KR20040085701A - 옥상 슬라브의 단열 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥상 슬라브의 단열 방수공법에 관한 것으로서, 콘크리트 슬래브와 같은 성상의 무기질 방수재를 사용함과 함께 침투 접착력이 뛰어난 수용성 알카리 실리게이트를 하도 프라이머로 도포함으로서 기존 우레탄 등 유기질 방수재에 비해 침투성 및 접착성과 도막방수의 통기성이 높아져 옥상 슬래브와의 완전 일체화 시공이 이루어짐과 함께 백화현상이 방지되어질 수 있도록 한다.

또한, 뛰어난 탄성과 통기성으로 내한, 내열, 내습성이 탁월하게 되어 들뜸현상이 발생하지 않게되며, 무기질 도막방수층에 단열시공을 함으로써 경과년수가 지남에 따라 도막방수층의 성상이 변형되어 도막방수 수명이 단축되는 것을 보완해 주고 자외선을 차단해 주므로 태양광선에 의한 노화현상을 막아주므로 도막방수층의 수명을 연장시켜 주는 효과를 지니게 하며, 슬래브 바닥면이 축축한 상태(함수율 20~30%)에서도 시공이 가능하여 시공중 비가 내려도 하자가 발생하지 않게 됨으로 저렴한 시공비용으로 연중 시공이 가능한 시공상의 이점을 나타내게 된다.

Description

옥상 슬라브의 단열 방수공법{ADIABATIC AND WATERPROOF METHOD OF CONSTRUCTION FOE ROOFTOP}

본 발명은 옥상 슬라브의 단열 방수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 슬래브층인 옥상에서의 열손실 및 우수의 침투를 방지하기 위한 단열 방수 시공을 함에 있어 시공성 및 구조체의 안전을 향상시키기 위한 시공공법에 관한것이다.

일반적으로, 옥상의 단열 방수를 위한 시공 공법으로는 콘크리트 표면에 우레탄 폼을 형성시킨 다음 방수 페인트를 도포하는 방식을 사용하고 있으나, 이러한 시공구조에서는 태양광선의 열량에 장기간 영향을 받게되면 우레탄 폼이 수축내지는 변형되며, 상도 마감된 방수 페인트가 1~2년 정도면 자외선에 의해 경화되어 우레탄 표면에서 박리되어 방수성능이 떨어지게 된다.

따라서, 종래 우레탄 폼을 이용한 시공공법은 상도마감 페인트를 주기적으로도포해 주어야 하는 문제가 있었으며, 사람통행이 있는 발코니나 옥상 슬래브등의 경보행용으로는 손상이 쉽게 발생하게 되었다.

또한, 우레탄 폼은 석유화학 제품이기 때문에 화재시 강한 유독가스를 발생시키는 극가연성으로서, 100g의 우레탄폼 연소시 치명적인 독가스인 시안화 수소가 420ppm, 일산화탄소는 7850ppm 이나 검출이 되어 사람이 호흡기를 통해 계속 흡입할 경우 단시간에 사망에 이르게 하는 문제가 있으므로, 화재시 대피장소인 옥상에는 유사시 유독가스를 발생시키지 않는 비석유화학제품의 단열 방수제를 필요로 하게 된다.

그리고 옥상 슬래브나 지붕 구조물의 경우 그 표면온도가 하절기에는 60~80℃로 동절기에는 -10℃ 이하로 팽창 수축이 해마다 반복되는 동결융해작용에 의해 0.3mm 이상의 크랙이 발생하게 됨으로서 시멘트 구조물 자체의 잿물 방수층 자체가 파괴되어 경과년수 5년경부터는 구조체 곳곳에 1mm이상의 우수성 크랙이 발생하고, 콘크리트 구조체가 파이거나 이끼류등이 서식하게 되며, 골재속에 염분이 함유되어있는 바다모래를 사용함으로 인해 파라펫과 슬랩의 익스펜션(건축) 조인트 부위에서 백화현상들이 발생하게 되어 건물구조체의 균열과 파손을 가져오게 되는 등 건물의 수명과 미관에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.

또한, 건물 경과년수가 지남에 따라 물이 구조체 표면의 염분을 녹이게 되며 물이 증발한 다음 염분만 남게되어 발생되는 상기한 백화현상 발생시, 이를 그대로 두고 단지 우레탄계의 도막방수재나 무기질 방수자재등 방수용 수지를 표면에 도포하는 경우에 이것들로 둘러싸인 염분이 구조체의 균열과 파손을 가져오게 되어 방수하자가 발생하게 되는 주요 원인으로 작용하게 된다.

