KR19980043625A - 방수용 시멘트 몰탈 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 방수에 효과적인 방수용 시멘트 몰탈 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 입도 조정된 규사와 포틀랜드 시멘트로 이루어진 방수용 베이스 몰탈 조성물를 기준으로, 재유화형 분말수지, 물의 표면장력 감소와 젖음성 향상을 위한 계면활성제, 몰탈 슬러리의 점도 조절과 보수성 증진을 위한 셀룰로스 에틸계의 점증제, 발수성의 칼슘 스테아린산계의 고급지방산 금속염, 길이 2mm이하인 셀룰로스계 단섬유 등과 같은 물성개선제를 첨가하여 이루어진 방수용 시멘트 몰탈 조성물이다.

Description

방수용 시멘트 몰탈 조성물

본 발명은 건축물의 방수에 효과적인 방수용 시멘트 몰탈 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 기존의 현장에서 시멘트에 섞어서 사용하는 액체나 분체상의 방수제와는 달리 시멘트와 입도 조정된 규사, 각종의 물성개선제가 적정한 배합으로 예비 혼합되어 방수 성능과 작업성을 크게 향상시킨 방수용 시멘트 몰탈 조성물에 관한 것이다.

건축물의 방수 공법은 크게 시멘트를 이용하는 액체 방수, 합성 고분자를 이용하는 시트방수, 도막방수, 아스팔트 방수로 크게 대별될 수 있으며, 그 사용재료에 따라 고유의 영역을 확보하고 있다.

특히 시멘트를 이용한 액체 방수는 공동주택, 일반 상가, 단독주택 등의 지하실, 실내방수에 주로 적용되고 있다. 시멘트 액체 방수라는 것은 시멘트, 몰탈에 방수액을 첨가하여 경화체의 발수성과 수밀성을 부여하는 방수를 발현하는 것을 말한다. 이러한 특성을 발현하기 위하여 사용되는 방법은 크게 다섯가지로 구분된다.

첫째, 규산소다, 염화칼슘, 규산 알루미나계 등과 같이 시멘트의 초기 수화 반응을 활성화시켜 경화체를 치밀화시켜 투수에 대한 저항성을 높이는 방법

둘째, 시멘트의 가용성 수화물인 수산화 칼슘을 불용성염으로 전환시키거나, 칼슘 실리케이트 수화물로 전이시켜 조직의 수밀성을 높이는 방법.

셋째, 경화체내에 발수성, 불투수성의 막을 형성시켜 흡수를 방지하는 방법.

넷째, 작업성 개선을 통해 소요 물량을 감축시키고 이로 인해 경화체의 수밀성을 높여 치밀화 시킴으로서 방수하는 방법

다섯째, 실리카 퓸, 플라이 애쉬, 실리카-알루미나질 미분말과 같은 광물질 미분말을 첨가하여 물리적으로 수화조직의 공극을 충진시켜 치밀화 시키는 방법 등이 있다.

현재 사용되고 있는 시멘트용 방수제는 대부분이 상기에서 언급한 성능을 발휘하기 위해 각종 성분을 조합한 것이 대부분이다. 즉, 주로 발수성 부여를 위해 고급지방산계 금속염 주제에 경화촉진제, 계면활성제, 고분자 수지 및 활성 실리카 미분말을 첨가하는 방법(특허공고 79-621, 87-1543, 90-5403), 고급 지방산 금속염 용액에 고분자 수지, 가소제, 경화촉진제, 및 파라핀 등의 도막형성 조제를 첨가하여 제조하는 방법(특허공고 83-20, 84-2177, 82-2073), 및 고급 지방산 금속염에 이의 분산성 향상을 위한 고급지방산 다가 알콜에스테르, 나프탈렌 술폰산 포름알데히드 고축합물계와 같은 계면활성제를 첨가하는 방법(일본 특허공고 54-124021) 등이 있다.

