid waterproofing composition used in the construction method of the slab insulation structure according to the present invention will be described.
위 하이브리드 방수재 조성물은 폴리우레탄 프리폴리머와 무기질계 분체 성분을 포함하는 수경화성 폴리우레탄 하이브리드 방수재 조성물에 의해 구현될 수 있다. The above hybrid waterproofing composition may be implemented by a water-curable polyurethane hybrid waterproofing composition containing a polyurethane prepolymer and an inorganic powder component.
수용성 또는 수분산성 폴리우레탄 PUD 제품들은 수분산제(Dispersion)를 사용하여 우레탄 수지에 물을 첨가하거나, 또는 물에 우레탄 수지를 첨가하여 고형분 40~50% 전후로 희석된, 일종의 1액형 수용성 에멀젼(Emulsion) 제품으로 바탕면에 도막재를 도포 후 필수적으로 수분이 건조·증발된 후에 비로소 방수 도막재로서의 성능이 발현된다. Water-soluble or water-dispersible polyurethane PUD products are a type of one-component water-soluble emulsion that is diluted to around 40-50% solids by adding water to urethane resin using a water dispersion, or adding urethane resin to water. After applying the coating material to the surface of the product, its performance as a waterproof coating material is revealed only after the moisture has essentially dried and evaporated.
반면에, 수경화성 폴리우레탄 제품은 우레탄 프리폴리머 제조과정에서부터 폴리올과 이소시아네이트, 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제를 철저히 수분과의 접촉을 차단하기 위한 건조 질소 분위기의 반응기에 투입하여 폴리우레탄 수지를 제조하고 이후 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성 증진제 등을 계량 투입하여, 폴리우레탄 프리폴리머가 포함된 고형분 80 % 이상, 90% 이상, 94 % 이상, 또는 약 95 %의 최종적인 수경화성 폴리우레탄 성분을 제조하게 되는 것이다. On the other hand, water-curable polyurethane products are made by adding polyol, isocyanate, plasticizer, anti-foaming agent, thickener, antioxidant, and chain extender to a reactor in a dry nitrogen atmosphere to thoroughly block contact with moisture, starting from the urethane prepolymer manufacturing process. After preparing the resin, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic agents, abrasion resistance enhancers, etc. are metered in to produce a final water resin with a solid content of 80% or more, 90% or more, 94% or more, or about 95% containing polyurethane prepolymer. The chemical polyurethane component is manufactured.
상기 폴리우레탄 프리폴리머는 말단에 이소시아네이트기를 갖는 고분자 화합물로서 최종적으로 물을 첨가함에 따라 우레탄 경화반응을 일으켜 도막을 형성할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 하이브리드 방수재 조성물은 2 액형 수경화성 하이브리드 방수재 조성물일 수 있다.The polyurethane prepolymer is a polymer compound having an isocyanate group at the terminal, and when water is added, a urethane curing reaction occurs to form a coating film. Therefore, the hybrid waterproofing composition according to the present invention may be a two-component water-curable hybrid waterproofing composition.
보다 구체적으로, 하이브리드 방수재 조성물은 수경화성 폴리우레탄 성분 및 무기질계 분체를 포함하는 하이브리드 방수재 조성물로서, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분은 폴리우레탄 프리폴리머; 및 선택적으로 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성증진제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 포함하고, 상기 무기질계 분체는 시멘트, 및 선택적으로 탄산칼슘, 플라이애쉬, 규산, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 무기질계 분체 성분은 시공면 적용시 예정된 방법에 따라 혼합하여 사용한다. More specifically, the hybrid waterproofing composition is a hybrid waterproofing composition comprising a water-curing polyurethane component and an inorganic powder, wherein the water-curing polyurethane component includes a polyurethane prepolymer; and optionally additives selected from the group consisting of plasticizers, anti-foaming agents, thickeners, antioxidants, chain extenders, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic imparting agents, wear resistance enhancers, and mixtures thereof, wherein the inorganic powder includes Cement, and optionally selected from the group consisting of calcium carbonate, fly ash, silicic acid, lime, alumina, carbon black, silica, and mixtures thereof. The polyurethane prepolymer and inorganic powder components are mixed according to a predetermined method when applied to the construction surface.
또한, 하이브리드 방수재 조성물은 상기 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부; 및 무기질계 분체 1 내지 100 중량부, 5 내지 70 중량부, 또는 10 내지 50 중량부;를 포함할 수 있다. 상기 무기질계 분체의 양이 상기 범위를 초과할 경우 방수재의 점도가 높아지고 흐름성이 저하되어 시공부위에 고르게 도포하기 어렵고 급격한 온도상승과 함께 방수재의 경화속도가 급격히 빨라지며 신장률과 인장강도가 저하되어 방수재의 성능이 약화된다. 반면에, 무기질계 분체의 양이 상기 범위 미만인 경우 방수재의 흐름성은 증가하나 원하는 방수재 도막의 두께를 확보하기 위해 여러 번 시공을 해야하며 경화시간이 다소 늘어나고 잉여수분에 의한 수축 및 기포발생과 방수재 사용량이 증가하게 된다.In addition, the hybrid waterproofing composition includes 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component; and 1 to 100 parts by weight, 5 to 70 parts by weight, or 10 to 50 parts by weight of inorganic powder. If the amount of the inorganic powder exceeds the above range, the viscosity of the waterproofing material increases and the flowability decreases, making it difficult to apply it evenly to the construction site. With a rapid increase in temperature, the curing speed of the waterproofing material rapidly accelerates, and the elongation and tensile strength decrease. The performance of the waterproofing material is weakened. On the other hand, if the amount of inorganic powder is less than the above range, the flowability of the waterproofing material increases, but multiple applications must be applied to secure the desired thickness of the waterproofing material, the curing time is slightly increased, shrinkage and bubbles are generated due to excess moisture, and the amount of waterproofing material used is increased. This increases.
위 하이브리드 방수재 조성물은, 수경화성 폴리우레탄 성분 및 무기질계 분체와, 물, 아크릴에멀젼, 아스팔트에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카 등을 포함하는 수경화제 용액을 포함하는 수경화 폴리우레탄 하이브리드 방수재에 의해 구현될 수 있다. The above hybrid waterproofing composition is a water-curing material containing a water-curing polyurethane component, an inorganic powder, and a water-curing agent solution containing water, acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, etc. It can be implemented by polyurethane hybrid waterproofing material.
상기 수경화제 용액은 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부, 1 내지 80 중량부, 또는 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. 상기 수경화제 용액의 함량이 상기 범위 미만일 경우 충분한 경화가 이루어지기 어렵고 상기 범위를 초과할 경우에는 도막층의 탄성 및 강도 등이 저하될 수 있다.The water hardener solution may contain 1 to 100 parts by weight, 1 to 80 parts by weight, or 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component. If the content of the water hardener solution is less than the above range, it is difficult to achieve sufficient curing, and if it exceeds the above range, the elasticity and strength of the coating layer may decrease.
