WO2010002094A2 - 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면 방수공법 - Google Patents

교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면 방수공법 Download PDF

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WO2010002094A2
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김두연
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Kim Eui Yeon
Kim Du Yeon
Kim Sung Ho
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a bridge waterproofing method using a bridge waterproofing composition of a bridge or concrete structure, more specifically, the bridge waterproofing composition excellent in durability, adhesion, waterproofness, heat resistance and the like compared to the conventional waterproofing method glass fiber roving cross
  • the present invention relates to a composite bridge waterproofing method impregnated in and laminated to concrete.
  • the waterproofing layer functions to protect the bottom plate from the infiltration water, and plays a role of securing waterproofness and adhesiveness, forming structural entities, and securing durability. As water penetrates, fatigue breakdown is promoted in concrete deck and corrosion of reinforcing steel and steel reduces bridge durability. Waterproof layer plays an important role as a layer to improve the durability of pavement and floorboard by preventing water penetration. . As the waterproof layer was not recognized in the early stage of application, the standard was not established. However, the importance of the waterproof layer is increasing in accordance with the results of the recent research that various waterproofing materials and methods have been developed to affect the bridge deck protection and the mechanical relationship with the asphalt layer. have.
  • Bridge waterproofing agent is used by mixing two or more raw materials such as asphalt, synthetic rubber, synthetic resin, fiber, mineral and volatile solvent.
  • the use of the cross-linking waterproof layer may be classified into a penetration system, a sheet system, a coating system, and a packaging system.
  • the permeable waterproofing agent penetrates along the micropores on the surface of the concrete bridge deck to form a primary water film, and is combined with the silicon (Si) component in the concrete by continuous chemical reaction, and diffuses to almost uniform depth. It forms a role to protect concrete from damage caused by moisture and salt. It was mainly used in the past, but it is hardly applied at present due to its poor waterproofing performance compared to coating, sheet, and packaging waterproofing agents.
  • the sheet-based waterproofing agent has the advantage of excellent waterproofing effect and good adhesion to the packaging layer.
  • the surface is treated with glass fiber, and it can be applied regardless of the surface condition of the bottom plate.
  • the repair work is difficult and the adhesion with the bridge deck is insufficient.
  • the shortcomings of the sheet-based waterproofing agent have been compensated by new methods of reinforcing the glass fibers in the sheet-based system to enhance strength and adhesion.
  • pavement waterproofing is generally used as goose asphalt, and mastic asphalt is also used in the United Kingdom and Europe. Mainly applied to the steel bottom plate, there is an advantage to obtain an effective waterproof for the joint portion of the bottom plate.
  • the coating-based waterproofing agent has the advantage that it can be easily applied during repair work, and excellent waterproofing effect because of excellent adhesion to the bridge deck.
  • Coating-based waterproofing agents can be classified into synthetic rubber coatings, asphalt coatings and epoxy resin coatings.
  • the epoxy resin coating-based waterproofing agent has excellent adhesiveness to concrete, but there is a problem in that the asphalt mixture must be laid within the pot life of the resin in order to secure the adhesiveness with the asphalt pavement.
  • conventional bridge waterproofing methods include a complete waterproofing method, a rubber-based coating waterproofing method, an asphalt sheet waterproofing method, and a rubberized asphalt method.
  • Complete waterproofing method has a problem that the waterproof function is disabled in the process or crack generation has been used for a long time, rubberized asphalt method is used as a non-exposure waterproofing, but there is a problem in weather resistance due to severe aging phenomenon.
  • the present invention is to solve the above problems
  • An object of the present invention is to provide a cross-linking waterproof composition of a bridge or concrete structure to enhance the flexibility, heat resistance, chemical resistance, adhesion, weather resistance to prevent the peeling phenomenon.
  • the present invention is to solve the above problems
  • crosslinking waterproof composition of the bridge or concrete structure by this invention contains an epoxy resin, a urethane type epoxy resin, tar, and a hardening
  • the epoxy resin preferably contains 30 to 60 parts by weight of phenol noblock epoxy resin and 15 to 35 parts by weight of dimer fatty acid modified type epoxy resin with respect to bisphenol epoxy resin and 100 parts by weight of the bisphenol epoxy resin. Do.
  • the urethane-based epoxy resin is made of an isocyanate-modified epoxy resin
  • the isocyanate-modified epoxy resin is preferably 15 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the bisphenol epoxy resin
  • the tar (tar) comprises a purified coal tar (Coaltar), the purified coal tar (Coaltar) is preferably 100 to 130 parts by weight based on 100 parts by weight of the bisphenol epoxy resin.
  • the curing agent comprises at least one of polyamide-modified polyamine or polyamide, at least one of the polyamide-modified polyamine or polyamide is preferably 40 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the bisphenol epoxy resin. .
  • the bridge waterproofing method using the bridge waterproof composition of the bridge or concrete structure of the present invention the coating operation step of coating an alkali-resistant epoxy primer on the concrete surface;
  • a second waterproofing film generating step of coating by applying 0.2 to 0.8 kg / m 2 of the crosslinking waterproofing composition after the adhesion promoting step; And bonding the waterproofing layer to the ascon layer by pouring the ascon at the same time as the second waterproofing film generating step.
  • Bridge waterproof composition of the bridge or concrete structure according to the present invention is excellent in adhesiveness, so that the concrete-waterproof layer-ascon layer is integrated, there is no crack generation, it is possible to solve the problem of unevenness caused by peeling off.
  • composition contains phenolic noblock epoxy resin, it has excellent chemical resistance and heat resistance, so that the waterproofing agent does not oxidize in the winter snow chloride or the alkaline nature of concrete.
  • the laminated waterproof method impregnated with the glass fiber roving cross in the composition has increased acid resistance and weather resistance compared to the conventional crosslinked waterproofing method, and the entire floor is integrated to maintain a complete waterproof layer, thereby extending the waterproof performance maintenance life, and ascon pouring. At the same time, it is possible to shorten the construction period, so it is possible to improve the economic efficiency.
