KR20180003229A

KR20180003229A - 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법

Info

Publication number: KR20180003229A
Application number: KR1020160082794A
Authority: KR
Inventors: 송병창
Original assignee: 주식회사 더아키벤; 송병창
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-09

Abstract

본 발명은 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법울 개시한다.
본 발명은, 외기에 노출되는 구조물 상부면을 평탄하게 조정하는 방수바탕 조성단계(S100); 상기 조정된 방수바탕 상부면에 접착제를 이용하여 펠트 부직포를 일정위치에 부분적으로 안착시키는 통기 및 동해방지층 조성단계(S200); 상기 동해방지층 상부 전체면에는 압착 부직포를 접착제로 안착하는 도막방수 기반층 고정단계(S300); 상기 도막방수 기반층이 맞닿는 가장자리이음 상부 양면을 균등하게 하되, 어느 일측면에는 접착제층을 구비한 압착 부직포로 형성된 테이프를 부착하는 연속된 도막방수 기반층 형성단계(S400); 상기 연속된 도막방수 기반층에는 소정면적당 1개소씩, 상부 압착 부직포에 요홈을 형성하고 상기 요홈에 통기장치를 구비하는 통기장치 설치단계(S500); 상기 연속된 도막방수 기반층과 연결된 벽체를 포함한 상부 전면에 도막 방수제를 도포하는 도막 방수층 형성단계(S600); 상기 도막 방수층 상부에는 표면보호재(Top-Coat재)를 도포하는 표면보호재 도포단계(S700);를 포함하도록 되어 있다.
본 발명은, 구조물의 상하전단 또는 수평신축거동과 같은 역학적인 거동에 대응하고, 춘추절기나 하절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 기화팽창압력에 의한 방수층의 부풀어 오름 결함을 해소할 수 있는 통기가 가능함은 물론, 동절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 결빙에 따른 체적팽창압력에 의한 바탕콘크리트의 스케일링 현상에 의한 동해(凍害)결함방지도 가능하고 내구성이 뛰어난 통기노출방수공법을 제공한다.
이에 더하여, 펠트 부직포와 압착 부직포 사이 이음상부를 압착 부직포 접착테이프를 이용하여 간단하게 연속된 방수기반층을 형성하고, 그 위에 도막 방수재를 도포하여 3중 복합방수층으로 할 수 있기에 우수한 수밀성과 방수 내구성, 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법{Ventilated Exposure Waterproof Construction Method is Possible Prevent Damaged by Frost of Base Concrete}

본 발명은 방수층의 손상을 예방할 수 있는 통기노출방수공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외기에 노출되는 구조물 상부에 방수층을 연속적으로 적층함으로써 하절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 기화팽창압력에 의한 방수층의 부풀어 오름 결함방지는 물론 특히, 동절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 결빙에 따른 체적팽창압력에 의한 바탕콘크리트의 동해(凍害)결함방지 효과가 있는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법에 관한 것이다.

일반적으로 외기에 노출되는 구조물의 옥상 등의 장소에는 빗물 등이 구조물내로 유입되는 것을 방지하기 위해 판상이나 시트형상의 방수재나 도막 방수재 또는 상기 판상이나 시트형상의 방수재와 도막 방수재를 겹쳐 사용하는 복합방수층을 설치하며, 이때 크게는 다음과 같은 외기에 노출되는 구조물의 옥상 등의 장소에서 발생하는 현상을 제어할 수 있는 조치를 해두지 않으면 방수층이 조기에 손상되어 제 기능을 발휘하지 못하게 된다.

첫 번째로는 일반적으로 구조물 옥상 등에는 콘크리트 타설 후 콘크리트가 건조 또는 경화하는 과정에서 수축균열이 발생하거나 또는 구조물이 클 경우, 콘크리트를 분리 타설함에 따른 콘크리트 이음타설 조인트(Cold Joint)가 생기거나, 또는 분리된 콘크리트 구조물을 이어서 설치할 경우, 구조물의 온도팽창에 의한 부딪힘을 해소하기 위해 신축줄눈(Expansion. Joint)을 설치하게 되며, 이와 같은 균열이나 조인트 부위에서는 구조물을 건축하고 난 다음의 과도한 하중이나 온도변화 등에 의해 상·하방향의 전단거동 또는 수평방향의 신축거동을 하여 상부 방수층을 파단 또는 파손시키는 사례가 빈번히 발생하므로 이러한 구조물의 거동에 대하여 장기적으로 추종하거나 대응할 수 있는 조치 즉, 간편하게는 바탕콘크리트와 절연되는 방수층으로 할 필요가 있다.