지금까지 나타난 대부분의 방수제 조성물들은 발수성 부여를 위한 지방산계 금속염을 기본조성으로 하여 경화체의 강도와 수밀성 증진을 위한 경화촉진제, 분산제, 고분자 수지 등을 첨가하여 제조하고 있다. 그러나, 이와 같은 방수제들은 시멘트의 방수성 부여에 기여는 하지만 목적으로 하는 방수층의 형성에는 재료 및 사용 방법에서 근본적으로 다음과 같은 문제점이 동반하게 된다.

분말 형태의 방수제는 대부분이 현장에서 시멘트와 몰탈에 섞어 사용하기 때문에 재료자체 간의 비중 차이, 혼합의 불균질로 인한 물과 반죽시 표면으로 부유하는 현상, 재료 성분들의 편재에 따른 방수 성능의 저하, 표면의 열화 현상, 성능의 불균질과 같은 문제가 발생된다. 또한, 사용되는 지방산 금속염계의 성분은 물과의 혼합이 어려워 작업시간이 길어진다는 단점도 있다.

액체형태의 방수제는 물에 희석하여 사용함에 따라 분말 형태 보다는 분산성이 매우 양호하지만, 대부분이 발수성이 높은 지방산 금속염 용해물을 주제로 하기 때문에 지방산계의 특성상 시멘트와 같이 교반시에 다량의 공기포가 발생되어 조직이 다공질화될 우려가 있으며, 시멘트의 수화를 지연시켜 강도 저하, 응결지연 현상이 나타나게 된다. 그리고, 방수액들은 발수성분들이 콘크리트 모체에 일부 흡수되어 방수층과 콘크리트 모체간에 들뜨는 현상이 자주 발생된다.

시멘트를 이용한 방수방법은 사용되는 방수제의 성능에 의해 결정되기 보다는 시멘트 몰탈 방수층의 수축균열, 박리, 작업성(사용물량), 보수성과 발수성, 및 치밀성등이 종합되어야만 소기의 성능을 나타내게 된다.

따라서, 시멘트 방수를 위해서는 수축균열 및 박리방지, 보수성, 및 작업성 등을 고려한 시멘트 몰탈의 적정 제조 조건이 선행되어져야 한다. 이러한 특성은 사용되는 방수제 성분만으로는 해결될 수 없으며 방수시공시 몰탈 제조에 사용되는 규사의 입도, 시멘트의 배합비, 사용되는 물성개선제의 선정과 적정한 배합에 의해 이루어질 수 있다.

그러나, 종래에는 현장에서 작업 인부에 의해 인위적으로 방수액과 시멘트, 규사 등의 배합이 이루어지기 때문에, 시공자의 숙련도, 사용조건, 사용 규사와의 배합비, 혼합성 등 여러 가지 외적 요인들에 의해 방수 성능의 편차가 발생되는 문제가 있다.

시멘트 몰탈 제조시 사용되는 규사는 산지에 따라 특성이나 입도가 다양하다. 따라서, 현장에서 사용하는 규사의 입도를 일정하게 관리하는 것은 현실적으로 불가능하다. 사용 규사의 입도가 너무 가늘거나 굵을 경우, 점토분이 많이 섞였을 경우 몰탈의 물성은 크게 저하되며, 방수 성능을 저하시키는 주요한 요인으로 작용을 하게되는데 실제 현장에서는 무시되고 있는 실정이다.

또한, 기존의 방수 공사에서는 방수 성능의 강화를 위해 몰탈방수 시공 전에 시멘트 단독으로 방수액과 섞어 제조된 시멘트 페이스트를(이하, 시멘트풀) 두께 1 내지 2mm로 바른 후 방수 몰탈 마감을 하고 있는데, 이는 기존의 현장 배합과 시공방법으로는 방수 몰탈의 치밀성이나 발수성, 투수에 대한 저항성, 규사와의 부착성이 크게 떨어지기 때문에 시멘트풀을 도포하여 접착성과 치밀성 등의 성능을 보완하기 위해서이다. 이에 따라 시공 두께의 증가와 시공 공정을 반복해야 하는 문제가 있다.

종래 기술들의 대부분은 사용되는 방수제의 성분개질에만 주안점을 두었을 뿐, 시멘트 몰탈의 근본적인 물성개선 측면과 실제 현장에서의 사용 실태를 도외시한 측면이 많았다.

