KR20180045168A - 콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

지하 콘크리트 구조물의 방수 기능 확보를 위해 시공이음부(Construction Joint) 및 신축이음부(Expansion Joint)에 설치되는 지수판(Waterstop)으로써, 지수판 표면의 소정 위치에 접착제(Adhesive) 및 보호 코팅제(Protective Coating Agent)가 도포됨으로써 콘크리트 타설 및 양생 후에 지수판 표면이 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단하여 지수 효과를 극대화시킬 수 있고, 또한, 콘크리트와 지수판이 완전 접착된 콘크리트 접합형 지수판에 의해 콘크리트 지하구조물의 방수 성능을 대폭 향상시킬 수 있고, 이에 따라 누수 보수비용을 절감시킬 수 있고 후속공정의 지연을 최소화시킬 수 있는, 콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법이 제공된다.

Description

콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법 {WATERSTOP WITH CONCRETE BONDING ADHESIVES, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 콘크리트 접합형 지수판에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 지하 콘크리트 구조물의 방수 기능 확보를 위해 시공이음부(Construction Joint) 및 신축이음부(Expansion Joint)에 설치되는 지수판(Waterstop)으로써, 지수판의 소정 위치에 접착제(Adhesive) 및 보호 코팅제(Protective Coating Agent)를 선도포(Pre-Applied)한 후에 콘크리트를 타설 및 양생시키는, 콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물은 재료적 특성상 시공이음부 및 신축이음부가 설치되어야 한다. 예를 들면, 지하철 및 지하차도 같은 지하구조물의 경우, 시공이음부 또는 신축이음부에 방수 시스템 설치가 필수적이며, 이러한 방수 시스템이 제대로 역할을 하지 못할 경우, 시공이음부 또는 신축이음부로 누수가 발생하여 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키며, 특히, 지하철과 같은 경우 누수로 인해 운행이 정지 되는 등 기능상 심각한 문제도 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 콘크리트 구조물을 길거나 높게 시공할 경우, 한 번의 콘크리트 타설 작업으로 시공을 완료할 수 없기 때문에 불연속적으로 콘크리트를 타설 및 양생시키게 된다. 예를 들면, 길이가 길고 높이가 높은 지하 콘크리트 구조물을 시공하기 위해서는 몇 단계로 나누어서 기준부터 일정 높이 또는 길이 방향으로 1차 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 다시 제2차 콘크리트를 타설하게 되므로 1차 콘크리트와 2차 콘크리트 사이에는 필연적으로 시공이음부가 발생하게 된다.
이와 같이 콘크리트를 다단으로 나누어서 타설할 때 발생하는 시공이음부에는 지하수 등의 침투를 방지하기 위해 콘크리트 타설 전에 지수판을 거푸집에 고정 설치하여 콘크리트와 함께 양생시키게 되는데, 이러한 시공이음부용 지수판의 일반적인 구조에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트용 지수판을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트용 지수판에서 수직 시공이음 시의 지수판 사용 상태를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 콘크리트용 지수판(10)은, 가운데 원통형 수축 팽창 신축부(11)가 있고, 이것의 상하부에 날개부(12)가 연결되며, 이 날개부(12)의 양면에 각진 돌기부(13)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 지수판(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 불연속 경계면, 즉, 시공이음부(x-x)에 발생되는 지하수 등의 누수를 막기 위해, 지수판(10)을 콘크리트 타설 전에 거푸집(20)에 고정하여 콘크리트와 같이 양생시킨다. 이렇게 함으로써, 지수판의 돌기부(13)와 날개부(12)를 통해 누수를 차단하게 된다.
종래의 기술에 따른 지수판(10)은 통상적으로 여러 개의 지수판을 서로 연결하여 사용하게 되는데, 상기 하나의 지수판과 다른 지수판의 연결은 통상 끼워맞춤식이나 하나의 지수판과 다른 지수판의 양단을 서로 연결하는 보조 연결부재를 통해 연결하는 방식을 이용하여 왔다.