두 번째로는 일반적으로 구조물 콘크리트를 타설할 경우에는 다량의 물을 첨가사용하며, 이때 사용한 물의 약 24% 정도는 결합수나 공극수의 형태로 콘크리트 내부에 남아있으며, 또한 방수층을 설치하기 전까지는 빗물에 노출되어 젖은 상태가 되며, 이 때 콘크리트에 스며든 빗물 등은 오랜 기간이 경과하더라도 전부 증발되지 않고 콘크리트 내부나 표면에 남게 된다.

따라서 이와 같은 물은, 춘추절기나 하절기, 외기 온도가 올라가면 서서히 고온 측인 콘크리트 표면으로 이동하여 기화, 증발하려고 하며, 이때에 발생하는 압력(수증기압, 콘크리트 표면온도 약 60℃일 때 약 20.0kPa정도)은 상부에 설치되어 있는 방수층을 밀어서 부풀어 오르게 하여 단기간에 방수층을 파손시킬 수 있으므로, 이러한 기화수증기 압력을 해소, 즉, 압력을 분산시켜 배출시킬 수 있는, 간편하게는 통기성이 있는 방수층으로 할 필요가 있다.

세 번째로는 상기 두 번째의 조치는 주로 온도가 상승하는 춘추절기나 하절기에 발생하는 현상에 대응하는 것으로, 온도가 영하로 떨어지는 겨울철에는 바탕 콘크리트표면 또는 바탕 콘크리트표면과 상부 방수층 틈새사이의 물은 동결하게 되며 이때 발생하는 체적의 약 9%이상의 팽창압력에 의해 도 1과 같이 바탕콘크리트가 부식되어 잘게 부서지는 통상적으로 스케일링이라고 부르는 동해(凍害)결함을 유발하여 또한 이로 인해 상부의 방수층을 손상시키는 결함으로 이어지므로, 이와 같은 동해(凍害)결함을 예방할 수 있는 방수층으로 할 필요가 있다.

상기와 같이 조인트 상부부위만을 방수층과 절연시키는 공법상의 문제점을 해소하기 위한 종래의 방법으로는, 바탕콘크리트 표면을 상기 P.C.M 등으로 평탄하게 조정한 다음, 상기 첫 번째와 두 번째 조건을 해소하기 위해 시트방수재나 도막방수재를 접착제를 사용하여 바탕콘크리트에 접착시키거나(통상적으로는 전면접착방수공법), 또는 합성고분자계열이나 금속계열, 아스팔트 계열의 판상이나 시트상의 재료를 접착제나 앵커고정철물 등을 사용하여 바탕콘크리트에 부분적으로 접착, 또는 고정시켜 방수기반층으로 하여 안착시킨 다음, 그 위를 도막계열의 방수재를 도포하는, 통상적으로는 부분접착 통기노출 방수공법이라고 부르는 방법을 적용하고 있으며, 이 방법은 상기 첫 번째와 두 번째 조건은 충족시킬 수 있으나 도 1의 (b)나 (c)과 같이 동절기에 바탕콘크리트 표면과 P.C.M층과의 경계면 사이 또는 P.C.M층과 판상이나 시트상의 방수기반층 사이에서 응결된 물이 결빙하여 이로 인하여 스케일링이 발생하는 등 결국 상부의 방수층이 손상되는 동해문제는 결코 해소할 수 없는 문제점을 내재하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외기에 노출되는 구조물 상부에 방수층을 연속적으로 적층함으로써 하절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 기화팽창압력에 의한 방수층의 부풀어 오름 결함방지는 물론 특히, 동절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 결빙에 따른 체적팽창압력에 의한 바탕콘크리트의 동해(凍害)결함방지 효과가 있는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법은, 외기에 노출되는 구조물 상부면을 평탄하게 조정하는 방수바탕 조성단계(S100)와 상기 조정된 방수바탕 상부면에 접착제를 이용하여 펠트 부직포를 일정위치에 부분적으로 안착시키는 통기 및 동해방지층 조성단계(S200)를 마련한다.

또한, 본 발명은 상기 동해방지층 상부 전체면에는 압착 부직포를 접착제로 안착하는 도막방수 기반층 고정단계(S300)과 상기 도막방수 기반층이 맞닿는 가장자리이음 상부 양면을 균등하게 하되, 어느 일측면에는 접착제층을 구비한 압착 부직포로 형성된 테이프를 부착하는 연속된 도막방수 기반층 형성단계(S400); 상기 연속된 도막방수 기반층에는 소정면적당 1개소씩, 상부 압착 부직포에 요홈을 형성하고 상기 요홈에 통기장치를 구비하는 통기장치 설치단계(S500); 상기 연속된 도막방수 기반층과 연결된 벽체를 포함한 상부 전면에 도막 방수제를 도포하는 도막방수층 형성단계(S600); 상기 도막방수층 상부에는 표면보호재(Top-Coat재)를 도포하는 표면보호재 도포단계(S700);로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

