KR102668636B1 - 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 교면 포장시 바닥 슬래브층인 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 미세크랙, 크랙에 의한 파손, 내구성 저하를 억제하여 콘크리트 구조물의 강도, 방수성을 증대시키면서 계면분리, 포트홀 발생, 아스팔트 내구성 저하 등의 교면 포장면의 열화현상을 해소하고, 나아가 교량의 종횡단 에지부의 들뜸과 벌어짐을 차단하여 우수침투를 막음으로써 아스팔트 포장면의 내구성을 증대시키도록 개선된 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조에 관한 것이다.
Description
본 발명은 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 교면 포장시 바닥 슬래브층인 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 미세크랙, 크랙에 의한 파손, 내구성 저하를 억제하여 콘크리트 구조물의 강도, 방수성을 증대시키면서 계면분리, 포트홀 발생, 아스팔트 내구성 저하 등의 교면 포장면의 열화현상을 해소하고, 나아가 교량의 종횡단 에지부의 들뜸과 벌어짐을 차단하여 우수침투를 막음으로써 아스팔트 포장면의 내구성을 증대시키도록 개선된 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조에 관한 것이다.
일반적으로 교량바닥판은 차량의 하중이나 비, 눈, 직사관선에의한 자외선 노출 등 가혹한 자연환경에 노출되어 있다.
또한 차량에 의한 반복하중 발생으로 처짐, 진동과 온도변화에 의한 수축, 팽창은 교량 바닥판에 균열을 발생시키는데, 이때 균열 부위에 수분이 침투하여 콘크리트의 동해가 발생하여 내부 철근을 부식시키고 이는 콘크리트의 균열을 가속화 시킨다.
뿐만 아니라, 동절기 제설제 사용에 의한 염화물이 침투하여 철근부식을 촉진시키는데, 교량의 안전성 및 내구성능을 확보하기 위하여 교면에 방수공법을 적용하게 된다.
기존의 교면 방수공법은 시트식 방수공법, 도막식 방수공법, 복합식방수공법으로 분류할 수 있다.
먼저, 시트식 방수공법은 시트 하부면에 토치를 이용하여 시트를 녹여 바탕면에 접착하는 토치 융착식, 방수시트 자체 접착성능을 이용하여 바탕면에 접착하는 자착식으로 구분 할 수 있다.
도막식 방수공법은 톨루엔이나 자일렌 등 유기용제에 합성고무를 용해시켜 피막을 형성하는 상온 도막방수, 고온의 아스팔트에 합성고무 등을 용해시켜 시공시 재가열하여 사용하는 가열용융형 도막방수공법으로 구분한다.
복합식 방수공법은 도막방수재와 시트방수재를 동시에 시공하는 공법으로 도막방수재의 장점인 이음없는 방수층 형성과 시트의 장점인 일정한 방수층의 두께 형성 등의 특성을 결합한 방수공법이다.
상기와 같이 교면용 방수공법은 시트식 방수공법의 경우 직접가열에 의한 열화로 개질아스팔트의 물성변화에 의한 물성저하를 초래할 수 있고, 하부 필름의 불완전 용융에 의한 하부 바탕면과의 접착이 되지 않는 문제점이 있으며 토치 가스 및 용융에 의한 가스가 발생하여 에어포켓이 발생하여 아스콘 포설 후 포트홀의 원인이 되며 겹침 이음의 과다 발생으로 누수를 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.
즉, 시트에 의해 형성된 시트층이 형성된 후에 아스팔트를 포장하게 되면 포장시 발생되는 약 140-160℃의 열에 의해 콘크리트 바닥판 슬래브에 잔류하고 있던 수분이 수증기로 변하면서 블리스터링(에어포켓)을 형성하게 된다.
그러면, 이 에어포켓은 방수층과 콘크리트 바닥층 사이의 접착성능을 약화시키므로 아스팔트의 내구성을 급격히 떨어뜨리게 된다.
