KR20090108814A - 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그표면처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트를 타설하고 그 상부에, 양측에 부직포가 융착된 필름을 깔아서 부직포에 형성된 날실이 콘크리트에 심어진 채로 콘크리트와 일체로 고형화 되게 함으로써, 콘크리트 타설 후 양생할 때 보양을 위한 별도의 도구나 작업이 필요없을 뿐만 아니라, 그 상부에 방수층을 형성함으로써 완벽한 방수를 할 수 있는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물은, 콘크리트를 타설하는 단계; 타설된 콘크리트 바닥면 상부에, 양면에 부직포가 융착된 필름을 펼치는 단계; 상기 콘크리트와 필름을 함께 양생시키는 단계를 거쳐 시공하는 것을 특징으로 한다.

부직포, 필름, 융착, 날실, 콘크리트 보양, 방수

Description

콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법{Concrete structure for curing and waterproof and the surface treatment method thereof}

본 발명은 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 콘크리트를 타설하고 그 상부에, 양측에 부직포가 융착된 필름을 깔아서 부직포에 형성된 날실이 콘크리트에 심어진 채로 콘크리트와 일체로 고형화 되게 함으로써, 콘크리트 타설 후 양생할 때 보양을 위한 별도의 도구나 작업이 필요 없을 뿐만 아니라 그 상부에 방수층을 형성함으로써 완벽한 방수를 할 수 있는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물 공사를 할 때는 층간마다 벽체철근 배근, 벽체형틀 설치, 슬라브형틀 설치, 슬라브 철근 배근, 콘크리트 타설을 반복적으로 수행하면서 건축을 하게 되는데, 콘크리트를 타설한 후에는 고온 및 저온과 급격한 온 도변화 등에 의해 타설된 콘크리트가 유해한 영향을 받지 않도록 하기 위하여 비닐, 가마니, 마대, 매트 등을 사용하여 습윤양생시킨다.

콘크리트의 양생(수화반응)을 위하여 가장 좋은 방법은 수화반응에 필요한 물을 콘크리트가 수화반응을 마칠 때까지 유지시켜주는 것이기 때문에, 현장에서 일반적으로 사용되는 방법은 콘크리트 타설 후 수화반응을 하는 동안 지속적으로 수분을 공급하는 방법과 비닐 보양 등으로 수분 증발을 억제시켜 수분을 유지시키는 것이다. 만일 보양을 하지 않으면 콘크리트에 국부적인 자기건조 및 자기수축이 발생하고 강도 또한 현저하게 저하되게 되며, 일단 콘크리트에 균열이 발생하면 그 틈새로 수분이 침투하면서 철근의 부식 및 철근의 부피팽창이 일어나 콘크리트에 생긴 균열이 계속 진행되고 철근의 중성화 등으로 인하여 콘크리트 구조물이 구조적으로 취약해진다.

또한, 콘크리트 구조물을 축조한 후에 방수처리하기 위한 다양한 시공법들이 도입되어 시행되고 있으나, 현실적으로 모든 방수공법마다 하자가 발생되고 있다. 하자 발생의 원인은 여러 가지가 있겠으나, 가장 많이 발생하는 몇 가지 예를 들면, 콘크리트 수분함유율이 10% 이상의 상태에서 방수제를 도포하였을 경우에는 콘크리트 위에 도포만 되었을 뿐, 콘크리트 중에 남아 있는 수분이 기화 또는 동결 팽창을 반복하여 방수층의 갈라짐이나 부풀음을 발생시켜 하자의 원인이 된다.