본 발명은 종래기술에서 지적된 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 실내외 온도차를 줄여주며 자외선 차단으로 옥상 슬래브의 온도상승을 막아주는 단열효과 및 겨울철 동파로 인한 크랙발생을 방지하는 보온효과와 건물옥상 표면이 4계절 기후 변화와 일교차, 온도차에 의한 동결융해에 대응하여 만족시킬 수 있는 단열 방수공법을 제공하는데 목적이 있다.

이와함께, 콘크리트 구조체 표면에 있게되는 염분의 제거 및 염분코팅효과를 통해 백화현상을 방지하고 콘크리트구조체의 약화된 표면 강도를 강화시켜 도막방수 하자의 주원인인 도막방수층의 들뜸현상을 방지하여 옥상방수의 수명을 연장시키는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명 단열 방수공법의 시공 순서도.

도 2는 본 발명 공법에서 중도 방수층의 건조전 및 건조후 피막상태 변화도.

도 3은 직사광선 아래에서의 온도변화 비교표.

도 4는 본 발명 단열 방수공법에 의해 시공된 방수층 구조도.

도 5는 종래 일반 방수층에서의 습도에 의한 하자발생(들뜸) 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 옥상 콘크리트 표면 2 : 하도 프라이머층

3 : 중도 방수층 4 : 화이바 글라스

5 : 상도 마감층

상기 목적은, 바탕정리 및 세척작업이 이루어진 옥상 슬라브 표면에 수용성알카리 실리게이트를 도포하여 하도 프라이머층을 형성하는 옥상단열방수 1차단계; 상기 프라이머층 위에 세라믹 파우더와 무기질 탄성 도막 방수제를 혼합한 2액형 무기질 방수제를 수회 도포하여 중도 방수층을 형성하는 옥상단열방수 2차 및 3차단계; 상기 중도 방수층 위에 세라믹 파우더와 무기질 탄성 도막 방수제, 그리고 무기질색소가 혼합되어진 무기질 도막 코팅제를 도포하여 상도 마감층을 형성하는 옥상단열방수 4차단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 옥상 슬라브의 단열 방수공법을 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명 단열 방수공법을 도 1의 시공순서를 참조하여 살펴보면, 바탕정리 및 고압 크린징작업을 통한 세척이 완료된 옥상 콘크리트 표면(1)에 수용성 알카리 실리게이트를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 수회 도포함으로 하도 프라이머층(2)을 형성하게 된다.

상기 도포되어지는 수용성 알카리 실리게이트는, 투명색상에 밀도는 1240kg/m3, pH 12.5의 고 알카리성 재료로서 뛰어난 삼투작용에 의해 몰탈, 콘크리트, 벽돌, 회벽과 자연석 등 건자재 내부로 침투하여 황산염, 질산염, 염화물 등 유해물질들을 둘러싸서 구조물 표면으로의 확산을 저지하며 구조물 내부는 보호하고 내부에 남아있는 회분을 칼시움 실리게이트로 변화시켜 백화현상 방지 및 건자재의 강도를 최대 60%까지 향상시키게 되어 도막 방수의 최대 취약점인 건자재 구조체와의 접착력을 향상시켜주게 되고, 약액이 침투된 표면은 수분 투과성이 유지되어 무기질 도막방수의 다음 공정작업을 원활하게 해주는 특성이 있다.

그동안 종래의 옥상 도막방수 공법은 옥상 슬래브 콘크리트 구조체가 경과년수가 지남에 따라 보호몰탈층이 주야간 일교차, 4계절 변화, 동결융해 현상, 구조체 표면의 염분 등 여러 요인으로 말미암아 표면강도가 현저히 약화되고 구조체의 크랙도 해마다 진행이 되는 상태에서 도막방수재를 단순히 콘크리트 구조체에 바르는 방식이 대부분이었다.

따라서, 하도 프라이머로 수용성 알카리 실리게이트를 필요한 침투 정도에 따라서 수회 도포 또는 스프레이 해 줌으로써 구조체 표면의 유해염분을 화학적으로 중성화 하고 밀봉하여 콘크리트 구조체 표면으로의 전이를 막아주어 구조체의 균열 및 파손현상의 원인을 제거해 주게 되는 것이다. 이 수용성 알카리 실리게이트 프라이머는 다음 무기질 중도 방수층과 화학적 및 기계적으로 완전 결합되므로 콘크리트 구조체와의 무기질 도막 방수층이 일체화 되게 해 준다.