따라서, 본 발명자들은 규사의 입도와 시멘트의 배합비를 조정하여 분체상의 몰탈이 최밀충진이 되게 할 경우 작업성이 향상되어 사용물량을 감축시킬 수 있고, 경화체의 치밀성 증진과 수축을 크게 감소시킬 수 있다는 것에 착안하여 몰탈 조성에 대해 연구를 하였다.

이에 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하여 현장 시공성의 향상과 시공 성능 향상을 위해 시멘트에 적정 입도로 조정된 규사와 수용성인 재유화형 고분자 분말수지, 계면활성제, 점도조절제, 고급지방산 금속염 분말, 셀룰로스계 단섬유등을 공장에서 미리 혼합하여 제조한 방수용 시멘트 몰탈 조성물을 제공하는 것이 목적이다.

본 발명은 1.4 내지 0.07mm 범위의 입도로 조정된 규사 100중량부에 대해 포틀랜드 시멘트가 70 내지 130중량부 범위로 구성된 방수용 베이스 몰탈 조성물 100 중량부에 대해, 재유화형 분말수지 2 내지 6중량부, 물의 표면장력 감소와 젖음성 향상을 위한 계면활성제 0.1 내지 0.4 중량부, 몰탈 슬러리의 점도 조절과 보수성 증진을 위한 셀룰로스 에틸계의 점증제 0.05 내지 0.20 중량부, 발수성의 칼슘 스테아린산계의 고급지방산 금속염 0.3 내지 1.0 중량부, 길이 2mm이하인 셀룰로스계 단섬유 0.3 내지 0.7 중량부로 이루어진 방수용 몰탈 조성물이다.

상기와 같은 본 발명의 조성물을 구성하는 각각의 성분들의 작용은 다음과 같다.

상기 규사는 1.4 내지 0.07mm의 범위로 조정된 입도를 갖게 하여 100중량부를 사용하는데, 가장 바람직하게는 1.4 내지 1.0mm의 규사 5중량부, 1.0 내지 0.6mm의 규사 30중량부, 0.6 내지 0.3mm의 규사 20중량부, 0.3 내지 0.15mm의 규사 35중량부 및 0.15 내지 0.07mm의 규사 10중량부로 입도 조정된 규사를 사용하는 것이다.

그러나, 규사의 입도가 상기 최대 범위 이상으로 큰 경우에는 강도 증가와 수축이 절감되는 효과가 있지만, 보수성과 표면의 치밀성이 저하되고, 몰탈의 바름 두께가 두꺼워져 재료 사용량의 증가, 수직면에서의 콘크리트 모체와 부착성 저하와 같은 단점이 나타나게 된다.

또한, 규사의 입도가 상기 최소 범위 미만으로 미세한 경우 찰기가 높아져 보수성이 증가되고, 표면 상태가 매끄럽고 양호하지만, 소요 물량이 증가되어 경화체의 치밀성과 강도 저하, 수축 균열 현상이 심하게 발생된다.

본 발명에서는 상기와 같은 입도 분포를 갖는 규사 100중량부에 대해서 포틀랜드 시멘트 70 내지 130중량부 범위로 첨가한다.

상기에서 포틀랜드 시멘트 배합량이 70중량부 미만이면 경화체의 치밀성이 떨어져 투수에 대한 저항력이 저하되고, 130중량부를 초과하면 과도한 시멘트의 사용으로 인해 표면에서 균열이 발생되면, 점성이 증가되어 작업성이 저하된다.

몰탈의 방수성을 향상시키기 위해서는 시멘트 몰탈의 경화체 조직이 치밀하고 수밀성이 높아야 된다. 치밀성을 높이기 위해서는 통상적인 몰탈 배합과는 달리 시멘트 배합비가 높아야 하는데, 일반 몰탈 배합에서는 규사에 대한 시멘트의 배합비가 증가되면 수축 균열이 문제가 된다.

그러나, 본 발명에서와 같은 입도의 규사를 사용하여 제조된 몰탈은 통상적인 시멘트 몰탈보다 시멘트 배합량을 증가시켜도 균열의 문제는 발생되지 않고, 치밀한 경화체를 제조할 수 있다.