이를 개선하기 위해, [선행기술문헌]을 포함한 다수의 복합방수공법이 개시되어 있으나, 방수시트를 완전히 만든 상태에서 에어벤트를 형성하기 때문에 방수시트를 포장 관리하기 위해 권취하게 되는데 그때 찢어지기 쉽다. 때문에, [선행기술문헌]상의 에어벤트는 많이 형성할 수 없고 국부적일 수 밖에 없어 에어벤트 효과가 떨어진다.
특히, [선행기술문헌]의 경우 에어벤트를 제일 마지막에 형성할 수 밖에 없는 이유는 에어벤트를 먼저 형성할 경우 부직포를 함침하는 함침액에 의해 에어벤트가 막혔을 때 이 함침액이 쉽게 터지지 않기 때문인데, 이는 함침액의 조성상 결합력과 부착력이 높은 특징 때문이다.
뿐만 아니라, 교량의 경우에는 길이방향과 폭방향 양단부인 종횡축방향, 즉 교량의 에지부는 아스팔트 포장 후 시간이 지나게 되면 여름철 팽창과 겨울철 수축을 반복하면서 들뜸, 벌어짐, 크랙이 쉽게 발생하는 취약부위이다.
이러한 아스팔트 포장의 에지부가 들뜨거나 벌어지거나 혹은 크랙이 생기게 되면 우수 혹은 침투수의 침투가 쉽게 일어나고, 이것은 다시 아스팔트 포장의 에지부 파손을 야기하여 수명을 단축시키는 요인이 된다.
때문에, 이에 대한 보강이 필요한 시점이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 교량의 교면 포장시 바닥 슬래브층인 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 미세크랙, 크랙에 의한 파손, 내구성 저하를 억제하여 콘크리트 구조물의 강도, 방수성을 증대시키면서 계면분리, 포트홀 발생, 아스팔트 내구성 저하 등의 교면 포장면의 열화현상을 해소하고, 나아가 교량의 종횡단 에지부의 들뜸과 벌어짐을 차단하여 우수침투를 막음으로써 아스팔트 포장면의 내구성을 증대시키도록 개선된 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 콘크리트 바닥인 슬래브 위에 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 제1단계; 상기 접착층 위에 도막재를 도포하여 도막층을 형성하는 제2단계; 상기 도막층 위에 방수시트를 깔아 방수층을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계 후 방수층의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm로 'ㄴ' 형상의 제1도막층을 형성하는 제4단계; 상기 제1도막층 위에 높이 5cm, 길이 10cm로 'ㄴ'형상의 지오그리드를 설치하는 제5단계; 상기 지오그리드 위에 높이 5cm, 길이 15cm로 'ㄴ'형상의 제2도막층을 형성하는 제6단계; 상기 제6단계 후 상기 방수층과 제2도막층 위에 아스팔트를 포장하는 제7단계;를 포함하는 교면용 열가소성 2중 복합 방수공법에 있어서; 상기 제1,2도막층을 구성하는 도막재는 상기 제2단계에서 형성되는 도막층을 형성하는 도막재와 동일한 것을 사용하고; 상기 제2단계에서 사용되는 도막재는 탄화수소수지(Hydrocarbon Resin) 15-20중량%, SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 5-15중량%, 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier) 5-10중량% 및 나머지 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)로 조성된 것을 특징으로 하는 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법 및 에지부 침투 방지구조를 제공한다.
또한, 상기 지오그리드는 폴리우레탄수지를 베이스수지로 한 연성 지오그리드를 사용함이 바람직하다.
또한, 상기 지오그리드는 폴리우레탄수지 100중량부에 대해, 2-페닐이미다졸(2-Phenylimidazole) 4.5중량부, 모레큐라시브스(Molecular Sieves) 6.5중량부, 텍산올(Texanol Ester Alcohol) 5.5중량부, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 4.5중량부를 첨가하여 성형될 수 있다.
