KR20180058504A - 아스팔트복합방수층의 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아스팔트복합방수층의 시공방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 아스팔트복합방수층의 시공방법은 건물의 바닥을 형성하는 콘크리트의 기공으로 침투하여 콘크리트내에서 수화반응을 유도하는 바탕조정 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 S1단계와, 상기 프라이머층의 상부로 방수판상체를 함유한 천연고무 또는 합성고무를 코팅하여 방수접착층을 형성하는 S2단계와, 상기 방수접착층의 상부에 부직포 매립 개량아스팔트방수시트를 적층하는 S3단계 및 상기 부직포 매립 개량아스팔트방수시트 상부로 아스팔트혼합물을 방수마감층으로 도포하는 S4단계를 포함하는 특징이 있는데, 이에 의할 때, 아스팔트의 내열흐름 저항성, 저온성 및 내후성을 개선하기 위한 것으로 고내구성을 가지는 교면, 지하 주차장 상판, 램프구간, 지하차도, 지하실 및 옥상 그 외 누수의 요인이 내포된 모든 토목, 건축물에서 물의 침투를 막는 방수 기능을 가지는 것은 물론 내열 노화 저항성, 저온성능 등이 우수한 효과가 발휘될 수 있다.

Description

아스팔트복합방수층의 시공방법{Mdehtod of constructing multi-layers formed from asphalt material}
본 발명은 아스팔트복합방수층의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트의 내열흐름 저항성, 저온성 및 내후성을 개선하기 위한 것으로 고내구성을 가지는 교면, 지하 주차장 상판, 램프구간, 지하차도, 지하실 및 옥상 그 외 누수의 요인이 내포된 모든 토목, 건축물에서 물의 침투를 막는 방수 기능을 가지는 것은 물론 내열 노화 저항성, 저온성능 등이 우수한 아스팔트복합방수층의 시공방법에 관한 것이다.
종래에 사용되어온 방수재는 아스팔트를 개질시켜 만든 시트방수와 고무 아스팔트계, 아크릴 고무계, 아크릴 수지계와 같은 수분의 증발로 인해 도막이 형성되는 에멀젼형, 우레탄 고무계, 에폭시 고무계와 같은 반응경화형이 있다.
이러한 종래의 방수재 중 고무 아스팔트 방수는 고무, 수지 등을 이용하여 아스팔트를 개질시킨 시트 방수, 합성고무, 가류제, 충진제 등을 배합하여 용제에 용해 한 후 용제가 증발되면서 피막이 형성되는 용제형 도막 방수제, 아스팔트유화 반응 후 합성 고분자 에멀젼을 첨가하여 제조한 후 수분의 증발에 의해 건조 도막을 형성하는 수용성 에멀젼계로 구별된다.
현재 판매되고 있는 열공법용 개질아스팔트 도막 방수재는 용융 가마에서 고온(200℃이상)으로 장기간 가열시 저온성 및 내열성 등의 물성 변화가 심하여 무기질 충진제로 들어가는 성분들의 침전이 쉽게 발생하여 기존의 물성을 발휘하기가 힘들어진다.
이로 인하여 교면방수에서 중요한 전단성능이나 인장접착력 등의 물성이 현저히 떨어질 수 있으며, 만약 도로포장시 도막방수재 또는 이를 이용한 개질아스팔트 시트방수재로 사용한다면 고온의 아스콘 포설시 개질아스팔트 방수재가 상부 포장층으로 배어 올라오는 경우도 발생할 수 있으며 이로 인하여 포장층 상부 오염이 발생할 수 있어 포장시 작업성도 많이 떨어지며 고온 아스콘 포설시 내열 흐름저항성이 열악하여 동일한 도막 두께를 형성하기 어렵게 되는 문제점이 있었다.