상술한 본 발명에 따른 특징으로 인해 기대되는 효과로는, 펠트 부직포와 압착 부직포에 의해 도막방수 기반층을 형성하며, 도막 방수재에 의해 복합방수층을 형성하는 전체적으로 3층 구조로 이루어진 일체형 방수층을 형성하여 방수 내구성과 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한, 직조밀도(Weave Density, 질량(g/㎡)/두께(mm)) 70 내지 110의 통기성이 뛰어난 펠트 부직포를 부분적으로 바탕콘크리트에 접착되도록 되어 있어, 외부 하중이나 온도변화에 의해 콘크리트 슬래브에 발생한 균열이나 이음 조인트 또는 신축줄눈이 거동하더라도 상부 방수층에 응력이 전달되지 않도록 하고, 또한 바탕콘크리트와 복합 방수층 사이에서 발생되는 수증기압을 펠트 부직포의 하부나 내부사이의 공간(통기구)을 통해 외부로 배출시킬 수 있으며, 이를 통해 3중 복합 방수층의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 직조밀도 70 내지 110의 통기성이 뛰어난 펠트 부직포를 부분적으로 바탕콘크리트에 접착되도록 되어 있어, 바탕콘크리트와 복합 방수층 사이에서 춘추절기나 하절기에 발생되는 수증기를 펠트 부직포의 내부사이의 공간에 포집할 수 있어, 겨울철 외기온도가 결빙온도 이하로 내려가더라도 동결되지 않아 바탕콘크리트의 동해를 예방할 수 있으며, 이를 통해 3중 복합 방수층의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 본 발명은 펠트 부직포 상부에 직조밀도 250 내지 400인 압착 부직포를 붙여서 일체화된 도막방수 기반층을 형성하도록 되어 있고, 상부에 견고한 도막 방수층을 형성할 수 있어 외부 압력 및 충격에 대한 저항성이 큰 3중 복합방수층으로 할 수 있다.

또한, 펠트 부직포와 압착 부직포 사이 이음상부를 발수성 압착 부직포 접착테이프를 이용하여 간단하게 연속된 방수기반층을 형성하고, 그 위에 도막 방수재를 도포하여 3중 복합방수층으로 할 수 있어, 우수한 수밀성과 방수 내구성, 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 펠트 부직포와 압착 부직포 및 도막 방수재 등 대량생산이 용이하고, 물품의 다량확보로 인해 시공을 용이하게 할 수 있고, 개, 보수시 부분적인 교체도 용이하게 할 수 있다.

또한, 펠트 부직포와 압착 부직포가 일체화된 방수 기반층을 바탕콘크리트 위에 설치하도록 되어 있어, 일반적으로 방수공사 전에 반드시 필요한 사전작업, 예를 들어 표면 함수율 약 12%까지 콘크리트 구조체가 건조되는 것을 기다릴 필요가 없이 즉시 방수 기반층을 깐 다음, 방수공사를 실시할 수 있어 공사기간 단축에 기여할 수 있고, 또한, 바탕청소나 바탕정리 작업을 생략할 수 있어 역시 공사기간 단축과 공사비용 절감에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명은 펠트 부직포와 압착 부직포가 일체화된 방수 기반층을 바탕콘크리트 위에 부분 접착되도록 되어 있어, 콘크리트 구조물 전체 하중에 대한 저항성이 향상되고, 또한 콘크리트 구조물 전체를 통하여 랜덤하게 발생하는 다양한 종류, 또는 다양한 크기의 역학적 거동 즉, 콘크리트 구조물의 쳐짐에 따른 휨 변형과 휨 응력, 균열이나 익스펜션 조인트(Expansion Joint) 또는 신축줄눈이나 맞댄 피씨(PC)판 틈새의 신축 변형과 신축응력이나 전단 응력과 전단 변형 또는 장기간에 걸쳐 반복되는 상기 변형과 응력 거동 및 보행 하중 등이 발생하더라도 역학적으로 자유롭게 대응하여 방수층이 오랫동안 유지될 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 펠트 부직포와 압착 부직포의 직조밀도나 두께 또는 도막 방수재의 경화속도나 물성, 두께의 한정 등을 통해 경제적 범위 내에서 최적의 방수층 성능을 구비하도록 되어 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1은 종래의 시공방법을 나타내는 사진도.
도 2는 본 발명에 따른 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 찬 공기 역류방지원리를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 구성을 나타내는 실시도.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 구성을 나타내는 실시도.
도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 구성을 나타내는 실시도.
도 7은 본 발명에 따른 시공블록도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