또한, 상기 도막재를 구성할 때 도막재 조성물 100중량부에 대해, 비닐피롤리돈(Vinyl pyrrolidone) 10중량부, 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 10중량부, 질화붕소(Boron Nitride) 분말 5중량부를 더 첨가하여 조성할 수 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트 바닥인 슬래브 위에 접착제를 도포하여 형성된 접착층; 상기 접착층 위에 도막재를 도포하여 형성된 도막층; 상기 도막층 위에 방수시트를 깔아 형성된 방수층; 상기 방수층의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm의 'ㄴ' 형상으로 도포 형성된 제1도막층; 상기 제1도막층 위에 높이 5cm, 길이 10cm의 'ㄴ'형상으로 설치된 지오그리드; 상기 지오그리드 위에 높이 5cm, 길이 15cm의 'ㄴ'형상으로 도포 형성된 제2도막층; 상기 방수층과 제2도막층 위에 포장된 아스팔트;를 포함하는 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 에지부 침투 방지구조도 제공한다.
본 발명에 따르면, 교량의 교면 포장시 바닥 슬래브층인 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 미세크랙, 크랙에 의한 파손, 내구성 저하를 억제하여 콘크리트 구조물의 강도, 방수성을 증대시키면서 계면분리, 포트홀 발생, 아스팔트 내구성 저하 등의 교면 포장면의 열화현상을 해소하고, 나아가 교량의 종횡단 에지부의 들뜸과 벌어짐을 차단하여 우수침투를 막음으로써 아스팔트 포장면의 내구성을 증대시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방수공법을 보인 예시적인 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 방수공법을 설명하는 교량의 교면 포장구조를 보인 예시적인 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방수공법을 설명하는 교량의 교면 포장구조를 보인 예시적인 부분 단면도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명이 속한 교량의 교면인 콘크리트 상판은 차량 통과로 인해 지속적으로 수직하중을 받을 뿐만 아니라, 상시 노출되어 있기 때문에 교량의 다른 부분에 비해 더 빨리 열화되는 결과를 초래하므로 빈번한 보수 또는 교체가 요구된다.
이러한 보수 또는 교체작업중 교면 방수를 위한 방수재 시공이 매우 중요한데 이는 콘크리트 상판에서 상판으로 물이 침투되는 것을 차단하여야 상판의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
즉, 교면방수는 교통하중에 의한 충격작용 및 우수의 침입이나 온도변화 등 기상작용에 대항하여 교면을 보호할 뿐만 아니라, 통행 차량의 쾌적한 주행을 확보하는 중요한 역할을 담당한다.
이를 위한 본 발명에 따른 교면용 열가소성 2중 복합 방수공법은 시트식과 도막식이 복합적으로 사용된 2층 방수개념으로써 방수효과를 증대시키도록 구성된다.
다시 말해, 도막층이 형성된 위에 방수시트층이 더 형성된 2중 복합 방수공법에 관한 것이다.
뿐만 아니라, 교량의 길이방향 및 폭방향 각 에지부가 도막재와 지오그리드(Geo Grid)에 의해 보강됨으로써 아스팔트 포장의 수축 팽창에 따른 들뜸 현상을 억제하도록 구성된 특징을 갖는다.
보다 구체적으로, 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 본 발명은 콘크리트 바닥인 슬래브(10) 위에 접착제를 도포하여 접착층(20)을 형성하는 제1단계; 상기 접착층(20) 위에 도막재를 도포하여 도막층(30)을 형성하는 제2단계; 상기 도막층(30) 위에 방수시트를 깔아 방수층(40)을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계 후 방수층(40)의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm로 'ㄴ' 형상의 제1도막층(52)을 형성하는 제4단계; 상기 제1도막층(52) 위에 높이 5cm, 길이 10cm로 'ㄴ'형상의 지오그리드(54)를 설치하는 제5단계; 상기 지오그리드(54) 위에 높이 5cm, 길이 15cm로 'ㄴ'형상의 제2도막층(56)을 형성하는 제6단계; 상기 제6단계 후 상기 방수층(40)과 제2도막층(56) 위에 아스팔트(60)를 포장하는 제7단계;를 포함한다.