또한 방수공 시공 후 후속공정이 우천이나 공사 지연 등으로 인하여 장기간 옥외 노출되면 UV, 자외선, 오존, 산성비 및 폭염 등으로 인하여 개질 아스팔트의 물성의 변화가 심하여 본 물성을 나타내기 어렵게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허 공보1995-0003393에 아스팔트 조성물이 공개되었으며, 상기 아스팔트 조성물은 카르복실기 및/또는 카르복 실기 유도체를 가진 변성폴리올레핀과 전이금속화합물의 생성물인 변성폴리올레핀 금속복합체를 아스팔트에 배합하여 저온 연성과 고온에서의 소성 변형에 대한 저항성을 가지는 아스팔트조성물을 개발하여 포장재의 결합재 또는 루핑 코팅용 및 방수용으로 사용하고 있으나, 이 아스팔트 조성물은 변성폴리올레핀과 전이금속화합물의 생성물인 변성폴리올레핀 금속복합체를 사용하므로써 내열흐름 저항성, 저온성 및 내후성이 약한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 아스팔트의 내열흐름 저항성, 저온성 및 내후성을 개선하기 위한 것으로 고내구성을 가지는 교면, 지하 주차장 상판, 램프구간, 지하차도, 지하실 및 옥상 그 외 누수의 요인이 내포된 모든 토목, 건축물에서 물의 침투를 막는 방수 기능을 가지는 것은 물론 내열 노화 저항성, 저온성능 등이 우수한 아스팔트복합방수층의 시공방법를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 건물의 바닥을 형성하는 콘크리트의 기공으로 침투하여 콘크리트내에서 수화반응을 유도하는 바탕조정 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 S1단계와, 상기 프라이머층의 상부로 방수판상체를 함유한 천연고무 또는 합성고무를 코팅하여 방수접착층을 형성하는 S2단계와, 상기 방수접착층의 상부에 부직포 매립 개량아스팔트방수시트를 적층하는 S3단계 및 상기 부직포 매립 개량아스팔트방수시트 상부로 아스팔트혼합물을 방수마감층으로 도포하는 S4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 프라이머는 물, 침투 전착제, 양성용매, 실란, 수용성 스티렌아크릴 수지를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 방수판상체는 150 내지 250℃에서 무기필러, 아스팔트를 교반하여 균일성을 확보하여 점도가 90 내지 110 MU로 상승시키고, 공정오일, 석탄회분을 첨가하며 교반하여 판상체로 압착하고, 이를 0.1 내지 0.5㎜ 평균입도로 파쇄하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 혼합물에는 엉킴파이버를 더 첨가하는 단계가 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 아스팔트혼합물은 열소성 엘라스토머와 아스팔트를 교반한 혼합물인 것일 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 아스팔트의 내열흐름 저항성, 저온성 및 내후성을 개선하기 위한 것으로 고내구성을 가지는 교면, 지하 주차장 상판, 램프구간, 지하차도, 지하실 및 옥상 그 외 누수의 요인이 내포된 모든 토목, 건축물에서 물의 침투를 막는 방수 기능을 가지는 것은 물론 내열 노화 저항성, 저온성능 등이 우수한 효과를 나타낸다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르는 아스팔트복합방수층의 시공방법은 건물의 바닥을 형성하는 콘크리트의 기공으로 침투하여 콘크리트내에서 수화반응을 유도하는 바탕조정 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 S1단계와, 상기 프라이머층의 상부로 방수판상체를 함유한 천연고무 또는 합성고무를 코팅하여 방수접착층을 형성하는 S2단계와, 상기 방수접착층의 상부에 부직포 매립 개량아스팔트방수시트를 적층하는 S3단계 및 상기 부직포 매립 개량아스팔트방수시트 상부로 아스팔트혼합물을 방수마감층으로 도포하는 S4단계를 포함하는 특징이 있다.
먼저, S1단계는 아스팔트복합방수층의 시공방법은 건물의 바닥을 형성하는 콘크리트의 기공으로 침투하여 콘크리트내에서 수화반응을 유도하는 바탕조정 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 공정이다.
시공한 건물의 바닥면을 소지하고 그 부분에 프라이머를 롤러, 붓이나 스프레이로 도포하게 된다.