특히, 상기 수경화제 용액은, 상기 물 100 중량부에 대하여 수분산 아크릴 에멀젼, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카 및 이들의 혼합물로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 성분 4 내지 160 중량부, 10 내지 140 중량부, 또는 20 내지 100 중량부를 포함할 수 있다.In particular, the water hardener solution contains 4 to 160 parts by weight, 10 to 140 parts by weight of a component selected from the group consisting of water-dispersed acrylic emulsion, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, and mixtures thereof, based on 100 parts by weight of water. It may contain parts by weight, or 20 to 100 parts by weight.
또한, 상기 수경화제 용액은 물 100 중량부에 대하여 수분산 아크릴 에멀젼 1 내지 30 중량부 또는 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 수분산 아크릴 에멀젼이 상기 범위를 초과하여 많을 경우 방수재의 점도가 높아져 시공성이 저하되며 인장강도는 높아지지만 신장률이 낮아지게 된다.Additionally, the water hardener solution may include 1 to 30 parts by weight or 5 to 20 parts by weight of water-dispersed acrylic emulsion based on 100 parts by weight of water. If the amount of water-dispersed acrylic emulsion exceeds the above range, the viscosity of the waterproofing material increases and constructability deteriorates. The tensile strength increases but the elongation rate decreases.
또한, 상기 수경화제 용액은 물 100 중량부에 대하여 액상규산칼륨 1 내지 50 중량부 또는 5 내지 30 중량부를 포함할 수 있고, 물 100 중량부에 대하여 액상규산나트륨 1 내지 50 중량부 또는 5 내지 30 중량부를 포함할 수 있다. 액상규산칼륨 또는 액상규산나트륨이 상기 범위를 초과하여 많을 경우 방수재의 점도가 높아져 시공성이 저하되며 흐름성이 저하되어 방수재를 시공하기 어렵게 된다.In addition, the water hardener solution may include 1 to 50 parts by weight or 5 to 30 parts by weight of liquid potassium silicate based on 100 parts by weight of water, and 1 to 50 parts by weight or 5 to 30 parts by weight of liquid sodium silicate based on 100 parts by weight of water. It may include weight parts. If the amount of liquid potassium silicate or liquid sodium silicate exceeds the above range, the viscosity of the waterproofing material increases, workability deteriorates, and flowability decreases, making it difficult to construct the waterproofing material.
또한, 상기 수경화제 용액은 물 100 중량부에 대하여 콜로이드실리카 1 내지 30 중량부 또는 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 콜로이드실리카의 중량부가 상기 범위를 초과하여 많을 경우 방수재의 점도가 높아지고 방수재의 부풀음이 발생하며 시공성이 저하된다.Additionally, the water hardener solution may include 1 to 30 parts by weight or 5 to 20 parts by weight of colloidal silica based on 100 parts by weight of water. If the weight portion of colloidal silica exceeds the above range, the viscosity of the waterproofing material increases, swelling of the waterproofing material occurs, and constructability deteriorates.
하이브리드 방수재는 시공면에 적용하기 전 폴리우레탄 프리폴리머, 무기질계 분체, 및 물, 아크릴에멀젼, 아스팔트에멀젼, 고무라텍스 등의 수경화제 용액을 혼합하여 사용한다. Hybrid waterproofing materials are used by mixing polyurethane prepolymer, inorganic powder, and water hardener solutions such as water, acrylic emulsion, asphalt emulsion, and rubber latex before applying to the construction surface.
본 발명에 따른 무기질계 분체는 시멘트 및 탄산칼슘, 플라이애쉬, 규산, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다. The inorganic powder according to the present invention may include one selected from cement, calcium carbonate, fly ash, silicic acid, lime, alumina, carbon black, silica, and mixtures thereof.
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트일 수 있고, 포틀랜드 시멘트는 비중이 3.05 이상이며, 분말도는 2,000 cm2/g, 2,500 cm2/g, 또는 3,000 cm2/g 이상인 것이 바람직하다. 높은 분말도를 갖는 포틀랜드 시멘트는 표면적이 커서 칼슘분이 많은 규산칼슘이 물에 분해되어 칼슘이 적고 안정하며 녹기 어려운 규산칼슘 수화물 겔과 수산화칼슘을 형성하는데 유리하며, 이들 성분이 뒤얽히면서 경도가 증가하는 특성을 나타낸다.The cement may be Portland cement, and Portland cement preferably has a specific gravity of 3.05 or more and a fineness of 2,000 cm 2 /g, 2,500 cm 2 /g, or 3,000 cm 2 /g or more. Portland cement with high fineness has a large surface area, so it is advantageous in forming calcium silicate hydrate gel and calcium hydroxide, which are low in calcium, stable, and difficult to dissolve, when calcium silicate, which is rich in calcium, decomposes in water. As these components become entangled, hardness increases. represents.
무기질계 분체는 물, 아크릴 에멀젼, 아스팔트 에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 수경화제 용액과 혼합하여 프리믹스를 제조할 수 있다. 폴리우레탄 프리폴리머는 말단에 이소시아네이트기를 갖게 하는 고분자 화합물로서 최종적으로 상기 무기질계 분체와 수경화제 용액을 첨가함에 따라 우레탄 경화반응과 시멘트계 분체와의 수화반응을 일으켜 도막을 형성하게 되는 것이다.The inorganic powder can be mixed with a water hardener solution selected from the group consisting of water, acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, and mixtures thereof to prepare a premix. there is. Polyurethane prepolymer is a polymer compound having an isocyanate group at the terminal, and when the inorganic powder and the water hardener solution are added, a urethane curing reaction and a hydration reaction with the cement powder occur to form a coating film.
폴리우레탄 프리폴리머 말단의 이소시아네이트기와 경화반응하기 위해 물을 사용하는 것이 가장 바람직하나, 아크릴 에멀젼, 아스팔트 에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카 등과 같이 무기질계 분체와 안정적으로 혼합될 수 있는 액상의 폴리머를 독립적으로 하나 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. It is most desirable to use water to cure the isocyanate group at the end of the polyurethane prepolymer, but it can be stably mixed with inorganic powders such as acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, etc. The liquid polymers present can be used independently or in a mixture of two or more.
위 하이브리드 방수재 조성물은, 수분이 없는 폴리우레탄 프리폴리머를 주제로 하고, 수 성분을 포함하는 경화제로 구성되는 수경화성 방수재로서, 수 성분에 의해 경화가 진행되므로 종래 폴리올 등 유기용제 경화제를 이용하지 않아 친환경적이며 작업 편의성이 우수하다. The above hybrid waterproofing composition is a water-curable waterproofing material composed of a moisture-free polyurethane prepolymer and a curing agent containing a water component. Since curing is carried out by a water component, it is environmentally friendly as it does not use conventional organic solvent curing agents such as polyol. And the convenience of operation is excellent.
따라서 물, 아크릴에멀젼, 아스팔트에멀젼, 고무라텍스 등의 수경화제 용액과 폴리우레탄 프리폴리머를 혼합하는 이유는 폴리우레탄 프리폴리머를 수분산시켜 이를 희석시키기 위한 것이 아니라 폴리우레탄 프리폴리머와 상기 수경화제 용액과 수경화 반응하여 우레탄 방수도막을 형성하기 위한 것이다. Therefore, the reason for mixing polyurethane prepolymer with a water hardener solution such as water, acrylic emulsion, asphalt emulsion, or rubber latex is not to dilute the polyurethane prepolymer by dispersing it in water, but to cause a water hardening reaction between the polyurethane prepolymer and the water hardener solution. This is to form a urethane waterproof coating film.