상기에서와 같은 입도 조정된 규사와 시멘트의 배합비로 제조된 베이스 몰탈 조성물은 몰탈의 작업성이 크게 증가되고(사용물량의 감소), 반죽된 몰탈이 적정한 보수성을 유지하고 있어 초기 재령에서의 건조에 의한 소성수축 균열을 방지할 수가 있고, 치밀한 경화조직을 얻을 수 있어 투수에 대한 저항성이 높게 된다. 또한, 장기 재령에서의 건조 수축량 절감과 적절한 보습성 유지로 인해 부착성도 같이 증진될 수 있다.

또한, 본 발명에서 시멘트계 경화체의 단점인 취성, 탄성의 저하(신장성), 부착성을 향상시키고, 시멘트 수화물중 가용성 수화물의 용해 방지를 위해 재유화형 고분자 분말 수지를 첨가한다.

재유화형 고분자 분말 수지는 물에 용해되어 시멘트의 수화 과정 중에 시멘트 수화물간, 시멘트와 골재(규사)간에 브릿징 되거나 공극을 중합체 필름으로 채워 조직의 치밀성을 높이고, 탄성과 취성을 강화시키는 작용을 한다. 또한, 가용성 수화물에 코팅됨으로서 이들의 용해에 따른 외부로의 유출을 방지하고, 콘크리트 모체에 발랐을 때 콘크리트와의 부착을 증진시키는 작용을 한다.

재유화형 고분자 분말수지로는 에틸렌-염화비닐-비닐 라우레이트계, 에틸렌-비닐 아세테이트계, 비닐 아세테이트-비닐버사테이트-비닐 라우레이트계 등이 사용되며, 특히 바람직하게는 에틸렌-염화비닐-비닐 라우레이트계가 사용된다.

재유화형 고분자 분말 수지의 첨가량은 베이스 몰탈 조성물 100중량부에 대해 2 내지 6중량부이고, 2중량부 미만이 되면, 첨가 효과가 크게 인지되지 않으며, 6중량부를 초과하는 경우, 물성증진 효과가 둔화되고 경제성 측면에서 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 본 발명에서 물의 표면장력 감소와 발수성 물질이 물과 잘 교반될 수 있도록 계면활성제를 베이스 몰탈 조성물 100중량부에 대해 0.1 내지 0.4중량부 첨가한다.

상기 계면활성제로는 탄화수소와 폴리글리콜의 혼합물 또는 저급 알콜-알킬 옥사이드 혼합물이 사용된다.

상기 계면활성제는 물의 표면장력을 떨어뜨려 몰탈 교반과정에서 발생되는 공기포를 터트리고, 기포 발생을 억제해 경화조직을 치밀화시키는데 일조를 하고, 물의 젖음(wetting) 성능이 증가되어 발수성 물질과도 잘 교반할 수 있게 한다. 또한, 물의 표면장력을 떨어뜨려 방수 몰탈 경화체의 수축을 절감시킬 수 있다.

이는 시멘트 몰탈 경화체 내의 미세한 모세관 공극내에서 응축수가 존재하고, 이들이 오목한 면으로 형성되어지기 때문이다. 이때 모세관 중에 있는 수분의 장력이 건조 수축의 주요인으로 작용을 하고, 모세관 장력은 물의 표면 장력과 곡률 반경의 함수로 나타나게 된다.

△P = r(1/r₁+ 1/r₂)

△P : 몰탈 경화체의 미세공극에 들어 있는 모세관 장력(dyn/㎠)

r : 모세관 공극수의 표면장력(dyn/cm)

r₁, r₂: 물표면의 곡률반경(cm)

물의 표면장력이 떨어질 경우 모세관 장력이 저하되고, 전체적으로는 몰탈 경화체의 수축응력이 저하되어 수축이 감소하게 된다.

계면화설제가 베이스 몰탈 100중량부에 대해 0.1 중량부 이하로 첨가되는 경우 사용 효과가 인지되지 않고, 0.4 중량부 이상 첨가되는 경우 경화가 지연되고, 강도, 발수성이 저하되는 현상이 나타나게 된다.