이러한 프라이머는 물, 침투 전착제, 양성용매, 실란, 수용성 스티렌아크릴 수지를 포함할 수 있는데, 이러한 프라이머층은 콘크리트 내부로 깊게 침투하여 부착력을 향상시킬 수 있으며, 통상적인 산도를 ph 10~11 정도의 알칼리성으로 반응시킬 수 있어, 내부의 결정이 붕괴된 곳에 콘크리트수화반응을 유도할 수 있어 콘크리트 건물 바닥의 견고하게 조정할 수 있다.
상기 침투 전착제는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시에틸렌 트리스티레네이티드 페닐에테르, 폴리옥시폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 트리데실에테르 또는 폴리옥시에틸렌 라우릴아민와 같은 비이온성 폴리에틸렌옥사이드를 사용할 수 있고, 이에 의하여 시공시 콘크리트의 탄산화된 부분이 있는 내부까지 프라이머를 침투시켜 탄산화된 콘크리트의 수화반응을 유도하여 강도를 회복할 수 있다.
상기 양성용매는 특별하게 제한할 필요는 없으나, 에틸알코올, 부틸 알코올, 이소프로필 알코올 또는 프로필알콜과 같은 알콜류를 사용할 수 있다.
상기 실란은 메틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란 또는 페닐트리메톡시실란에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 프라이머에는 첨가제를 프라이머의 특성을 저해하지 아니하는 범위에서 다양하게 첨가될 수 있으며, 당업계에서 소포제, 증점제, 침강방지제, 흐름 방지제, 방균제 등 통상적으로 사용되는 성분을 첨가할 수 있음은 물론이다.
다음으로, S2단계는 상기 프라이머층의 상부로 방수판상체를 함유한 천연고무 또는 합성고무를 코팅하여 방수접착층을 형성하는 공정인데, 이 공정에 의하여 방수성능을 향상시키고 도막면에 탄성력을 부여하여 콘크리트 바닥에 크랙이나 열화가 발생하여도 방수층은 접착력을 유지하며 방수성능을 확보할 수 있다.
여기서 사용되는 천연고무나 합성고무는 특별하게 한정하여 사용할 것은 아니며, 다양한 천연고무, 부틸고무, 스티렌부타디엔고무, 아크릴고무, 하이파론고무, 지오콜고무, 에피크로로하이드린고무, 실리콘고무 또는 불소고무를 단독으로 또는 혼용하여 사용할 수 있다.
이러한 고무에 방수판상체를 균일하게 혼합하여 방수접착층을 형성하며, 상기 방수판상체는 0.1 내지 0.5㎜ 평균입도로 파쇄하여 사용한다. 이러한 방수판상체에 의하여 수분의 이동을 방해하고 수분이동경로를 길게 하여 방수성능을 향상시키는 것인데, 만일 0.1㎜미만이면 입자의 종회비가 크지 아니하여 수분의 이동경로를 연장하는 효과가 감소할 수 있으며, 반대로 0.5㎜를 초과하면 수분이동경로 연장에는 도움이 될 수 있으나 도막형성시 도막의 표면으로 돌출될 수 있어 외관품위에 저하될 수 있다.
또한, 상기 방수판상체의 제조는 판상체로 형성하기 위하여 압착해야 하므로 점도의 조절이 중요한데, 150 내지 250도에서 무기필러(inorganic filler), 아스팔트를 교반하여 균일성을 확보하여 점도가 90 내지 110 MU인 개시점도로 상승시키게 된다.
상기 아스팔트는 통상적으로 이산화규소(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3) 또는 산화철(Fe2O3)과 같은 무기필러와 혼합이 용이한 유화아스팔트가 바람직하고, 유화제와 함께 혼합하여 기준온도 100℃에서의 점도가 90 내지 110 MU가 되도록 하고, 이때 상기 아스팔트의 평균입도는 5 내지 15㎛로 조절하여 무기필러의 평균입도 10㎛와 혼화성을 확보할 수 있으며, 상기 MU는 점성계수로서 10-3Ns/m2이며, N은 Newton, s는 초, m은 미터이다.