또, 콘크리트 상부에 아스팔트 시트를 펼치고 각 시트 사이에 겹쳐지는 이음부에 토오치 램프 등의 열로 용융시켜서 상호 용착되게 하는 방법으로 방수처리를 하고 있으나, 시트 사이의 연결부분인 이음부를 토오치 램프 등의 열로 용융시켜서 용착하는 것이기 때문에 이음부가 균일하게 부착되지 못하는 경우가 발생된다. 즉, 시트 사이에 부착되는 이음부가 부분적으로 토오치 램프의 과열로 인하여 구멍이 뚫어지거나 또는 미열로 인하여 용융되지 않은 채 공사를 마치게 되어 누수 발생의 원인이 되므로 토오치 공법에 의한 시트 접착방법으로 방수시트를 콘크리트 위에 100% 완전 접착시키는 것은 현실적으로 불가능하다, 이로 인하여 콘크리트 면과 방수시트 사이에 존재하는 공기 및 습기가 햇빛을 받게 되면, 그 사이에 있는 공기 및 습기가 팽창하여 기포가 생기고 방수층(시트)과 콘크리트 구조물이 분리되는 현상이 나타나므로 하자가 발생하는 것은 마찬가지다.

최근에는 바탕 콘크리트와 방수층이 들뜨는 결함을 개선하기 위하여 고무화 아스팔트 시트 상부에 가황 고무시트 또는 PP, PE, PVC, EVA 등의 고분자 합성수지 시트를 부착하여 제조한 복합형 방수시트를 사용하고 있지만, 이러한 복합형 방수시트는 하부의 점착성이 있는 아스팔트 시트에 의하여 바탕 콘크리트와의 접착은 어느 정도 해결하였지만, 상부의 EPT 가황 고무시트와 EPT 가황 고무시트의 연결접합을 접착제로 연결하여 접착을 하고, 또는 합성 고분자 수지시트와 합성 고분자 수지시트의 연결 작업은 전술한 바와 같이 열융착 방식으로 연결하여 접합을 하므로, 작업이 번거로우면서도 접합부분이 일체로 접착이 안 되므로, 여전히 하자 요 인이 되고 있다.

콘크리트 바닥면을 방수처리하기 위해 방수층을 형성하는 상기와 같은 기존의 모든 공법은, 콘크리트를 제외한 방수층이 콘크리트 구조물이 아닌 콘크리트 구조물 상부에 접착시키는 방수시트의 일부로서, 지금까지 알려진 어떠한 방법으로 시공하더라도 방수공사 후에 하자가 발생했던 점을 감안하여, 본 발명에서는 삼투압의 원리를 이용하여 코팅필름을 방수시트의 일부가 아닌 콘크리트 구조물의 일부로 시공하여 콘크리트 바닥면에 발생하는 방수 문제를 완벽하게 해결하고자 한다.

삼투압이란, 반투막을 사이에 두고 양쪽에 농도가 서로 다른 두 용액을 두었을 때, 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 용매가 이동하는 현상을 말하는데, 이 현상은 양쪽 용액의 농도가 같아질 때까지 계속되게 된다. 결과적으로 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 물(수분)이 이동하여 농도가 높은 쪽의 물(수분)의 양은 점점 많아지고 농도가 낮은 쪽의 물(수분)의 양은 줄어드는 현상을 말한다.