본 발명에 따른 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수방법은 외기에 노출되는 구조물 상부면을 평탄하게 조정하는 방수바탕 조성단계(S100); 상기 조정된 방수바탕 상부면에 접착제(60)를 이용하여 펠트 부직포(10)를 일정위치에 부분적으로 안착시키는 통기 및 동해방지층 조성단계(S200); 상기 동해방지층 상부 전체면에는 압착 부직포(20)를 접착제(60)로 안착하는 도막방수 기반층 고정단계(S300); 상기 도막방수 기반층이 맞닿는 가장자리이음 상부 양면을 균등하게 하되, 어느 일측면에는 접착제층을 구비한 압착 부직포로 형성된 테이프(30)를 부착하는 연속된 도막방수 기반층 형성단계(S400); 상기 연속된 도막방수 기반층에는 소정면적당 1개소씩, 상부 압착 부직포(20)에 요홈을 형성하고 상기 요홈에 통기장치를 구비하는 통기장치 설치단계(S500); 상기 연속된 도막방수 기반층과 연결된 벽체를 포함한 상부 전면에 도막 방수제를 도포하는 도막방수층 형성단계(S600); 상기 도막방수층 상부에는 표면보호재(Top-Coat재)를 도포하는 표면보호재 도포단계(S700);를 포함한다.

이하 본 발명을 첨부된 도 2와 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 방수바탕 조성단계(S100)는 바탕콘크리트 표면에 표피 방수층을 형성하기 위한 통상적인 사전조치단계이며, 열화된 바탕콘크리트 표면을 긁어낸 후 돌출된 부분을 그라인더로 갈거나 또는 폴리머 시멘트 모르타르 등으로 평탄하게 하는 단계로써, 배수가 가능한 물매로 조정하도록 하는 단계도 포함된다.

상기 통기 및 동해방지층 조성단계(S200)는, 외부로부터 가해지는 과도한 하중이나 외기온도 변화에 따른 바탕콘크리트의 균열, 이음타설 조인트 및 신축줄눈 등과 같은 조인트의 전단과 신축 거동에 의한 방수층의 파손을 방지하는 단계이다.

또한 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분이 춘추절기나 하절기에는 외기온도에 의해 기화될 때 발생하는 수증기압을 분산 또는 통기장치를 통하여 외부로 배출하고, 겨울철에는 동결되어져 바탕콘크리트 표면을 부식(스케일링)시키는 것을 예방할 수 있도록 조치하는 단계로, 상기 조성된 방수바탕 상부면에 직조밀도가 70 내지 110정도인 펠트 부직포(10)를 접착제(60)로 방수바탕에 부분적으로 붙이는 한편 가장자리가 맞닿도록 붙이면서 안착시킨다.

이때, 상기 직조밀도는 기계나 베틀 등을 이용하여 짜낸 피륙의 밀도를 뜻하는 것으로 Weave Density라고도 표기되며 질량(g/㎡)/두께(mm)로 얻어지는 단위부피만큼의 질량을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 피륙 대신에 부직포로 예시를 들었지만 상기 부직포보다 더 나은 효과효능이 있는 것이라면 피륙의 범주안에 드는 즉, 직물, 천, 옷감, 무명 등이 사용될 수도 있는 것은 당연할 것이다.

상기 펠트 부직포(10)는 CH₂, -C₆H₅, -R(알킬기) 등 소수(발수)성을 가지는 합성섬유사(폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 폴리에스테르, 폴리비닐이나 나일론 및 우레탄)를 사용하여 직조밀도 70 내지 110으로 상대적으로 느슨하게 직조한, 99.9/㎡s(ISO 11058: dh=50mm, permeability vertical)정도 이상의 통기성이 있는 것을 사용하도록 되어 있다.

이때, 직조밀도는 통상적으로 110(100/0.9)이상이 되면 통기성이 80.0/㎡s이하로 급격하게 저하되고, 반면에 70(100/1.4)미만이 되면 통기성은 99.9/㎡s 이상정도로 유지는 되나 인장강도, 신장능력 및 내압강도 등과 같은 물성은 현저하게 저하되므로 100(100/1.0)정도가 통기성과 동해방지성 및 경제성 측면에서 가장 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법을 실시 예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

바탕콘크리트내부표면 또는 바탕콘크리트와 통기방수를 위한 방수기반층 사이의 수분을 외부로 배출하는 통기효과를 확인해 보기 위해 도 4와 같이 상부에 시험체를 올려둘 수 있는 폭 5㎝의 플랜지를 4변 가장자리에 구비하는 가로 20㎝×세로 20㎝×높이 7㎝의 철제로 만든 4각의 용기(한 면에는 시험용기 내부 상황을 확인할 수 있도록 내열성의 투명한 폴리카보네이트를 붙였다)를 제작하였다.

시험은 상기 용기 내부에 높이 약 3㎝가 되도록 물을 담은 다음, 상기 용기 가장자리 플랜지 위에 폭 약 4㎝의 통기(배기)가 될 수 있는 플라스틱제의 판을 접착제로 붙이고, 그 위에 [표 1]과 같은 물성을 가지는 펠트 부직포(10)의 가장자리를 접착제로 붙인 후, 가장자리 1면을 제외한 다른 3면을 실링제로 실링(밀봉)한 다음, 용기 하부를 가열하면서 기화한 용기내부의 물이 외부로 원활하게 배출되는지 여부를 확인하였다.