본 발명에서, 방수 시공 과정에서 적정한 바름 두께의 확보와 보수성, 접착성의 증진을 위해 몰탈의 점도를 조절하기 위해 셀룰로스 에틸계의 점증제를 방수용 베이스 몰탈 100중량부에 대해 0.05 내지 0.2 중량부 첨가한다.

상기 점증제로는 수용성으로 비이온성인 하이드록시 에틸 메틸 셀룰로스로서 점도는 1500 내지 8000cps 범위에 있는 것이 바람직하다.

점증제의 사용량은 0.05 중량부 미만인 경우 사용 효과가 없으며, 0.2중량부 초과하여 첨가되는 경우 점성의 증가로 인해 작업성이 오히려 떨어지고, 미세한 연행공기포 생성이 많아지게 된다.

상기 본 발명에서 몰탈 경화체의 발수성과 투수에 대한 저항성을 높이기 위해서는 고급 지방산계 금속염 분말을 방수용 베이스 몰탈 100중량부에 대해 0.3 내지 1.0중량부 범위로 첨가한다.

고급 지방산계 금속염은 몰탈 경화체와 물의 접촉각을 높여 모세관 공극으로의 물의 침투(흡수성)를 방지하는데 효과적인 역할을 한다. 고급 지방산계 금속 염으로서 알루미늄, 아연, 칼슘 등의 금속이온이 결합된 스테아린산계가 양호하며, 특히 칼슘 금속염이 붙은 스테아린산 칼슘염이 시멘트와 친화성이 좋은 것으로 바람직하다.

스테아린산 칼슘염의 첨가량이 0.3중량부 이하인 경우 첨가에 따른 발수효과가 적으며, 1.0중량부 이상 첨가되는 경우 발수성은 양호해지지만 물과의 혼합이 어려워져 작업성이 저하되고, 시멘트의 정상적인 수화를 방해해 강도가 떨어지고 과도한 발수상태로 인해 모래와의 부착성도 떨어져 바람직하지 않은 것으로 나타났다.

또한, 본 발명에서 방수 몰탈의 수직 벽면의 바름시의 흘러내림 방지와 경화 과정에서 급속한 건조에 따른 방수몰탈 표면부의 소성수축 균열방지를 위해 물에 용해되지 않는 셀룰로스계 단섬유를 방수용 베이스 몰탈 100중량부에 대해 0.3 내지 0.7 중량부를 첨가한다.

셀룰로스계 단섬유는 길이가 최소 10 내지 최대 2000㎛의 미세한 섬유상으로 방수몰탈 경화체내에서 시멘트와 규사간에 3차원적인 메트릭스를 형성시킴으로서 초기 경화과정에서의 소성 변형에 의한 수축균열을 방지해 주고, 섬유상 골격구조 내에 물을 함유하고, 일정하게 방출함으로서, 초기 재령에서 시멘트가 안정적으로 수화할 수 있게 한다.

셀룰로스계 단섬유의 첨가량이 0.3중량부 이하인 경우 효과가 떨어지고, 0.7 중량부 이상인 경우, 과도한 첨가로 인해 섬유 자체 간에 응집되는 현상이 나타나고, 소요 물량이 증가하게 된다.

또한, 일반 방수시공 방법에서는 1차로 시멘트 풀을 1mm 내지 2mm 두께로 도포하고, 현장에서 사용되는 모래가 5mm 이하로 체질한 모래를 사용하기 때문에 두께 8 내지 10mm로 몰탈방수 마감을 하는데 반해, 본 발명의 조성물은 별도의 시멘트 풀바름 공정이 필요 없이, 본 조성물로만 시공을 하면 된다. 시공 두께 면에서도 3 내지 6mm 정도의 두께이서 기존보다 양호한 몰탈방수 성능을 발휘할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제조예 1 내지 3

표 1과 같은 배합으로 계량 후에 육각믹서에서 균일하게 혼합하여 방수용 베이스 몰탈을 제조하였다.