콘크리트를 아무리 평평하게 타설하더라도 미세하게 굴곡이 생기게 되므로, 콘크리트 상부에 직접 방수층을 형성하면 오목부(凹部)에는 방수층이 두껍게 형성되지만, 볼록부(凸部)에서는 방수층이 얇게 형성되어, 결국에는 방수층의 두께가 얇은 부분이 갈라지거나 부풀어 오르게 된다. 삼투압의 원리를 적용하여 설명하면, 콘크리트 상부에 방수층을 형성하면 방수층이 반투막 역할을 하게 되므로, 시간이 지남에 따라 콘크리트층 내부에 있는 물(수분)이 증발하면서 방수층(반투막)의 두께가 얇은 쪽에 에어포켓(air pocket)이 생기면서 결국에는 두께가 얇은 부분이 갈라지거나 부풀어 오르게 될 수밖에 없게 되어 방수에 문제가 생기게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 콘크리트를 타설하고 그 상부에, 양측에 부직포가 융착된 필름을 깔아서 부직포에 형성된 날실이 콘크리트에 심어진(anchoring) 채로 고형화 되게 하여 필름이 콘크리트 구조물의 일부가 되어 콘크리트 구조물과 일체화됨으로써, 콘크리트 타설 후 양생할 때 보양을 위한 별도의 도구나 작업이 필요없어서 콘크리트 보양이 간편한 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필름을 콘크리트 구조물과 일체화시켜 고형화함으로써, 콘크리트 타설시 콘크리트에 함유된 수분의 증발을 막아 콘크리트의 수화반응이 잘 일어나므로 콘크리트의 강도가 강할 뿐만 아니라, 콘크리트가 양생되고 난 후에 필름의 상부에 방수층을 형성할 때, 필름의 상부에 융착된 부직포의 표면에서 돌출된 날실에 방수제(또는 고름몰탈)가 잘 스며들어 방수층이 부직포 상부(콘크리트 구조물)에 견고하게 접착되므로 방수층의 수명이 길고 강도도 강해지게 되는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물 및 그 표면처리방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물은, 콘크리트를 타설하는 단계; 타설된 콘크리트 바닥면 상부에, 양면(표면과 이면)에 부직포가 융착된 필름을 펼치는 단계; 상기 콘크리트와 필름을 함께 양생시키는 단계를 거쳐 시공되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 필름의 재질은 PP, PE, PVC, EVA, 폴리우레탄, 고무아스팔트계, 합성고무계 중 어느 하나이며, 필름의 양면에 융착된 부직포는, 콘크리트 바닥면 측에 융착된 부직포의 날실의 길이가 그 반대쪽(나중에 방수층이 형성되는 쪽)에 융착된 부직포의 날실의 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 필름의 상부에 방수제를 직접 도포하거나, 필름의 상부에 고름몰탈층을 형성한 다음 그 상부에 방수제를 도포하거나 방수시트를 깔아서 방수층을 더 형성하며, 방수제 또는 방수시트의 재질은, 에폭시계, 폴리우레탄계, 고무 아스팔트계, 무기질 탄성계, FRP계, 아크릴고무계 중 어느 하나이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물은, 콘크리트를 타설하고 그 상부에, 양면(표면과 이면)에 부직포가 융착된 필름을 깔아서 부직포에 형성된 날실이 콘크리트에 심어진(anchoring) 채로 고형화되므로 필름이 콘크리트 구조물의 일부가 되어 콘크리트 구조물과 일체화되기 때문에, 콘 크리트 타설 후 양생할 때 보양을 위한 별도의 도구나 작업이 필요없어서 콘크리트 보양이 간편하고, 필름을 콘크리트 구조물과 일체화시켜 고형화시키기 때문에, 콘크리트 타설시 콘크리트에 함유된 수분의 증발을 막아 콘크리트의 수화반응이 잘 일어나므로 콘크리트의 강도가 매우 강하다.

또한, 콘크리트가 양생되고 난 후에 필름의 상부에 방수층을 형성할 때 필름의 상부에 융착된 부직포의 표면에서 돌출되어 있는 날실에 방수제가 잘 스며들어 방수층이 콘크리트 구조물(즉, 콘크리트 구조물의 상부측)에 견고하게 접착(anchoring)되므로 방수층의 수명이 길고 강도도 강해지게 될 뿐만 아니라, 방수층이 접착제에 의해 콘크리트 바닥면에 접착되어 있는 것이 아니고 콘크리트와 필름 및 방수층이 일체화되어 있기 때문에 시간이 지나더라도 방수층이 갈라지거나 부풀음 현상이 발생하지 않아 콘크리트 구조물이 완전하게 방수된다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물에 대하여 먼저 설명하면, 타설된 콘크리트(10) 표면에 콘크리트(10) 표면이 마르기 전에 양면(즉, 표면과 이면)에 부직포(21, 23)가 융착된 필름(20)을 깔아서 콘크리트와 필름을 함께 양생시켜, 콘크리트와 필름이 일체화되도록 시공된 콘크리트 구조물이다. 다시 말하면 본 발명의 콘크리트 구조물은, 콘크리트 양생시 필름(20)의 하부에 융착된 부직포(21)의 표면에서 돌출 형성된 날실(25)이 콘크리트 에 심어져서(anchoring) 필름과 콘크리트가 일체로 되어 고형화된 것이다.