무기질계 분체와 수경화제 용액을 혼합한 프리믹스를 폴리우레탄 프리폴리머와 함께 사용하면 초기 시멘트의 수화 반응에 의하여 응결 현상이 나타나며, 이어서 우레탄 경화 현상에 의하여 강도가 증가된다. 시멘트 등을 포함한 무기질계 분체는 방수재의 경도를 증가시킬 수 있는 특성이 있을 뿐만 아니라, 수화 반응에 의하여 발생되는 수화열로 인하여 경화 과정 중 온도 상승에 따라 우레탄의 경화반응을 촉진하여 경화 시간이 단축되며, 동계 기간 시공 시 방수재 동결로 인한 경화불량 문제를 감소시킬 수 있다.When a premix of inorganic powder and water hardener solution is used with polyurethane prepolymer, coagulation occurs due to the hydration reaction of the initial cement, and then strength increases due to urethane curing. Inorganic powders, including cement, not only have the property of increasing the hardness of waterproofing materials, but also accelerate the curing reaction of urethane as the temperature rises during the curing process due to the heat of hydration generated by the hydration reaction, shortening the curing time. , it can reduce the problem of curing failure due to freezing of waterproofing materials during construction during winter.
따라서 하이브리드 방수재 조성물은 혼합 시의 온도 상승 속도가 매우 향상된 것으로서 △T/△t 값이 0.3 내지 1.8, 0.4 내지 1.5, 또는 0.6 내지 1.2일 수 있다. 상기 △T는 방수재 조성물의 경화에 의한 온도(K)변화이고, 상기 △t는 방수재 조성물 혼합시로부터 최고온도에 도달하는 시간(min)을 의미한다. 이에 의하면 본 발명의 하이브리드 방수재 조성물의 경화가 매우 빠르게 진행될 것임을 예상할 수 있다.Therefore, the hybrid waterproofing composition has a greatly improved temperature increase rate during mixing, and the ΔT/Δt value may be 0.3 to 1.8, 0.4 to 1.5, or 0.6 to 1.2. The ΔT is the change in temperature (K) due to curing of the waterproofing material composition, and the Δt means the time (min) from when the waterproofing material composition is mixed to reach the maximum temperature. According to this, it can be expected that curing of the hybrid waterproofing composition of the present invention will proceed very quickly.
종전의 용제형 폴리우레탄 방수재는 물을 사용하지 않으므로 무기질계 분체를 혼합 사용할 수 없었다. 그러나 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머는 필수적으로 우레탄 경화과정에 이소시아네이트와 물이 경화반응하므로 시멘트계 무기분체를 사용할 수 있다. 시멘트의 수화반응과 우레탄 경화반응은 각각 하기 반응식 1 및 2와 같이 표현될 수 있으며, 이소시아네이트와 물이 반응하여 아민 말단기와 이산화탄소를 발생시키고, 최종적으로 형성된 우레아(Urea)결합은 수소결합을 형성하게 되는데 이 때 잉여된 물이 시멘트와의 수화작용에 의해 수화열을 발생시키고, 화학적 변화를 통해 경화되면서 바탕면과의 결합력을 강화시키고 접착부위의 기계적 강도를 높이게 된다.Previous solvent-based polyurethane waterproofing materials did not use water, so they could not be mixed with inorganic powders. However, in water-curable polyurethane prepolymer, cement-based inorganic powder can be used because isocyanate and water undergo a hardening reaction during the urethane curing process. The hydration reaction of cement and the curing reaction of urethane can be expressed as the following
[반응식 1][Scheme 1]
2(3CaO · SiO2) + 6H2O → 3CaO · 2SiO2 · 3H2O + 3Ca(OH)2 + 열(120cal/g)2(3CaO · SiO 2 ) + 6H 2 O → 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O + 3Ca(OH) 2 + heat (120 cal/g)
[반응식 2][Scheme 2]
NCO-R-NCO + H2O → NCO-R-NH-CO-NH-R-NCO + 2CO2 NCO-R-NCO + H 2 O → NCO-R-NH-CO-NH-R-NCO + 2CO 2
(Polyisocyanate) (Water) (Polyurea) (Polyisocyanate) (Water) (Polyurea)
하이브리드 방수재 조성물은 포틀랜드 시멘트 등 무기질계 분체를 포함함에 따라 규산삼칼슘(규산삼석회), 규산이칼슘(규산이석회)을 함유하는데, 상기 반응식 1과 같이 물과의 반응으로 규산칼슘이 분해되어 안정화된 수화물과 수산화칼슘을 만들고, 이에 따라 조직의 결합과 결정화에 의해 도막의 강도를 증가시킬 수 있으며 방수재의 혼합 시 발생하는 이산화탄소를 흡수하여 탄산칼슘을 형성할 수 있어 경도를 증가시킴과 동시에 핀홀을 방지할 수 있다. The hybrid waterproofing material composition contains inorganic powder such as Portland cement and contains tricalcium silicate (tricalcium silicate) and dicalcium silicate (dicalcium silicate). Calcium silicate is decomposed by reaction with water as shown in
본 발명에 따른 폴리우레탄 프리폴리머는 경화와 접착력을 위한 방수재의 기저 성분으로, 1 이상의 폴리올 및 폴리이소시아네이트 화합물을 중합하여 제조한 것으로서 말단에 이소시아네이트기를 갖는 것이면 당업계에서 통상적으로 사용되는 폴리우레탄 프리폴리머 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. The polyurethane prepolymer according to the present invention is a base component of a waterproofing material for curing and adhesion, and is manufactured by polymerizing one or more polyol and polyisocyanate compounds. As long as it has an isocyanate group at the terminal, it can be used as any of the polyurethane prepolymers commonly used in the art. It is okay to use it.
상기 폴리올은 디올 또는 트리올일 수 있으며, 디올(Diol)은 MW 1000 내지 3000, 1200 내지 2500, 또는 1800 내지 2200, OHV 54 내지 58, 비중(20℃) 0.8 내지 1.2, 0.9 내지 1.1, 0.98 내지 1.01, 점도 260 내지 340 cps/25℃이고, 폴리우레탄 프리폴리머 중 중량비 10 내지 30% 함유되는 것이 바람직하다. The polyol may be a diol or triol, and the diol has a MW of 1000 to 3000, 1200 to 2500, or 1800 to 2200, an OHV of 54 to 58, and a specific gravity (20° C.) of 0.8 to 1.2, 0.9 to 1.1, and 0.98 to 1.01. , the viscosity is 260 to 340 cps/25°C, and it is preferably contained in a weight ratio of 10 to 30% of the polyurethane prepolymer.