그러나 전술한 종래의 기술에 따른 지수판 연결구조는 그 결합력이 매우 약할 뿐만 아니라, 지수판 연결 작업과정이 불편하여 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록실용신안번호 제20-394986호에는 "콘크리트 구조물용 지수판의 연결구조"라는 명칭의 고안이 개시되어 있는데, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 콘크리트 구조물용 지수판이 서로 연결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 콘크리트 구조물용 지수판의 이음부위 전체에 접착제가 도포된 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 콘크리트 구조물용 제1 및 제2 지수판(30, 40)은 각각 PVC 재질로 이루어지며, 소정 크기의 단위체로 각각 형성되며, 또한, 제1 및 제2 지수판(30, 40)은 부드러운 물성을 갖으며 넓은 판 형상을 갖게 되며, 상기 제1 및 제2 지수판(30, 40)은 접착제(50)를 사용하여 연결하게 된다.
또한, 제1 및 제2 지수판(30, 40)을 연결하기 위한 접착제(50)의 주성분은 부틸 고무 또는 아스팔트 고무로 이루어진다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 접착제(50)의 상부면에는 얇은 투명막 형태의 커버필름(51)이 부착된다. 여기서, 접착제(50)와 커버필름(51)은 제조 공정에서 미리 부착된 상태로 제조하거나, 또는 작업과정에서 별도로 부착할 수 있도록 서로 분리된 상태로 각각 제조할 수 있다.
종래의 기술에 따르면, 콘크리트 구조물의 시공 과정에서 제1 및 제2 지수판(30, 40)을 설치하게 되는데, 제1 지수판(30)과 제2 지수판(40)의 양단부를 서로 접촉시킨 후, 제1 및 제2 지수판(30, 40)의 이음부위(C)를 중심으로 접착제(50)를 도포하게 된다.
구체적으로, 제1 지수판(30)과 제2 지수판(50)의 이음부위(C)에는 제1 및 제2 지수판(30, 40)을 결합시키도록 5~10㎝의 도포 폭과 3~7㎜의 도포 두께를 갖는 접착제(50)가 도포되며, 이때, 접착제(50)는 제1 및 제2 지수판(30, 40)의 전면부(31, 41) 양측면부(32, 42) 및 후면부 전체를 완전히 감싸면서 도포되고, 또한, 접착제(50)의 상부면에는 얇은 투명막 형태의 커버필름(51)이 부착됨으로써 제1 및 제2 지수판(30, 40)이 서로 연결되는 구조를 갖게 된다.
이와 같이 접착제(50)가 도포된 제1 및 제2 지수판(30, 40)의 이음부위(C)는 접착제(50)의 특성 및 커버필름(51)에 의해 외부로부터 지하수 등이 침투되는 것이 방지될 수 있으며, 그 연결 작업과정이 매우 용이하고, 또한, 결합력이 우수하기 때문에 콘크리트 구조물의 시공성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 콘크리트 구조물용 지수판이 경우, 제1 및 제2 지수판(30, 40)의 이음부위(C)에 접착제(50) 및 커버필름(51)을 도포하여 연결하는 방식이다.
한편, 지하 콘크리트 구조물의 시공이음부 또는 신축이음부에는 충분한 방수 성능을 확보할 수 있는 방수 시스템이 적용되어야 하며, 일반적으로 다양한 형태 및 재질의 지수판, 수팽창성 지수재 및 벤토나이트 지수밴드 등 여러 종류의 이음부용 방수 시스템이 사용되고 있다.
이러한 지수판의 경우, 폴리염화비닐(PVC), 고무 및 동(Copper) 등의 재료로 제작되는데, 콘크리트 내에 매입되어 설치된 지수판이 콘크리트와 치밀하게 부착되어 물의 이동이 차단되어야 하지만, 콘크리트와 지수판의 부착상태 불량으로 계면을 따라 유로가 형성되어 누수가 발생하는 경우가 많다. 이러한 지수판은 단지 이러한 시공이음부 또는 신축이음부를 통해 유입된 물의 이동경로를 연장시켜 누수를 지연시키는 역할 정도만 기대하고 있는 실정이다.