이때, 상기 제1,2도막층(52,56)을 구성하는 도막재는 상기 제2단계에서 형성되는 도막층(30)을 형성하는 도막재와 동일한 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 지오그리드(54)는 경사와 위사방향으로 제조된 리브(rib)사이에 작은 구멍을 갖는 격자형 재료로서 하중을 받는 방향의 힘 분산을 통해 완충흡수하여 들뜸, 갈라짐, 벌어짐 등을 억제하기 위해 사용되는 건축재료이다.
이러한 지오그리드(54)는 연성 지오그리드를 사용함이 바람직하며, 도막재와의 교합성을 위해 폴리우레탄수지를 베이스 수지로 사용하고, 상기 폴리우레탄수지 100중량부에 대해, 2-페닐이미다졸(2-Phenylimidazole) 4.5중량부, 모레큐라시브스(Molecular Sieves) 6.5중량부, 텍산올(Texanol Ester Alcohol) 5.5중량부, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 4.5중량부를 첨가하여 성형할 수 있다.
이 경우, 2-페닐이미다졸(2-Phenylimidazole)은 CAS No. 670-96-2에 해당하는 물질로서, 건조수축률을 적게 하여 에지부의 들뜸, 갈라짐을 억제하는데 기여한다.
그리고, 모레큐라시브스(Molecular Sieves)는 극히 낮은 수증기 분압하에서 거의 포화 흡착량에 가까운 흡착용량을 갖는 강력한 흡습성과 3차원 망목구조 세공 결정 구조의 특성을 이용하여 충격완충성을 강화시켜 수축 팽창에 따른 완충성을 강화시킨다.
또한, 텍산올은 CAS No. 25265-77-4에 해당하는 물질로서, 화학명은 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate이다. 이러한 텍산올은 단열성, 방습성, 방수성, 내수압특성을 증대시킨다.
아울러, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)은 CAS No. 68083-19-2에 해당하는 물질로서, 윤활성을 증대시켜 지오그리드의 신율을 증대시키고, 고인열성을 강화시킨다.
한편, 상기 제1단계에서 사용되는 접착제는 폴리우레탄수지 100중량부에 대해, 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트 10중량부, PBAT(Poly-Butylene Adipate Terephthalate) 15중량부, 규산나트륨(Na2SiO3) 분말 8.5중량부, 벤조산비닐에스테르(Benzoic acid vinyl ester) 10중량부를 혼합하여 만들어진다.
여기에서, 상기 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트(2.4-trimetyl-1.3-pentandiol isobutyrate)은 가수분해 및 산화에 대한 안정성이 높고, 점도가 높은데 비하여 신축성과 유동성을 모두 증진시키면서 접착력을 강화시키는데 기여한다.
또한, 상기 PBAT(Poly-Butylene Adipate Terephthalate)는 연신율을 증대시켜 유연성과 가공성, 내구성을 피착재에 부여하기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 규산나트륨(Na2SiO3) 분말은 콘크리트의 공극, 크랙, 크랙 부위로 침투, 충진되면서 겔화되어 치밀화시키며, 높은 방수성과 인장강도 및 압축강도를 유지하여 내구성을 높이게 되고, 중성화억제에 기여한다.
아울러, 벤조산비닐에스테르(Benzoic acid vinyl ester)는 CAS 번호 769-78-8에 해당하는 물질로서 자외선에 대한 광열화 작용으로 자외선을 흡수하여 피착재의 표면을 보호하고 갈라짐을 억제하며, 접착력을 강화시키기 위해 첨가된다.