또한, 트리올(Triol)은 MW 4000 내지 6000, 4500 내지 5500, 또는 4700 내지 5000, OHV 31 내지 35, 비중 0.9 내지 1.2, 0.96 내지 1.1, 또는 1 내지 1.04, 점도 260 내지 320 cps/25℃이고, 폴리우레탄 프리폴리머 중 중량비 10 내지 30% 함유되는 것이 바람직하다.In addition, Triol has a MW of 4000 to 6000, 4500 to 5500, or 4700 to 5000, an OHV of 31 to 35, a specific gravity of 0.9 to 1.2, 0.96 to 1.1, or 1 to 1.04, and a viscosity of 260 to 320 cps/25°C. , it is preferably contained in a weight ratio of 10 to 30% of the polyurethane prepolymer.
더욱 구체적으로 상기 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이 때 상기 폴리프로필렌글리콜은 평균분자량 1000 내지 3000인 2관능 폴리프로필렌글리콜인 것이 바람직하다. More specifically, the polyol may be selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, polyether polyol, polyester polyol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and mixtures thereof. At this time, the polypropylene glycol is preferably a bifunctional polypropylene glycol with an average molecular weight of 1000 to 3000.
상기 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 디이소시아네이트이고, 특히 톨루엔 디이소시아네이트(2,4-, 2,6- 이성질체의 혼합물)일 수 있다. 상기 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate; TDI)는 2,4-/2,6-의 비는 3 내지 5, 3.2 내지 4.6, 또는 3.8 내지 4.2일 수 있고, MW이 150 내지 200, 160 내지 190, 또는 170 내지 180, 비중 0.1 내지 2, 0.5 내지 1.8, 또는 1 내지 1.4, 융점 11.2 내지 13.5 ℃, OSHA PEL 0.004 내지 0.006 ppm이고, 폴리우레탄 프리폴리머 중 중량비 3 내지 20%로 함유되는 것이 바람직하다. The polyisocyanate is preferably diisocyanate, and may in particular be toluene diisocyanate (a mixture of 2,4-, 2,6- isomers). The toluene diisocyanate (TDI) may have a 2,4-/2,6- ratio of 3 to 5, 3.2 to 4.6, or 3.8 to 4.2, and a MW of 150 to 200, 160 to 190, or 170 to 180, specific gravity 0.1 to 2, 0.5 to 1.8, or 1 to 1.4, melting point 11.2 to 13.5°C, OSHA PEL 0.004 to 0.006 ppm, and preferably contained in a weight ratio of 3 to 20% of the polyurethane prepolymer.
이와 같이 생성된 상기 폴리우레탄 프리폴리머는 이소시아네이트기 함량이 2 내지 8 %, 3 내지 6 %, 또는 3.8 내지 5 %일 수 있다.The polyurethane prepolymer produced in this way may have an isocyanate group content of 2 to 8%, 3 to 6%, or 3.8 to 5%.
상기 폴리우레탄 프리폴리머는 비이온성인 것을 특징으로 할 수 있다. The polyurethane prepolymer may be characterized as being nonionic.
수분산 폴리우레탄의 경우 우레탄 고분자 사슬에 음이온성 또는 양이온성의 이온성기를 도입하여 이온성 우레탄을 갖게 되나, 본 발명에 따른 하이브리드 방수재 조성물의 일 구성요소인 폴리우레탄 프리폴리머는 이소시아네이트와 폴리올 사이의 반응으로 생성된 우레탄이 비이온성으로서 특히 우레탄 기능기 내 질소가 양이온 또는 음이온을 띠지 않는다. In the case of water-dispersible polyurethane, an ionic urethane is obtained by introducing an anionic or cationic ionic group into the urethane polymer chain. However, the polyurethane prepolymer, which is a component of the hybrid waterproofing composition according to the present invention, is formed by a reaction between isocyanate and polyol. The produced urethane is nonionic, and in particular, the nitrogen in the urethane functional group does not have a cation or anion.
이는 본 발명의 폴리우레탄 프리폴리머는 수분산시킬 필요가 없고 고형분 함량이 높은 것을 특징으로 하기 때문이며 보다 간단하게 프리폴리머를 제조할 수 있는 장점이 있다.This is because the polyurethane prepolymer of the present invention does not require water dispersion and is characterized by a high solid content, and has the advantage of being able to produce the prepolymer more simply.
본 발명의 한 구체예에서는, 폴리우레탄 프리폴리머 또는 폴리우레탄 하이브리드 방수재 조성물에 다양한 첨가제를 혼합하여 사용할 수 있다. 첨가제에는 시공면의 도막 성능을 향상시키기 위한 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성 증진제 등이 포함되며, 시공면의 위치, 소재, 특성을 고려하여 첨가제를 적절히 조합하여 사용할 수 있다. In one embodiment of the present invention, various additives can be mixed and used in a polyurethane prepolymer or polyurethane hybrid waterproofing composition. Additives include plasticizers, antifoaming agents, thickeners, antioxidants, chain extenders, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic imparting agents, and wear resistance enhancers to improve the film performance of the construction surface. The location, material, and characteristics of the construction surface are Additives can be used in appropriate combinations taking into account this.
따라서 본 발명에서 수경화성 폴리우레탄 성분은, 폴리우레탄 프리폴리머 그 자체 또는 시공면의 도막 성능 향상을 위하여 가소제, 소포제, 탈포제, 증점제, 산화방지제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성증진제, 쇄연장제 등으로부터 선택되는 다양한 첨가제(additives)를 혼합하여 제조된 폴리우레탄 수지를 통칭하는 것으로 해석된다. Therefore, in the present invention, the water-curable polyurethane component includes a plasticizer, anti-foaming agent, defoaming agent, thickener, antioxidant, wetting and dispersing agent, pigment, thixotropic agent, abrasion resistance enhancer, It is interpreted as a general term for polyurethane resins manufactured by mixing various additives selected from chain extenders, etc.
상기 첨가제는 폴리우레탄 프리폴리머 100 중량부에 대하여 1 내지 40, 3 내지 36, 또는 5 내지 30 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 하이브리드 방수재 조성물은 무기질계 분체를 구성요소로 함으로써 흘러내림성을 조절할 수 있으므로 가소제, 소포제, 증점제 등의 첨가제 사용량은 통상의 방수재에 비하여 사용량을 15% 내지 30% 절감할 수 있다. The additive is preferably included in an amount of 1 to 40, 3 to 36, or 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of polyurethane prepolymer. Since the hybrid waterproofing composition of the present invention can control flowability by using inorganic powder as a component, the amount of additives such as plasticizers, antifoaming agents, and thickeners used can be reduced by 15% to 30% compared to conventional waterproofing materials.
또한 상기 폴리우레탄 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 상기 안료 0.1 내지 10, 0.5 내지 5, 또는 1 내지 4 중량부, 상기 가소제 0.1 내지 10, 0.5 내지 8, 또는 1 내지 5 중량부, 및 상기 소포제 1 내지 20, 2 내지 18, 또는 6 내지 16 중량부 중 적어도 하나 이상;을 혼합하여 제조하면 방수 도막의 물성을 향상시킬 수 있다.Additionally, based on 100 parts by weight of the polyurethane prepolymer, 0.1 to 10, 0.5 to 5, or 1 to 4 parts by weight of the pigment, 0.1 to 10, 0.5 to 8, or 1 to 5 parts by weight of the plasticizer, and 1 to 1 to 5 parts by weight of the antifoaming agent. By mixing at least one of 20, 2 to 18, or 6 to 16 parts by weight, the physical properties of the waterproof coating film can be improved.