또한, 수팽창 지수재를 구비한 구조를 취한 지수판이 있는데, 이러한 수팽창 지수재는 콘크리트 타설 전에 지하수 및 우수 등을 흡수하여, 콘크리트 타설 전에 수팽창 부분이 미리 선팽창됨에 따라 기능성이 결여되는 문제점이 있으며, 또한, 콘크리트 타설시에도 수팽창 지수재가 주위의 물이나 하이드레이트(구체적으로, 콘크리트에 함유된 물)를 흡수하여 콘크리트의 수화 양생에 지장을 초래하며, 이러한 콘크리트 수화 양생의 지장으로 인하여 수팽창 지수재 주위의 콘크리트의 부실을 야기하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 기술에 따른 ECB 또는 EVA 방수시트에 터널용 지수판을 고정시킬 때에는 고열의 열융착으로 시공하였으나, 이는 방수시트 및 지수판에 손상을 가져와 방수 기능의 하자를 유발하였으며, 이러한 현상을 많은 현장에서 경험하고 인지하게 되었다. 또한, 종래에는 열융착기에 의해 방수시트에 지수판을 고온으로 접합하므로, 방수시트, 특히, PVC 재질의 방수시트에서 유해가스가 발생하여 작업자가 유해가스를 흡입하는 경우가 빈번하였으며, 나아가, 이러한 유해가스 등으로 인하여 현장 작업 환경이 열악해지는 결과를 초래하였다.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-981774호에는 "콘크리트 일체형 복합 지수판"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판의 내측면 구조를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 콘크리트 일체형 복합 지수판이 설치된 상태의 터널시공 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판은, 판형상의 패널부(72) 일면에 수직 방향으로 밸브형의 중공부(74a)를 이룬 완충부(74)를 중심으로 양측에 수직 방향으로 지수재(76)가 구비된 형상으로 이루어진 지수판 본체(70); 및 상기 지수판 본체(70)의 일면에 구비되어 지수판 본체(70)를 콘크리트(62)면에 일체화되도록 밀착시키는 콘크리트 결합 실링재(90)를 포함하여 구성되며, 여기서, 콘크리트 결합 실링재(90)는 아크릴 폴리머와 필러를 혼합하여 구성된다.
구체적으로, 종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판에서, 지수판 본체(70)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 사각판 형상의 패널부(72); 상기 패널부(72)의 일면, 즉, 타설되는 콘크리트(62)와 마주하는 면) 중앙부에 수직 방향으로 구비되어 밸브형의 중공부(74a)를 이룬 완충부(74); 상기 완충부(74)를 중심으로 양측에 수직 방향으로 다수개로 형성된 앵커돌기(80); 상기 앵커돌기(80)와 이격된 양측에 구비되며 중앙과 상부는 개구되어 지수재 고정구멍(78a)이 형성된 지수재 고정부(78); 지수재 고정구멍(78a)에 삽입되어 고정된 수팽창성 지수재(76); 상기 수팽창성 지수재(76)의 양측에 위치되도록 패널부(72)의 일면에 구비된 외측의 앵커돌기(80)를 갖는 형상으로 구성된다. 또한, 앵커돌기(80)의 선단부에는 화살표 형상의 헤드부(82)가 구비되어, 화살표 형상의 헤드부(82)에 의해 앵커돌기(80)의 양측으로 한 쌍의 걸림부(82a)가 형성된다.
콘크리트 결합 실링재(90)는 완충부(74)와 앵커돌기(80) 사이에 부착되어 구비되고, 아울러, 수팽창성 지수재(76)와 앵커돌기(80) 사이에도 콘크리트 결합 실링재(90)가 부착된다.
수팽창성 지수재(76)는 물과 접촉하면 팽창하여 콘크리트(62) 구조체의 접촉면에 밀착되어 밀폐압력을 유지하여 조인트부분의 빈 공극 및 물길을 완전히 밀폐시켜 누수를 방지한다. 이러한 수팽창성 지수재(76)의 하측은 지수재 고정부(78)에 형성된 지수재 고정구멍(78a)에 삽입될 수 있도록 양측이 사각형 날개가 형성되어 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 지수판 본체(70)의 패널부(72)의 양면 중에서 지수재(86)가 구비된 내측면과 반대되는 외측면에 복합시트(94)가 구비될 수도 있다.