이후, 상기 형성된 하도 프라이머층(2)에서의 기포, 핀홀상태를 확인한 후 그 위에 중도 방수층(3)을 형성하게 된다.

중도 방수층(3) 형성작업에서는 무기질 탄성 도막 방수제(3") 1말에 첨가제로서 세라믹 파우더(3') 2.7kg 을 혼합한 2액형의 무기질 방수제를 1차(3a) 및 2차(3b)로 나누어 도포하게 되는데, 상기 1차 방수층(3a)과 2차 방수층(3b) 사이에는 옥상 면적이 50평 이상인 건물의 경우 건물 변형에 따른 방수층 크랙이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 화이바 글라스층(4)을 선택적으로 형성하여 보강시키게 된다.

한편, 상기 중도 방수층(3) 재료의 첨가제인 세라믹 파우더(3')는 우주왕복선 외피의 단열용 특수 세라믹을 파우더 형식으로 개발한 것으로, 어떤 종류의 방수제와도 섞어 단열을 극대화할 수 있게된다. 특히 자외선 차단효과가 뛰어난 알루미늄 실리게이트가 주성분을 이루도록 각 입자에 코팅된 것으로 각 입자는 30~100마이크론 크기의 미세중공체(microscopic hollow)의 형태를 지니고 있다. 즉, 탁구공과 같이 내면은 비어있는 상태로 되어 있으며, 외부는 둥근 형태를 지니고 있어서 세라믹 피막의 형성시 태양의 복사열과 자외선을 차단 분산시킴으로서 여름철 뜨거운 태양의 복사열이 건축물 안으로 들어오는 것을 최소화 시키며, 건물의 열손실을 최소화 시키는 장점을 지니게 된다.

비교예로서, 경질 폴리 우레탄폼 등 일반 다공질 단열재(섬유상)는 입자 단면적이 커서 열전도가 상대적으로 큰 반면에 상기 미립자 세라믹 중공체는 고체 입자간의 접촉 부분이 적기 때문에 열전도가 매우 낮은 이점을 갖고 있다.

그리고, 세라믹 파우더(3')가 첨가되어지는 상기 무기질 탄성 도막 방수제는 시멘트, 규사, 세라믹광물이 혼합된 특수 변성고분자 분산제로 구성된 시멘트 혼합 도포용 스럴리 방수제로서 폴리머 시멘트 무기질 복합제를 말하는 것이다.

따라서, 상기 2액형의 무기질 방수제를 도포 후 건조전에는 도 2에 도시된 바와같이 무기질 방수제(3")와 세라믹 파우더(3')이 섞어있는 상태를 이루게 되나, 건조후에는 방수제 내외부에 세라믹 파우더(3') 입자가 단단한 피막을 형성함으로서 하절기 태양복사열을 81% 반사시키고, 최고 89%의 자외선 차단효과를 나타냄으로서 우레탄폼 100mm효과(R20)를 갖게 해주고, 동절기 대류에 의한 열손실 차단으로서 우레탄폼 25mm효과(R5)의 효과를 나타낼 수 있게된다.

그리고, 상기 작업공정을 통해 하도 프라이머층(2)과 중도 방수층(3) 및 선택적인 화이바 글라스(4)가 형성되어지면, 최종적으로 세라믹 파우더와 무기질 탄성 도막 방수제, 그리고 무기질색소가 혼합된 1액형 액상형의 무기질 코팅재료를 도포하여 상도 마감층(5)을 형성시킨 후 취약부위 보강작업을 실시하여 시공을 마무리하게 된다.

상기와 같은 공법을 통해 시공이 완료된 본 발명의 무기질 방수층은, 수용성 알카리 실리게이트를 재료로 하는 하도 프라이머층에 의해 옥상 콘크리트 구조체 표면과의 접착 응력이 좋으며 구조체 표면의 염분을 코팅하여 구조체 표면을 안정화시킬 수 있게됨은 물론 건물 경과년수가 지나면서 약화된 옥상 콘크리트 표면의 강도를 증가시키게 됨을 알 수 있다.

특히, 날씨의 변화에 의해 습기를 흡입 방출시키는 작용을 하는 바 뛰어난 탄성과 통기성으로 내한, 내열, 내습성이 탁월하여 도 5에서와 같이 종래 일반 방수층(100)에서 나타나는 들뜸현상이 발생하지 않게 된다.

