KR20230081740A - 분말형 방수 보강제 조성물 및 이를 이용한 복합 방수 공법 - Google Patents

분말형 방수 보강제 조성물 및 이를 이용한 복합 방수 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방수제와 함께 도포하는 방수 보강제 조성물에 관한 것으로, 유리섬유 분말; 알루미나 시멘트; 및 규사;를 포함하는, 분말형 방수 보강제 조성물이 제공된다.

Description

분말형 방수 보강제 조성물 및 이를 이용한 복합 방수 공법{A POWDER-TYPE WATERPROOF REINFORCING COMPOSITION, AND COMPLEX WATERPROOFING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 분말형 방수 보강제 조성물에 관한 것으로서, 콘크리트 구조물의 강성을 유지하며 수분 침투로 인한 균열 등을 방지하여 구조물의 수명을 증가시킬 수 있는 방수 보강제 조성물 및 이를 이용한 방수 공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 시간이 경과함에 따라 미세 균열 및 외력에 의한 크랙이 발생될 수 있으며, 부식이 심화될 경우에는 매설된 철근까지도 부식되어 콘크리트 구조물의 기능을 현저하게 손상될 수도 있다.
따라서 수분의 침투로 인한 구조물의 내구성에 저하를 방지하기 위해, 각종 방수 재료를 사용하여 외벽, 천장 등의 구조물에 대한 방수 작업이 요구될 수 있다.
이와 같은 방수 작업은 방수 용액, 방수 시멘트 등의 방수 재료를 콘크리트 구조물에 도포하여 방수층을 형성함으로써 콘크리트 구조물 내로 수분이 스며들지 않도록 하는 방수 공법들이 다수 제안되어 왔다.
한편, 콘크리트 구조물의 노출 방수는 우레탄 방수나 탄성 도막 방수 등으로 균열에 대한 저항성을 확보하여 방수성능을 유지시키고 있다.
그러나, 우레탄 방수나 탄성 도막 방수는 전면 구조체의 거동 반응에 따른 방수층의 파단이나 절단이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성 제품의 특성으로 인해 통기성 확보가 어려워 콘크리트, 몰탈 등에 함유된 수분이나 실내 생활에 의에 발생되는 수증기가 증발되지 않고 도막 방수층의 하부에 잔류함으로써 콘크리트나 몰탈의 상부와 도막층이 함께 박리되는 현상을 야기할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해 방수 시트를 절연시공하고 시트 상부에 우레탄 방수층을 형성하는 복합 방수 공법이 개발되었으며, 복합 방수 공법은 잔존하는 수분과 열기를 지속적으로 방출함으로써 장시간 방수층이 부식되지 않고, 들뜸 현상이나 변형이 현저히 억제될 수 있다.