이러한 아스팔트와 무기필러를 150 내지 250℃에서 교반하는데, 만일 150도 미만이면, 유화 아스팔트에서 에스테르기가 다량 생성될 뿐만 아니라 무기충진제 기능기와의 반응이 일어나지 어려울 수 있고, 250도를 초과하면, 이후 공정에서의 파라핀 오일의 변성이 일어나거나 엉킴파이버(fiber)와의 반응이 급격히 일어날 수 있어 다음 공정이 어려울 수 있다.
상기 아스팔트와 무기필러와의 혼합물이 90 내지 110 MU에 이르면 공정오일, 석탄회분을 첨가하고 교반하여 점도가 135 내지 165 MU에 이르도록 하는데, 이러한 과정에서 유화 아스팔트 내 수분이 증발하여(Setting) 점도가 높은 아스팔트 입자군을 형성(Breaking)하는 것이고 이후 불포화 아스팔트의 라디칼이 생성되어 아스팔트와 석탄회분, 무기충진제와의 사이에서 화학반응이 진행될 수 있다.
또한, 혼합 분산성을 높이고 온도를 유지시키기 위하여 사용하는 공정오일로 파라핀 오일을 사용할 수 있다.
더 나아가, 여기서 상기 혼합물에는 엉킴파이버를 더 첨가하는 단계가 포함될 수 있는데, 상기 엉킴파이버는 판상체내에서 입자들 사이로 부정형으로 꼬이게 되어 입자들을 잡아주는 엉킴효과를 제공할 수 있으며, 엉킴파이버는 공정중 투하되는 열에 의하여 녹지않는 고분자재를 사용할 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 스타이렌아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌, 폴리메틸메타그릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오르에틸렌, 폴리에틸렌, 요소수지, 페놀수지, 멜라민수지, 아크릴수지, 나일론수지, 아라미드 수지, 실리콘수지, 아미노수지 또는 에폭시수지일 수 있다.
또한, 상기 엉킴파이버는 그 길이가 1㎜ 내지 5㎜인 것이 바람직하고, 만일 1㎜ 미만이면 파이버 자체가 엉켜서 입자응집력 확보가 어려울 수 있고, 반대로 5㎜를 초과하면, 혼합물과 엉킴이 광범위해서 파쇄시 입자화에 어려움이 클 수 있다.
이러한 엉킴파이버는 고분자재료로서 내열성과 인장강도를 구비한 아라미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등을 사용할 수 있으며, 그 직경이 5 내지 10㎛일 수 있는데, 만일 하한치 미만이면, 혼합시 고변형 인장 물성증가로 인해 내피로특성과 내한성이 하락할 수 있고, 반대로 상한치를 초과하면, 쇼트파이버의 매트릭스와의 물리적 접착 면적이 감소하고 보강성이 하락할 수 있다.
아울러, 점도의 조절을 위하여 카볼블랙, 실리카를 첨가할 수 있고, 이 경우 점도가 300 MU에 다다르면 반응을 중지시키게 되는데, 반응이 중지된 이후에는 점도가 스스로 하락하는 경향을 보이는데, 만일 점도가 300 MU초과되어 반응을 진행하면 라디칼(radical) 생성으로 기결합된 결합이 끈어져 기밀성 충진제의 효과가 감소할 수 있다.
이후에 압착몰드에서 압착하여 판상체로 성형하는데, 성형전에 24시간 이상 건조시키후 100bar 이상의 고압력으로 압착시켜 두께 20 내지 50㎛인 판상체를 제조하여 평균입도 0.1 내지 0.5㎜입자로 파쇄기로 파쇄후 분급하게 된다.
상기 판상체의 평균입도는 필터시 분급되는 입자의 가장 긴방향 평균입도로 분류될 수 있다.
다음으로, S3단계를 보면, 상기 방수접착층의 상부에 부직포 매립 개량아스팔트방수시트를 적층하는 공정인데, 상기 부직포는 폴리에스터를 재질로 하여, 아스팔트에 함침시킨 비노출 단층방수용 방수시트를 사용할 수 있다.
이러한 방수시트는 방수접착층의 방수성능을 장기간 유지하고, 접착력을 증가시키기 위한 것이다.