종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판은, 예를 들면, 터널 굴착 즉시 터널 천정의 굴착 표면을 안정시킬 목적으로 먼저 숏크리트(61)를 한다. 이 숏크리트(61)의 표면에 부직포(63)와 방수시트를 설치한다. 방수시트는 ECB 방수시트 또는 EVA 방수시트를 사용한다. 방수시트가 설치된 표면에 지수판(70)을 부착한다.
이후, 지수판 본체(70)의 중앙 밸브형 중공부(74a)를 이룬 완충부(74)까지 콘크리트(62)를 1차 타설을 하여 경화된 다음에, 밸브형 완충부(74)의 나머지 부분에 콘크리트(62)를 2차 타설을 행하면, 콘크리트(62) 면에 지수판을 설치하는 것이 완료된다. 이러한 상태에서 콘크리트(62) 1차 타설부와 이어진 2차 타설부와의 사이에 라이닝 조인트(64)가 형성된다.
종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판에 따르면, 콘크리트 타설시에 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트와 유무기 결합에 의해 콘크리트와 일체화되면서 콘크리트면에서 이탈되는 현상이 발생되지 않으므로, 콘크리트 타설, 양생 등의 과정에서 형성되는 미세한 물길을 지연시키기만 하는 것이 아니라 완전 지수가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판에 따르면, 터널공사에서 콘크리트 이음부위(즉, 라이닝 조인트 부분)의 지수 효과를 극대화할 수 있으며, 또한, 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트와 유무기 화학 결합에 의해 콘크리트면에 일체화되면서 수팽창 부분을 콘크리트면에 보다 견고하게 일체화시키므로 지수 효율을 보다 높일 수 있다.
종래의 기술에 따르면, 콘크리트 지하구조물의 시공이음부나 신축이음부에서 사용하는 지수판은 콘크리트와 결합력이 없거나 낮으며 결합력을 높이기 위해 리브(Rib) 등의 요철부를 생성시키는 방식으로 되어 있다. 이와 같이 결합력이 부족한 경우나 요철부가 있는 경우 모두 지수판과 콘크리트 경계면에 지하수가 침투되는 통로를 형성할 가능성이 높다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 지수판은, 예를 들면, 터널의 라이닝부에만 적용될 수 있도록 발명되었으며, 지하연속벽 등의 다른 콘크리트 지하구조물의 시공이음부나 신축이음부에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-981774호(출원일: 2008년 3월 12일), 발명의 명칭: "콘크리트 일체형 복합 지수판" 대한민국 등록실용신안번호 제20-394986호(출원일: 2005년 6월 29일), 고안의 명칭: "콘크리트 구조물용 지수판의 연결구조" 대한민국 등록실용신안번호 제20-179241호(출원일: 1999년 12월 4일), 고안의 명칭: "콘크리트 신축 이음용 복합지수판" 대한민국 등록실용신안번호 제20-291118호(출원일:2002년 6월 26일), 고안의 명칭: "고정용 날개가 장착된 지수판" 대한민국 공개특허번호 제2013-9684호(공개일: 2013년 1월 23일), 발명의 명칭: "양면 감압성 접착 시트" 대한민국 등록특허번호 제10-1285144호(등록일: 2013년 7월 5일), 발명의 명칭: "감압 접착제 및 이의 제조방법" 대한민국 등록특허번호 제10-665671호(등록일: 2006년 12월 29일), 발명의 명칭: "감압접착층을 구비한 마감재의 시공방법 및 그 시공구조"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지하 콘크리트 구조물의 방수 기능 확보를 위해 시공이음부 및 신축이음부에 설치되는 지수판으로써, 지수판 표면의 소정 위치에 접착제 및 보호 코팅제가 도포됨으로써 콘크리트 타설 및 양생 후에 지수판 표면이 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단할 수 있는, 콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 콘크리트와 지수판이 완전 접착된 콘크리트 접합형 지수판에 의해 콘크리트 지하구조물의 방수 성능을 대폭 향상시킬 수 있는, 콘크리트 접합형 지수판 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로써, 본 발명에 따른 콘크리트 접합형 지수판은, 콘크리트 구조물을 형성하도록 다단으로 나누어 타설 및 양생되어 신축이음부 또는 시공이음부가 형성되는 콘크리트; 신축이음부용 지수판 또는 시공이음부용 지수판으로써, 상기 콘크리트 구조물의 시공시 누수 경로를 차단하도록 상기 콘크리트의 신축이음부 또는 시공이음부에 설치되는 지수판; 상기 지수판의 소정 위치에 접착제를 선도포하여 형성되며, 상기 콘크리트의 타설 시 상기 콘크리트와 반응하여 상기 지수판과 콘크리트가 일체 거동을 할 수 있는 연속적인 결합을 형성하는 접착층; 및 상기 접착층상에 보호 코팅제를 코팅하여 형성되고, 상기 콘크리트가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층을 보호하는 역할을 하는 보호 코팅층을 포함하되, 상기 콘크리트의 타설 및 양생 후에 상기 지수판 표면이 상기 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 접착층에 선도포되는 접착제는 감압성 접착제(Pressure-Sensitive Adhesive: PSA) 또는 합성접착제일 수 있다.