그 결과, 전체 시험체에서 가운데가 부풀어 오르는 현상 없음 즉, 한 면을 개방시킨 플라스틱판 개구를 통하여 수증기압이 배출되는 것으로 판단하였다.

(펠트 부직포 시험체의 종류)

항 목		시험방법	시험체 번호
항 목		시험방법	NO.1	NO.2	NO.3	NO.4	NO.5	NO.6
중량(g/㎡)		ASTM D 3776	50	100	100	100	150	200
두께(㎜/2kN/㎡)		ASTM D 1777	0.53	0.90	0.95	1.42	1.96	2.56
직조밀도(g/㎡)/㎜			≒94	≒110	≒105	≒70	≒77	≒78
Permeability Vertical (dh=50mm)		EN ISO 11058	≒144.	≒80.0	≒99.9	≒197.6	≒92.0	≒80.0
인장강도(N)	길이	ASTM D 4632	165.1	674.6	540.4	320.6	787.5	1.144
인장강도(N)	폭	ASTM D 4632	124.3	513.7	401.4	181.5	572.5	687
신장능력(%)	길이	ASTM D 4632	83.1	62.5	67.1	76.2	65.0	66.0
신장능력(%)	폭	ASTM D 4632	108.5	71.3	81.8	97.9	85.0	75.0
Water Permeability		ASTM D 4491	> 1.0×10^-1
가격			저렴	보통			고가	다소고가

비교예 1

상기 실시예에서 사용한 펠트 부직포(10)를 사용한 통기성 시험결과와의 비교를 위하여 [표 2]와 같이 통상적인 통기노출 공법에서 주로 사용하고 있는 방수 기반재(층)를 사용하여, 상기 실시예 1과 같은 시험을 실시하였으며 그 결과, 상기 실시예 1과 같이 전체 시험체에서 가운데가 부풀어 오르는 현상 없음 즉, 한 면을 개방시킨 플라스틱판 개구를 통하여 수증기압을 배출시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

(비교예 시험체의 종류)

	NO.7	NO.8	NO.9	NO.10
시험체의 종류	개량아스팔트 시트	우레탄 시트	PVC시트	흡수성 펠트 부직포 (직조밀도 약 100)

실시예 2(펠트 부직포의 통기성)

바탕콘크리트내부표면 또는 바탕콘크리트와 통기방수를 위한 방수기반층 사이의 수분을 외부로 배출하는 통기효과를 확인해 보기 위해 도 5에는 상기 도 4와 같은 시험용기 위에 상기 통기(배기)가 될 수 있는 플라스틱제의 판을 제거하고 플랜지 위에 직접 접착제로 [표 1]과 [표 2]의 방수기반층을 붙이고, 또한 같은 방법으로 용기 하부를 가열하면서 기화한 용기내부의 물이 외부로 원활하게 배출되는지 여부를 확인해 보았다.

그 결과 [표 3]에서와 같이, 상기 [표 1]의 시험체 중, 수직투과성(Permeability Vertical)이 약 80정도인 No.2(직조밀도 약 110)와 No.6(직조밀도 약 78)를 제외한 나머지 시험체에서는 가운데가 부풀어 오르는 현상이 발생하지 않아 수증기압을 펠트 부직포(10)의 직조 공간을 통하여 투과 또는 확산 이동을 통하여 외부로 배출할 수 있음을 확인할 수 있었다.

반면에 상기 [표 2]의 종래의 통기공법에서 사용하는 방수 기반재(층)는 모두 가운데가 심하게 부풀어 올라, 사변이 밀폐되면 통기기능을 전혀 할 수 없음을 확인할 수 있었다.

시험결과

시험체 번호
NO.1	NO.2	NO.3	NO.4	NO.5	NO.6	비교예
						NO.7	NO.8	NO.9	NO.10
부풀어 오름 없음	부풀어 오름 발생	부풀어 오름 없음	부풀어 오름 없음	부풀어 오름 없음	부풀어 오름 발생	부풀어 오름 발생	부풀어 오름 발생	부풀어 오름 발생	부풀어 오름 발생

실시예 3(저온시의 응결수량 확인)

온도가 하강하는 동절기의 바탕콘크리트내부표면 또는 바탕콘크리트와 통기방수를 위한 방수기반층 사이의 수분, 즉 응결수의 거동을 확인해 보기 위해 도 6과 같이 상기 시험체 위에 두께 약 10㎜의 아크릴 판을 접착제(60)로 붙여, 본 발명의 펠트 부직포(10)의 상부면으로의 수증기압의 투과에 의한 통기(배기)를 최대한 억제하여 가능한 펠트 부직포(10)의 직조 공간 내에서 수증기가 포집될 수 있도록 한 다음, 시험용기 내의 수위가 약 1/3(약 1㎝)로 줄어들 정도까지만 가열한 후, 즉시 시험조내의 온도를 0℃로 조절한 항온항습기에 넣어 둔 다음, 24시간이 경과한 후의 시험용기 내의 수위를 확인하였다.