그러나, 복합 방수 공법의 경우 방수 시트와 방수층 간의 결합력을 개선하기 위해 반복적인 코팅 작업이 요구될 뿐만 아니라 시간이 경과함에 따른 내구성의 저하는 불가피하여 이를 개선하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
본 발명자는 복합 방수 공법에 있어서 방수층과 모체의 접착력을 향상시키고, 도포층의 경화시간을 단축시킴으로써 안정적이며, 통기성을 확보함과 동시에 사용성이 편리한 도포형 방수 보강제를 개발하고자 예의 노력한 결과 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 시공 편의성과 함께 내구성이 현저히 개선된 방수 보강제 및 이를 이용한 복합 방수 공법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 방수제와 함께 도포하는 방수 보강제 조성물에 있어서, 유리섬유 분말; 알루미나 시멘트; 및 규사;를 포함하는, 분말형 방수 보강제 조성물이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 분말형 방수 보강제 조성물은 상기 유리섬유 분말 10 내지 20 중량부; 상기 알루미나 시멘트 100 내지 120 중량부; 및 상기 규사 100 내지 120 중량부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유리섬유 분말의 평균 섬유길이는 250 내지 300μm이고, 평균 필라멘트 직경은 12 내지 14μm일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 알루미나 시멘트의 분말도가 8000 내지 9000 cm2/g일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 작업 대상물을 평탄화하는 단계; (b) 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지 및 수용성 아크릴에멀젼 수지를 포함하는 방수액을 도포하는 단계; 및 (c) 상기 방수액 상면에 방수 시트를 적층하는 단계; 및 (d) 상기 방수 시트 상면에 함침 코팅액 및 상기 분말형 방수 보강제 조성물 조성물을 도포하는 단계;를 포함하는, 복합 방수 방법이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 (d) 단계에서 상기 함침 코팅액은 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지, 수용성 아크릴에멀젼 수지 및 드라이몰탈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 함침 코팅액은 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체(EMMA) 수지를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복합 방수 방법은 상기 (a) 단계에서 상기 작업 대상물에 형성된 크랙(crack)을 V자 형태로 커팅하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 분말형 방수 보강제 조성물은 방수 시트의 함침에 따른 고정력 및 내구성을 현저히 증대시킬 수 있고, 시공 시간이 단축될 뿐만 아니라, 방수층이 손상되지 않도록 장시간 안정적으로 유지시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래 우레탄 방수층과 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 방수층을 비교 도시한 것이다. (a)는 종래 우레탄 방수층을 도시한 것이고, (b)는 복합 방수층을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 방수층을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 방수층을 도시한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 기술하나, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.
본 발명의 일 측면은 유리섬유 분말; 알루미나 시멘트; 및 규사;를 포함하는, 분말형 방수 보강제 조성물을 제공한다.
상기 분말형 방수 보강제 조성물은 방수제와 함께 도포함으로써 방수층의 내구성 및 속경성(速硬性)을 개선할 수 있다.
상기 유리섬유(glass fiber) 분말은 유리섬유를 분말화한 것으로서, 상기 유리섬유는 유리를 섬유처럼 가늘게 뽑은 물질이다.
상기 유리섬유 분말은 장섬유 유리섬유 분말, 또는 단섬유 유리섬유 분말을 사용할 수 있고, 방수층의 크랙 현상을 방지하고 강성과 치수안정성을 증가시키는 역할을 할 수 있다.
상기 유리섬유 분말의 평균 섬유길이는 250 내지 300μm이고, 평균 필라멘트 직경은 12 내지 14μm일 수 있다.
상기 유리섬유 분말의 평균 섬유길이 및 필라멘트 직경이 상기 범위를 벗어나는 경우, 내크랙성 또는 부착성, 마모성이 저하될 수 있다.
상기 알루미나 시멘트는 알루미나(Al2O3)의 함량이 30 내지 40 중량%인 시멘트의 일종으로, 조직을 치밀하게 하여 방수층의 균열 및 수축을 방지하기 위하여 사용한다.
상기 알루미나 시멘트는 건조 및 수축에 의해 발생되는 수축 균열 제어에도 효과를 발휘할 수 있고, 수화 반응 중에 Portlandite(Ca(OH)2)를 생성하지 않기 때문에 이수석고(CaSO4·2H2O)를 발생시키지 않으므로 침식을 유발하지 않으며, 내화학 저항성이 우수하다.
상기 알루미나 시멘트의 분말도는 입자의 고운 정도를 의미하는 것으로 8000 내지 9000 cm2/g일 수 있다.
상기 분말도가 8000 cm2/g 미만인 경우 초기강도의 발현이나 강도 증진율이 저하될 수 있고, 9000 cm2/g 초과이면 방수층의 부착성 및 마모성이 저하되고 건조수축이 커져서 균열이 쉽게 발생할 수 있다.
상기 규사는 산화규소(SiO2) 성분이 풍부한 석영 알갱이 모래를 의미하는 것으로, 상기 규사 분말은 천연규사 또는 인조규사가 사용될 수 있으며, 상기 규사 분말의 평균 입자 크기는 0.02 내지 0.2mm일 수 있다.
