KR20090119008A - 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조 - Google Patents

복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 복합방수시공방법은 콘크리트 바탕면 상에 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제1방수층 도포단계; 상기 제1우레탄 방수층 위에 그물망 유리섬유층을 설치하는 섬유보강단계; 상기 그물망 유리섬유층 위에 제2차 우레탄 방수층 및 아크릴 변성 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제2방수층 도포단계를 포함하여 이루어지고, 상기 복합방수시공방법에 의하여 형성된 복합방수층 구조는 습식 에폭시프라이머층; 경질 에폭시 방수층; 제1차 우레탄 방수층; 그물망 유리섬유층; 제2차 우레탄 방수층; 아크릴 변성 우레탄 방수층의 순으로 적층되어 이루어진다.
본 발명에 의하면, 콘크리트 옥상 구조물의 방수공사에 있어서의 기존 도막 방수공법이나, 시트방수공법에 따른 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 복합 방수공법을 제공할 수 있으며, 구체적으로 접착불량, 에어포켓 발생, 방수층 균열, 노화현상 및 방수층의 성능 유지 등의 문제점을 가장 효과적인 방법으로 해결할 수 있다.
방수층, 도막 방수층, 에어포켓, 방수층균열, 조인트, 에폭시-우레탄 복합방수

Description

복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조{COMPLEX WATER-PROOFING CONSTRUCTION METHOD AND COMPLEX WATER-PROOF LAYER STRUCTURE USING THEREOF}
본 발명은 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 복합도료의 코팅만으로 방수기능을 수행 가능하며, 기존의 방수 코팅방법인 우레탄 방수공법 또는 방수시트 공법에 비하여 경제적이고 간단한 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 등 구조물의 옥상, 바닥, 지하 주차장 등과 같이 수분과 접할 수 있는 부위에는 수분이 내부로 스며드는 것을 방지하기 위하여 구조물의 표면에 비투수성의 방수층을 형성하는 방수공사가 행해지고 있다.
이러한 방수의 형태는 건축물에 있어서 지붕, 실내, 수조류 및 지하방수로 구분될 수 있고, 특히 옥상방수의 경우에는 아스팔트 방수, 시트 방수, 우레탄 방수 및 고무 아스팔트 방스 등이 시공되어 왔다.
이러한 종래의 방수 시공은 콘크리트를 숙성시키는 과정에서 방수액을 첨가 하여 옥상을 짓거나, 또는 방수액을 이용하여 적층 후에 시트 등을 이용하여 마감하는 등의 방법을 이용하였다.
그러나, 이러한 방수 시공에 의하더라도 건축물의 준공 후 유지관리의 부족으로 콘크리트의 부식, 누수 등의 문제가 발생하여 그 대책 마련에 고심하고 있는 실정이다. 누수는 구조물의 성능 저하를 가장 먼저 알려주는 신호임과 동시에, 주거 생활 및 시설물의 사용상 불편함을 주는 주원인이기도 하다.
누수 하자에 따른 보수 비용은 초기 시공비의 2 내지 3배가 투입되지만, 완전한 누수 보수가 어렵고, 시간이 경과하면서 재누수가 발생되어 또다시 보수해야 하는 시행착오가 반복됨으로써 그에 따른 막대한 비용손실이 발생하고 있다.
종래의 방수공법은 크게 노출 방수공법과 비노출 방수공법으로 나뉘어 지는데, 이 중 노출 방수공법으로서 가장 많이 사용되는 것은 탄성과 신율이 우수한 폴리우레탄 방수재를 사용한 도막방수공법과 시트를 이용한 시트방수공법이다. 구체적으로, 노출 방수공법으로 사용되는 공법은 아래와 같다.
첫째, 탄성우레탄 도막방수공법
둘째, 연질 에폭시 도막방수공법
셋째, 무기질 탄성 도막방수공법
넷째, 고무화 아스팔트 도막방수공법
다섯째, 고무화 도막방수공법
여섯째, 복합시트방수공법이 있다.
첫째, 탄성 우레탄 3mm 두께 도막방수공법은 가장 많이 시공하고 있는 공법 으로 탄성이 있고 신율이 우수하여 콘크리트가 크랙이 발생하여도 방수층에 크랙 발생이 없어 방수성이 우수하다. 그렇지만 상기 우레탄 도막 방수공법은 두께가 3mm 이상의 도막을 형성하여야 방수 특성이 양호하나, 3mm 이하 방수층에 물이 고이면 우레탄의 투수성 및 통기성에 의하여 내부로 물이 스며들므로, 반드시 물매작업을 잘하여야 물이 스며드는 문제점을 해결할 수 있다.
둘째, 연질 에폭시 방수공법은 방수성이 양호하여 1회 도장으로도 방수성이 매우 우수하나 자외선에 노화가 심하여 옥외방수는 불가하고 지하층이나 식수 및 용수탱크 방수에 많이 시공하고 있다.
셋째, 무기질 탄성 도막 방수 공법은 연질 아크릴수지를 포틀랜드 시멘트와 혼용하여 3mm정도 도막을 형성하여 방수처리를 하는 것이다. 그러나, 상기 방수공법에 의하면, 물이 고이는 곳에서는 중합이 풀려 아크릴산으로 환원하므로 콘크리트와 중성화 반응이 발생하여 콘크리트 표면이 산화되고, 이로 인해 상기 도막층이 산화층과 접착되어 박리되는 문제점이 발생하였다. 따라서, 옥상방수용으로는 부적합한 공법이다.