  • FIG. 1 is a flow chart sequentially showing an embodiment of the cross-section waterproofing method according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the bridge waterproof layer according to an embodiment of the present invention
  • the bridge waterproof composition of a bridge or concrete structure basically comprises an epoxy resin, a urethane-based epoxy resin, a tar, a hardener.
  • the epoxy resin is composed of a bisphenol epoxy resin, a phenol noblock epoxy resin, and a reactive plastic resin.
  • Bisphenol A type epoxy resins are mainly used, and bisphenol F type epoxy resins can be appropriately mixed with them.
  • the bisphenol A-type epoxy resin used in the waterproof epoxy resin composition plays a role in which the curing agent of the epoxy composition expresses the adhesive strength and strength with the concrete structure or the steel structure, and is excellent in reactivity, adhesion, and toughness.
  • Bisphenol F-type epoxy resin has excellent adhesion and compatibility with other resins,
  • the bisphenol epoxy resin is preferably equivalent to 150 to 300, the viscosity is preferably 8,000 to 11,000 CPS (Centi Poise).
  • concrete In the waterproofing of concrete structures, concrete has a pH (acidity) of about 12, and since it is strongly alkaline, a waterproofing agent is needed for alkali, but the existing rubberized waterproofing agent has severe aging phenomenon for alkali.
  • the phenolic noblel epoxy resin is mainly attracting attention in the field of electronic and electrical, and thus has excellent chemical resistance and heat resistance, and thus has excellent alkali resistance and prevents oxidation and aging, and thus has been adopted in the present invention.
  • a phenol noblock epoxy resin having excellent heat resistance is employed. It is preferable that the phenol noblock epoxy resin is equivalent to 150 to 300, and the viscosity is 25,000 to 35,000 CPS.
  • high hardness resins have low shrinkage expansion rate, low flexibility, and are very weak to impact due to cracking or peeling at the concrete interface when warpage due to earthquake or tectonic change occurs. Therefore, when the hardness of the crosslinked waterproofing composition is more than 60 / Shore D, there is little elongation and cracking or peeling occurs due to shrinkage and expansion of concrete.
  • the crosslinked waterproof composition can prevent cracking or peeling when the shrinkage expansion ratio is about the same as that of the concrete and when the compressive strength is 1 to 1.5 times that of the concrete.
  • the shrinkage expansion rate between the epoxy resin composition and the concrete is different, causing peeling, or even after adjusting the shrinkage expansion rate using an additive such as a diluent to the curing agent, As a result of this flow, the fluidity (shrinkage expansion) is lost, and the seismic resistance and the impact resistance are weak.
  • plasticizers include phthalic acid, trimellitic acid, phosphite, epoxy, polyester, aliphatic, and anti-chlorine based on their chemical structure.
  • phthalate plasticizers such as di-2-ethlhexy) and DBP (di-butyl-phthalate).
  • phthalic acid is DOM (Dioctylmaleate), epoxy or polyester plasticizer.
  • epoxy- and polyester-based reactive plasticizers are preferably used.
  • a dimer fatty acid modified type epoxy resin which is a plasticizer prepared by polymerizing a dimer fatty acid and an epoxy resin, is used as a composite having a slow aging and excellent durability.
  • the role of the reactive plasticizer is to control the shrinkage and expansion rate of the composition as described above to prevent the plasticizer from being solidified to harden as it flows out over time to reduce the waterproofing performance, and serves as a retarder to prevent the composition from hardening quickly.
  • the urethane-based epoxy resin is made of an isocyanate-modified epoxy resin, and in the case of the crosslinked waterproof composition, since the impact is severe due to the vehicle movement and the impact resistance should be good, it is necessary to impart resilience.
  • a urethane-based epoxy resin having excellent elasticity is used to impart resilience, thereby increasing impact resistance, thereby significantly reducing cracking and extending service life.
  • the content of the isocyanate-modified epoxy resin is preferably added 15 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the bisphenol epoxy resin.
  • the tar comprises a refined Coaltar (Coaltar)
  • the existing rubber-modified asphalt-based waterproof uses an asphalt adhesive, but the initial adhesion is good, but the adhesion is degraded over time peeling phenomenon
  • the asphalt concrete absorbs geothermal heat and transfers it to the waterproof layer, so that the peeling phenomenon is more easily generated due to the soft and soft waterproof layer.
  • coaltar is preferably added to 100 to 130 parts by weight based on 100 parts by weight of bisphenol epoxy resin.
  • Epoxy resins are rarely used alone, and are generally used in combination with a curing agent and cured with a three-dimensional thermosetting material. The performance of the epoxy resin is largely determined by the curing agent.
  • the curing agent is obtained by mixing at least one of an aliphatic amine curing agent, a substituted amine curing agent, an aromatic amine curing agent, an acid anhydride curing agent and an amidazole curing agent.
  • curing agent adds 40-70 weight part with respect to 100 weight part of bisphenol epoxy resins. This is because when added in an amount of less than 40 parts by weight, the curing property is lowered, and when added in an amount of more than 70 parts by weight, it is difficult to secure fluidity.
  • FIG. 1 is a flow chart sequentially showing an embodiment of the cross-flow waterproofing method according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the cross-sectional waterproofing layer according to an embodiment of the present invention.
  • the structure of the cross-linking waterproof layer 100 formed by the cross-linking waterproofing method according to an embodiment of the present invention is an epoxy primer layer (10); The first waterproofing layer 20; Glass fiber impregnated laminate 30; It comprises a second waterproof layer 40.
  • Primer coating step (S10) is a step of coating the alkali-resistant epoxy primer on the concrete surface.
  • the epoxy primer layer 10 was composed of a primer layer by applying epoxy having alkali resistance so as not to be oxidized by concrete properties having strong alkalinity.
  • the epoxy primer layer 10 is preferably coated with 0.1 to 0.5 kg / m2.
  • the urethane used as a primer layer penetrates water due to its permeability and air permeability. Therefore, the problem of water soaking must be solved by good selling.
  • epoxy was applied as the primer layer 10.
  • the properties required for the primer include chemical resistance, adhesiveness, and moisture resistance, but the material of the epoxy resin in the epoxy primer used in the present invention is preferably bisphenol A or no-block type epoxy resin alone.