상기 규사 분말은 상기 방수제의 반응 속도와 반응 표면적을 높여서 작업대상물 표면 또는 방수 시트로의 침투를 용이하게 하고, 상기 방수제의 접착력 및 수밀도를 향상시켜 방수성을 개선할 수 있다.
상기 분말형 방수 보강제 조성물은 상기 유리섬유 분말 10 내지 20 중량부; 상기 알루미나 시멘트 100 내지 120 중량부; 및 상기 규사 100 내지 120 중량부;를 포함할 수 있다.
상기 분말형 방수 보강제 조성물은 상기 혼합 범위 내에서 최적의 방수성 및 내크랙성, 접착성이 구현될 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 경우 물성이 상대적으로 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면은 (a) 작업 대상물을 평탄화하는 단계; (b) 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지 및 수용성 아크릴에멀젼 수지를 포함하는 방수액을 도포하는 단계; (c) 상기 방수액 상면에 방수 시트를 적층하는 단계; 및 (d) 상기 방수 시트 상면에 함침 코팅액 및 상기 분말형 방수 보강제 조성물을 도포하는 단계;를 포함하는 복합 방수 방법을 제공한다.
종래 도막 방수 공법은 도막 방수재(ex. 우레탄 방수)를 도포하여 방수층을 형성하였으나(도 1a), 본 발명의 복합 방수 공법은 방수층(하도), 방수 시트, 방수층(중도)를 순차로 형성하거나, 또는 상단에 탑코트(상도)를 더 형성하여 수행될 수 있다(도 1b).
상기 복합 방수 방법은 합성 고분자계 시트를 접착제로 부착하는 방수 시트 공법과 도막 방수재를 도포하는 도막 방수 공법을 결합한 것으로, 방수 시트와 도막 방수를 동시에 수행함으로써 견고한 방수층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 방수 방법은 매우 견고한 방수층을 형성함과 동시에 내구성이 우수하여 시간의 경과에 따른 변형이나 손상도 현저히 억제될 수 있다.
상기 (a) 단계에서 작업 대상물을 평탄화할 수 있다.
상기 (a) 단계는 콘크리트 재질로 이루어진 작업대상물 표면의 이물질을 제거하고 표면을 균일하게 평탄 처리하여 불순물을 제거하는 공정일 수 있다.
상기 이물질을 제거하는 과정은 브러쉬를 이용하거나, 고압의 공기 또는 물을 분사하여 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
물을 분사하여 클리닝 과정을 수행하는 경우, 작업대상물의 표면을 완전히 건조시킨 후 이후 공정을 진행할 수 있다.
상기 (b) 단계에서 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지 및 수용성 아크릴에멀젼 수지를 포함하는 방수액을 도포할 수 있다.
상기 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)는 폴리에틸렌의 평균분자량이 1,000 내지 12,000 범위의 밀도 0.918 내지 0.932g/cm3를 갖는 중합체를 기상법으로 제조함으로써 분말형태의 고분자 물질을 수득할 수 있고, 분자량 분포가 좁은 것을 사용하는 것이 제품의 균일성 측면에서 바람직할 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 주쇄에 아크릴산이나 무수말레산 등의 극성을 가진 모노머를 측쇄로 하여 화학적으로 결합시킨 공중합체를 수득할 수 있으며, 상기 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)을 그래프트 중합시킨 공중합체를 이용함으로써 제품의 유연성이 증대될 수 있다.
상기 에틸렌초산비닐 공중합체의 비닐아세트산 함량은 특별히 제한되지 않으나 20중량% 이상일 수 있다.
상기 비닐아세트산 함량이 증가할수록 필름의 탄성률과 열접착 온도는 낮아지는 반면, 충격강도, 인장강도, 투과도는 증가할 수 있으므로, 방수층의 접착성과 인장강도를 증진시키기 위해 상기 비닐아세트산 함량을 20중량% 이상으로 유지시킬 수 있다.