넷째, 고무화 아스팔트 도막방수 공법은 아스팔트에 고무를 녹여 수용화 시킨 다음 시멘트를 혼용하여 도막 방수하는 공법이다. 그러나, 상기 고무화 아스팔트 도막은 자외선 노출에 의한 노화 및 균열 발생과, 에어포켓 발생이 용이하여 내부 비노출 방수에는 사용하여도 외부 노출방수용으로는 사용이 불가한 공법이다.
다섯째, 고무화 도막방수 공법은 고무를 용제에 녹여 합성수지와 합성한 재질로 이 공법 역시 자외선에 약하므로 옥상방수보다는 교량이나 비노출 방수에 적 합한 공법이었다.
여섯째, 복합쉬트공법은 고무화 아스팔트 시트나 합성고무 시트를 콘크리트 전 바탕면에 깔고, 이음부위에 우레탄 수지를 바르고 유리섬유를 대고 접합시킨 공법으로, 쉬트는 상온시공이 가능하며, 기후 및 오존 등에 대한 내구성이 우수하고, 전체적으로 일정한 두께의 방수층을 확보할 수 있어 많이 사용되고 있다. 그러나, 복잡한 부위의 방수시공이 어렵고, 시트간 이음 부위에서의 완전 접합성을 꾀할 수 없어 크랙발생으로 누수 사고가 발생하고, 누수가 발생할 경우 부분보수가 어렵고 방수층 전체를 걷어내고 재시공함으로 많은 비용이 발생하고 방수층이 바닥에 붙지않고 들떠 있어 결로현상이 심하여 모체 부식이 염려된다.
특히, 콘크리트에서의 수분증발로 인해 발생하는 에어포켓 현상은 콘크리트 모체의 수분 외에 표면 콘크리트의 핀 홀 또는 몰탈부의 박리 등에 의해 밀봉된 공기층의 팽창에 의해서도 발생하므로, 이를 해결하는 것이 과제가 되고 있다.
또한, 신축 콘크리트는 함수율이 높고, 콘크리트 자체는 알칼리성을 띠기 때문에, 종래에 사용되는 에폭시 프라이머 또는 우레탄 프라이머를 사용할 경우, 접착이 불량하여 박리 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방수성, 접착성 및 내약품성이 우수한 프라이머를 적용하여 방수층의 박리현상을 방지하는 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 중간 도막층으로써 경질 에폭시 수지를 적용하여, 콘크리트 표면에서 증발된 수분에 의하여 발생하는 에어포켓 현상을 방지하는 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 종래의 건물 옥상 도막 방수공법에 사용되었던 우레탄 수지의 단점으로 지적되는 자외선에 의한 변형 특성을 방지하는 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제1실시예는, 콘크리트 바탕면 상에 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제1방수층 도포단계; 상기 제1우레탄 방수층 위에 그물망 유리섬유층을 설치하는 섬유보강단계; 상기 그물망 유리섬유층 위에 제2차 우레탄 방수층 및 아크릴 변성 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제2방수층 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1방수층 도포단계 전에 콘크리트층 바탕면에 이물질을 제거 하여 전처리하는 전처리단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1방수층 도포단계 및 제2방수층 도포단계는 롤러, 붓, 스프레이 코팅방법에 의하여 수행하는 것이 손쉬운 작업을 위하여 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제2실시예는 콘크리트 바탕면에 일정 간격으로 일정 지름의 조인트홀을 설치하는 조인트 설치단계; 상기 조인트홀에 습식 에폭시프라이머를 도포하는 제1프라이머 도포단계; 상기 프라이머 도포된 조인트홀에 우레탄 도료를 충진하는 충진단계; 상기 충진된 조인트홀에 제1그물망 유리섬유를 설치하여 보강하는 제1보강단계; 상기 충진된 조인트홀을 포함한 콘크리트 바탕면 전면에 습식 에폭시프라이머를 도포하는 제2프라이머 도포단계; 상기 도포된 제2프라이머 상에 경질 에폭시 도료를 도포하는 에폭시 도포단계; 상기 도포된 에폭시 도료 상에 우레탄 도료를 도포하는 우레탄 도포단계; 상기 도포된 우레탄 도료 상에 제2그물망 유리섬유를 설치하여 보강하는 제2보강단계; 상기 설치된 유리섬유 위에 상부 도막층으로서 아크릴 변성 우레탄 도료를 도포하는 상부 도막층 형성단계를 포함하는 것이 균열 억제와 균열 분산을 위하여 바람직하다.
여기서, 상기 조인트 설치단계 전에 콘크리트층 바탕면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복합방수시공방법은, 상기 콘크리트 바탕면 상에 균열이 있는 경우, 상기 전처리단계 이후에 상기 균열된 부분의 상부를 제거하여 홈을 형성하는 크랙 홈 형성단계를 더 포함하며, 상기 충진단계는 상기 조인트홀 및 크랙 홈에 우레탄 도료를 충진하는 것이 이미 균열이 진행된 콘크리트 바탕면의 보수를 위하여 바람직하다.