한편, 상기 제2단계에서 사용되는 도막재는 탄화수소수지(Hydrocarbon Resin) 15-20중량%, SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 5-15중량%, 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier) 5-10중량% 및 나머지 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)로 조성된다.
이때, 상기 탄화수소수지는 염화알루미늄이나 황산의 존재에서 탄화수소(올레핀과 달리)의 자동 반응으로 만들어진 합성 수지이다. 특히, 염화알루미늄의 존재에서 가솔린 열분해로부터의 이소프렌 없는 C5 부분이나 가솔린 열분해(열분해 오일)의 끓는점이 높은 부분을 가열함으로써 만들어진 것을 사용한다.
다시 말해, 상기 탄화수소수지는 콜타르ㆍ로진(rosin)ㆍ석유의 불포화 성분을 종합하여 만드는 무른 고체상 또는 고무상의 물질이라고 보면 이해하기 쉽고, 접착성을 강화시키는 기능을 수행한다.
또한, 상기 SBR(Styrene-Butadiene Rubber)은 침입도를 작게 하고 연화점을 높이며 신도는 크게 하고 고온에서 점도를 증가 시키며 감온성을 크게 개선하는 특징을 가지고 있다.
아울러, 상기 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier)는 아스팔트에 유화제와 안정제 등을 첨가한 용액으로써 아스팔트 포장을 할 때 아스콘이 지면에 잘 붙을 수 있도록 방습과 방수의 기능을 가진 접착제이며, 비교적 안정하고 양생이 빠른 장점을 가진다. 보통, 물 25-60중량%, 유화제 0.1-2.5중량% 및 나머지 아스팔트로 조성되는 것이 일반적이다.
그리고, 상기 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)는 고무와 플라스틱 두 성질을 가지고 있는 고분자 아스팔트 바인더로서 폴리우레탄계를 사용함이 바람직하다.
특히 바람직하기로는, AP-5(일반 아스팔트 바인더)를 사용할 수 있다.
상기 AP-5는 침입도 60-80, 25℃, 100g, 0.1mm, PG 64-22에 해당하는 바인더를 말하며, 이때 'PG 64-22'의 표현에서 PG는 Performance Grade로서 아스팔트 바인더의 등급을 말하며, 숫자 64는 7일 평균 최고 포장온도를 말하며, 22는 최저 포장온도를 나타낸다.
이에 더하여, 본 발명에서는 상기 도막재를 구성할 때 도막재 조성물 100중량부에 대해, 비닐피롤리돈(Vinyl pyrrolidone) 10중량부, 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 10중량부, 질화붕소(Boron Nitride) 분말 5중량부를 더 첨가하여 조성할 수 있다.
이 경우, 상기 비닐피롤리돈(Vinyl pyrrolidone)은 CAS 넘버 25086-89-9에 해당하는 물질로서, 조성물에 함유된 결정들의 조대 성장을 억제하여 아스팔트 표면층의 크랙, 탈락, 포트홀 발생을 억제하는데 기여하게 된다.
그리고, 상기 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨(1,3:2,4-Bis(3,4-Dimethylobenzylideno) Sorbitol)은 CAS 넘버 135861-56-2에 해당하는 물질로서, 구형화된 피착재의 내열성과 내균열성, 크랙 방지성을 강화시키기 위해 첨가된다.
아울러, 상기 질화붕소(Boron Nitride)는 열전도율이 높고 열을 효과적으로 반사시켜 방열성을 유지하여 아스팔트 표면층을 안정화시키는데 기여한다.
다른 한편, 상기 제3단계는 방수시트를 깔아 도막층에 부착시키는 단계로서, 그 전에 방수시트를 만드는 전처리단계가 수행되어야 한다.
상기 전처리단계는 기재를 중심으로 양측면에 바인더가 부착되고 그 양면에 각각 모래가 부착된 구조를 갖도록 방수시트를 제조하는 단계이다.