상기 수용성 아크릴에멀젼 수지는 노르말부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 베타-히드록시부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있고, 상기 아크릴에멀젼 수지는 상기 에틸렌초산비닐 공중합체의 낮은 기계적 강도를 보완할 수 있다.
상기 방수액은 롤러나 솔, 뿜칠기 등을 이용하여 작업대상물의 표면에 도포될 수 있고, 0.1 내지 3mm 두께 범위로 도포될 수 있다.
상기 방수액은 소포제, 분산제, 증점제 등의 첨가제를 포함할 수 있고, 의도하는 물성을 구현하기 위해 그 조성을 달리하여 혼합할 수 있다.
상기 (c) 단계에서 상기 방수액 상면에 방수 시트를 적층할 수 있다.
상기 방수 시트는 상기 방수액을 도포한 후 형성된 방수층 상면에 적층될 수 있고, 상기 방수액이 완전히 건조되지 않은 상태로 상기 방수 시트를 부착하는 경우 이후 건조에 따른 접착력을 확보할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방수 시트는 폴리에스테르 재질의 부직포를 사용할 수 있다. 상기 폴리에스테르 재질의 부직포는 방수층에 강한 인장성과 단열성을 부여하고 충격에 의한 미세크랙의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 부직포의 이음부는 5 내지 10cm의 폭으로 겹침 시공하거나 맞댐 시공한 후 연결 부위를 부직포로 보강할 수 있고, 그로 인한 연결부위는 상기 방수액을 도포하여 부착시킴으로써 방수층의 파손, 들뜸, 균열을 최소화할 수 있다.
상기 (d) 단계에서 상기 방수 시트 상면에 함침 코팅액 및 상기 분말형 방수 보강제 조성물을 도포할 수 있다.
상기 (d) 단계는 상기 함침 코팅액에 함유된 접착 성분 및 무기질 성분을 상기 방수 시트에 함침시키는 공정으로, 상기 함침 코팅액은 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지, 수용성 아크릴에멀젼 수지 및 드라이몰탈을 포함할 수 있다.
상기 (d) 단계에서 상기 함침 코팅액을 상기 분말형 방수 보강제 조성물과 함께 도포하거나, 상기 함침 코팅액을 도포한 후 추가로 상기 분말형 방수 보강제 조성물을 도포함으로써 매우 견고하고 접착성이 우수한 방수층을 형성할 수 있다.
상기 함침 과정을 통해, 상기 방수 시트 내의 기공 사이에 아크릴 수지 및 무기질 성분이 조밀하게 충진되어 강한 표면 인장력이 부여될 수 있고 콘크리트 구조물에 대한 미세 진행형 균열과 부식을 방지할 수 있다.
특히, 상기 방수 시트에 함침된 아크릴에멀젼 수지는 부직포 및 상하부 방수층 간에 부착력을 증진시켜 들뜸 현상이나 핀홀 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 함침 코팅액은 드라이몰탈을 함유하므로 더욱 우수한 표면 인장력을 보유할 수 있으며, 상기 분말형 방수 보강제 조성물이 함께 경화될 때 내구성이 더욱 개선될 수 있고 경화 시간이 단축될 수 있다.
상기 드라이몰탈은 시멘트, 충전재, 유동화제, 및 골재를 포함할 수 있고, 상기 골재의 평균 입자 크기는 0.1 내지1.5 mm일 수 있다.
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 백시멘트, 고로시멘트, 플라이에쉬 시멘트, 등 시중에서 사용되고 있는 것이 적용될 수 있다.
상기 충전재는 실리카, 플라이애쉬, 슬래그, 실리카흄, 탄산칼슘, 황산바륨 등과 같은 입자형 충전재와 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, 철섬유, 세라믹섬유 등과 같은 섬유형 충전재가 사용될 수 있다.