  • the material of the epoxy resin in the epoxy primer used in the present invention is preferably bisphenol A or no-block type epoxy resin alone.
  • the first waterproof film generation step (S20) is a step of impregnating the crosslinked waterproofing composition and the glass fiber roving cloth (Laving Cloth) after 2 to 8 hours of primer work and laminating.
  • the crosslinked waterproofing composition may include 2 to 4 kg / m 2, and glass fiber roving cloth to include 0.1 to 1.0 kg / m 2.
  • crosslinking waterproofing composition When the crosslinking waterproofing composition is included in less than 2kg / m2, properties such as adhesiveness, chemical resistance, heat resistance, etc. are inferior, and when included in excess of 4kg / m2 the waterproof membrane is too thick, impact resistance of the cross-linking, concrete layer This is because the adhesion between the waterproof layer and the ascon layer may cause problems of peeling and cracking.
  • glass fiber roving cloth (Roving Cloth) is because it is effective to increase the adhesiveness and waterproof performance of the entire waterproof layer containing 0.1kg / m2 to 1.0kg / m2, which is a ratio of 5 to 25% of the crosslinking waterproof composition.
  • the glass fiber roving cloth is a product, such as a foldable fabric is woven using a roving (Roving), can be used with most thermosetting resins, and can be produced in a variety of weights and widths.
  • the glass fiber roving cloth is increased in order to increase the strength of the waterproofing layer, and to integrate the concrete layer-waterproofing layer-ascon layer to increase the waterproofing performance. Adopted.
  • Adhesion enhancement step (S30) is a step of promoting the adhesion with the asphalt concrete layer by spraying 1 to 3kg / m2 of silica sand (SiO 2 ) of 2 to 5mm in diameter on the glass fiber impregnated laminate (30).
  • the second waterproofing film generating step (S40) is a step of applying the crosslinked waterproofing composition with an aqueous roller or spraying with an airless coating.
  • the crosslinked waterproofing composition is preferably coated with 0.2 to 0.8 kg / m 2.
  • the cross-waterproof composition at a rate of 10 to 20% of the first waterproofing film forming step (S20) It is because it is effective to apply this.
  • Bonding step (S50) is a step of bonding the waterproof layer and the ascon layer by pouring ascon at the same time as the second waterproof film generation step (S40).
  • alkali resistance is directly related to whether or not it can withstand concrete having strong alkyl resistance, and primers that are weak in alkalinity may cause aging due to alkalinity, and therefore, it is preferable to use a resin having excellent alkali resistance.
  • Hardness and waterproof layer crack resistance evaluation generally shows that high hardness resins have low shrinkage expansion rate, low flexibility, and are very susceptible to impact due to cracking or peeling at the concrete interface when warping due to earthquakes. It is preferable that the waterproof composition has a shrinkage expansion ratio of about the same as that of concrete and a compressive strength of 1 to 1.5 times that of the concrete.
  • the evaluation method of the experimental example of this invention is as follows.
  • a waterproof layer is formed on the concrete surface of the wet and dry surfaces, and some samples of the concrete-waterproof layer are taken, irradiated with ultraviolet rays for 5 days in the drying rack, and examined for peeling phenomenon due to poor adhesion. It was.
  • the crosslinked waterproofing composition of the present invention was deposited on a 10% sulfuric acid solution and a 10% hydrochloric acid solution to measure acid resistance and alkali resistance by dipping on a 10% caustic soda solution. Was examined.
  • the concrete-water-proof layer sample used in the adhesion evaluation was immersed in a bath soaked in water, and irradiated with ultraviolet rays for 5 days, and then examined for peeling phenomenon.
  • the bisphenol epoxy resin has an equivalent weight of 180 g / eq, the viscosity of 8,000 to 11,000 CPS at 25 ° C, the noblock epoxy resin has an equivalent weight of 180 g / eq, the viscosity of 30,000 CPS at 25 ° C, and the plastic resin is a dimer fatty acid.
  • Acid Modified type epoxy resin, urethane-based epoxy resin is isocyanate-modified epoxy resin, refined coal is refined coal (tar), modified polyamine was used as a curing agent.
  • Example A and Comparative Examples B to E respectively, glass fiber lamination method (3mm thickness) and the existing using the bridge waterproof composition of the present invention
  • the waterproof layer is formed by the complete waterproof method (10mm thickness), rubberized film coating method (3mm thickness), rubberized asphalt coating film method (3mm thickness), rubberized asphalt glass fiber laminating method (5-7mm thickness) , Maintenance of waterproofing performance, concrete and neutralization reaction, crack of asphalt concrete, cracks of asphalt concrete, cracks of asphalt concrete, delamination of asphalt concrete, shear stress absorption, shortening of construction period, concrete pressure suppression I looked at it.
  • the coating film waterproofing method was used. Based on the difference between the waterproofing agent and the waterproofing method, each waterproofing performance and characteristics were examined.
  • Comparative Example E is a waterproofing method that is applied to the bridge by combining cement and the finished liquid waterproofing agent
  • Comparative Example D is a waterproof method for applying a synthetic rubber waterproofing agent to the bridge
  • Comparative Example C is a waterproofing method for applying a rubber mixed asphalt waterproofing agent to the bridge by heating and melting
  • Comparative Example B is a waterproofing method for laminating a rubber mixed asphalt waterproofing agent on glass fiber, and there is a difference in the composition and performance of the waterproofing agent with Example A,
  • Example A is based on the strong adhesion of the waterproofing agent of the present invention, impregnated and laminated using a glass fiber roving cloth (Roving Cloth), the coating method of the present invention on top of it again because of the waterproofing method of pouring ascon at the same time
  • the water treatment performance and economic feasibility were different from.
  • Example A using the crosslinked waterproofing composition and the glass fiber lamination method according to the present invention, the likelihood of ascon cracking, peeling phenomenon, whether the waterproof performance is maintained for more than 5 years, concrete and waterproofing agent In the adhesiveness of, etc., all showed excellent or good characteristics, and it was found that it was the most ideal crosslinking waterproofing method compared to the conventional crosslinking waterproofing method.