여기서, 상기 감압성 접착제(PSA)는, 더욱 구체적으로는 스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene- Isoprene-Styrene), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene/ Butylene- Styrene), 부틸(Butyl) 및 기타 고무-기반 접착제인 고무화 아스팔트(Rubberized Asphalt)를 포함하는 천연고무계(Natural Rubber Adhesives), 열가소성 고무계(Thermoplastic Rubber Adhesives), 아크릴계(Acrylic Adhesives), 핫멜트계(Hot Melt Adhesives) 및 실리콘계(Silicone Adhesives) 등에서 선택될 수 있다.
여기서, 상기 보호 코팅층에 코팅되는 보호 코팅제는 아크릴레이트(Acrylate), 수화된 미세한 시멘트 입자 또는 지오텍스타일(Geotextile)일 수 있다.
여기서, 상기 지수판이 신축이음부용 지수판인 경우, 상기 신축이음부용 지수판의 표면에 도포되는 접착제는 중앙 신축부를 제외한 부분에 도포될 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로써, 본 발명에 따른 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법은, a) 신축이음부용 지수판 또는 시공이음부용 지수판인 지수판의 소정 위치에 접착제를 선도포하여 접착층을 형성하는 단계; b) 콘크리트가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층을 보호하도록 상기 접착층 상에 보호 코팅제를 코팅하여 보호 코팅층을 형성하는 단계; c) 콘크리트를 타설 및 양생시키기 위한 거푸집 상에 상기 접착층 및 보호 코팅층이 형성된 지수판을 설치하는 단계; d) 상기 접착층 및 보호 코팅층이 형성된 지수판이 설치된 거푸집 상에 콘크리트를 타설 및 양생시키는 단계; 및 e) 누수 경로를 완전 차단하도록 상기 지수판의 표면과 상기 콘크리트가 완전 접합되는 단계를 포함하되, 상기 콘크리트의 타설 및 양생 후에 상기 지수판 표면이 상기 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 a) 및 b) 단계의 접착층 및 보호 코팅층이 형성된 지수판은 공장에서 사전 제작될 수 있다.
본 발명에 따르면, 지하 콘크리트 구조물의 방수 기능 확보를 위해 시공이음부 및 신축이음부에 설치되는 지수판으로써, 지수판 표면의 소정 위치에 접착제 및 보호 코팅제가 도포됨으로써 콘크리트 타설 및 양생 후에 지수판 표면이 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단함으로써 지수 효과를 극대화시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 콘크리트와 지수판이 완전 접착된 콘크리트 접합형 지수판에 의해 콘크리트 지하구조물의 방수 성능을 대폭 향상시킬 수 있고, 이에 따라 누수 보수비용을 절감시킬 수 있고, 후속공정의 지연을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트용 지수판을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트용 지수판에서, 수직 시공이음 시의 지수판 사용 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 콘크리트 구조물용 지수판이 서로 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 콘크리트 구조물용 지수판의 이음부위 전체에 접착제가 도포된 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 콘크리트 일체형 복합 지수판의 내측면 구조를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 콘크리트 일체형 복합 지수판이 설치된 상태의 터널시공 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판을 나타내는 수직단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판에서 지수판과 콘크리트 사이의 계면을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판이 신축이음부용 지수판인 경우를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판이 시공이음부용 지수판인 경우를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법의 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[콘크리트 접합형 지수판(100)]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판을 나타내는 수직단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판에서 지수판과 콘크리트 사이의 계면을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)은, 콘크리트(110), 지수판(120), 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)을 포함한다.