상기 유동화제는 드라이몰탈의 유동성을 높이기 위한 것으로서 폴리리그닌술폰산축합물계, 폴리나프탈렌술폰산나트륨축합물계, 폴리카르본산계, 폴리멜라민술폰산나트륨축합물계, 인산에스테르계, 비이온계면화성제계, 음이온계면활성제계 등 통상 알려진 계면활성제류가 사용될 수 있다.
상기 골재는 모래, 자갈 등과 같은 규산질계 골재와 백운석 등과 같은 무기질계 골재일 수 있다.
상기 함침 코팅액은 드라이몰탈을 함유하므로, 단순히 포틀랜드 시멘트를 함유하거나 이를 함유하지 않는 함침 코팅액 대비 현저히 우수한 물리적 성능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 제습성, 보온성, 차수성, 원적외선 방출성이 더욱 개선될 수 있다.
또한, 상기 함침 코팅액은 탄산칼륨 분말을 더 포함할 수 있다.
상기 탄산칼슘 분말은 이산화탄소와 반응하여 탄산수소칼슘으로 변환되고 미수화된 수산화칼슘이 물과 장기적으로 반응함으로써 상기 함침 코팅액의 장기 강도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 분말형 방수 보강제 조성물과 함께 작용하여 상기 함침 코팅의 작업성을 향상시키고 크랙을 방지할 수 있다.
상기 함침 코팅액은 상기 드라이몰탈 및 상기 탄산칼슘 분말을 총 중량 대비 10 내지 30 중량% 포함할 수 있다.
상기 드라이몰탈 및 상기 탄산칼슘 등 무기 성분의 함량이 10 중량% 미만이면 무기 성분으로 인해 구현되는 물성의 개선이 미미할 수 있고, 30 중량% 초과이면 코팅층 본연의 기능이 저하될 수 있다.
상기 함침 코팅액은 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체(EMMA) 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 수지는 상기 함침 코팅액의 타 성분과 함께 작용하여 작업성, 연성, 내마모성, 내약품성 등의 내구성을 증진시킬 수 있고, 내산성 및 내알칼리성이 우수하며 방수층의 강도를 개선할 수 있다.
상기 복합 방수 방법은 (d) 단계 이후 상기 (b) 단계의 방수액을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 함침 코팅액 도포 후 건조가 완료되면, 상기 함침 코팅액의 상면에 상기 방수액를 덧바름으로써 상기 방수 시트를 통한 수분의 침투를 방지할 수 있다.
상기 복합 방수 방법은 (d) 단계 이후 제올라이트 분말을 함유하는 표면 코팅액을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이를 통해 최상단에 표면 코팅층인 탑코트(상도)를 형성할 수 있다(도 2).
통상적으로 상기 방수층의 최상단에는 표면 코팅액을 도포하고, 건조시킴으로써 방수성을 증진시킬 수 있으며, 더욱 견고한 방수층을 형성하기 위해 표면 코팅액을 반복적(1 내지 4회)으로 도포할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 방수 공법의 경우 함침 코팅액의 우수한 결합력과 방수력으로 인해 반복적인 마감 공정이 생략될 수 있다.
즉, 본 발명의 복합 방수 공법은 단일의 표면 코팅 공정으로도 종래의 복합 방수 공법과 동등하거나 더욱 우수한 수준의 방수층을 형성할 수 있으므로 시공 편의성 및 경제성이 우수하다.
상기 표면 코팅액은 제올라이트 분말을 함유하고 있으므로, 단열효과 및 열반사성으로 인한 결로 방지, 소음 및 미끄럼 방지, 내화학성 및 내후성, 내구성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 제올라이트는 미세 다공성 알루미늄 규산염 광물로 주로 흡착제나 촉매로 활용되고 있으며, 코팅층의 발생열을 감소시켜 이산화탄소, 에어로솔 및 증기의 발생을 효과적으로 억제시킬 수 있다.