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Abstract

본 발명에 의한 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물은 에폭시수지와 우레탄계 에폭시수지, 타르(tar) 및 경화제를 포함하여 이루어진다. 또한, 이를 이용한 교면방수 공법은 상기 교면방수 조성물에 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)를 함침한 적층방수공법으로 상기 교면방수 조성물의 도장작업을 하는 동시에 아스콘을 타설하여 방수층과 아스콘층을 완전 접합시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 의하면, 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물은 접착성이 우수하여 콘크리트-방수층-아스콘층간이 일체화되므로 크랙발생이 없고, 박리되어 밖으로 밀려 요철이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 그리고 상기 조성물에 유리섬유 로빙크로스를 함침한 적층방수공법은 전바닥이 일체화되어 완전한 방수층을 유지하므로 방수성능 유지 수명이 길다는 장점이 있다.

Description

교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면 방수공법
본 발명은 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 방식공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 방수공법에 비해 내구성, 접착성, 방수성, 내열성 등이 우수한 교면방수 조성물을 유리섬유 로빙크로스에 함침하고 콘크리트에 적층한 복합 교량방수공법에 관한 것이다.
교면포장에 있어서 방수층은 침투수로부터 바닥판을 보호하는 기능을 하며, 방수성 및 접착성 확보, 구조적 동일체 형성, 내구성 확보 등의 역할을 한다. 물이 침투하면 콘크리트 바닥판에서는 피로 파손이 촉진되며, 철근 및 강재에 부식을 일으켜 교량의 내구성을 저하시키므로 방수층은 물의 침투를 방지하여 포장과 바닥판의 내구성을 향상시키기 위한 층으로 중요한 역할을 한다. 방수층은 적용초기에는 중요성이 인식되지 않아 기준이 정립되지 않았으나, 최근에는 다양한 방수재료와 공법들이 개발되면서 교량 바닥판 보호 및 아스팔트 층과의 역학적 관계에도 영향을 미친다는 연구결과에 따라 그 중요도가 높아지고 있다.
교면 방수제는 아스팔트, 합성고무, 합성수지, 섬유, 광물질 및 휘발성 용제 등의 원재료를 2가지 이상 혼합하여 사용한다. 일반적으로 교면 방수층으로 사용하는 것은 침투계, 시트계, 도막계, 포장계로 구분할 수 있다.
첫째, 침투계 방수제는 콘크리트 교면 바닥판 표면의 미세 공극을 따라 방수제가 침투하여 1차적인 수막을 형성하면서 콘크리트 내의 규소(Si)성분과 계속적인 화학작용으로 결합, 확산되어 거의 균일한 깊이로 수막을 형성하여 수분, 염분에 의한 피해로부터 콘크리트를 보호하는 역할을 한다. 과거에는 주로 사용되었으나,도막계, 시트계, 포장계 방수제에 비해 방수성능이 떨어져 현재는 거의 적용되지 않고 있다.
둘째, 시트계 방수제는 우수한 방수효과와 포장층과의 접착력이 좋다는 장점이 있다. 시공하중에 의한 파손을 방지하기 위하여 표면을 유리섬유로 처리하며, 바닥판 표면상태에 상관없이 적용할 수 있다. 그러나 보수작업이 힘들고 교량 바닥판과의 부착력이 부족하다는 단점이 있다. 하지만 최근에 강도와 부착력 증진을 위해 시트계에 유리섬유를 보강한 새로운 공법들에 의해서 시트계 방수제의 단점이 보완되었다.
셋째, 포장계 방수제는 일반적으로 구스 아스팔트가 주로 사용되며, 영국 및 유럽에서는 매스틱 아스팔트를 사용하기도 한다. 강재 바닥판에 주로 적용되며, 바닥판의 조인트 부분에 대한 효과적인 방수를 얻을 수 있는 장점이 있다.
넷째, 도막계 방수제는 보수공사시에 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있으며, 교량 바닥판과의 접착력이 우수하기 때문에 방수효과가 뛰어나다.
그러나 포장층과의 접착력이 부족하다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 방수층 위에 규사를 살포함으로써 아스팔트 층과의 부착강도를 증진시키고 있다.
도막계 방수제는 합성고무 도막계와 아스팔트 도막계 그리고 에폭시 수지 도막계로 분류할 수 있다.
이 중에서 에폭시 수지 도막계 방수제는 콘크리트에 대한 접착성이 우수하지만 아스팔트 포장과의 접착성을 확보하기 위하여 수지의 가사시간 내에 아스팔트 혼합물을 포설하여 주어야 하는 문제점이 있다.
교면 방수공법과 관련하여, 종래의 교면 방수공법은 완결방수공법, 고무계 도막방수공법, 아스팔트 시트 방수공법, 고무화 아스팔트 공법이 있다.
완결방수공법은 오랜기간 사용되어 온 공법이나 크랙 발생시에 방수기능이 무력화되는 문제점이 있으며, 고무화 아스팔트 공법은 비노출방수로 많이 사용되나, 노화현상이 심하여 내후성에 문제가 있다.
상기 방수공법들은 대개 방수성능은 우수하였으나, 콘크리트층 - 방수층 - 아스콘층이 일체화되지 않아 접착성에 문제가 있어서 박리현상이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하고자 규사나 골재를 부착시켜서 요철을 만들어 아스콘과의 접착성 향상을 도모하였으나, 여름철 기온상승으로 방수층이 늘어지면서 아스콘층과 방수층을 고정시키는 규사가 아스콘층과 분리되어 아스콘 바닥이 밖으로 밀려나가므로, 아스콘 바닥에 크랙과 요철이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서,
본 발명의 목적은 유연성,내열성, 내약품성, 접착성, 내후성을 증강시킨 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 제공하여 박리현상을 방지하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 교면방수 조성물에 유리섬유 로빙크로스 (Roving Cloth)를 함침시켜 적층보강한 방수공법으로 콘크리트층 - 방수층 - 아스콘층이 완전한 접착으로 일체화되어 방수성능 증대와 크랙 및 요철이 발생하지 않는 방수공법을 이루는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서,
본 발명에 의한 교량 또는 콘크리트 구성물의 교면방수 조성물은, 에폭시수지, 우레탄계 에폭시수지, 타르, 경화제를 포함한다.