콘크리트(110)는 콘크리트 구조물을 형성하도록 다단으로 나누어 타설 및 양생되어 신축이음부 또는 시공이음부가 형성된다.
지수판(120)은 상기 콘크리트 구조물의 시공시 누수 경로를 차단하도록 상기 콘크리트(110)의 신축이음부 또는 시공이음부에 설치된다. 이때, 상기 지수판(120)은 신축이음부용 지수판이거나 시공이음부용 지수판일 수 있다.
접착층(130)은 상기 지수판(120)의 소정 위치에 접착제(Adhesive)를 선도포하여 형성되며, 상기 콘크리트(110)의 타설 시 상기 콘크리트(110)와 반응하여 상기 지수판(120)과 콘크리트(110)가 일체 거동을 할 수 있는 연속적인 결합을 형성한다. 이러한 연속적 결합은 침투수가 상기 콘크리트(110)와 지수판(120) 경계면을 따라 누출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 일반적으로, 상기 접착제(120)는 주로 고무계 또는 아크릴계 고분자가 적당한 용매에 녹아 있는 형태로 제공되며, 예를 들면, 상기 지수판(120)에 접착제를 도포하고 콘크리트(110)와 서로 닿을 수 있도록 소정 압력으로 누르면 시간이 경과함에 따라 용매가 휘발하여 지수판(120)과 콘크리트(110)가 서로 단단히 접착하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 접착제의 경우, 감압성 접착제(Pressure-Sensitive Adhesive: PSA) 또는 합성접착제일 수 있고, 상기 지수판(120) 상에 선도포(Pre-Applied)되고, 이후 콘크리트(110)를 타설 및 양생시킴으로써 상기 지수판(120) 및 콘크리트(110)가 서로 단단히 접착된다. 예를 들면, 상기 감압성 접착제(PSA)는,
스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene- Isoprene-Styrene), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene/ Butylene- Styrene), 부틸(Butyl) 및 기타 고무-기반 접착제인 고무화 아스팔트(Rubberized Asphalt)를 포함하는 천연고무계(Natural Rubber Adhesives), 열가소성 고무계(Thermoplastic Rubber Adhesives), 아크릴계(Acrylic Adhesives), 핫멜트계(Hot Melt Adhesives) 및 실리콘계(Silicone Adhesives) 등에서 선택될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
보호 코팅층(140)은 상기 접착층(120)상에 보호 코팅제를 코팅하여 형성되고, 상기 콘크리트(110)가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층(120)을 보호하는 역할을 한다. 여기서, 상기 보호 코팅층(140)에 도포되는 코팅제는 아크릴레이트(Acrylate), 수화된 미세한 시멘트 입자, 지오텍스타일(Geotextile) 등을 사용할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)의 경우, 상기 지수판(120)의 표면에 상기 접착제를 선도포하여 접착층(130)을 형성하고, 상기 접착층(130)의 표면을 보호 코팅제를 도포하여 보호 코팅층(140)을 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)의 경우, 지수판(120) 표면에 접착제 및 보호 코팅제를 순차적으로 도포하여, 콘크리트(110)의 타설 및 양생 후 상기 지수판(120)과 상기 콘크리트(110)가 상기 지수판(120)의 표면에 도포된 접착제로 완전 접합되어 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)을 형성하고, 이에 따라 상기 지수판(120)과 상기 콘크리트(110) 사이의 계면을 통한 물의 이동을 완전 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 감압성 접착제(PSA) 및 보호 코팅제 적용 기술은 일부 선도포(Pre-applied) 방식의 방수시트(Waterproofing Sheet)에 사용되고 있으며, 이때, 콘크리트와 방수시트가 감압성 접착제로 완전히 접합되어 계면에서 물의 이동(Lateral Migration: ASTM D5385 Modified에 의한 실험)을 완전히 차단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)은 일반적으로 제작되어 사용되고 있는 모든 형태 및 재질의 지수판에 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 자명하다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판이 신축이음부용 지수판인 경우를 예시하는 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판이 시공이음부용 지수판인 경우를 예시하는 도면이다.