여기서, 상기 우레탄 도포단계는, 상기 에폭시 도포단계 이후에 수행되는 제1우레탄 도포단계와; 상기 제2보강단계 이후에 상기 유리섬유 위에 우레탄 도료를 도포하는 제2우레탄 도포단계를 포함하는 것이 2중으로 이루어진 우레탄-유리섬유 복합 보강작업에 의하여 보다 견고한 방수층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 복합방수시공방법에 의하여 형성된 본 발명에 의한 복합방수층 구조는, 습식 에폭시프라이머층; 경질 에폭시 방수층; 제1차 우레탄 방수층; 그물망 유리섬유층; 제2차 우레탄 방수층; 아크릴 변성 우레탄 방수층의 순으로 적층된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 습식 에폭시프라이머층은 비스페놀 에이형 에폭시 수지 또는 노블락형 에폭시 수지 중 적어도 하나로 이루어진 것이 내약품성 등의 프라이머 특성을 향상시키기 위하여 바람직하다.
본 발명에 의한 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층에 따르면, 콘크리트 옥상 구조물의 방수공사에 있어서의 기존 도막 방수공법이나, 시트방수공법에 따른 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 복합 방수공법을 제공할 수 있으며, 구체적으로 접착불량, 에어포켓 발생, 방수층 균열, 노화현상 및 방수층의 성능 유지 등의 문제점을 가장 효과적인 방법으로 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 방수성이 우수한 에폭시 수지와 신율 및 탄성이 우 수한 폴리우레탄 수지를 복합 시공하여 균열을 분산시킴으로써 균열 발생을 억제하고, 유리섬유를 보강하여 콘크리트 바탕면 전체가 일체화됨으로써 방수층의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래에 방수층이 일체화가 되지 못하여 모체가 크랙이 발생하면 방수층도 크랙이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 유리섬유 망을 보강하여 크랙 발생이 방지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제1실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 복합방수층의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제1실시예는, 전처리단계(S10); 제1방수층 도포단계(S20); 섬유층 보강단계(S30); 제2방수층 도포단계(S40)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 전처리단계(S10)는 콘크리트 바탕면이 이물질 없이 깨끗한 상태인 경우에는 생략할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명의 제1실시예에 의한 복합방수시공방법에 의해 형성된 복합방수층(1)의 구조는 습식 에폭시프라이머층(10); 경질 에폭시 방수층(20); 제1차 우레탄 방수층(30); 그물망 유리섬유층(40); 제2차 우레 탄 방수층(50); 아크릴 변성 우레탄 방수층(60)을 포함하여 이루어진다.
전처리단계(S10)는 콘크리트 구조물 상에 프라이머층(10)을 도포하기 전에 상기 콘크리트 구조물의 바탕면(A)의 이물질을 청소하고 결함부위를 정리하는 작업이다. 구체적으로 콘크리트 구조물 표면의 레스탄트 제거, 곰보 제거, 크랙보수, 습기제거 등의 작업을 예로 들 수 있다.
제1방수층 도포단계(S20)는 상기 전처리단계(S10)를 거친 콘크리트 바탕면(A) 전면 위에 순차적으로 습식 에폭시프라이머층(10), 경질 에폭시 방수층(20), 제1차 우레탄 방수층(30)을 도포하는 단계이다.
상기 제1방수층 도포단계(S20)에서 도포되는 제1방수층으로서의 습식 에폭시프라이머층(10), 경질 에폭시 방수층(20), 제1차 우레탄 방수층(30)은 스프레이, 롤러, 붓 등으로 도포할 수 있다.
다음으로, 상기 제1방수층으로서의 습식 에폭시프라이머층(10), 경질 에폭시 방수층(20), 제1차 우레탄 방수층(30)의 도포 효과를 살펴보기로 한다.
습식 에폭시프라이머층(10)은 콘크리트의 강알칼리성을 이겨내며, 내습성을 갖춘 "습식 에폭시"를 적용하여 강력한 접착력을 발휘하는 프라이머층을 구성하였다. 상기 습식 에폭시프라이머층(10)은 0.1 내지 0.5kg/m2으로 도포하는 것이 바람직하다.
종래에 프라이머층으로 사용되는 우레탄은 그 투수성 및 통기성에 기인하여 내부로 물이 스며들므로, 반드시 물매작업을 잘하여야 물이 스며드는 문제점을 해 결할 수 있었으며, 또한 우레탄을 사용하더라도 건식 우레탄 수지를 사용할 경우에는 콘크리트 구조물 상의 물기에 의하여 박리되는 현상이 발생되었는바, 본 발명에서는 프라이머층(10)으로서 습식 에폭시를 적용하였다.
또한, 프라이머에 요구되는 성질로는 크게 내약품성, 접착성, 내습성을 들 수 있는데, 본 발명에서 사용되는 상기 에폭시프라이머에서의 에폭시 수지의 재질은 바람직하게는 비스페놀 에이형 또는 노블락형 에폭시 수지를 단독 또는 혼합하여 이루어진 것을 사용함으로써, 상기 세가지 특성을 모두 갖추는 한편, 특히 비스페놀 에이형 에폭시 수지 및 노블락형 에폭시 수지를 혼합하여 사용할 경우에는 내약품성을 극대화시킬 수 있다.