한편, 상기 (a) 단계에서 상기 작업 대상물에 형성된 크랙(crack)을 V자 형태로 커팅하는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계는 불순물을 제거하여 이후 방수층을 견고하게 형성하는 단계로서, 본 발명에서는 작업 대상물 표면에 형성된 크랙에 대한 사전 처리 공정을 수행함으로써 방수층의 내구성을 더욱 개선할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 작업 대상물은 일부 크랙을 포함할 수 있으며 상기 작업 대상물의 표면에 방수액을 도포(하도)하더라도 폭이 좁은 크랙 내부로 방수액이 효과적으로 침투되지 않을 수 있다.
반면, 도 3을 참조하면, 상기 크랙을 V자 형태로 커팅시킴으로써 방수액을 크랙 하부까지 효과적으로 침투시킬 수 있고, 이후 구조물에 발생하는 미세 진동 등에 의해 야기되는 크랙의 확대를 방지할 수 있어, 방수층의 내구성도 증대될 수 있다.
한편, 상기 방수액, 함침 코팅액, 및 표면 코팅액은 난연성, 유연성, 내구성 및 친환경성 등 상기 특성들을 해치지 않는 범위 내에서 필요에 따라 분산제, 소포제, 가소제, 안정화제, 유동화제 및 방부제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있는 것은 물론이다.
이하 실시예를 통해, 본 발명을 더욱 상술하나 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지 아니함은 자명하다.
실험예 1 : 방수 보강제 적용에 따른 성능 평가
하기 표 1 및 2와 같이 보강제 조성물의 조건을 달리하여 방수층을 형성하였다.
먼저 방수액을 도포한 후, 상기 보강제 조성물을 도포하였으며 완전 경화 후 물성을 평가하였다.
방수액은 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지, 수용성 아크릴에멀젼 수지와 함께 소포제, 분산제, 증점제를 첨가하여 제조하였으며, 모든 실험군에서 동일한 조성을 유지하였다.
유리섬유 분말 및 알루미나 시멘트는 평균 섬유길이 및 분말도를 달리하여 평가하였다.
구분 실시예
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8
유리섬유
분말		 270μm 15 - - 15 15 - - -
200μm - 15 - - - 15 - 15
350μm - - 15 - - - 15 -
알루미나
시멘트		 8500cm2/g 100 100 100 - - - - -
7000cm2/g - - - 100 - 100 - -
10000cm2/g - - - - 100 - 100 100
규사 100 100 100 100 100 100 100 100
드라이몰탈 - - - - - - - -
포클랜드
시멘트		 - - - - - - - -
구분 비교예
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8
유리섬유
분말		 270μm 100 - - 15 15 - - -
200μm - - - - - - - -
350μm - - - - - - - -
알루미나
시멘트		 8500cm2/g - 100 - 100 - 100 - -
7000cm2/g - - - - - - - -
10000cm2/g - - - - - - - -
규사 - - 100 - 100 100 - -
드라이몰탈 - - - - - - 100 -
포클랜드
시멘트		 - - - - - - - 100
실시예 및 비교예의 보강제를 도포하여 형성된 최종 방수층의 인장강도, 신장율, 부착강도를 측정하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
인장강도 및 부착강도는 ASTM D 638-91 및 ASTM D 4541-89 방법에 의거 측정하였고, 신장율은 ASTM D638-91 방법에 따라 측정하였으며, 대비의 편의를 위해 가장 물성이 뛰어난 실시예 1을 100으로 하고, 이에 대한 상대값을 표시하였다.