도 10의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 시공이음부용 지수판(120b)은 평평한 형태 및 리브(Rib)가 설치된 형태이지만, 도 9의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 신축이음부용 지수판(120a)은 온도에 따른 콘크리트 구조물의 수축 및 팽창 거동에 대응하여 거동해야 함에 따라 지수판 중앙에 O자, ㅁ자, ㄷ자 또는 U자 모양 등의 신축부가 형성되어 있다. 따라서 상기 신축이음부용 지수판(120a)의 표면에 도포되는 접착제는 이러한 중앙 신축부를 제외한 부분에 도포되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)은 콘크리트 구조물의 시공이음부 또는 신축이음부에서 완벽한 지수 성능을 확보함으로써 콘크리트 구조물의 방수성능 및 내구성을 현저히 향상시킬 수 있으며, 또한, 누수 보수비용을 절감시키고 보수로 인한 후속 공정이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
[콘크리트 접합형 지수판의 시공방법]
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법의 동작흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법은, 먼저, 시공이음부용 지수판 또는 신축이음부용 지수판의 소정 위치에 접착제를 선도포하여 접착층(120)을 형성한다(S110). 여기서, 상기 접착제는 감압성 접착제(Pressure-Sensitive Adhesive: PSA) 또는 합성접착제일 수 있고, 예를 들면, 상기 감압성 접착제(PSA)는 스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene- Isoprene-Styrene), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene/ Butylene- Styrene), 부틸(Butyl)(Isoprene을 갖는 Isobutylene의 공중합체) 및 기타 고무-기반 접착제인 고무화 아스팔트(Rubberized Asphalt)일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 접착층(130) 상에 보호 코팅제를 코팅하여 보호 코팅층(140)을 형성한다(S120). 여기서, 상기 보호 코팅층(140)은 상기 콘크리트(110)가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층(120)을 보호하는 역할을 하며, 이때, 상기 보호 코팅층(140)에 도포되는 코팅제는 아크릴레이트(Acrylate), 수화된 미세한 시멘트 입자, 지오텍스타일(Geotextile) 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 콘크리트(110)를 타설 및 양생시키기 위한 거푸집(도시되지 않음) 상에 상기 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)이 형성된 지수판(120)을 설치한다(S130). 이때, 상기 접착층 및 보호 코팅층이 형성된 지수판은 공장에서 사전 제작될 수도 있다.
다음으로, 상기 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)이 형성된 지수판(120)이 설치된 거푸집 상에 콘크리트(110)를 타설 및 양생시킨다(S140). 여기서, 상기 콘크리트(110)의 타설 시 상기 콘크리트(110)와 반응하여 상기 지수판(120)과 콘크리트(110)가 일체 거동을 할 수 있는 연속적인 결합을 형성한다.
다음으로, 누수 경로를 완전 차단하도록 상기 지수판(120)의 표면과 상기 콘크리트(110)가 완전 접합된다(S150). 이에 따라, 상기 콘크리트(110)의 타설 및 양생 후에 상기 지수판(120) 표면이 상기 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 접합형 지수판(100)의 형태 및 시공 방법은 기존 지수판과 동일하여 별도의 특별한 기술 및 작업인력을 필요로 하지 않으므로, 기존의 작업 인력 및 설치 방법을 그대로 사용할 수 있다.