젖은 콘크리트 구조물이나 신축 구조물의 경우에는 콘크리트의 함수율이 6%이상이므로, 프라이머층(10)이 접착력을 발휘하기 위해서는 종래에 사용되는 건식 에폭시 수지 또는 우레탄 수지로는 박리현상이 쉽게 발생되는 문제점이 있었다.
습식 에폭시 수지를 적용하여 상기 박리현상의 문제점을 해결하고자 하였으며, 상기 습식 에폭시 수지는 비스페놀 A 계 에폭시 수지를 주제로 사용하고, 여기에 경화제로서 변성 지방족 아민계 경화제를 포함한 조성물에 용매로서 톨루엔, 메틸 에틸 케톤(MEK) 등의 유기용매를 적용하여 침투성 및 부착성을 향상시킨 재료를 사용하였다.
상기 습식 에폭시프라이머층(10)을 적용할 경우, 피착재인 콘크리트 바탕면 (A)상에 함유된 물 분자를 뽑아내고, 그 자리에 에폭시 수지가 부착되는 이온교환을 함으로써, 접착력을 극대화시켰으며, 그로인해 박리현상을 방지하는 효과를 발 휘할 수 있다.
또한, 콘크리트는 강한 알칼리성(pH 12.5)으로서, 콘크리트 바탕면(A) 위에 형성되는 프라이머층은 내약품성을 가져야 하고, 초기에는 강한 접착력을 보유하나, 시간의 경과에 따라 탄산가스, 염소이온을 갖는 염 물질의 침투 등의 악조건으로 수지의 산화나 중성화로 인하여 접착력이 급격히 저하될 수 있으므로 접착력을 장기간 보유하는 성질도 갖추어야 하는데, 상기 습식 에폭시프라이머층(10)을 적용함으로써 상기 내약품성 및 접착력을 보유한 방수층을 이룰 수 있다.
경질 에폭시 방수층(20)은 습식 에폭시 프라이머층(10) 위에 역시 롤러, 붓, 스프레이 도포방법에 의하여 도포되며, 콘크리트에 함유된 물이 유출되면서 표면열에 의하여 기화되어 공기 주머니가 형성되는 에어포켓 현상을 방지하기 위하여 적용되었다.
종래와 같이 연질의 우레탄 수지만을 사용하여 방수층을 구성할 경우, 연질 에폭시 수지의 신율에 의하여 에어포켓이 발생하는 경우가 많으므로, 본 발명에서는 습식 에폭시 프라이머층(10) 상에 경질 에폭시 방수층(20)을 도포하여 에어포켓이 발생하는 문제점을 해소하였다. 상기 경질 에폭시 방수층(20) 역시, 프라이머층과 마찬가지로 0.1 내지 0.5kg/m2으로 도포하는 것이 바람직하다.
제1차 우레탄 방수층(30)은 구조물에 균열이 발생할 경우, 상기 균열이 방수층에 전이되지 아니하도록 신율이 우수한 재료로서 적용되는 것이다. 제1차 우레탄 방수층(30)은 신율이 600 내지 1,500%, 경도가 shore A 30 내지 50인 연질의 우레 탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 신율이 600% 미만인 경우에는 균열 발생이 심하고, 경도가 shore A 30 미만인 경우에는 끈적임이 심하여 작업성이 저하되는 단점이 있다. 상기 제1차 우레탄 방수층(30)은 1.0 내지 1.5kg/m2으로 도포하는 것이 바람직하다.
섬유층 보강단계(S30)는 상기 제1방수층, 구체적으로 제1차 우레탄 방수층(30) 상에 그물망 유리 섬유층(40)을 설치하는 단계이며, 이로써 발생하는 균열을 분산시키도록 유리 섬유층(40)을 보강하는 단계이다.
상술한 연질 우레탄 도포에 의하여 신축성을 도모하였지만, 균열 부위의 수축과 팽창이 연속적으로 이루어지기 때문에, 이러한 피로 현상에 의하여 방수층에도 균열 성장이 진행될 가능성이 크므로, 균열을 분산시켜 전체 방수층에 걸리는 응력을 최소화시키기 위하여 유리섬유를 설치하는 것이다.
상기 유리 섬유층(40)에 사용되는 유리섬유 보강재는 그물망 조직으로 짜여진 유리섬유가 작업성이 우수하며, 너무 촘촘하게 짜여진 유리섬유는 공기 배출이 늦어져 에어포켓 발생의 가능성이 크므로, 0.5 내지 2.5mm 크기의 메쉬 간격으로 짜여진 것이 바람직하고, 인장강도는 위사와 경사가 70-100kg, 25.4mm정도의 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
제2방수층 도포단계(S40)는 유리 섬유층(40) 상에 제2차 우레탄 방수층(50) 및 아크릴 변성 우레탄 방수층(60)을 순차적으로 도포하는 단계이다.
유리섬유층(40)위에 도포하는 제2차 우레탄 방수층(50)은 제1차 우레탄 방수 층(30)과 동일한 재질인 연질 우레탄 수지를 사용하여 도포하며, 유리 섬유층(40) 상하로 제1차 우레탄 방수층(30) 및 제2차 우레탄 방수층(50)이 감싸는 구조로서, 내부 균열 발생 및 성장을 억제하는 구조를 형성할 수 있다. 상기 제2차 우레탄 방수층(50)은 2.3 내지 3.0kg/m2으로 도포하는 것이 바람직하다.