구분 인장강도 신장률 부착강도
실시예 1-1 100 100 100
실시예 1-2 95 92 94
실시예 1-3 93 94 92
실시예 1-4 94 91 89
실시예 1-5 92 93 93
실시예 1-6 89 87 86
실시예 1-7 88 90 89
실시예 1-8 91 87 86
비교예 1-1 64 57 59
비교예 1-2 65 64 68
비교예 1-3 59 65 62
비교예 1-4 76 75 65
비교예 1-5 73 69 73
비교예 1-6 80 74 75
비교예 1-7 54 62 48
비교예 1-8 47 58 43
표 3을 참조하면, 유리섬유 분말, 알루미나 시멘트, 규사를 동시에 포함하는 실시예 1-1 내지 1-8은 이 중 일부만을 포함하거나 포함하지 않는 비교예 대비 물성이 현저히 우수한 수준으로 평가되었다.
특히, 유리섬유 분말의 평균 섬유길이가 250 내지 300μm 범위이고, 알루미나 시멘트의 분말도가 8000 내지 9000 cm2/g 범위에 속하는 실시예 1-1은 당해 범위를 벗어나는 실시예 1-2 내지 1-8 대비 물성이 우수한 것으로 평가되었다.
실험예 2 : 복합 방수 공법에 따른 성능 평가
하기 표 4 및 5와 같이 조건을 달리하여 복합 방수 공법을 수행하였다.
함침 코팅액의 특성 및 표면 코팅액의 특성에 따른 차이를 비교하고자, 상기 함침 코팅액 및 표면 코팅액 외 나머지 조건은 동일하게 유지하였다.
복합 상수 방법은 작업 대상물을 평탄화하고, 방수액을 도포(하도 형성)한 후 방수 시트를 적층하였다.
일정 시간 건조한 후, 함침 코팅액 및 실시예 1-1의 분말형 방수 보강제 조성물, 표면 코팅액을 순차로 도포 및 건조하고, 도포량과 건조 시간은 동일하게 유지하였다.
방수액은 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지, 수용성 아크릴에멀젼 수지와 함께 소포제, 분산제, 증점제를 첨가하여 제조하였으며, 모든 실험군에서 동일한 조성을 유지하였다.
실험을 위해, 각종 중합체와 드라이몰탈, 시멘트 분말, 탄산칼륨 분말, 제올라이트 등은 시중에서 구득하여 사용하였다.
구분 실시예
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6
함침 코팅액 EVA 40 40 30 30 30 30
아크릴에멀젼 수지 60 60 60 60 60 60
EMMA - - 10 10 10 10
드라이몰탈 30 15 30 15 15 15
탄산칼륨 분말 - 15 - 15 15 15
시멘트 분말 - - - - - -
첨가제 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
표면 코팅액(상도)
제올라이트 함유 여부		 X X X X O O
V커팅 수행여부 X X X X X X
구분 비교예
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6
함침 코팅액 EVA 40 40 40 30 100 40
아크릴에멀젼 수지 60 60 60 60 - -
EMMA - - - 10 - 60
드라이몰탈 - - - - - -
탄산칼륨 분말 - - - - - -
시멘트 분말 - - 30 30 30 30
첨가제 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
표면 코팅액(상도)
제올라이트 함유 여부		 X X X X X X
V커팅 수행여부 X X X X X X
실험예 2-1. 물성 평가
실시예 및 비교예에 따라 형성된 최종 방수층의 인장강도, 신장율, 부착강도를 측정하여 그 결과를 다음 표 6에 나타내었다.
인장강도 및 부착강도는 ASTM D 638-91 및 ASTM D 4541-89 방법에 의거 측정하였고, 신장율은 ASTM D638-91 방법에 따라 측정하였다.