이와 같은 콘크리트 구조물은, 콘크리트를 타설하는 단계; 타설된 콘크리트 바닥면 상부에, 양면(즉, 표면과 이면)에 부직포의 날실이 융착된 필름을 펼치는 단계; 상기 콘크리트와 필름을 함께 양생하는 단계를 거쳐서 시공된 것이다.

일반적으로 콘크리트 타설 후, 수화작용이 급속하게 진행되는 초기단계에 필요한 온도와 습도를 유지시키고, 타설된 콘크리트에 하중이나 충격 등의 해로운 영향을 주지 않도록 하기 위하여 콘크리트 타설 후 소요강도가 발현될 때까지 타설된 콘크리트에 수분을 공급해주거나 콘크리트 상부에 비닐을 덮고 그 위에 양생 매트, 마대 등을 덮어서 습윤양생 한 후에 비닐과 양생 매트, 마대 등을 걷어내는 방법으로 양생을 하고 있다. 만일 상기와 같이 보양을 해주지 않으면 콘크리트에 국부적인 자기건조 및 자기수축이 발생하고 강도도 현저히 저하되게 된다.

본 발명에서는 타설된 콘크리트의 보양을 위하여 비닐과 양생 매트, 마대 등을 덮지 않고, 타설된 콘크리트 바닥면 상부에 부직포가 융착된 필름을 깔고 콘크리트와 필름을 일체로 고형화시키기 때문에, 콘크리트 타설시 콘크리트에 함유된 수분의 증발을 필름이 막아줘서 콘크리트의 수화반응이 잘 일어나므로 콘크리트의 강도가 매우 강해지고, 보양을 위한 별도의 도구나 작업이 필요없기 때문에 콘크리트의 보양작업이 매우 간편하다.

필름(20)의 재질은 PP(Poly Propylene), PE(Poly Ethylene), PVC(Poly Vinyle Chloride), EVA(Ethylene Vinyle Acetate), 폴리우레탄, 고무아스팔트계, 합성고무계 중 어느 하나로 하는 것이 바람직한데, 물(수분)의 침투를 방지하는 기능을 할 수 있는 재질이라면 상기 재질에 한정되는 것은 아니다.

필름(20)의 양 표면에는 부직포(21, 23)가 융착되는데, 부직포(21, 23)는 부직포에서 외부로 돌출된 날실이 필름(20)에 융착되어 견고하고, 융착된 부직포(21, 23)의 외부로는 날실(25, 27)이 돌출되는데, 부직포(21, 23)의 양면으로 돌출된 날실(25, 27)의 길이가 같아도 상관없지만, 콘크리트와 필름의 접착력을 향상시키기 위해서는 콘크리트 바닥면(10) 측에 융착된 부직포(21)의 날실(25)의 길이가 그 반대쪽(나중에 방수층이 형성되는 쪽)에 융착된 부직포(23)의 날실(27)의 길이보다 길게 하는 것이 더 바람직하다. 또한 부직포(21, 23)에 형성된 날실(25, 27)의 형상은 도 1에 도시된 것과 같이 단섬유로 해도 되지만, 도 2에 도시된 것과 같이 다양한 형태로 형성할 수 있다.

일반적으로 콘크리트 구조물에 방수시공을 할 때에는 반드시 바탕면의 수분함량을 체크하고, 방수층을 콘크리트 구조물에 접착제로 접착시키기 위해서는 콘크리트 양생 후 비닐과 양생 매트를 걷어내고 나면 콘크리트 구조물의 상부 표면에 분말이 생기게 되므로 이를 제거하는 바닥면 정리를 해야 하는데, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 표면에 방수시공을 할 때에는 이러한 준비작업이 전혀 필요하지 않다.