다음으로, 최상부 도막층으로서 아크릴 변성 우레탄 방수층(60)이 형성되는데, 상기 최상부 도막층으로 사용되는 아크릴 변성 우레탄 수지는 자외선 방지도료로서 적용되는 층이다. 앞서 살펴본 바와 같이, 에폭시 방수층은 자외선에 의한 노화 현상이 심하여 옥외의 방수층으로서는 부적절하기 때문에 최상층으로서는 자외선을 차단하는 아크릴계 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
최근에는 수용성 세라믹계 아크릴 도료가 개발되어 사용되나, 이 물질은 수성이라서 내구 성능이 떨어지기 때문에 보강할 필요가 있고 보수공사로 덧바름 공사시 이질감이 있어 접착불량 현상으로 보수작업이 어렵다. 본 발명에서 사용하는 아크릴계 우레탄 도료는 황변 현상 진행이 더디고, 자외선에 대한 내성이 강하므로 방수층의 최상층으로서 도포하는 재료로서 바람직한 재료이다. 상기 아크릴 변성 우레탄 방수층(60)은 0.1 내지 0.5kg/m2으로 도포하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제2실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이며, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 복합방수층의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 복합방수시공방법 은, 전처리단계(S100); 조인트 설치단계(S200); 제1프라이머 도포단계(S310); 충진단계(S400); 제1보강단계(S510); 제2프라이머 도포단계(S320); 에폭시 도포단계(S600); 우레탄 도포단계(S700); 제2보강단계(S520); 상부 도막층 형성단계(S800)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 전처리단계(S100)는 콘크리트 바탕면이 이물질 없이 깨끗한 경우에는 생략할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명의 제2실시예에 의한 복합방수시공방법에 의해 형성된 복합방수층(1000)의 구조는 콘크리트 바탕면(A) 상에 일정 간격으로 형성된 조인트 홀(H); 제1프라이머층(110); 우레탄 충진층(200); 제1그물망 유리섬유층(310); 제2프라이머층(120); 경질 에폭시 방수층(400); 우레탄 방수층(500); 제2그물망 유리섬유층(320); 아크릴 변성 우레탄 방수층(600)을 포함하여 이루어진다.
전처리단계(S100)는 상기 제1실시예에서와 같은 방법으로 수행되며, 조인트 설치단계(S200)는 콘크리트 바탕면(A) 상에 일정간격, 바람직하게는 2 내지 3m 간격으로, 일정지름 및 깊이, 바람직하게는 1 내지 5mm 지름, 20 내지 50mm 깊이의 조인트 홀(H)을 형성하는 단계이다.
제2실시예에서의 상기 조인트 설치단계(S200)는 콘크리트 내부에 발생하는 균열을 조인트 홀(H)이 형성된 지점으로 유도하고, 상기 균열이 발생되는 조인트 홀(H)을 미리 강화시키기 위한 것이다.
여기서, 상기 콘크리트 바탕면(A) 내부에 균열이 있는 경우에는 조인트 설치단계(S200) 이후에 상기 균열 부위의 상부를 U자형 또는 V자형으로 제거하여 크랙 홈(C)을 형성하는 크랙 홈 형성단계(S210)를 더 포함한다. 이는 신축 콘크리트에 형성된 크랙 보수방법 혹은 기존 설치된 콘크리트에 후발적으로 형성된 크랙 보수방법으로서 적용된다.
제1프라이머 도포단계(S310)는 상기 조인트 홀(H) 또는 크랙 홈(C)이 형성된 부위에 습식 에폭시프라이머로서 제1프라이머층(110)을 도포하는 단계이다. 이는 콘크리트 바탕면 중 조인트 홀(H) 또는 크랙홈(C)이 형성된 부위에 접착력을 부가하기 위한 공정이다.
충진단계(S400)는 상기 제1프라이머층(110)이 형성된 조인트 홀(H)에 연질 우레탄 도료를 충진하여 우레탄 충진층(200)을 형성하는 단계이다.
충진단계(S400)는, 습식 에폭시프라이머층(110)이 형성된 두께가 0.3 내지 1mm 정도이므로, 나머지 34mm 정도의 조인트 홀(H) 및 크랙 홈(C)의 깊이를 상기 연질 우레탄 도료(200)로서 충진하여 수행됨으로써, 신축성을 도모하여 방수층 내부의 균열 발생을 억제하는 구성을 확보할 수 있다.
제1보강단계(S510)는 상기 충진단계(S400)를 통해 형성된 우레탄 충진층(200) 상의 조인트홀(H) 또는 크랙홈(C) 부위에 제1그물망 유리섬유(310)를 설치하는 단계이다. 상기 그물망 유리섬유(300)의 폭은 80 내지 150mm 폭이며, 메쉬 간격은 0.5 내지 2.5mm인 것이 바람직하다.