또한, 콘크리트와 접합 성능을 높이기 위해 리브(Rib) 대신에 접착제를 사용함으로써 지수판에 설치되는 리브(Rib)의 수 및 간격을 줄임으로써 콘크리트의 밀실한 타설에 따른 품질을 확보할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 콘크리트 접합형 지수판
110: 콘크리트
120: 지수판
130: 접착층
140: 보호 코팅층

Claims (10)

  1. 콘크리트 구조물을 형성하도록 다단으로 나누어 타설 및 양생되어 신축이음부 또는 시공이음부가 형성되는 콘크리트(110);
    신축이음부용 지수판(120a) 또는 시공이음부용 지수판(120b)으로써, 상기 콘크리트 구조물의 시공시 누수 경로를 차단하도록 상기 콘크리트(110)의 신축이음부 또는 시공이음부에 설치되는 지수판(120);
    상기 지수판(120)의 소정 위치에 접착제(Adhesive)를 선도포하여 형성되며, 상기 콘크리트(110)의 타설 시 상기 콘크리트(110)와 반응하여 상기 지수판(120)과 콘크리트(110)가 일체 거동을 할 수 있는 연속적인 결합을 형성하는 접착층(130); 및
    상기 접착층(120)상에 보호 코팅제를 코팅하여 형성되고, 상기 콘크리트(110)가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층(120)을 보호하는 역할을 하는 보호 코팅층(140)을 포함하되,
    상기 콘크리트(110)의 타설 및 양생 후에 상기 지수판(120) 표면이 상기 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층(130)에 선도포되는 접착제는 감압성 접착제(Pressure-Sensitive Adhesive: PSA) 또는 합성접착제인 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감압성 접착제(PSA)는, 스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene- Isoprene-Styrene), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene/ Butylene- Styrene), 부틸(Butyl) 및 고무-기반 접착제인 고무화 아스팔트(Rubberized Asphalt)를 포함하는 천연고무계(Natural Rubber Adhesives), 열가소성 고무계(Thermoplastic Rubber Adhesives), 아크릴계(Acrylic Adhesives), 핫멜트계(Hot Melt Adhesives) 및 실리콘계(Silicone Adhesives)중에서 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호 코팅층(140)에 코팅되는 보호 코팅제는 아크릴레이트(Acrylate), 수화된 미세한 시멘트 입자 또는 지오텍스타일(Geotextile)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지수판(120)이 신축이음부용 지수판(120a)인 경우, 상기 신축이음부용 지수판(120a)의 표면에 도포되는 접착제는 중앙 신축부를 제외한 부분에 도포되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판.
  6. a) 신축이음부용 지수판(120a) 또는 시공이음부용 지수판(120b)인 지수판(120)의 소정 위치에 접착제를 선도포하여 접착층(130)을 형성하는 단계;
    b) 콘크리트(110)가 타설되기 전까지 외부 이물질의 부착이나 풍화인자들로부터 상기 접착층(120)을 보호하도록 상기 접착층 상에 보호 코팅제를 코팅하여 보호 코팅층을 형성하는 단계;
    c) 콘크리트를 타설 및 양생시키기 위한 거푸집 상에 상기 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)이 형성된 지수판(120)을 설치하는 단계;
    d) 상기 접착층(130) 및 보호 코팅층(140)이 형성된 지수판(120)이 설치된 거푸집 상에 콘크리트(110)를 타설 및 양생시키는 단계; 및
    e) 누수 경로를 완전 차단하도록 상기 지수판(120)의 표면과 상기 콘크리트(110)가 완전 접합되는 단계를 포함하되,
    상기 콘크리트(110)의 타설 및 양생 후에 상기 지수판(120) 표면이 상기 콘크리트와 완전 접착되어 누수 경로를 완전 차단하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 a) 단계의 접착층(130)에 선도포되는 접착제는 감압성 접착제(Pressure-Sensitive Adhesive: PSA) 또는 합성접착제인 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감압성 접착제(PSA)는, 스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene- Isoprene-Styrene), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene/ Butylene- Styrene), 부틸(Butyl) 및 고무-기반 접착제인 고무화 아스팔트(Rubberized Asphalt)를 포함하는 천연고무계(Natural Rubber Adhesives), 열가소성 고무계(Thermoplastic Rubber Adhesives), 아크릴계(Acrylic Adhesives), 핫멜트계(Hot Melt Adhesives) 및 실리콘계(Silicone Adhesives)중에서 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 b) 단계의 보호 코팅층(140)에 코팅되는 보호 코팅제는 아크릴레이트(Acrylate), 수화된 미세한 시멘트 입자 또는 지오텍스타일(Geotextile)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 a) 단계의 지수판(120)이 신축이음부용 지수판(120a)인 경우, 상기 신축이음부용 지수판(120a)의 표면에 도포되는 접착제는 중앙 신축부를 제외한 부분에 도포되며, 상기 a) 및 b) 단계의 접착층 및 보호 코팅층이 형성된 지수판은 공장에서 사전 제작되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 접합형 지수판의 시공방법.
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