첨가제로서 상기 쇄연장제는 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol)일 수 있고, MW 100 내지 160, 110 내지 150, 또는 130 내지 140일 수 있고, 수경화성 폴리우레탄 성분 중 중량비 1 내지 5% 함유되는 것이 바람직하다. As an additive, the chain extender may be dipropylene glycol, may have a MW of 100 to 160, 110 to 150, or 130 to 140, and is preferably contained in a weight ratio of 1 to 5% of the water-curable polyurethane component. do.
첨가제로서 상기 산화방지제는 힌더드 페놀(Hindered phenol)일 수 있고, 수경화성 폴리우레탄 성분 중 중량비 1 내지 5% 함유되는 것이 바람직하다.As an additive, the antioxidant may be hindered phenol, and is preferably contained in a weight ratio of 1 to 5% of the water-curable polyurethane component.
첨가제로서 시공면의 기포발생을 방지하는 역할하는 상기 소포제와 탈포제는 실리콘 계면활성제, 고급알코올, 산화마그네슘, 파라핀탄화수소 등이 사용될 수 있으며, 산화마그네슘, 파라핀탄화수소 등이 바람직하다.As an additive, the antifoaming agent and defoaming agent, which plays a role in preventing the generation of bubbles on the construction surface, may be silicone surfactant, higher alcohol, magnesium oxide, paraffin hydrocarbon, etc., and magnesium oxide, paraffin hydrocarbon, etc. are preferred.
구체적으로 상기 소포제와 탈포제는 N-파라핀(N-paraffin)일 수 있고, 비중 0.6 내지 0.82, 0.7 내지 0.8, 또는 0.74 내지 0.78, 인화점 90 내지 94 ℃, 비점 250 내지 270 ℃, 점도 1.6 내지 1.8 cps/40℃인 것으로서, 수경화성 폴리우레탄 성분 중 중량비 5 내지 20% 함유되는 것이 바람직하다.Specifically, the defoaming agent and defoaming agent may be N-paraffin, and have a specific gravity of 0.6 to 0.82, 0.7 to 0.8, or 0.74 to 0.78, a flash point of 90 to 94 ℃, a boiling point of 250 to 270 ℃, and a viscosity of 1.6 to 1.8. It is cps/40°C and is preferably contained in a weight ratio of 5 to 20% of the water-curable polyurethane component.
첨가제로서 도막에 유연성과 내충격성을 부여하는 상기 가소제는 DINP(Diisononyl phthalate)일 수 있고, 비중 0.82 내지 1, 0.85 내지 0.99, 또는 0.95 내지 0.98, 점도 74 내지 80 cps, 수분 0.1% 이하의 것으로 사용하는 것이 바람직하다.The plasticizer, which provides flexibility and impact resistance to the coating film as an additive, may be DINP (Diisononyl phthalate), and is used with a specific gravity of 0.82 to 1, 0.85 to 0.99, or 0.95 to 0.98, a viscosity of 74 to 80 cps, and a moisture content of 0.1% or less. It is desirable to do so.
첨가제로서 상기 증점제(thickners)는 방수재의 흘러내림을 방지하여 작업성을 높일 목적으로 사용할 수 있으며, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스, 폴리비닐알코올 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. As additives, thickeners can be used to prevent the waterproofing material from flowing down and improve workability, and include, but are not limited to, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and polyvinyl alcohol.
첨가제로서 상기 내마모성증진제(wear resistance)는 도막에 인장력을 향상시키고, 수축을 억제하며 점착성과 내마모성을 향상시키는 미분말실리카, 콜로이달실리카, 카본블랙 등이 사용되나, 이에 제한되지 않는다. 카본블랙은 장시간 자외선 노출에 따라 생길 수 있는 우레탄 소재의 황변 현상을 억제하는 효과를 가지므로 방수재의 자외선 안정성 향상에도 효과적이다.As additives, the wear resistance enhancer includes, but is not limited to, fine powder silica, colloidal silica, or carbon black, which improves the tensile strength of the coating film, suppresses shrinkage, and improves adhesion and wear resistance. Carbon black has the effect of suppressing the yellowing phenomenon of urethane materials that can occur due to long-term exposure to ultraviolet rays, so it is also effective in improving the ultraviolet ray stability of waterproofing materials.
한편, 하이브리드 방수재를 이용한 방수공법은 폴리우레탄 프리폴리머, 및 선택적으로 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성증진제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부, 시멘트, 및 선택적으로 탄산칼슘, 플라이애쉬, 규산, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 무기질계 분체 1 내지 100 중량부, 5 내지 70 중량부, 또는 10 내지 50 중량부, 및 물을 포함하는 수경화제 용액 1 내지 100 중량부, 1 내지 80 중량부, 또는 5 내지 50 중량부를 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조하는 단계; 및 상기 하이브리드 방수재를 시공면에 적용하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the waterproofing method using a hybrid waterproofing material includes polyurethane prepolymer, and optionally additives selected from the group consisting of plasticizers, antifoaming agents, thickeners, antioxidants, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic imparting agents, abrasion resistance enhancing agents, and mixtures thereof.
상기 수경화제 용액은 아크릴 에멀젼, 아스팔트 에멀젼, 고무라텍스, 액상규산칼륨, 액상규산나트륨, 콜로이드실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 성분을 포함할 수 있으며, 무기질계 분체와의 혼합안정성을 향상시킨다.The water hardener solution may contain ingredients selected from the group consisting of acrylic emulsion, asphalt emulsion, rubber latex, liquid potassium silicate, liquid sodium silicate, colloidal silica, and mixtures thereof, and has stability of mixing with inorganic powder. improve
또한, 상기 하이브리드 방수재의 제조 시 수경화성 폴리우레탄 성분 100 중량부에 대하여 폴리우레탄 반응촉매 0.05 내지 6 중량부, 0.1 내지 5 중량부, 또는 0.12 내지 4 중량부를 첨가하면 반응성을 향상시킬 수 있으며, 반응촉매의 종류는 특별히 제한되지 않는다.In addition, when manufacturing the hybrid waterproofing material, the reactivity can be improved by adding 0.05 to 6 parts by weight, 0.1 to 5 parts by weight, or 0.12 to 4 parts by weight of a polyurethane reaction catalyst per 100 parts by weight of the water-curable polyurethane component. The type of catalyst is not particularly limited.
폴리우레탄 프리폴리머에 혼합하는 무기질계 분체의 사용량은 수경화제 용액의 사용량과 일정 부분 비례한다. The amount of inorganic powder mixed into polyurethane prepolymer is proportional to the amount of water hardener solution.
그러나 무기질계 분체의 양이 상기 범위를 초과하거나 용액의 양 보다 과도하게 많을 경우 방수재의 점도가 높아지고 흐름성이 저하되어 시공부위에 고르게 도포하기 어렵고 급격한 온도상승과 함께 방수재의 경화속도가 급격히 빨라지며 신장률과 인장강도가 저하되어 방수재의 성능이 약화된다. However, if the amount of inorganic powder exceeds the above range or is excessively greater than the amount of solution, the viscosity of the waterproofing material increases and the flowability decreases, making it difficult to apply it evenly to the construction area, and the curing speed of the waterproofing material rapidly increases with a rapid increase in temperature. The elongation and tensile strength decrease, weakening the performance of the waterproofing material.