구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물은 그 상부에 필름이 콘크리트와 함께 고형화되어 있어서 콘크리트에 함유되었던 수분이 증발되지 않았기 때문에 콘크리트의 수분함량을 체크하거나 바닥면을 정리할 필요가 없고, 또한 콘크리트 구조물이 시공되고 난 다음에, 콘크리트 구조물의 상부에 일체화 되어 있는 필름(20)의 상부에도 부직포(23)의 날실(27)이 돌출되어 있어서, 필름(20)의 상부에 방수층(30)을 형성할 때, 필름의 상부에 융착된 부직포(23)의 날실(27)에 방수제가 잘 스며들어 방수층(30)이 콘크리트 구조물의 상부(즉, 부직포 상부)에 견고하게 접착(anchoring)되므로 방수층의 수명이 길고 강도도 강해지게 된다. 또한, 방수층(30)이 접착제에 의해 콘크리트 바닥면에 접착되어 있는 것이 아니고 방수제가 필름의 상부에 융착된 부직포(23)의 날실(27)에 스며들어 콘크리트와 필름 및 방수층이 일체화되어 있기 때문에 시간이 지나더라도 방수층이 갈라지거나 부풀음 현상이 발생하지 않는다.

또 콘크리트 구조물의 상부에 직접 방수층을 형성하지 않고, 콘크리트 구조물과 일체화되어 있는 필름의 상부에 고름몰탈층(현장에서는 '바닥미장'이라고도 함)을 형성하고, 상기 고름몰탈층의 상부에 방수제를 도포하거나 방수시트를 깔아서 방수층을 형성할 수도 있다. 이때에도 고름몰탈층이 콘크리트 구조물의 상부 (즉, 부직포 상부)에 견고하게 접착(anchoring)되므로 매우 강도가 강하다.

방수층(30)을 형성하는 방수제 또는 방수시트의 재질은 에폭시계, 폴리우레탄계, 고무 아스팔트계, 무기질 탄성계, FRP계, 아크릴고무계 중 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 단면을 도시한 것이다.

도 2는 필름에 융착된 부직포에 형성되는 날실의 일실시예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 상부에 방수층을 형성한 단면을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 순서도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 설명 **

10 : 콘크리트 20 : 필름

21, 23 : 부직포 25, 27 : 날실

30 : 방수층

Claims (9)

1. 콘크리트를 타설하는 단계;

   타설된 콘크리트 바닥면 상부에, 양면(표면과 이면)에 부직포가 융착된 필름을 펼치는 단계;

   상기 콘크리트와 필름을 함께 양생시키는 단계;

   를 거쳐 시공하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물의 표면처리방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 필름의 재질은 PP, PE, PVC, EVA, 폴리우레탄, 고무아스팔트계, 합성고무계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물의 표면처리방법
3. 제1항에 있어서,

   상기 필름의 양면에 융착된 부직포는, 콘크리트 바닥면 측에 융착된 부직포의 날실의 길이가 그 반대쪽(나중에 방수층이 형성되는 쪽)에 융착된 부직포의 날실의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구 조물의 표면처리방법
4. 콘크리트;

   상기 콘크리트의 상부에 위치하며, 양면에 부직포가 융착된 필름;

   으로 구성되며, 상기 콘크리트 양생시 상기 필름에 융착된 부직포의 표면에 돌출 형성된 날실이 상기 콘크리트와 일체화되어 고형화된 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.
5. 제4항에 있어서,

   상기 필름의 상부에 직접 방수제를 도포하여 방수층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.
6. 제4항에 있어서,

   상기 필름의 상부에 고름몰탈층을 형성하고, 상기 고름몰탈층의 상부에 방수제를 도포하여 방수층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.
7. 제4항에 있어서,

   상기 필름의 상부에 고름몰탈층을 형성하고, 상기 고름몰탈층의 상부에 방수시트를 깔아서 방수층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 방수제의 재질은, 에폭시계, 폴리우레탄계, 고무 아스팔트계, 무기질 탄성계, FRP계, 아크릴고무계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.
9. 제7항에 있어서,

   상기 방수시트의 재질은, 에폭시계, 폴리우레탄계, 고무 아스팔트계, 무기질 탄성계, FRP계, 아크릴고무계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘크리트 보양 및 방수를 위한 콘크리트 구조물.

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