즉, 종래 우레탄 방수공법에서는 습기가 6%이하인 상태에서 시공이 이루어져야 함으로 습기가 7% 이상의 경우 상기 부풀음 현상과 같은 하자가 발생할 수 밖에 없었으나, 본 발명의 단열 방수 공법은 불안전한 기후 특성상 표면 습도를 20~30%에서도 시공이 가능하며, 탄성 복원력이 있어 1mm 이상의 크랙에도 반응을 하여 하자가 발생하지 않게되고, 단열 및 보온능력을 겸비하여 하절기, 동절기에 동결 융해도가 적으며, 냉,난방비를 절감시키는 이점을 나타내게 된다.

한편, 도 3은 직사광선 아래에서 온도변화를 비교한 비교표로서, 본 발명의 세라믹 파우더가 혼합된 무기질 방수제가 기타 다른 물질들에 비하여 온도 변화가 월등히 낮게 나타남을 알 수 있게되며, 이에따라 본 발명의 방수 공법을 통해 시공되어진 옥상 단열 방수층은 뛰어난 단열 및 방수성능을 나타내게 됨을 알 수있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 옥상 단열 방수공법이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를들면, 취약부위는 신소재 화이버 글라스로 보강하며, 필요에 따라 단계별 공정을 추가(중도3차...)하여 방수재를 도포할 수 있으며 건물자체의 손괴로 인한 크랙발생시 부분적인 보수 공법으로도 적용이 가능하게 된다.

또한, 본 공법의 적용부위가 콘크리트 뿐만 아니라 각종 지붕재 예를들면 기와, 슬래트, 아스팔트슁글, 경량철골 판넬 등에도 적용이 가능하게 된다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위안에 속한다 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명의 단열 방수공법은, 콘크리트 슬래브와 같은 성상의 무기질 방수재를 사용함과 함께 침투 접착력이 뛰어난 수용성 알카리 실리게이트를 하도 프라이머로 도포함으로서 기존 우레탄 등 유기질 방수재에 비해침투성 및 접착성이 높아져 콘크리트 구조체의 표면강도를 최대 60%까지 향상시키게 되며, 이로인해 옥상 슬래브와의 완전 일체화 시공이 이루어짐과 함께 구조체 염분을 코팅하여 백화현상의 발생을 방지하여 도막방수층 하부의 콘크리트 구조체 표면이 열화되어 강도가 약화되고 방수 시공후 경과년수가 지남에 따라 탈피 및 박리되는 현상을 방지하는 효과를 나타내게 된다.

또한, 뛰어난 탄성과 통기성으로 내한, 내열, 내습성이 탁월하게 되어 들뜸현상이 발생하지 않게되며, 슬래브 바닥면이 축축한 상태(함수율 20~30%)에서도 시공이 가능하여 시공중 비가 내려도 하자가 발생하지 않게 됨으로 저렴한 시공비용으로 연중 시공이 가능한 시공상의 이점을 나타내게 된다.

이와함께, 중도 방수층 및 상도 마감층의 재료인 세라믹 파우더가 알루미늄 실리게이트를 주성분으로 하고 있으므로, 자외선차단 및 단열효과를 극대화시켜 옥상 및 파라펫 도막방수층의 수명을 연장시켜주며 냉난방비를 절감시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 바탕정리 및 세척작업이 이루어진 옥상 슬라브 표면(1)에 수용성 알카리 실리게이트를 도포하여 하도 프라이머층(2)을 형성하는 단계;

   상기 프라이머층(2)의 기포, 핀홀상태를 확인한 후 세라믹 파우더(3')와 무기질 탄성 도막 방수제(3")를 혼합한 2액형 무기질 방수제를 수회 도포하여 중도 방수층(3)을 형성하는 단계;

   상기 중도 방수층(3)에서의 기포, 핀홀상태를 확인한 후 세라믹 파우더와 무기질 탄성 도막 방수제, 그리고 무기질색소가 혼합되어진 무기질 도막 코팅제를 도포하여 상도 마감층(5)을 형성하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 옥상 슬라브의 단열 방수공법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 세라믹 파우더(3')는 30~100마이크론 크기의 미세중공체 형태로서 알루미늄 실리게이트를 주성분으로 하는 분말을 사용함을 특징으로 하는 옥상 슬라브의 단열 방수공법
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 중도 방수층(3)은 중도1차(3a)와 중도2차(3b)로 나뉘어 도포되어지되, 중도2차(3b) 도포전에 화이바글라스(4) 보강작업을 실시함을 특징으로 하는 옥상슬라브의 단열 방수공법.