여기서, 에폭시 수지는 비스페놀 에폭시수지와, 상기 비스페놀 에폭시수지 100중량부에 대해서, 페놀 노블락 에폭시수지 30 내지 60 중량부, 다이머 지방산 (Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시수지 15 내지 35 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 우레탄계 에폭시수지는 이소시아네이트 변성 에폭시수지를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 이소시아네이트 변성 에폭시수지는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 15 내지 35 중량부인 것이 바람직하며,
상기 타르(tar)는 정제된 코울타르(Coaltar)를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 정제된 코울타르(Coaltar)는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 100 내지 130 중량부인 것이 바람직하다.
그리고 상기 경화제는 폴리아마이드 변성 폴리아민 또는 폴리아미드 중 적어도 하나를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 폴리아마이드 변성 폴리아민 또는 폴리아미드 중 적어도 하나는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 40 내지 70 중량부인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법은,콘크리트면에 내알칼리성 에폭시계 프라이머를 도장하는 도장작업단계; 상기 도장작업단계 후, 상기 교면방수 조성물 2 내지 4 kg/㎡ 를 유리섬유 로빙크로스 (Roving Cloth) 0.1 내지 1.0 kg/㎡ 에 함침시키고 적층작업을 하는 제 1방수막 생성단계; 상기 방수막 상부에 규사(SiO2)를 살포하는 부착력 증진단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 부착력 증진단계 이후에 상기 교면방수 조성물 0.2 내지 0.8 kg/㎡ 를 도포하여 도장작업을 하는 제 2방수막 생성단계; 상기 제 2방수막 생성단계와 동시에 아스콘을 타설하여 방수층과 아스콘층을 접합시키는 접합단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물은 접착성이 우수하여 콘크리트-방수층-아스콘층간이 일체화되므로 크랙발생이 없고, 박리되어 밖으로 밀려 요철이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 조성물이 페놀 노블락 에폭시수지를 포함하고 있으므로 내약품성과 내열성이 우수하여 동절기 제설용 염화물이나 콘크리트의 알칼리성 성질에 방수제가 산화되지 않으며, 아스콘 타설에서 아스콘의 온도가 180℃이상에서도 발포하거나 산화되지 않는 장점이 있다.
그리고 상기 조성물에 유리섬유 로빙크로스를 함침한 적층방수 공법은 내산성, 내후성이 기존의 교면방수 공법에 비해 증가되고, 전바닥이 일체화되어 완전한 방수층을 유지하므로 방수성능 유지 수명이 연장되며, 아스콘 타설과 동시에 작업이 가능하므로 공사기간을 단축할 수 있어 경제성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 교면방수 공법의 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교면방수층의 구조를 나타낸 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100: 교면방수층
10: 에폭시프라이머층
20: 제 1차 방수층
30: 유리섬유 함침적층
40: 제 2차 방수층
A: 콘크리트 교면
B: 아스콘층
이하, 본 발명에 의한 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물에 대하여 설명하기로 한다.
교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물은 기본적으로 에폭시수지, 우레탄계 에폭시수지, 타르, 경화제를 포함하여 이루어진다.
먼저, 본 발명 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 중에서 에폭시수지의 구성성분의 성질 및 역할, 함량의 의의 각각에 대하여 검토해 보기로 한다.
상기 에폭시수지는 비스페놀 에폭시수지와 페놀 노블락 에폭시수지, 반응성가소성수지로 이루어진다.
첫째, 상기 비스페놀 에폭시수지에 대해 살펴보기로 한다.
비스페놀 에이형 에폭시수지를 주로 사용하며, 비스페놀 에프형 에폭시수지를 여기에 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.
방수 에폭시수지 조성물에서 사용되는 비스페놀 에이형 에폭시수지는 에폭시 조성물의 경화제가 콘크리트 구조물 또는 철구조물과의 접착력과 강도를 발현하는 역할을 수행하며, 반응성, 접착성, 강인성이 우수하다. 비스페놀 에프형 에폭시 수지는 접착성 및 타 수지와의 상용성이 우수하며,
여기서는 비스페놀 에이형 에폭시수지의 물성을 보완하기 위해 혼용되고, 에폭시가 콘크리트면에 매끄럽게 입혀질 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 비스페놀 에폭시수지는 당량 150 내지 300의 것이 적당하며, 점도는 8,000 내지 11,000 CPS(Centi Poise)의 것이 바람직하다.
둘째, 상기 페놀 노블락 에폭시수지에 대해 살펴보기로 한다.
콘크리트 구조물의 방수에 있어서, 콘크리트는 pH(산성도)가 12정도인 바, 강알칼리성이므로 알칼리에 강한 방수제가 필요하지만, 기존의 고무화 방수제는 알칼리에 노화현상이 심하였다.
이에 페놀 노블락 에폭시 수지는 주로 전자전기 분야에서 각광받는 것으로서 우수한 내약품성과 내열성을 갖는 수지이므로, 내알칼리성이 우수하여 산화나 노화현상을 방지할 수 있어 본 발명에서 채용하게 되었다.
또한, 아스팔트콘크리트(이하 아스콘이라 한다) 타설작업에서 아스콘이 180℃이상 발열함으로서 내열성이 낮은 제품은 부풀어오르거나 발포되어 방수성능이 저하되어 방수제로 사용이 불가하므로,
본 발명에서는 내열성이 우수한 페놀 노블락 에폭시수지를 채용하게 되었다. 페놀 노블락 에폭시수지는 당량 150 내지 300의 것이 적당하며, 점도는 25,000 내지 35,000 CPS인 것이 바람직하다.
셋째, 상기 반응성 가소성수지에 대해 살펴보기로 한다.