제2프라이머 도포단계(S320)는 상기 우레탄 도료(200)로 충진되고, 그물망 유리섬유(300)로 1차 보강된 조인트 홀(H) 또는 크랙 홈(C)을 포함하는 콘크리트 바탕면(A) 전면에 상기 제1실시예에서와 같이 습식 에폭시프라이머로서 제2프라이 머층(120)을 도포하는 단계이다. 이로써, 콘크리트 바탕면(A) 전면에 접착력을 부가할 수 있다.
에폭시 도포단계(S600)는 상기 도포된 제2프라이머층(120)에 경질 에폭시 도료로서 경질 에폭시 방수층(400)을 도포하는 단계이다. 이 역시 제1실시예의 경질 에폭시층(20) 도포와 동일하게 실시한다.
우레탄 도포단계(S700)는 상기 에폭시 방수층(400) 위에 연질 우레탄 도료로서 우레탄 방수층(500)을 도포하는 단계이다. 우레탄 방수층(500)은 상기 제1실시예의 우레탄 방수층(30)과 마찬가지로 내부 균열의 발생 및 성장을 억제하기 위하여 형성하는 것이다.
제2보강단계(S520)는 우레탄 도포단계(S700)에 의하여 우레탄 방수층(400)이 형성된 콘크리트 바탕면(A) 전면에 제2그물망 유리섬유(320)를 설치하는 단계이다. 상기 제1보강단계(S510)에서는 조인트홀(H) 또는 크랙홈(C)이 형성된 부위에만 제1그물망 유리섬유(310)를 설치하였으나, 상기 제2보강단계(S520)에서는 콘크리트 바탕면(A) 전면에 걸쳐 제2그물망 유리섬유(320)를 설치하여, 전면적에 걸친 균열 분산을 꾀할 수 있고, 복합방수층(1000) 전체를 평탄화할 수 있다.
여기서, 상기 우레탄 도포단계(S700)는, 도 3b와 같이, 에폭시 도포단계(S600) 이후에 수행하여 제1우레탄 방수층(510)을 형성하는 제1우레탄 도포단계(S710)와; 제2보강단계(S800) 이후에 상기 제2그물망 유리섬유(320) 위에 우레탄 도료를 도포하여 제2우레탄 방수층(520)을 형성하는 제2우레탄 도포단계(S720)으로 구분하여, 우레탄 방수층(500)을 이중으로 구성함으로써 보다 견고한 방수층을 구 성할 수도 있다.
상부 도막층 형성단계(S700)는 상기 제1실시예의 아크릴 변성 우레탄 방수층(60)의 도포와 동일하게 수행하여 아크릴 변성 우레탄 방수층(600)을 형성한다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 방수층에 대한 물성을 실험한 실험예 및 비교예를 살펴보기로 한다.
방수층에 대한 평가는 접착성이 양호한지, 균열발생은 없는지, 작업성은 쉬운지, 방수성능이 좋은지, 수명이 긴지, 하자 발생율이 없는지 여부에 대하여 검토한다.
접착성 평가는 콘크리트의 강알칼리성에 견딜 수 있는지 여부와 직결되며, 알칼리성에 약한 침투성 프라이머는 알칼리성에 의하여 박리 현상이 발생되므로, 내알칼리성이 우수한 수지를 적용하는 것이 바람직하다.
균열발생 여부에 대한 사항은 콘크리트가 수축 및 팽창됨으로 인하여 발생하는 균열이 방수층(방수 도막층)에 확산되는지 여부를 검토하며, 아울러 상기 균열을 분산할 수 있는지 여부에 대한 검토 역시 수행한다. 콘크리트에 균열이 발생할 경우에, 신율이 우수한 제품인 경우에는 방수층까지 균열이 확산되지 아니하나, 신율이 적거나 혹은 연질성을 갖추면서도 석유 수지 또는 기타 에스테르계 수지가 다량 혼합된 제품은 균열이 발생될 가능성이 높다. 상기 신율은 600 이상인 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
방수성능은 최소한 5년 이상 유지되어야 우수한 방수재라고 할 수 있으나, 여러 요인에 의하여 방수성능이 3년 정도에서 하자가 발생하는 방수재에 의하여 시공되어 문제되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 우수한 자재도 중요하지만, 우수한 공법이 뒷받침되어야 한다. 수많은 방수재들이 개발되어 있지만, 가장 중요한 것은 상기 방수재의 방수성능이 언제까지 지속될 수 있는지 여부에 대한 것이다.
또한, 자재는 우수하나 사용방법이 까다로워 작업자의 작은 실수로 인하여 하자가 발생한다면 공법을 다시 검토하여야 한다. 용이한 작업성으로 인해 누구나 작업이 가능하다면 우수한 공법이라고 할 것이다. 까다로운 공법은 고도로 숙련된 작업자만이 작업을 수행할 수 있으므로, 일반 작업자가 시공할 경우, 그만큼 하자 발생 가능성이 높아진다.
이하에서는 본 발명에 의한 복합방수시공방법 및 그로 인해 형성된 복합방수층 구조의 실험예를 통하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실험예에서는 각 방수층의 접착성(젖은면 및 마른면), 콘크리트와 중성화 반응, 방수 성능, 방수성능 유지, 자외선 노화성, 내염해성, 내약품성(내알칼리 및 내산성)에 대하여 평가하였으며, 평가 방법은 하기와 같다.