비교제조예 1 내지 8

표 1과 같은 배합으로 실시예와 동일한 방식으로 방수용 베이스 몰탈을 제조하였다.

시험예 1

제조예 1 내지 3과 비교제조예 1 내지 8에서 제조된 방수용 베이스 몰탈을 시편으로 제조하여 건축용 시멘트 방수제의 시험방법(KS F 2451)에 따라 압축강도, 흡수 및 투수저항성을 측정하고, 보수성(KS L 5219), 몰탈의 재령별 길이변화 및 콘크리트와의 직접 인장 부착강도를 측정하였다.

이때 몰탈 제조에 사용된 소요물량은 KS L 5105의 몰탈 프로우 테이블에서 몰탈의 프로우 수치가 110±5 범위가 되게 물량을 잡아 시험을 하였다. 이와 같은 결과를 표2에 나타내었다.

[표 1]

방수용 베이스 몰탈 조성물의 배합조건

[표 2]

방수용 베이스 몰탈의 물리적 특성 측정결과

주1) 물흡수량 : 24시간 침지후의 물흡수량(g)

주 2) 물투수량 : 1시간 0.1kg/㎠ 수압후의 물투수량(g)

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 방수용 베이스 몰탈 조성물은 몰탈 자체의 물성에서 투수 저항성이 매우 높은 것으로 나타나며, 보수성, 부착강도, 길이변화 측면에서도 양호한 성능을 발휘하고 있다. 이러한 원인으로서는 최적의 충진성을 갖도록 규사의 입도가 조절됨으로서 사용물량의 감축과 치밀성이 증진되었기 때문인 것으로 여겨진다. 따라서, 시멘트 배합량에 따라 수밀성과 치밀성의 확보, 보수성 증진, 시공 두께의 감소를 도모할 수 있고 시멘트 부배합에 따른 균열현상도 크게 절감시킬 수 있다.

실시예 1 내지 3

상기 제조예 2의 방수용 베이스 몰탈 조성물 100중량부에 대해, 본 발명의 첨가제들을 표 3과 같은 조성비로 첨가하고 육각믹서에서 균일하게 혼합하여 본 발명의 방수용 시멘트 몰탈 조성물을 제조하였다.

[표 3]

방수용 시멘트 몰탈 조성물의 배합조건(단위 : 중량부)

주 1) 방수용 베이스 몰탈 : 제조예 2에서 얻어진 베이스 몰탈 조성물

주 2) 재유화형 분말수지 : 에틸렌-염화비닐-비닐 라우레이트계

주 3) 계면활성제 : 탄화수소와 폴리글리콜의 혼합조성물

주 4) 점증제 : 하이드록시 에틸 메틸 셀룰로스(점도 8,000cps)

주 5) 고급지방산 금속염 : 스테아린산 칼슘

주 6) 셀룰로스계 단섬유 : 평균 입경 300 내지 800㎛

비교예 1

기존의 액체형의 방수 제품을 제조사의 사용 방법으로 희석하여, 액체 방수시공 기술자에 의해 현장과 동일한 방법으로 시험용 시편을 제조하였다. 희석비는 방수액 원액 1에 대해 물 10배로 희석한 후, 시멘트풀, 시멘트 몰탈을 차례로 도포하여 시험용 시편을 제조하였다. 이때 시멘트 풀을 제조하기 위한 배합조건은 시멘트 1에 희석된 방수용액 0.5의 중량비로 혼합하였으며, 시멘트 몰탈은 시멘트 1에 5mm체로 걸러진 일반 강모래 2, 희석된 방수액 0.6의 중량비로 혼합하여 제조하였다.

비교예 2

기존의 액체형의 방수 제품을 제조사의 사용 방법으로 희석하여, 액체 방수시공 기술자에 의해 현장과 동일한 방식으로 시험용 시편을 제조하였다. 희석비는 방수액 원액 1에 대해 물 1배로 희석한 후, 시멘트풀, 시멘트 몰탈을 차례로 도포하여 시험용 시편을 제조하였다. 이때 시멘트 풀을 제조하기 위한 배합조건은 시멘트 1에 희석된 방수용액 0.45의 중량비로 혼합하였으며, 시멘트 몰탈은 시멘트 1에 5mm 체로 걸러진 일반 강모래 2, 희석된 방수액 0.55의 중량비로 혼합하여 제조하였다.