즉, 상기 전처리단계를 거쳐 완성된 방수시트는 모래-바인더-중심 기재-바인더-모래의 층구조로 두께 1.5-2.5mm를 갖도록 만들어진다.
이것은 중심 기재는 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 중 어느 하나의 섬유 원단, 바람직하게는 부직포일 수 있다.
그리고, 이 섬유 원단은 바인더조성물에 함침되어 그 양측면에 바인더층이 형성되도록 구성된다.
그런 후에, 말아서 보관할 때 서로 달라붙지 말라고 모래를 뿌려 모래층이 형성된다.
이때, 상기 바인더조성물은 탄화수소수지(Hydrocarbon Resin) 15-20중량%, 알콕시레이티드 알코올(alkoxylated alcohol) 2.5-5.0중량%, SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 5-15중량%, 퍼플루오르(2,2-디메틸-1,3-디옥솔(Perfluoro(2,2-dimethyl-1,3-dioxole)) 2.5-4.5중량%, 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier) 5-10중량% 및 나머지 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)로 조성된다.
이때, 알콕시레이티드 알코올(alkoxylated alcohol)은 비이온성 계면활성제이다.
또한, 퍼플루오르(2,2-디메틸-1,3-디옥솔(Perfluoro(2,2-dimethyl-1,3-dioxole))은 CAS 넘버 37697-64-6에 해당하는 물질로서, 부착되는 수지액이 응집되지 않고 균일하게 분산되도록 유도하여 두께를 작게 하여 고른 분산성과 부착력을 증대시킨다.
이 경우, 상기 바인더조성물에는 상기 바인더조성물 100중량부에 대해, 인산에스테르(Phosphoric Acid) 2.5중량부, 이소헥사데칸(Isohexadecane) 2.5중량부, 시트르산칼륨(Potassium Citrate) 2.5중량부, 폴리인산염(polyphosphate salts) 2.5중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 인산에스테르(Phosphoric Acid)는 특히, 염소성분에 의한 침식방지력을 높이는데 기여하여 내크랙성을 방지하기 위해 첨가된다.
또한, 이소헥사데칸(Isohexadecane)은 고형분의 용해성 증대 및 분산성 강화를 위해 첨가된다.
그리고, 시트르산칼륨(Potassium Citrate)은 방수성과 강도 증대를 위해 기여한다.
아울러, 폴리인산염(polyphosphate salts)은 표면의 인열강도과 인장강도를 증대시켜 내구성을 강화시키며, 내침식성과 내수압특성을 강화시킨다.
이렇게 구성된 교면 샘플에 대한 테스트 결과는 아래 표 1과 같이 나타났다.
상기 표 1에 따르면, 교면 포장시 요구되는 품질기준을 모두 만족하였음을 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명에 따른 방수공법에 의해 시공된 방수구조는 다음과 같다.
즉, 본 발명에 따른 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법에 의해 만들어지는 에지부 침투 방지구조는 콘크리트 바닥인 슬래브(10) 위에 접착제를 도포하여 형성된 접착층(20); 상기 접착층(20) 위에 도막재를 도포하여 형성된 도막층(30); 상기 도막층(30) 위에 방수시트를 깔아 형성된 방수층(40); 상기 방수층(40)의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm의 'ㄴ' 형상으로 도포 형성된 제1도막층(52); 상기 제1도막층(52) 위에 높이 5cm, 길이 10cm의 'ㄴ'형상으로 설치된 지오그리드(54); 상기 지오그리드(54) 위에 높이 5cm, 길이 15cm의 'ㄴ'형상으로 도포 형성된 제2도막층(56); 상기 방수층(40)과 제2도막층(56) 위에 포장된 아스팔트(60);를 포함한다.