또한, 무기질계 분체의 양이 상기 범위 미만인 경우 방수재의 흐름성은 증가하나 원하는 방수재 도막의 두께를 확보하기 위해 여러 번 시공을 해야하며 경화시간이 다소 늘어나고 잉여수분에 의한 수축 및 기포발생과 방수재 사용량이 증가하게 된다.In addition, if the amount of inorganic powder is less than the above range, the flowability of the waterproofing material increases, but multiple applications must be applied to secure the desired thickness of the waterproofing material, the curing time is slightly increased, shrinkage and bubbles are generated due to excess moisture, and the amount of waterproofing material used is increased. It increases.
상기 하이브리드 방수재를 제조하는 단계는 무기질계 분체와 수경화제 용액을 혼합하여 프리믹스를 제조한 후, 상기 수경화성 폴리우레탄 성분을 상기 프리믹스와 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다. The step of manufacturing the hybrid waterproofing material may be characterized by mixing an inorganic powder and a water hardener solution to prepare a premix, and then mixing the water-curable polyurethane component with the premix to produce a hybrid waterproofing material.
이 경우 상기 프리믹스 제조 후 10 내지 300 초, 30 내지 240 초, 또는 60 내지 180 초 후에 상기 수경화성 폴리우레탄 성분과 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 시간을 초과하면 유동성을 잃고 굳어버릴 수 있다. In this case, it is preferable to mix with the water-
이러한 시간 간격을 둠으로써 무기질계 분체와 수경화제 용액의 혼합으로 발생하는 이산화탄소를 미리 배출할 수 있어 도막 형성 시 핀홀 발생을 저감시킬 수 있고, 이 때 발생하는 수화열에 의해 이산화탄소의 배출을 촉진시킬 수 있다. By providing such a time interval, carbon dioxide generated by mixing the inorganic powder and water hardener solution can be discharged in advance, thereby reducing the occurrence of pinholes when forming a coating film, and the emission of carbon dioxide can be promoted by the heat of hydration generated at this time. there is.
다만 시공 현장 상황에 따라 상기 수경화성 폴리우레탄 성분, 무기질계 분체, 및 수경화제 용액을 동시에 혼합하여 하이브리드 방수재를 제조할 수 있음은 물론이다.However, it is of course possible to manufacture a hybrid waterproofing material by mixing the water-curable polyurethane component, inorganic powder, and water hardener solution at the same time depending on the construction site situation.
전술한 바와 같이 상기 하이브리드 방수재를 제조하기 위해 하이브리드 방수재 조성물을 혼합하면 수경화제 용액에 의한 수경화성 폴리우레탄 성분의 경화가 진행되며 이 때 상기 무기질계 분체와 수경화제 용액의 혼합에 의한 수화열을 이용하여 경화시간을 더욱 단축할 수 있다. As described above, when the hybrid waterproofing material composition is mixed to produce the hybrid waterproofing material, the water-curing polyurethane component is cured by the water curing agent solution, and at this time, the heat of hydration caused by mixing the inorganic powder and the water curing agent solution is used. The curing time can be further shortened.
또한, 근본적으로 물에 의해 경화가 일어나 시공면에 수분이 존재하여도 도막 형성에 문제가 발생하지 않는다. In addition, since curing occurs fundamentally with water, there is no problem in forming a coating film even if moisture exists on the construction surface.
또한, 수경화가 진행되어 제조된 하이브리드 방수재는 우레아 결합을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a hybrid waterproofing material manufactured by water curing may be characterized as having a urea bond.
하이브리드 방수재는 시공면에 도포하거나 분사하는 등의 방법으로 적용할 수 있으며, 다양한 소재의 구조물의 내부, 외부 시공면에 사용할 수 있다.Hybrid waterproofing materials can be applied by applying or spraying on the construction surface, and can be used on the interior and exterior construction surfaces of structures made of various materials.
이하, 위 하이브리드 방수재 조성물의 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, examples of the above hybrid waterproofing composition will be described.
[실시예][Example]
제조예 1: 폴리우레탄 프리폴리머의 제조Preparation Example 1: Preparation of polyurethane prepolymer
평균분자량 2000의 2관능 폴리프로필렌글리콜 1000g 및 1,3-부탄디올 22g의 폴리올 혼합물과 톨루엔 디이소시아네이트(2,4 및 2,6TDI 80:20 혼합물) 230g을 건조 질소 분위기 하에서 약 80℃로 6시간 반응시켜 이소시아네이트기 함량 4 %인 폴리우레탄 프리폴리머 약 1252g을 제조하였다.A polyol mixture of 1000 g of bifunctional polypropylene glycol with an average molecular weight of 2000 and 22 g of 1,3-butanediol and 230 g of toluene diisocyanate (2,4 and 2,6TDI 80:20 mixture) were reacted at about 80°C for 6 hours under a dry nitrogen atmosphere. About 1252 g of polyurethane prepolymer with an isocyanate group content of 4% was prepared.
제조예 2: 수경화성 폴리우레탄 수지 조성물의 제조Preparation Example 2: Preparation of water-curable polyurethane resin composition
상기 제조예 1에서 제조된 폴리우레탄 프리폴리머 805g에 산화마그네슘 분말 80g, 산화티타늄 안료 15g, DOP(가소제) 20g 및 C14 ~ C17 혼합물로 구성된 N-파라핀 탄화수소 80g을 혼합하여 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물 1000g을 제조하였다.A water-curable polyurethane prepolymer composition was prepared by mixing 805 g of the polyurethane prepolymer prepared in Preparation Example 1 with 80 g of magnesium oxide powder, 15 g of titanium oxide pigment, 20 g of DOP (plasticizer), and 80 g of N-paraffin hydrocarbon consisting of a C 14 to C 17 mixture. 1000g was prepared.
실시예 1 내지 3: 수경화성 폴리우레탄 하이브리드 방수재 제조Examples 1 to 3: Preparation of water-curable polyurethane hybrid waterproofing material
상기 제조예 2에서 제조된 폴리우레탄 프리폴리머 조성물 100g에 시멘트 20g과 상온의 물 20g, 반응촉매 디부틸주석 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate; DBTDL) 2g을 혼합하여 142g의 실시예 1의 수경화성 하이브리드 방수재 샘플을 제조하였다. 또한, 하기 표 1과 같은 배합비로 각각의 실시예 2 내지 4의 수경화성 하이브리드 방수재 샘플을 제조하였다. 100 g of the polyurethane prepolymer composition prepared in Preparation Example 2 was mixed with 20 g of cement, 20 g of room temperature water, and 2 g of the reaction catalyst dibutyltin dilaurate (DBTDL) to obtain a 142 g water-curable hybrid waterproofing material sample of Example 1. was manufactured. In addition, water-curable hybrid waterproofing material samples of Examples 2 to 4 were prepared at the mixing ratios shown in Table 1 below.