일반적으로 경도가 높은 수지는 수축팽창율이 낮고, 유연성이 적어 지진이나 지각변동으로 인한 뒤틀림이 발생할 경우 크랙이 발생하거나 콘크리트 계면에서 박리현상이 일어나게 되어 충격에 매우 약하다. 그러므로, 교면방수 조성물의 경도가 60/Shore D 이상일 경우, 신율이 거의 없게 되어 콘크리트의 수축과 팽창에 의해 크랙이나 박리현상이 일어난다.
따라서, 교면방수 조성물은 수축팽창율이 콘크리트의 그것과 거의 같은 경우와 압축강도가 콘크리트의 그것에 비해 1 내지 1.5배인 경우 크랙이나 박리현상을 방지할 수 있다.
기존의 방수 에폭시 조성물의 경우, 에폭시수지 조성물과 콘크리트 간의 수축팽창율이 상이하여 박리현상을 일으키거나, 경화제에 희석제 등의 첨가물을 사용하여 수축팽창율을 조정한 경우라도 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 방수시공 후에 시간이 흐름에 따라 유동성(수축팽창성)을 잃게 되어 내진, 내충격성이 약한 단점이 있었다.
수 차례의 실험을 통해, 상기 반응성 가소성수지를 채용할 경우 조성물에 유연성을 부여하고 장기간 이러한 성질을 유지하도록 하여 내진특성이나 충격에 의한 피로현상을 방지할 수 있음을 밝혀낼 수 있었다. 이하에서는 상기 반응성 가소제의 종류 및 역할에 대하여 검토하기로 한다.
먼저, 일반 가소성제의 종류로는 그 화학 구조에 따라 프탈산계, 트리멜리트산계, 포스파이트계, 에폭시계, 폴리에스터계, 알리파틱계, 항염소계가 있으며, 가장 범용으로 사용되는 것은 DOP(di-2-ethlhexy), DBP(di-butyl-phthalate) 등 프탈레이트계 가소제이다.
본 발명에서 사용되는 것은 프탈산계 중에서 DOM (Dioctylmaleate)이나 에폭시계, 폴리에스터계 가소제이다. 이 중에서도 바람직하게는 에폭시계와 폴리에스터계의 반응성 가소제를 사용한다. 더욱 바람직하게는 노화가 더디고, 내구성이 우수한 합성물로서, 다이머 지방산과 에폭시수지를 중합하여 제조된 가소제인 다이머 지방산 (Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시수지를 사용한다.
상기 반응성 가소제의 역할은 상술한 바와 같이 조성물의 수축팽창율을 조절하여 가소제가 시간이 지나면서 유출되면서 경질로 고화되어 방수성능이 저하되는 것을 막고, 조성물이 빨리 굳지 않도록 하는 지연제의 역할을 한다.
넷째, 상기 에폭시수지들의 구성요소 함량에 대해 살펴보기로 한다.
먼저 페놀 노블락 에폭시수지는 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 30 내지 60 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 30 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 내알칼리성의 특성을 보장하기 힘들고, 60 중량부를 초과하여 첨가될 경우에는 작업성이 악화되는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 다이머 지방산 (Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시수지는 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 15 내지 35 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 15 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 원하는 수축팽창율을 얻을 수 없고, 35 중량부를 초과하여 첨가될 경우에는 압축강도가 크게 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 중에서 우레탄계 에폭시수지의 구성성분의 성질 및 역할, 함량의 의의 각각에 대하여 검토해 보기로 한다.
상기 우레탄계 에폭시수지는 이소시아네이트 변성 에폭시수지를 포함하여 이루어진 것으로, 교면방수 조성물의 경우, 차량이동으로 충격이 심하여 내충격성이 양호해야 하므로, 반발탄성을 부여할 필요가 있다.
따라서 본 발명에서는 탄성이 우수한 우레탄계 에폭시수지를 채용하여 반발탄성을 부여하고, 이로 인해 내충격성이 증가하므로 크랙발생이 현저하게 감소하고 수명이 연장되었다.
또한, 이소시아네이트 변성 에폭시수지의 함량은 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 15 내지 35 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
15 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 원하는 내충격성을 얻을 수 없고, 35 중량부를 초과하여 첨가될 경우에는 압축강도, 휨강도가 크게 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 중에서 타르(tar)의 구성성분의 성질 및 역할, 함량의 의의 각각에 대하여 검토해 보기로 한다.
상기 타르(tar)는 정제된 코울타르(Coaltar)를 포함하여 이루어진 것으로, 기존의 고무변성 아스팔트계 방수는 아스팔트 접착제를 사용하므로 초기 접착성이 양호하나 시간이 지나면서 접착성이 저하되어 박리현상이 있고, 하절기에 기온이 증가하면 아스콘바닥이 지열을 흡수하여 방수층에 전달하므로 방수층이 무르고 연약하여 박리현상이 더 쉽게 발생하였다.
따라서 본 발명에서는 아스콘과의 접착력이 우수한 정제 코울타르(Coaltar)를 채용하여, 내연화성을 강화하였으며, 이로 인해 박리현상이 발생하지 않았다.
또한, 코울타르(Coaltar)의 함량은 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 100 내지 130 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
100 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 원하는 접착력을 얻을 수 없고, 130 중량부 초과하여 첨가될 경우에는 방수층의 강도가 감소하는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
마지막으로, 본 발명 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물 중에서 경화제의 구성성분의 성질 및 역할, 함량의 의의 각각에 대하여 검토해 보기로 한다.
에폭시수지는 단독으로 사용하는 경우는 거의 없고, 경화제와 배합되여 3차원의 열경화성 물질로 경화시켜 사용되는 것이 일반적이며, 그 성능은 경화제에 의해 크게 좌우된다.
경화제는 지방족 아민계 경화제, 치환족 아민계 경화제, 방향족 아민계 경화제, 산무수물 경화제, 아미다졸계 경화제를 하나 이상 혼합하여 이루어진다. 후술할 본 발명의 바람직한 실험예에서의 경화제는 알칼리 및 산에 강한 폴리아민을 포함하는 폴리아마이드 변성 폴리아민을 주경화제로 하여 사용하였다.