비교예 3

액체방수액을 첨가하지 않고, 시멘트풀, 시멘트 몰탈을 제조하여 시험용 시편을 제조하였다. 이때 시멘트 풀을 제조하기 위한 배합조건은 시멘트 1에 물 0.50의 중량비로 시멘트 몰탈은 시멘트 1에 5mm 체로 걸러진 일반 강모래 2, 물 0.60의 중량비로 혼합하여 제조하였다.

시험예 2

실시예 1 내지 3의 조성물 100중량부에 대해 물 22중량부를 혼합하여 몰탈 믹서에서 혼합한 후, 시공 바름 두께가 4mm가 되게 도포하여 다음과 같은 물성 측정 방법에 따라 물리적인 특성을 평가하고, 또한 비교예 1 내지 3의 제조된 시험용 시편도 동일한 방법으로 물리적인 특성을 평가하였다. 시험결과는 표 4에 나타내었다.

물 흡수량 측정:

-직경 10cm의 콘크리트 압축강도 측정용 시편(콘크리트 배합 : 25-210-12 배합, 28일 양생분) 상단부에 본 발명의 실시예 1 내지 3의 배합물과 비교예 1 내지 3을 도포하였다.

-본 발명의 실시예 1 내지 3은 물 22중량부를 혼합하여 제조된 방수용 몰탈 슬러리를 콘크리트 시편 상단부에 두께 4mm되게 도포하였다.

-비교예 1 내지 3은 먼저 제조된 시멘트풀을 두께 1 내지 2mm로 도포한 후, 시멘트풀이 경화되기 전에 곧바로 시멘트 몰탈을 시공 바름 두께가 8 내지 10mm 되게 시멘트 풀층위에 도포하였다.

-각 시편은 도포 후 27일간 시험실 대기(온도 : 20±2℃)에서 양생 후, 온도 80℃되는 건조기에서 24시간 동안 건조시켰다. 건조된 시험편을 방수층을 밑면으로 하여 깊이 5cm 잠기도록 수조에 침지하였다. 침지 1, 24시간 후의 물흡수량을 측정하였다.

-침지전에 건조된 시편을 밑면의 방수층으로만 물이 접촉할 수 있도록, 측면은 높이 8 내지 10cm가 되게 에폭시로 피복을 하며, 침지전에 건조된 시편의 두께를 측정하였다.

물투수량 측정 :

직경 15cm, 높이 5cm되게 콘크리트 원판(콘크리트 시편조건은 상동)에 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3을 물흡수량 시험용 시편과 동일하게 제작 및 양생한 후에, 수압 0.1kg/cm², 1시간 동안 몰탈 투수시험기에서 시험을 하였다. 1시간 경과 후의 투수시험 전후의 몰탈 무게를 측정하여 몰탈의 투수 저항성을 평가하였다.

부착강도 측정 :

가로 30cm, 세로 50cm되게 콘크리트 평판을 제작한 후(콘크리트 시편조건은 상동) 본 발명의 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3을 물흡수량 시험용 시편과 동일하게 배합하여, 콘크리트면에 도포한다. 28일 양생후 건연식 인장부착강도기를 이용하여 방수층과 콘크리트간의 부착강도를 측정하였다.

길이변화 측정:

수축변형이 더 이상 없는 안정된 몰탈 시편(크기 : 가로, 세로 4cm, 길이 16cm)에 본 발명의 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3을 물흡수량 시험용 시편과 동일하게 배합하여, 몰탈 시편에 도포하였다. 도포된 방수층 양 끝단에 각선이 된 유리판을 붙인 후, 최초 길이를 측정한 후, 28일 후 방수층의 수축각을 측정하였다.