이러한 아스팔트는 스티렌계 열소성 엘라스토머와 아스팔트를 교반한 혼합물을 사용할 수 있으며, 이러한 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 또는 염화비닐일 수 있다.
다음으로, S4단계를 보면, 상기 부직포 매립 개량아스팔트방수시트 상부로 아스팔트혼합물을 방수마감층으로 도포하는 공정으로, 상술한 방수접착층과 방수시트의 외부에서 콘크리트 바닥 방수층 전체에 내후성을 확보하기 위한 것이다.
여기서의 아스팔트도 스티렌계 열소성 엘라스토머와 아스팔트를 교반한 혼합물을 사용할 수 있으며, 이러한 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 또는 염화비닐일 수 있다.
실시예
물, 폴리옥시에틸렌, 에틸알콜, 메틸트리메톡시실란, 수용성 스티렌아크릴 수지를 혼합한 프라이머를 롤러로 도포하여 프라이머층을 형성하였다. 다음으로, 프라이머층 건조후 아스팔트와 이산화규소를 혼합하여 180℃로 100MU에 이르도록 교반하고, 파라핀 공정오일, 석탄회분, 아라미드 엉킴파이버(평균직경 8㎛, 평균길이 2㎜)를 첨가하여 150MU까지 혼합하였으며, 카본블랙을 서서히 첨가하여 점도 300MU에 이르러 상온에서 압착하고 파쇄기로 분쇄후 분급 평균입도 200㎛인 판상체 분말과, 스티렌부타디엔 합성고무를 혼합하여 방수접착층을 형성하였다. 다음으로, 방수접착층이 충분히 건조된 후 유화아스팔트와 스틸렌계 열가소성 엘라스토머를 160℃에서 2시간 가량 교반하여 평균입도가 10㎛ 정도로 성장하도록 교반한 후 폴리에스터 부직포를 함침시킨 방수시트를 덮고, 1일간 건조 및 안정화를 진행시킨 후에, 유화아스팔트와 스틸렌계 열가소성 엘라스토머를 160℃에서 2시간 가량 교반하여 평균입도가 10㎛ 정도로 성장하도록 교반한 아스팔트혼합물을 도포하여 방수마감층를 형성하도록 본 발명에 따르는 아스팔트복합방수층을 시공하였다.
실험예
위 시공된 아스팔트복합방수층의 성능을 확인하기 위하여 관련규격 KS F 3211에 따른 실험으로 그 결과를 아래 표에 나타내었다.
Figure pat00001
위 표를 참고하면, 본 발명에 따르는 아스팔트복합방수층은 방수 성능이 오래 유지할 수 있는 내구성을 가질 수 있음을 알 수 있고, 인장/인열 특성이 우수하고, 열화성상 특성도 효과적으로 타나냄을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 건물의 바닥을 형성하는 콘크리트의 기공으로 침투하여 콘크리트내에서 수화반응을 유도하는 바탕조정 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 S1단계;
    상기 프라이머층의 상부로 방수판상체를 함유한 천연고무 또는 합성고무를 코팅하여 방수접착층을 형성하는 S2단계;
    상기 방수접착층의 상부에 부직포 매립 개량아스팔트방수시트를 적층하는 S3단계; 및
    상기 부직포 매립 개량아스팔트방수시트 상부로 아스팔트혼합물을 방수마감층으로 도포하는 S4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이머는 물, 침투 전착제, 양성용매, 실란, 수용성 스티렌아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방수판상체는 150 내지 250℃에서 무기필러, 아스팔트를 교반하여 균일성을 확보하여 점도가 90 내지 110 MU로 상승시키고, 공정오일, 석탄회분을 첨가하며 교반하여 판상체로 압착하고, 이를 0.1 내지 0.5㎜ 평균입도로 파쇄하는 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 혼합물에는 엉킴파이버를 더 첨가하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아스팔트혼합물은 열소성 엘라스토머와 아스팔트를 교반한 혼합물인 것을 특징으로 하는 아스팔트복합방수층의 시공방법.
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