또한, 경화제의 함량은 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 40 내지 70 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 40 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 경화 특성이 떨어지고, 70 중량부를 초과하여 첨가될 경우에는 유동성 확보가 어려워지는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 교면방수 공법의 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교면방수층의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 교면방수 공법의 실시예는, 프라이머 도장작업단계(S10); 제 1방수막 생성단계(S20); 부착력 증진단계(S30); 제 2방수막 생성단계(S40); 접합단계(S50)를 포함하여 이루어진다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명의 실시예에 의한 교면방수 공법에 의해 형성된 교면방수층(100)의 구조는 에폭시프라이머층(10); 제 1차 방수층 (20); 유리섬유 함침적층(30); 제 2차 방수층(40)을 포함하여 이루어진다.
프라이머 도장단계(S10)는 콘크리트면에 내알칼리성 에폭시 프라이머를 도장하는 단계이다. 에폭시프라이머층(10)은 강한 알칼리성을 갖는 콘크리트 성질에 의해 산화되지 않도록 내알칼리성을 갖는 에폭시를 적용하여 프라이머층을 구성하였다.
상기 에폭시프라이머층(10)은 0.1 내지 0.5 kg/㎡으로 도장하는 것이 바람직하다. 종래에 프라이머층으로 사용되는 우레탄은 그 투수성 및 통기성에 기인하여 내부로 물이 스며들므로, 반드시 물매작업을 잘하여야 물이 스며드는 문제점을 해결할 수 있었는바,
본 발명에서는 프라이머층(10)으로서 에폭시를 적용하였다.
또한, 프라이머에 요구되는 성질로는 크게 내약품성, 접착성, 내습성을 들 수 있는데, 본 발명에서 사용되는 상기 에폭시 프라이머에서의 에폭시수지의 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.
제 1방수막 생성단계(S20)는 프라이머 작업 2 내지 8시간 후에, 상기 교면방수 조성물과 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)를 함침시키고 적층작업을 하는 단계이다.
이는 제 1차 방수층(20)이 상기 교면방수 조성물로 도장작업을 하여 생성되는 단계와, 유리섬유 함침적층(30)이 상기 교면방수 조성물을 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)에 함침시키고 적층작업을 하여 생성되는 단계를 포함하여 이루어진다.
제 1방수막 생성단계(S20)에서 교면방수 조성물은 2 내지 4 kg/㎡, 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)는 0.1 내지 1.0 kg/㎡를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 교면방수 조성물을 2kg/㎡ 미만으로 포함하는 경우에는 접착성, 내약품성, 내열성 등의 특성이 떨어지고, 4kg/㎡ 초과하여 포함하는 경우에는 방수막이 지나치게 두꺼워져 교면의 내충격성이 떨어지고, 콘크리트층-방수층-아스콘층 사이에 접착성이 떨어져 박리현상 및 크랙발생의 문제점이 생기기 때문이다.
그리고 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)는 상기 교면방수 조성물의 5 내지 25%의 비율인 0.1kg/㎡ 내지 1.0kg/㎡를 포함하는 것이 방수층 전체의 접착성 및 방수성능 증가에 효과적이기 때문이다.
또한, 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)는 접을수 있는 천과 같은 제품으로 로빙(Roving)을 사용하여 직조되며, 대부분의 열경화성 수지와 사용할 수 있고, 다양한 무게와 폭으로 제조할 수 있다.
이는 큰 성형제품에 주로 사용되어 높은 강도를 주는 특징이 있다.
따라서 본 발명의 제 1방수막 생성단계(S20)에서는 방수층의 강도를 증가시키고, 콘크리트층-방수층-아스콘층의 완전한 접착으로 일체화되어 방수성능을 증가시키기 위하여 상기 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)를 채용하였다.
부착력 증진단계(S30)는 유리섬유 함침적층(30) 위에 직경 2 내지 5mm의 규사(SiO2)를 1 내지 3kg/㎡ 살포하여 아스콘 층과의 부착력을 증진하는 단계이다.
제 2방수막 생성단계(S40)는 상기 교면방수 조성물을 수성로라로 도포하거나 에어리스로 살포하여 도장작업을 하는 단계이다.
제 2방수막 형성단계(S40)에서 교면방수 조성물은 0.2 내지 0.8kg/㎡을 도장하는 것이 바람직하다.
이는 접합단계 (S50)와 동시에 이루어지고, 방수층과 아스콘층의 완전 접합을 도와 방수성능을 증진시키기 위한 목적이므로, 제 1방수막 형성단계(S20)의 10 내지 20%의 비율로 상기 교면방수 조성물을 도포하는 것이 효과적이기 때문이다.
접합단계(S50)는 상기 제 2방수막 생성단계(S40)와 동시에 아스콘을 타설하여 방수층과 아스콘층을 접합시키는 단계이다.
이는 기존의 교면방수 공법과 달리 아스콘 타설과 동시에 작업이 가능하므로 공사기간을 단축할 수 있으며, 콘크리트-방수층-아스콘층이 일체화되어 방수층과 아스콘층의 완전 접착으로 50kg/㎡ 이상의접착력을 가지게 된다.
따라서, 박리되어 아스콘층이 밖으로 밀려나가거나 요철이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
다음으로, 상기 교량 또는 콘크리트 구조물의 교량방수 조성물 및 이를 이용한 교면방수 공법에 대한 물성을 실험한 실시예 및 비교예를 살펴보기로 한다.
교량방수 조성물에 대한 평가는 접착성, 경도, 방수층 내크랙성, 내열성, 내알칼리성에 대하여 검토한다.
접착성 평가는 완전한 방수층을 유지하여 방수수명을 장기간 유지하기 위해콘크리트-방수층-아스콘층이 일체화되는 것이 필요하므로 접착성이 우수한 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
내알칼리성 평가는 강알킬리성을 갖는 콘크리트에 견딜 수 있는지 여부와 직결되며, 알칼리성에 약한 프라이머는 알칼리성에 의한 노화현상이 발생되므로, 내알칼리성이 우수한 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
경도와 방수층 내크랙성 평가는 일반적으로 경도가 높은 수지는 수축팽창율이 낮고, 유연성이 적어 지진 등으로 인한 뒤틀림이 발생할 경우 크랙이 발생하거나 콘크리트 계면에서 박리현상이 일어나게 되어 충격에 매우 약하므로, 교면방수 조성물은 수축팽창율이 콘크리트의 그것과 거의 같은 경우와 압축강도가 콘크리트의 그것에 비해 1 내지 1.5배인 것이 바람직하다.