그 결과를 다음 [표 4]에 나타내나, 본 발명에서의 펠트 부직포(10)의 경우 급격하게 온도가 하강하여 수증기가 응결되더라도 0.4㎝ 내지 1.2㎝의 수분을 펠트 부직포(10)의 직조 공간내부에서 포용할 수 있음 즉, 바탕콘크리트표면을 적시지 않음을 확인할 수 있었으며, 특히 시험체 번호 No.3(직조밀도 약 100)의 포용량이 가장 커 바탕콘크리트의 동해예방에 탁월한 효과를 발휘할 수 있음을 확인할 수 있었다.

반면 상기 [표 2]의 종래의 통기방수를 위한 방수 기반재(층)의 경우, 일부 포용할 수 있는 흡수성 펠트 부직포(10)를 제외하고는 기화된 대부분의 수분을 고스란히 바탕콘크리트표면에 되돌려 적시므로 겨울철, 바탕콘크리트의 동해예방에는 거의 효과를 발휘할 수 없음을 확인할 수 있었다.

시험결과

시험체 번호
NO.1	NO.2	NO.3	NO.4	NO.5	NO.6	비교예
						NO.7	NO.8	NO.9	NO.10
약 2.2㎝	약 2.6㎝	약 1.8㎝	약 2.5㎝	약 2.5㎝	약 2.6㎝	약 3㎝	약 3㎝	약 3㎝	약 2.6㎝

상기 펠트 부직포(10)는 접착제(60)를 솔이나 롤러 및 스프레이 등과 같은 도구를 사용하여 바탕콘크리트에 1∼4개소/㎡(약 1.0kg/㎡) 정도가 되도록 부분적으로 균등하게 도포하면서 눌러 붙여서 안착하게 되는데, 상기 펠트 부직포(10)는 가장자리가 서로 맞닿도록(맞댄이음) 붙여서 안착시키는 것이 시공성 측면에서 가장 용이할 것이다.

상기와 같은 펠트 부직포(10)를 부분적으로 바탕콘크리트에 안착하는 것에 대한 효과는 이미 공개가 되었기에 생략하고, 동해방지효과를 중심으로 다음과 같이 조금 더 상술하면, 바탕콘크리트가 함유하거나 또는 표면에 부착한 수분은 외기온도변화에 따라 약 23℃의 상온에서는 액상 그 이상이 되면 분자의 움직임이 활발해져 기상으로 변하고 반대로 상온 이하가 되면 분자의 움직임도 저하되기 시작하여 -4℃이하가 되면 고상으로 결빙한다는 것은 잘 알려져 있다.

또한 고상으로 결빙한 바탕콘크리트표면은 얼음으로 밀봉되어진 상태가 되며, 다음으로 표면부근의 시멘트 경화체중의 모세관 공극중의 물이 동결되어지며, 이때 발생하는 체적팽창압력(약 9%)에 상당하는 미동결수가 내부의 동결되지 않은 부분으로 밀려들어가게 되고, 이러한 미동결수의 이동할 때의 점성저항에 따른 정수압(이동압)이 콘크리트의 인장파괴 한계치를 넘게 되면 균열이 발생하고, 이 균열이 점차 확대되어 동해(스케일링)결함을 유발한다는 이론(T. C. Powers가 “수압설”)에 따라 상기 도 2의 (b)와 (c)과 같은 결과를 초래하므로 동해를 예방하기 위해서는 상기 바탕콘크리트 표면의 동결수를 최대한 억제할 수 있는 방법이 필요하다.

따라서 본 발명에서의 내부가 비어 있는 느슨한 구조로 직조되어 약 99.9/㎡s 이상의 통기성을 보유하고 있는 펠트 부직포(10)는, 춘추절기나 하절기에 기화되는 바탕콘크리트가 함유하는 수분의 대부분을 통기장치(40)를 통하여 방수층외부로 배출할 수 있고 반대로 온도가 저하되는 동절기에는 발수성의 섬유사로 느슨하게 직조한 내부공간에 포용한 물을 배출하지 않고 그대로 유지하여 바탕콘크리트 표면이 젖지 않도록, 다시 말해서 바탕콘크리트 표면이 동결되지 않도록 한다.

물론, 종래의 통기노출방수공법들에서 사용하는 판상이나 시트상의 방수재를 사용한 방수 기반재는 상기와 같은 효과를 발휘하지 못하여 도 1과 같은 동해결함발생에는 아무런 도움을 줄 수 없다.