(접착성)
각각 젖은면 및 마른면의 콘크리트 바탕면 상에 방수층을 구성하고, 상기 콘크리트-방수층의 일부 샘플을 채취하여, 건조대 내부에서 5일동안 자외선 조사를 한 후, 접착불량으로 박리 또는 에어포켓 현상이 있는지 여부를 검토하였다.
3일 이상 접착성을 유지한 경우는 우수, 2일 이상 상기 특성을 유지한 경우는 양호, 1일 내지 2일간 상기 특성을 유지한 경우는 보통, 1일 이내에 하자 발생한 경우는 불량으로 하였다.
(콘크리트와 중성화 반응)
상기 접착성 평가에 있어서 사용되는 콘크리트-방수층 샘플을 물이 담긴 욕조 내에 침지시키고, 5일동안 자외선 조사한 후, 박리 현상이 있는지 여부를 검토하였다.
(방수성능)
각각의 방수층 위에 물을 붓고, 1일 동안 압력을 가하였을 때, 누수가 있는지 여부를 검토하였다.
(방수성능 유지 및 자외선 노화성)
상기 접착성 시험과 동일한 실험을 수행하고나서, 5일 후에 방수층에 균열이 발생하는지 여부를 통해 방수성능 유지 평가를 하였으며, 표면 변색 여부를 통해 자외선 노화성 평가를 수행하였다.
(내염해성)
각 방수층을 소금 10% 용액에 23℃에서 168시간 침적시킨 후, 외관 부풀기 여부, 표면 색상 변화를 검토하였다.
(내약품성)
각 방수층을 황산 7%, 염산 7% 용액 상에 침적시켜 내산성을, 가성소다 10% 용액 상에 침적시켜 내알칼리 성을 측정하였으며, 각각 168시간 침적 후 외관 부풀기 여부, 표면 색상 변화를 검토하였다.
실험예 1
프라이머층의 접착성 및 기타 물성을 실험하기 위하여, 각각 0.25kg/m2의 양으로 롤러를 이용하여 프라이머를 도포하였으며, 프라이머 재료는 실험예 1-1 내지 실험예 1-5로서 각각 건식 에폭시(서일정밀화학, sc-602), 습식 에폭시(서일정밀화학, sc-603), 폴리 우레탄(유경화성, p-100), 합성고무(국제고무, 방수재), 수성아크릴수지(합동고분자, 234)로 하여, 각각의 실험예에 의하여 형성된 프라이머의 마른면 접착성, 젖은면 접착성, 콘크리트와 중성화 반응, 작업성, 자외선 노화성, 내염해성, 내알칼리성, 내산성에 대하여 실험하였다. 상기 실험 결과는 <표 1>에 나타내었다.
<표 1>
실험항목 실험예 1-1 실험예 1-2 실험예 1-3 실험예 1-4 실험예 1-5
프라이머 재료 건식 에폭시 습식 에폭시 우레탄 합성고무 접착제 수성 아크릴 수지
마른면 접착성 ◎ ◎ ◎ ○ ◎
젖은면 접착성 Ｘ ◎ Ｘ △ △
콘크리트와 중성화 반응 ◎ ◎ ◎ ○ Ｘ
작업성 ◎ ◎ ◎ ○ Ｘ
자외선 노화성 ◎ ◎ ○ Ｘ ○
내염해성 ◎ ◎ ◎ ○ ○
내알칼리성 ○ ○ △ △ △
내산성 ○ ○ Ｘ △ △
◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, Ｘ: 불량
상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 실험예 1-2의 "습식 에폭시프라이머"를 적용한 경우가 젖은면 접착성에서 월등한 성능을 보였으며, 기타 특성에 대해서도 우수, 혹은 양호한 특성을 보였는바, 가장 이상적인 프라이머층으로 적용된다는 것을 알 수 있었다.
실험예 2
다음으로, 콘크리트 바탕면 내부의 균열이 방수층으로 확대되어 성장하는지 여부 및 상기 균열의 분산 능력을 검토하기 위하여 각각 실험예 2-1 내지 2-6으로서 에폭시수지(서일정밀화학, sc-611), 우레탄 제품(유경화성, 경도 50/shore A), 연질 아크릴 수지(합동고분자, 234), 합성고무(국제고무, 방수재), PE수지시트 에폭시수지 및 우레탄 수지 혼용제품을 3mm 두께의 방수층으로 구성함으로써 마른면 접착성, 젖은면 접착성, 방수성능, 방수성능의 유지, 콘크리트와 중성화 반응 여부, 작업성, 자외선에 대한 노화성 항목에 대하여 살펴보았다. 실험 결과 및 실험 재료에 대한 것은 <표 2>에 정리하였다.