이에 따라, 교량의 교면 포장시 바닥 슬래브층인 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 미세크랙, 크랙에 의한 파손, 내구성 저하를 억제하여 콘크리트 구조물의 강도, 방수성을 증대시키면서 무엇보다도 도막층과 시트층으로 이루어진 2중 복합 방수식 아스팔트 포장시 슬래브에 함유된 수분에 의해 유발되는 블리스터링을 해소하여 계면분리, 포트홀 발생, 아스팔트 내구성 저하 등의 교면 포장면의 열화현상을 해소하고, 나아가 교량의 종횡단 에지부의 들뜸과 벌어짐을 차단하여 우수침투를 막음으로써 아스팔트 포장면의 내구성을 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 제1도막층(52)과 지오그리드(54) 사이에는 접착향상제가 도포될 수 있다.
상기 접착향상제는 물 65중량부, 노닐아크릴레이트 12중량부, 비닐트리에톡시실란 16중량부, 과황산암모늄 4중량부, 중탄산나트륨 3중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
노닐아크릴레이트 및 비닐트리에톡시실란은 밀착, 접착성 부여 등의 역할을 하고, 과황산암모늄은 촉매제 역할을 하며, 중탄산나트륨은 완충제 역할을 한다.
상기와 같이 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
또한, 지오그리드(54)에는 내오염성을 향상시키기 위해 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 내오염성도포층이 도포될 수 있다.
상기 내오염성도포층은 디옥틸설포숙시네이트 및 아미도콰트가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 디옥틸설포숙시네이트 및 아미도콰트의 총 함량은 전체 수용액에 대해 1 ~12 중량%이다.
상기 디옥틸설포숙시네이트 및 아미도콰트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 지오그리드(54)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 디옥틸설포숙시네이트 및 아미도콰트는 전체 조성물 수용액 중 1 ~ 12 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 지오그리드(54)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 12 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 내오염성 도포용 조성물을 지오그리드(54)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 지오그리드(54)의 최종 도포막 두께는 900 ~ 2300Å이 바람직하다. 상기 도포막의 두께가 900 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2300 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 내오염성 도포용 조성물은 디옥틸설포숙시네이트 0.1 몰 및 아미도콰트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
상기 구성 성분의 비율 및 도포막 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 오염방지 도포 효과를 나타내었다.
그리고, 아스팔트(60)의 표면에는 차열코팅제가 도포될 수 있으며, 이에 따라 태양열이 아스팔트(60)에 전달되는 것일 일부 차단시킬 수 있다.
이 차열코팅제는 자일렌 19중량%, 디메틸포름아미드 42중량%, 산화크롬 8중량%, 그라파이트 12중량%, 질화규소 7중량%, 수산화나트륨(NaOH) 5중량%, 산화티탄 3중량%, 발연 실리카 4중량% 로 구성된다.
자일렌은 방열 코팅층 보호 등의 역할을 하며, 디메틸포름아미드는 바인더 수지 역할을 하고, 산화크롬은 내마모 역할을 하며, 그라파이트는 열전도성과 전기적 특성이 우수하고, 질화규소는 강도 향상 및 균열을 방지하며, 수산화나트륨은 분산제 역할을 하고, 산화티탄은 내후성을 위해서, 발연 실리카는 침강방지 역할을 한다.