초기 재령에서의 건조균열 저항성 측정:

가로 30cm, 세로 50cm되게 콘크리트 평판을 제작한 후(콘크리트 시편조건은 상동) 본 발명의 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3을 물흡수량 시험용 시편과 동일하게 배합하여, 콘크리트면에 도포한다. 도포된 시편을 곧바로 풍동 시험기에 넣어 용 3m/sec의 바람이 48시간 동안 일정하게 불도록 한 후, 48시간 경과후의 경화 시편의 표면상태를 관찰한다. 이때 각 시편의 도포면적은 가로 20cm, 세로 40cm로 하였다.

경화된 방수층의 표면상태의 평가는 다음과 같다.

◎ : 균열없이 양호, ○ : 길이 5mm 이내의 헤어크랙 2개 이내

△ : 길이 5mm 이내의 헤어크랙 10개 이내

▲ : 길이 5mm 이내의 헤어크랙 10개 내지 20개

× : 길이 5mm 이내의 헤어크랙 20개 이상 다수 발생

몰탈 압축강도 측정:

KS L 5105의 시험방법에 따라 본 발명의 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3을 시험하였다. 사용 물배합은 물흡수량 시험과 동일하게 적용을 하였으며, 비교예 1 내지 3은 시멘트 몰탈만에 대한 압축강도를 측정한 결과이다.

[표 4]

본 발명의 시멘트 조성물과 종래의 시멘트 조성물의 성능평가

표 4의 결과를 통해 본 발명의 방수용 시멘트 몰탈 조성물은 종래의 액체방수제에 비해 방수 성능이 우수하며, 부착강도, 길이 변화 및 균열저항성이 우수한 것으로 나타났다.

본 발명의 조성물로된 방수용 시멘트 몰탈은 종래의 현장에서 혼합 사용되던 방수제와는 달리 적정한 입도로 조정된 규사와 시멘트와의 배합으로 몰탈 자체의 물성, 즉 수축절감, 치밀성 향상, 작업성과 보수성을 증진시켜 몰탈 자체만으로도 방수성을 발현하게 하였으며, 적정한 물성개선제의 병행 사용을 통해 방수 성능을 획기적으로 증진시킬 수 있다.

특히, 기존의 시멘트 방수공법이 1차로 시멘트 풀을 도포하고 2차로 몰탈로 마감하거나, 상기의 공정을 반복하는 방법으로 시공하는데 반하여, 본 발명의 조성물은 현장에서 별도의 모래 배합이나 약제의 배합이 없이 정량의 물만 혼합하여 사용하고, 본 발명의 조성물로만 도포하면 되므로 시공성과 사용성이 크게 향상된다는 효과도 있다.

본 발명의 경우 균일한 조성과 간단한 시공 공정으로 현장 배합 제품에서 나타날 수 있는 외적인 품질변동 요인을 원천적으로 방지할 수 있고, 시공상의 오류에 의한 문제 발생도 절감시킬 수 있는 부수적인 효과도 얻을 수 있다.

Claims (3)

1.4 내지 0.07mm 범위의 입도로 조정된 규사 100중량부에 대해 포틀랜드 시멘트가 70 내지 130중량부로 구성된 방수용 베이스 몰탈 조성물 100중량부에 대해, 재유화형 분말수지 2 내지 6 중량부, 물의 표면장력 감소와 젖음성 향상을 위한 계면활성제 0.1 내지 0.4중량부, 몰탈 슬러리의 점도 조절과 보수성 증진을 위한 셀룰로스 에틸계의 점증제 0.05 내지 0.20중량부, 발수성의 칼슘 스테아린산계의 고급지방산 금속염 0.3 내지 1.0 중량부, 길이 2mm 이하인 셀룰로스계 단섬유 0.3 내지 0.7 중량부로 이루어진 방수용 몰탈 조성물.

제 1항에 있어서, 재유화형 분말 수지로는 에틸렌-염화비닐-비닐 라우레이트계, 에틸렌-비닐 아세테이트계 또는 비닐 아세테이트-비닐버사테이트-비닐 라우레이트계를 사용하는 방수용 몰탈 조성물.

제 1항에 있어서, 계면활성제로는 탄화수소와 폴리글리콜의 혼합물 또는 저급 알콜-알킬 옥사이드 혼합물을 사용하는 방수용 몰탈 조성물.