<표 2>
실험 항목 실험예 2-1 실험예 2-2 실험예 2-3 실험예 2-4 실험예 2-5 실험예 2-6
방수층 구성 우레탄 단독 에폭시 단독 연질아크릴수지+포틀랜드 시멘트 합성고무 PE수지시트 에폭시프라이머 +우레탄
마른면 접착성 ◎ ◎ ○ ○ Ｘ ◎
젖은면 접착성 Ｘ ◎ Ｘ △ Ｘ ◎
방수 성능 ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎
방수 성능 유지 ◎ △ Ｘ ○ ◎
콘크리트와 중성화 반응 ◎ ◎ Ｘ ○ Ｘ ◎
작업성 ◎ ◎ △ ○ ○ ○
자외선 노화성 ◎ Ｘ ○ Ｘ ○ ◎
◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, Ｘ: 불량
상기 <표 2>에서 살펴본 바와 같이, 실험예 2-1의 우레탄 단독으로 형성된 방수층은 젖은면 접착성이 크게 뒤떨어지며, 실험예 2-2의 에폭시 단독으로 형성된 방상층은 자외선 노화성이 저하되는 문제점을 각각 가지고 있지만, 에폭시를 프라이머층으로 사용하고, 여기에 연질 우레탄 층을 도포하여 형성된 방수층의 경우 젖은면 접착성, 자외선 노화성이 모두 우수한 특성을 가진다는 것을 알 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 복합방수시공방법에 의하면, 우수한 방수성능 및 방수성능의 유지의 효과를 얻을 수 있으며, 도장에 의한 작업에 의하기 때문에 누구나 손쉽게 작업할 수 있는 장점이 있다. 또한 방수층에 문제가 생기거나, 노화가 발생할 경우에는 방수층 자체를 모두 제거하여 재시공하는 번거로움 없이, 하자가 발생한 부분에 대한 부분 도장에 의하여 보수가 가능하므로, 작업성 역시 탁월하다는 장점을 가진다.
이상, 본 발명의 구성을 중심으로 다양한 실험예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실험예에 한정되는 것은 아니며, 첨부 된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실험예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 할 수 있는 변형 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
도 1은 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제1실시예를 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 복합방수층의 구조를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 의한 복합방수시공방법의 제2실시예를 순차적으로 나타낸 순서도
도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 복합방수층의 구조를 나타낸 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1, 1000: 복합방수층 10, 100: 습식 에폭시프라이머층
20, 400: 경질 에폭시 방수층 30, 510: 제1차 우레탄 방수층
40, 300: 그물망 유리섬유층 50, 520: 제2차 우레탄 방수층
60, 600: 아크릴 변성 우레탄 방수층 A: 콘크리트 바탕면
H: 조인트 홀

Claims (9)

  1. 복합방수공사방법에 있어서,
    콘크리트 바탕면 상에 습식 에폭시프라이머층, 경질 에폭시 방수층, 제1차 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제1방수층 도포단계;
    상기 제1우레탄 방수층 위에 그물망 유리섬유층을 설치하는 섬유보강단계;
    상기 그물망 유리섬유층 위에 제2차 우레탄 방수층 및 아크릴 변성 우레탄 방수층을 순차적으로 도포하는 제2방수층 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1방수층 도포단계 전에 콘크리트층 바탕면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1방수층 도포단계, 제2방수층 도포단계는 롤러, 붓, 스프레이 코팅방법에 의하여 수행하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  4. 복합방수시공방법에 있어서,
    콘크리트 바탕면에 일정 간격으로 일정 지름의 조인트홀을 설치하는 조인트 설치단계;
    상기 조인트홀에 습식 에폭시프라이머를 도포하는 제1프라이머 도포단계;
    상기 프라이머 도포된 조인트홀에 우레탄 도료를 충진하는 충진단계;
    상기 충진된 조인트홀에 제1그물망 유리섬유를 설치하여 보강하는 제1보강단계;
    상기 충진된 조인트홀을 포함한 콘크리트 바탕면 전면에 습식 에폭시프라이머를 도포하는 제2프라이머 도포단계;
    상기 도포된 제2프라이머 상에 경질 에폭시 도료를 도포하는 에폭시 도포단계;
    상기 도포된 에폭시 도료 상에 우레탄 도료를 도포하는 우레탄 도포단계;
    상기 도포된 우레탄 도료 상에 제2그물망 유리섬유를 설치하여 보강하는 제2보강단계;
    상기 설치된 유리섬유 위에 상부 도막층으로서 아크릴 변성 우레탄 도료를 도포하는 상부 도막층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조인트 설치단계 전에 콘크리트층 바탕면에 이물질을 제거하여 전처리하는 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복합방수시공방법은,
    상기 콘크리트 바탕면 상에 균열이 있는 경우, 상기 조인트 설치단계 전에 상기 균열된 부분의 상부를 제거하여 홈을 형성하는 크랙 홈 형성단계를 더 포함하며,
    상기 충진단계는 상기 조인트홀 및 크랙 홈에 우레탄 도료를 충진하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우레탄 도포단계는,
    상기 에폭시 도포단계 이후에 수행되는 제1우레탄 도포단계와;
    상기 제2보강단계 이후에 상기 유리섬유 위에 우레탄 도료를 도포하는 제2우레탄 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시공방법.
  8. 복합방수층 구조에 있어서,
    습식 에폭시프라이머층;
    경질 에폭시 방수층;
    제1차 우레탄 방수층;
    그물망 유리섬유층;
    제2차 우레탄 방수층;
    아크릴 변성 우레탄 방수층의 순으로 적층된 것을 특징으로 하는 복합방수층 구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 습식 에폭시프라이머층은 비스페놀 에이형 에폭시 수지 또는 노블락형 에폭시 수지 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합방수층 구조.
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