폴리우레탄수지(g)water curing
Polyurethane resin (g)
비교예 1: 수경화성 폴리우레탄 방수재 제조Comparative Example 1: Manufacturing of water-curable polyurethane waterproofing material
상기 제조예 2에서 제조된 폴리우레탄 프리폴리머 조성물 100g에 상온의 물 25g, 반응촉매 2g을 혼합하여 127g의 수경화성 폴리우레탄 방수재 샘플을 제조하였다.A 127-g water-curable polyurethane waterproofing material sample was prepared by mixing 100 g of the polyurethane prepolymer composition prepared in Preparation Example 2 with 25 g of room temperature water and 2 g of a reaction catalyst.
시험예 1: 경화 시 최고온도 및 최고온도 도달시간 측정 시험Test Example 1: Test to measure the maximum temperature and time to reach maximum temperature during curing
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 방수재 샘플들의 경화 과정 중 온도 변화를 3 회씩 관찰하였으며 각 샘플의 최초온도 및 최고온도까지의 도달시간(분)은 도 5 및 하기 표 2와 같다. Temperature changes were observed three times during the curing process of the waterproofing samples prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, and the time (minutes) to reach the initial temperature and maximum temperature of each sample is shown in Figure 5 and Table 2 below. .
※측정오차 (±2℃)시멘트계 무기분체를 혼합한 수경화성 하이브리드 방수조성물 실시예의 경화시의 최고온도가 물과의 수화반응에 의한 1차 수화열과 우레탄 경화반응에 의한 2차 경화열의 발생으로 최초 23℃에서 최고 45℃ 이상 상승하였고 최고온도에 도달하는데 걸리는 시간이 약 20여분이 소요된 반면, 무기분체를 전혀 혼합하지 않은 수경화성 폴리우레탄 방수조성물 비교예의 최고온도에 도달하는 시간은 무기분체를 혼합한 샘플군보다 약 2배 느린 40분 이상이 소요되었다.※Measurement error (±2℃) The maximum temperature during curing of the example of a water-curable hybrid waterproofing composition mixed with cement-based inorganic powder is the first due to the generation of primary heat of hydration due to hydration reaction with water and secondary heat of curing due to urethane curing reaction. It rose from 23℃ to a maximum of over 45℃, and it took about 20 minutes to reach the maximum temperature, while the time to reach the maximum temperature in the comparative example of a water-curable polyurethane waterproofing composition without mixing inorganic powder at all was It took more than 40 minutes, about twice slower than the mixed sample group.
시멘트계 분체를 혼합함으로서 방수재가 전체적으로 견고하게 경화되어 경화시간을 단축시키며, 2차에 걸친 온도의 상승이 콘크리트 표층에 존재하고 있는 수분의 증발을 촉진하여 부착강도를 증진시키고 도막방수재의 강도를 높일 수 있다.By mixing cement-based powder, the waterproofing material is hardened overall, shortening the curing time, and the secondary temperature rise promotes evaporation of moisture existing in the surface layer of the concrete, improving adhesion strength and increasing the strength of the waterproofing film. there is.
시험예 2: 물성 측정 시험Test Example 2: Physical property measurement test
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 방수재 샘플에 대하여 KS F 3211 기준치 충족 여부를 확인하기 위하여 인장강도, 신장률, 항장적, 부착성능 등을 시험하였고, 그 결과는 아래 표 3과 같다. The waterproofing material samples prepared in Examples 1 to 4 were tested for tensile strength, elongation, tensile strength, adhesion performance, etc. to check whether they met the KS F 3211 standard, and the results are shown in Table 3 below.
KS F 3211reference value
KS F 3211
표 3의 각 시험 항목은 KS F 3211의 기준에 따라 측정되었다.상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 하이브리드 방수재 조성물에 의하면 KS F 3211 기준치를 모두 충족하는 도막을 형성할 수 있다.Each test item in Table 3 was measured according to the standards of KS F 3211. As can be seen in Table 3, the hybrid waterproofing composition according to the present invention can form a coating film that satisfies all the standards of KS F 3211.
시험예 3: 경화후 질량 변화 및 기포 발생 시험Test Example 3: Mass change and bubble generation test after curing
상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1에서 제조된 방수재 샘플에 대하여 약 20㎜ 깊이의 직경 100㎜인 유리접시에 충전하여 상온에서 24시간 경과 후 질량의 변화를 관찰하였다. The waterproofing material samples prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were filled in a glass dish with a depth of about 20 mm and a diameter of 100 mm, and the change in mass was observed after 24 hours at room temperature.
하기 표 4 및 도 6 내지 8과 같이 각각의 실시예 샘플에서는 약 4% 미만의 질량변화와 경화물 단면의 기포 생성이 관찰되지 않았으나, 비교예 1 샘플에서는 약 6% 이상의 질량 변화와 함께 경화물 단면의 기포가 존재하는 것이 확인되었다. As shown in Table 4 and Figures 6 to 8 below, a mass change of less than about 4% and no bubbles were observed in the cross section of the cured product in each example sample, but in the sample of Comparative Example 1, a change in mass of about 6% or more was observed and the cured product showed a change in mass of about 6% or more. It was confirmed that air bubbles existed in the cross section.
※측정오차(±0.1%)표 4의 각 시험 항목은 KS F 3211의 기준에 따라 측정되었다.※Measurement error (±0.1%) Each test item in Table 4 was measured according to the standards of KS F 3211.
도 6은 시멘트계 무기분체 30%를 혼합한 실시예 2 샘플을 좌측에, 무기분체를 전혀 혼합합지 않은 비교예 1 샘플을 우측에 배치하여 촬영한 사진으로서, 실시예 2 샘플은 본 발명에 따라 시멘트 분체를 혼합한 수경화성 하이브리드 방수조성물이므로 비교예 샘플에 비하여 색상이 짙다.Figure 6 is a photograph taken by placing the Example 2 sample mixed with 30% of cement-based inorganic powder on the left, and the Comparative Example 1 sample mixed with no inorganic powder on the right. The Example 2 sample is the cement according to the present invention. Because it is a water-curable hybrid waterproofing composition mixed with powder, the color is darker than the comparative sample.
도 7은 실시예 1 샘플의 표면을, 도 8은 비교예 1 샘플의 표면을 일반 카메라로 근접 촬영한 사진으로서, 실시예 1 샘플은 기포가 거의 발생하지 않아 표면이 매우 우수하였으나, 이에 비하여 비교예 1 샘플은 육안으로 보일 정도로 다수의 기포가 샘플의 표면에 존재하고 있음을 확인할 수 있다.Figure 7 is a close-up picture of the surface of the sample of Example 1, and Figure 8 is a close-up picture of the surface of the sample of Comparative Example 1 with a general camera. The example 1 sample had an excellent surface with almost no bubbles generated, but compared to this, Example 1 It can be confirmed that a large number of bubbles exist on the surface of the sample, visible to the naked eye.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above is only a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, as is well known, the scope of the present invention should not be construed as limited to the above embodiments, and the scope of the present invention described above Both the technical idea and the technical idea underlying it will be said to be included in the scope of the present invention.