상기 도막방수 기반층 조성단계(S300)는 상부에 도포하는 도막방수재가 평탄하고 견고한 도막방수층을 형성할 수 있도록 하는 단계로, 상기 통기 및 동해방지층으로 사용하는 펠트 부직포(10) 위에 도막방수재를 도포하면 직조 공간내부로 도막방수재가 흘러 들어가 표면에 균일한 도막을 형성하기가 어렵고, 또한 많은 양을 도포하는 것이 비경제적이므로 상기 펠트 부직포(10) 위에, 직조밀도 250 내지 400정도인 압착 부직포(20)를 붙여서 조성한다.

이때, 상기 압착 부직포(20)는 합성섬유사를 사용하여 직조밀도 250 내지 400의 범주에 속하며 또한 직조공정중에 압착하여 제조한 수(기)밀한 것을 사용하도록 되어 있으나, 직조밀도가 통상적으로 400(100/0.25) 이상이 되면 인장강도(약 80kg/5cm)나 신장능력(약 60%) 등, 물성은 좋아지나 경제성이 현저히 떨어지고, 반면에 250(100/0.4)미만이 되면 인장강도(약 30kg/5cm)나 신장능력(약 30%) 등 물성도 저하되고, 또한 상부에 도포하는 도막 방수재의 흡수양이 현저하게 늘어나 비경제적이므로 약 300(100/0.3)정도가 물성(인장강도 약 50kg/5cm, 신장율 약 40%)도 뛰어나고 경제성 측면에서도 가장 바람직하다.

상기 압착 부직포(20)는 접착제(60)를 솔과 롤러 및 스프레이 등과 같은 도구를 사용하여, 하부 펠트 부직포(10) 상부면 전체를 균일하게 도포하면서 붙여서 안착하게 되는데, 도 2에서와 같이 상기 압착 부직포(20)는 하부 펠트 부직포(10)의 가장자리에 맞추거나 가장자리가 서로 맞닿도록(맞댄이음) 붙여서 안착시킨다.

상기 연속된 도막방수 기반층으로 하는 단계(S400)는, 상부에 도포하는 도막방수재가 상기 가장자리를 맞대어 안착시킨 펠트 부직포(10)와, 일측 상부에 위치한 압착 부직포(20) 이음틈새로 흘러내리는 것을 방지하기 위함으로, 일측면에 접착제층을 구비하여 직조밀도 180 내지 300정도, 가장 바람직하게는 약 250(50/0.2)의 발수성이 있는 압착 부직포로 형성된 테이프(30)를 하부의 압착 부직포(20)가 맞닿는 가장자리이음 상부 양면에 균등하게 붙인다.

상기 압착 부직포(20)는 합성섬유사를 사용하여 직조밀도가 통상적으로 250 내지 400의 범주에 속하며 또한 직조공정중에 압착한 수(기)밀한 것을 사용하도록 되어 있으며, 보다 바람직하게는 약 250(50/0.2)정도의 것을 사용하는 것이 물성이나 경제성 측면에서 가장 바람직하다.

이때, 상기 압착 부직포(20)의 어느 한쪽 면에는 접착제층을 구비한 소정 폭의 테이프 형상의 것을 사용하게 되는데, 상기 압착 부직포(20)의 어느 한쪽 면에 구비한 접착제 층의 표면에는 실리콘 등으로 처리된 이형지나 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 이형필름을 붙여 사용 시에 이를 떼어냈다 눌렀다 하면서 붙이도록 하는 것이 시공성 측면에서 가장 바람직할 것이다.

한편, 상기 통기 및 동해방지층 조성단계(S200)와 도막방수 기반층 고정단계(S300), 그리고 연속된 도막방수 기반층 형성단계(S400)에서 언급한 펠트 부직포(10)와 압착 부직포(20)는 통상적인 펠트 및 압착부직포를 사용해도 무방하지만, 본 발명에서는 수분의 기화팽창압력에 의한 방수층의 부풀어 오름 결함방지 및 동절기에 바탕콘크리트가 함유하고 있는 수분의 결빙에 따른 체적팽창압력에 의한 동해결함방지를 위하여 발수성의 부직포를 사용함이 바람직하다.

또한 상기에서 언급한 접착제(60)는, 특정 접착제로 한정하는 것이 아닌 접착력과 그 사용용도에서 우수하다면 에폭시계, 아크릴계, 초산비닐계, 클로로프렌계, SBR계, 폴리비닐알콜계, 고무아스팔트계, 폴리우레탄계 등을 사용해도 무방하다.