차열코팅제의 두께는 8~1200㎛을 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
10 : 슬래브 20 : 접착층
30 : 도막층 40 : 방수층
52 : 제1도막층 54 : 지오그리드
56 : 제2도막층 60 : 아스팔트
30 : 도막층 40 : 방수층
52 : 제1도막층 54 : 지오그리드
56 : 제2도막층 60 : 아스팔트
Claims (2)
- 콘크리트 바닥인 슬래브(10) 위에 접착제를 도포하여 접착층(20)을 형성하는 제1단계; 상기 접착층(20) 위에 도막재를 도포하여 도막층(30)을 형성하는 제2단계; 상기 도막층(30) 위에 방수시트를 깔아 방수층(40)을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계 후 방수층(40)의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm로 'ㄴ' 형상의 제1도막층(52)을 형성하는 제4단계; 상기 제1도막층(52) 위에 높이 5cm, 길이 10cm로 'ㄴ'형상의 지오그리드(54)를 설치하는 제5단계; 상기 지오그리드(54) 위에 높이 5cm, 길이 15cm로 'ㄴ'형상의 제2도막층(56)을 형성하는 제6단계; 상기 제6단계 후 상기 방수층(40)과 제2도막층(56) 위에 아스팔트(60)를 포장하는 제7단계;를 포함하는 교면용 복합 방수공법에 있어서;
상기 제1,2도막층(52,56)을 구성하는 도막재는 상기 제2단계에서 형성되는 도막층(30)을 형성하는 도막재와 동일한 것을 사용하고;
상기 제2단계에서 사용되는 도막재는 탄화수소수지(Hydrocarbon Resin) 15-20중량%, SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 5-15중량%, 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier) 5-10중량% 및 나머지 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)로 조성되며;
상기 도막재를 구성할 때 도막재 조성물 100중량부에 대해, 비닐피롤리돈(Vinyl pyrrolidone) 10중량부, 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 10중량부, 질화붕소(Boron Nitride) 분말 5중량부를 더 첨가하여 조성한 것을 특징으로 하는 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법. - 콘크리트 바닥인 슬래브(10) 위에 접착제를 도포하여 접착층(20)을 형성하는 제1단계; 상기 접착층(20) 위에 도막재를 도포하여 도막층(30)을 형성하는 제2단계; 상기 도막층(30) 위에 방수시트를 깔아 방수층(40)을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계 후 방수층(40)의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm로 'ㄴ' 형상의 제1도막층(52)을 형성하는 제4단계; 상기 제1도막층(52) 위에 높이 5cm, 길이 10cm로 'ㄴ'형상의 지오그리드(54)를 설치하는 제5단계; 상기 지오그리드(54) 위에 높이 5cm, 길이 15cm로 'ㄴ'형상의 제2도막층(56)을 형성하는 제6단계; 상기 제6단계 후 상기 방수층(40)과 제2도막층(56) 위에 아스팔트(60)를 포장하는 제7단계를 포함하고; 상기 제1,2도막층(52,56)을 구성하는 도막재는 상기 제2단계에서 형성되는 도막층(30)을 형성하는 도막재와 동일한 것을 사용하며; 상기 제2단계에서 사용되는 도막재는 탄화수소수지(Hydrocarbon Resin) 15-20중량%, SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 5-15중량%, 아스팔트유화제(Asphalt Emulsifier) 5-10중량% 및 나머지 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer)로 조성되고; 상기 지오그리드(54)는 폴리우레탄수지를 베이스수지로 한 연성 지오그리드를 사용하는 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 방수공법에 의해 구현된 교량의 에지부 침투 방지구조에 있어서,
콘크리트 바닥인 슬래브(10) 위에 접착제를 도포하여 형성된 접착층(20); 상기 접착층(20) 위에 도막재를 도포하여 형성된 도막층(30); 상기 도막층(30) 위에 방수시트를 깔아 형성된 방수층(40); 상기 방수층(40)의 길이방향 및 폭방향 에지부에 두께 2mm, 높이 6cm, 길이 15cm의 'ㄴ' 형상으로 도포 형성된 제1도막층(52); 상기 제1도막층(52) 위에 높이 5cm, 길이 10cm의 'ㄴ'형상으로 설치된 지오그리드(54); 상기 지오그리드(54) 위에 높이 5cm, 길이 15cm의 'ㄴ'형상으로 도포 형성된 제2도막층(56); 상기 방수층(40)과 제2도막층(56) 위에 포장된 아스팔트(60);를 포함하는 교량의 에지부 침투 방지구조를 갖는 2중 교면용 복합 에지부 침투 방지구조.
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