10 : 제1 방수층 20 : 제2 방수층
100 : 하부 단열층 110,111,112,113 : 제1 단열재
200 : 상부 단열층 210 : 제2 단열재10: first waterproof layer 20: second waterproof layer
100: lower insulation layer 110,111,112,113: first insulation material
200: upper insulation layer 210: second insulation material
Claims (10)
가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 두께가 서로 상이한 여러 종류의 제1 단열재(110)가 상기 슬래브의 상부에 부착되어 형성된 하부 단열층(100);
판형 구조의 제2 단열재(210)가 상기 하부 단열층(100)의 상부에 부착되어 형성된 상부 단열층(200);을 포함하고,
상기 제1 단열재(110)에 비해 상기 제2 단열재(210)의 단열성이 우수하고,
상기 제2 단열재(210)에 비해 상기 제1 단열재(110)의 가공성이 우수한 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.In the insulation structure installed on the top of the slab,
A lower insulation layer (100) formed by attaching several types of first insulation materials (110) of different thicknesses to the upper part of the slab so as to form a downward gradient toward the edge;
It includes an upper insulating layer 200 formed by attaching a second insulating material 210 of a plate-shaped structure to the upper part of the lower insulating layer 100,
The insulation properties of the second insulation material 210 are superior to those of the first insulation material 110,
An insulation structure of a slab, characterized in that the processability of the first insulation material (110) is superior to that of the second insulation material (210).
상기 제1 단열재(110)는,
두께가 가장 두꺼운 제1-1 단열재(111)와, 상기 제1-1 단열재(111)보다 두께가 얇은 제1-2 단열재(112)와, 상기 제1-2 단열재(112)보다 두께가 얇은 제1-3 단열재(113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.According to paragraph 1,
The first insulation material 110 is,
A 1-1 insulator 111 with the thickest thickness, a 1-2 insulator 112 with a thickness thinner than the 1-1 insulator 111, and a 1-2 insulator 112 with a thickness thinner than the 1-2 insulator 112. An insulation structure of a slab, characterized in that it includes the first-third insulation material (113).
상기 하부 단열층(100)은,
중앙부에서 사방 가장자리를 향하는 하향구배 구조로 형성됨과 아울러,
중앙부에 상기 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 상기 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 주위를 둘러 상기 제1-3 단열재(113)가 배치된 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.According to clause 4,
The lower insulation layer 100 is,
In addition to being formed as a downward-gradient structure from the center to the edges in all directions,
The 1-1 insulating material 111 is disposed in the center, the 1-2 insulating material 112 is disposed around the 1-1 insulating material 111, and the 1-2 insulating material 112 An insulation structure of a slab, characterized in that the first-third insulation material (113) is disposed around the.
상기 제1 단열재(110)는 횡단면이 방형 구조로 형성되고,
중앙부에 상기 제1-1 단열재(111) 1개가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 주위를 둘러 상기 제1-2 단열재(112) 8개가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 주위를 둘러 상기 제1-3 단열재(113) 16개가 배치된 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.According to clause 5,
The first insulation material 110 is formed in a rectangular cross-section,
One 1-1 insulator 111 is disposed in the center, 8 1-2 insulators 112 are disposed around the 1-1 insulator 111, and the 1-2 insulator ( An insulation structure of a slab, characterized in that 16 of the first to third insulation materials (113) are arranged around the 112).
상기 하부 단열층(100)은,
일측에서 타측을 향하는 하향구배 구조로 형성됨과 아울러,
일측에 상기 제1-1 단열재(111)가 배치되고, 상기 제1-1 단열재(111)의 타측에 상기 제1-2 단열재(112)가 배치되고, 상기 제1-2 단열재(112)의 타측에 상기 제1-3 단열재(113)가 배치된 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.According to clause 4,
The lower insulation layer 100 is,
In addition to being formed as a downward sloping structure from one side to the other,
The 1-1 insulating material 111 is disposed on one side, the 1-2 insulating material 112 is disposed on the other side of the 1-1 insulating material 111, and the 1-2 insulating material 112 An insulation structure of a slab, characterized in that the first-third insulation material 113 is disposed on the other side.
상기 슬래브와 상기 하부 단열층(100)의 사이에는, 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제1 방수층(10)이 형성되고,
상기 상부 단열층(200)의 상면에는, 상기 하이브리드 방수재 조성물의 도포에 의해 제2 방수층(20)이 형성된 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물.According to paragraph 1,
A first waterproofing layer 10 is formed between the slab and the lower insulation layer 100 by applying a hybrid waterproofing composition,
A slab insulation structure, characterized in that a second waterproofing layer (20) is formed on the upper surface of the upper insulation layer (200) by applying the hybrid waterproofing composition.
상기 슬래브의 상면에 상기 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 상기 제1 방수층(10)을 형성하는 단계;
가장자리를 향하여 하향구배가 형성되도록, 상기 제1 방수층(10)의 상면에 다수의 상기 제1 단열재(110)를 부착하여 상기 하부 단열층(100)을 형성하는 단계;
상기 하부 단열층(100)의 상면에 접착제(30)를 도포하고, 상기 제2 단열재(210)를 부착하여 상기 상부 단열층(200)을 형성하는 단계;
상기 상부 단열층(200)의 상면에 상기 하이브리드 방수재 조성물을 도포하여 상기 제2 방수층(20)을 형성하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물의 시공방법.As a construction method for the slab insulation structure of paragraph 8,
Forming the first waterproofing layer (10) by applying the hybrid waterproofing composition to the upper surface of the slab;
Forming the lower insulation layer 100 by attaching a plurality of first insulation materials 110 to the upper surface of the first waterproofing layer 10 so that a downward gradient is formed toward the edge;
forming the upper insulation layer 200 by applying an adhesive 30 to the upper surface of the lower insulation layer 100 and attaching the second insulation material 210;
Forming the second waterproof layer 20 by applying the hybrid waterproofing composition to the upper surface of the upper insulation layer 200;
A method of constructing a slab insulation structure comprising:
상기 하이브리드 방수재 조성물은,
수경화성 폴리우레탄 성분 및 무기질계 분체를 포함하고,
상기 수경화성 폴리우레탄 성분은 폴리우레탄 프리폴리머; 및 선택적으로 가소제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 쇄연장제, 습윤분산제, 안료, 칙소성부여제, 내마모성 증진제, 파라핀, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 포함하고,
상기 무기질계 분체는 시멘트, 및 선택적으로 탄산칼슘, 플라이애쉬, 규산, 석회, 알루미나, 카본블랙, 실리카, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 단열 구조물의 시공방법.According to clause 9,
The hybrid waterproofing composition,
Contains water-curable polyurethane component and inorganic powder,
The water-curable polyurethane component includes polyurethane prepolymer; and optionally additives selected from the group consisting of plasticizers, defoamers, thickeners, antioxidants, chain extenders, wetting and dispersing agents, pigments, thixotropic agents, abrasion resistance enhancers, paraffins, and mixtures thereof,
Construction of a slab insulation structure, characterized in that the inorganic powder includes cement, and optionally selected from the group consisting of calcium carbonate, fly ash, silicic acid, lime, alumina, carbon black, silica, and mixtures thereof. method.
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