상기 통기장치를 설치하는 단계(S500)는, 상기 펠트 부직포(10)를 깔아 조성한 동해방지층을 통하여 유도된 춘추절기나 하절기의 바탕콘크리트가 함유하는 수분의 기화팽창압력을 외부로 배출하기 위한 것으로, 상기 압착 부직포(20)로 조성된 도막방수 기반층의 소정면적당 1개소씩, 또한 상부 압착 부직포만 소정 면적만큼 도려낸 다음, 기화팽창압력을 배출할 수 있는 접시 상의 통기(탈기)반, 파이프 상의 통기(탈기)통 등을 올려 설치하게 된다.

이때, 종래의 통기노출방수 공법들에서 흔히 발생하는 동절기에 찬 공기가 방수층 하부로 역류한 다음, 응결되어 바탕콘크리트의 동해결함을 유발할 수 있으므로, 도 3과 같이 통기장치를 통해 역류하는 찬 공기(미도시, 이때에는 분자의 움직임이 활발한 기상이 아닌, 비교적 크기가 작은 입자상의 액상을 하고 있음)가 통기 및 동해방지층을 조성하기 위해 안착되어진 펠트 부직포(10) 하부, 즉 바탕콘크리트 표면으로 유입되지 않도록 펠트 부직포(10)를 도려내지 않고 펠트 부직포(10) 표면에서 찬 공기를 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 도막방수층 형성단계(S600)는 상기 동해방지층을 조성하기 위해 안착되어진 펠트 부직포(10)와, 도막방수 기반층을 조성하기 위해서 안착된 압착 부직포(20)가 오랫동안 그 기능을 다할 수 있도록 함은 물론, 구조물 내로 누수가 되지 않도록 방수하기 위한 것으로, 이음매 없이 연속된 도막 방수층(50)을 만들 수 있는 도막 방수재가 가장 바람직할 것이다.

이때, 상기 도막 방수재는 상기 도막 방수층(50) 표면과 이와 연결된 벽체 등의 상부 전면에 걸쳐 도포 후 약 10분 이내에 경화되어 보행이 가능한 폴리우레아나 폴리우레탄(하이브리드)와 고무 아스팔트를 포함하는 속(速)경성 및 도포 후 약 24시간 이내에 경화되어 보행이 가능한 완(緩)경성의 폴리우레탄과 아크릴, 그리고 고무 아스팔트 등과 같은 도막 방수재를 붓이나 롤러, 스프레이 등을 사용하여 소정 두께로 도포한다.

상기 표면보호재(Top-Coat재)도포단계(S700)는, 상기 도막 방수층(50)이 자외선 등에 노출되어 조기에 열화하는 것을 방지하는, 즉 상기 도막 방수층(50)의 내구수명을 연장하기 위해 도포하는 단계를 일컫는다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 벨트 부직포 20 압착 부직포
30 부직포 테이프 40 통기장치
50 도막 방수층 60 접착제

Claims

외기에 노출되는 구조물 상부면을 평탄하게 조정하는 방수바탕 조성단계(S100);
상기 조정된 방수바탕 상부면에 접착제를 이용하여 펠트 부직포를 일정위치에 부분적으로 안착시키는 통기 및 동해방지층 조성단계(S200);
상기 동해방지층 상부 전체면에는 압착 부직포를 접착제로 안착하는 도막방수 기반층 고정단계(S300);
상기 도막방수 기반층이 맞닿는 가장자리이음 상부 양면을 균등하게 하되, 어느 일측면에는 접착제층을 구비한 압착 부직포로 형성된 테이프를 부착하는 연속된 도막방수 기반층 형성단계(S400);
상기 연속된 도막방수 기반층에는 소정면적당 1개소씩, 상부 압착 부직포에 요홈을 형성하고 상기 요홈에 통기장치를 구비하는 통기장치 설치단계(S500);
상기 연속된 도막방수 기반층과 연결된 벽체를 포함한 상부 전면에 도막 방수제를 도포하는 도막 방수층 형성단계(S600);
상기 도막 방수층 상부에는 표면보호재(Top-Coat재)를 도포하는 표면보호재 도포단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법.
제 1 항에 있어서,
상기 발수성의 펠트 부직포는 직조밀도(Weave Density, 질량(g/㎡)/두께(mm))가 70 내지 110인 것을 특징으로 하는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법.
제 1 항에 있어서,
상기 발수성의 압착 부직포는 직조밀도가 250 내지 400으로 하는 것을 특징으로 하는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법.
제 1 항에 있어서,
상기 압착 부직포로 형성된 테이프의 직조밀도는 180 내지 300이고, 상기 테이프의 접착제 층에는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 이형필름이 붙여진 것을 특징으로 하는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법.
제 1 항에 있어서,
상기 도막방수층 형성단계(S600)에서 사용되는 도막 방수제는, 폴리우레아와 폴리우레탄(하이브리드), 고무 아스팔트 및 아크릴을 포함한 도막방수제인 것을 특징으로 하는 바탕콘크리트의 동해예방이 가능한 통기노출방수공법.