구분 인장강도(kgf/cm 2 ) 신장률(%) 부착강도(kgf/cm 2 )
실시예 2-1 70.7 787 25.3
실시예 2-2 75.6 833 28.4
실시예 2-3 72.4 806 26.2
실시예 2-4 78.3 848 29.7
비교예 2-1 55.2 646 15.3
비교예 2-2 58.8 667 16.6
비교예 2-3 58.4 703 18.3
비교예 2-4 57.8 718 17.7
비교예 2-5 48.4 568 13.2
비교예 2-6 50.7 614 14.6
표 6을 참조하면, EVA, 아크릴에멀젼 수지, 및 드라이몰탈을 모두 함유하는 함침 코팅액을 이용한 복합 방수 공법의 경우, 최종 형성된 방수층의 인장강도, 신장률, 부착강도가 우수하였으며, 이를 통해 상기 구성에 의한 물성이 현저히 개선된 것으로 평가할 수 있다.특히, 상기 함침 코팅액에 EMMA 및 탄산칼륨 분말을 도입하였을 때 복합 방수 공법에 따른 방수층의 물성은 더욱 증진되었다.
실험예 2-2. 내구성 평가
실시예 및 비교예에 따라 복합 방수 공법을 수행한 후 동일한 환경에서 8개월이 지난 후, 방수 처리된 영역의 파손이나 변형 여부를 평가하였다.
방수공법을 수행한 후 8개월이 경과한 시점에서 방수 처리된 영역의 손상 여부를 측정하였다.
구조물 옥상의 평탄한 면의 영역을 12개로 나누고, 상기 실시예 및 비교예에 따라 방수 공법을 수행하였다.
대조군으로 우레탄 방수층을 형성하고, 실험군의 손상 정도를 대조군과 대비하였다.
평가 결과를 명확하게 하고자 소정의 기준에 따라 대조군 대비 파손 정도를 정량화하여 나타내었다(표 7)
구분 손상율(%)
실시예 2-1 61
실시예 2-2 57
실시예 2-3 59
실시예 2-4 53
실시예 2-5 49
실시예 2-6 45
비교예 2-1 83
비교예 2-2 78
비교예 2-3 77
비교예 2-4 73
비교예 2-5 80
비교예 2-6 82
대조군 100
표 7을 참조하면, EVA, 아크릴에멀젼 수지, 및 드라이몰탈을 모두 함유하는 함침 코팅액을 이용한 복합 방수 공법(실시예 2-1 내지 2-4)의 경우, 대조군 및 비교예 대비 손상율이 현저히 감소하였다.
특히, 표면 코팅액(상도)에 제올라이트를 적용한 실시예 2-5 및 크랙에 V자 커팅을 함께 수행한 실시예 2-6의 내구성은 실시예 2-1 내지 2-5 대비 현저하게 개선되었다.
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 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 방수제와 함께 도포하는 방수 보강제 조성물에 있어서,
    유리섬유 분말;
    알루미나 시멘트; 및
    규사;를 포함하는, 분말형 방수 보강제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유 분말 10 내지 20 중량부;
    상기 알루미나 시멘트 100 내지 120 중량부; 및
    상기 규사 100 내지 120 중량부;를 포함하는, 분말형 방수 보강제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유 분말의 평균 섬유길이는 250 내지 300μm이고, 평균 필라멘트 직경은 12 내지 14μm인, 분말형 방수 보강제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알루미나 시멘트의 분말도가 8000 내지 9000 cm2/g인, 분말형 방수 보강제 조성물.
  5. (a) 작업 대상물을 평탄화하는 단계;
    (b) 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지 및 수용성 아크릴에멀젼 수지를 포함하는 방수액을 도포하는 단계; 및
    (c) 상기 방수액 상면에 방수 시트를 적층하는 단계; 및
    (d) 상기 방수 시트 상면에 함침 코팅액 및 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 조성물을 도포하는 단계;를 포함하는, 복합 방수 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 함침 코팅액은 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 수지, 수용성 아크릴에멀젼 수지 및 드라이몰탈을 포함하는, 복합 방수 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 함침 코팅액은 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체(EMMA) 수지를 더 포함하는, 복합 방수 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 작업 대상물에 형성된 크랙(crack)을 V자 형태로 커팅하는 공정을 더 포함하는, 복합 방수 방법.
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