내열성 평가는 아스콘 타설작업에서 아스콘이 180℃이상 발열함으로서 내열성이 낮은 제품은 부풀어오르거나 발포되어 방수성능이 저하되므로, 내열성이 우수한 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실험예의 평가방법은 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 박리현상이 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.
(경도)
듀로미터 경도(Type D)를 통해 ASTM D 2240에 의거하여 경도 검사를 수행하였다.
(크랙 발생 여부)
내약품, 부착강도, 압축강도 실험 등을 통해 발생한 크랙을 육안으로 검사하였다.
(내약품성)
본 발명인 상기 교면방수 조성물을 황산 10%, 염산 10% 용액 상에 침적시켜 내산성을, 가성소다 10% 용액 상에 침적시켜 내알칼리성을 측정하였으며, 각각 168시간 침적 후 외관 부풀기 여부, 표면색상 변화를 검사하였다.
(압축 강도)
KS M 3015 실험방법에 의거하여 만능 시험기로 측정하였다.
(부착 강도)
콘크리트 구조물과 상기 교면방수 조성물을 접착시켜 23℃ 온도에서 5일 경과 후, 일축 인장에 기초한 직접 인발시험(Pull-Off Test)를 통해 부착 강도를 시험하였다.
(콘크리트와 중성화 반응)
상기 접착성 평가에 있어서 사용되는 콘크리트-방수층 샘플을 물이 담김 욕조 내에 침지시키고, 5일동안 자외선 조사한 후, 박리 현상이 있는지 여부를 검토하였다.
(방수 성능)
각각의 방수층 위에 물을 붓고, 1일동안 압력을 가하였을 때, 누수가 있는지 여부를 검토하였다.
(방수 성능 유지)
상기 접착성 실험과 동일한 실험을 수행하고 나서, 5일 후에 방수층에 균열이 발생하는 지 여부를 통해 방수성능 유지여부를 평가하였다.
교면방수 조성물 실험예
비스페놀 에폭시 수지는 당량이 180g/eq이고, 25℃에서 점도는 8,000 내지 11,000 CPS이며, 노블락 에폭시수지는 당량이 180g/eq이고, 25℃에서 점도는 30,000 CPS이고, 가소성수지는 다이머 지방산(Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시 수지이고, 우레탄계 에폭시수지는 이소시아네이트 변성 에폭시수지이며, 정제 타르는 정제된 코울타르(Coaltar), 경화제로는 변성 폴리아민을 사용하였다.
본 실험에서는 최적의 교면방수 조건을 갖는 조성물을 찾아내기 위하여 각각의 물질을 첨가비율을 변화시키며, 조성된 교면방수 조성물의 접착성, 경도, 내크랙성, 내열성, 내알칼리성을 실험하였다. 상기 실험 결과는 <표 1>에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2009001828-appb-T000001
상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 비스페놀 에폭시수지, 페놀 노블락 에폭시 수지, 다이머 지방산(Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시수지, 이소시아네이트 변성 에폭시수지, 정제된 코울타르(Coaltar), 폴리아마이드 변성 폴리아민을 모두 포함하고, 그 함량을 상기 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3과 같이 한 경우에 접착성, 경도, 방수층 내크랙성, 내알칼리성이 전반적으로 우수 또는 양호하였는 바, 가장 이상적인 교면방수 조성물이라는 것을 알 수 있었다.
교면방수 공법 실험예
다음으로, 아스콘 노면의 크랙발생 여부, 방수성능 유지 여부 등을 검토하기 위하여 각각 실시예 A 및 비교예 B 내지 E로서, 본 발명의 상기 교면방수 조성물을 이용한 유리섬유적층공법 (3mm 두께)과 기존의 완결방수공법(10mm 두께), 고무화 도막공법 (3mm 두께), 고무화아스팔트 도막공법(3mm 두께), 고무화아스팔트계 유리섬유적층공법(5~7mm 두께)으로 방수층을 구성함으로써, 접착성, 방수성능 유지, 콘크리트와 중성화 반응 여부, 아스콘 노면의 크랙발생 여부, 아스콘 노면의 요철발생 여부, 아스콘층의 박리현상 여부, 전단응력 흡수여부, 공사기간 단축여부, 콘크리트 내부압력억제 여부 항목에 대하여 살펴보았다.
상기 실험에서는 모두 도막방수공법을 이용한 것으로써, 방수제와 방수공법의 차이를 기준으로 각각의 방수성능 및 특성을 검토하였다.
비교예 E는 시멘트와 완결액체방수제를 결합하여 교량에 도포하는 방수공법이고,
비교예 D는 합성고무화 방수제를 교량에 도포하는 방수공법이며,
비교예 C는 고무혼합 아스팔트 방수제를 교량에 가열,용해하여 도포하는 방수공법이고,
비교예 B는 고무혼합 아스팔트 방수제를 유리섬유에 적층하는 방수공법으로, 실시예 A와는 방수제의 성분 및 성능의 차이가 존재하며,
실시예 A는 본 발명 방수제의 강한 접착력을 바탕으로, 유리섬유 로빙크로스(Roving Cloth)를 사용하여 함침 적층시키고, 그 위에 다시 본 발명 방수제를 도포하며 아스콘을 동시에 타설하는 방수공법으로 인하여 상기 비교예와의 공법상 방수성능 및 경제성 등에 있어서 차이를 보였다.
상기 실험 결과는 <표 2>에 나타내었다.
표 2
Figure PCTKR2009001828-appb-T000002
◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, Ｘ: 불량
상기 <표 2>에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 교면방수 조성물과 유리섬유 적층공법을 이용한 실시예 A의 경우가 아스콘 크랙발생 가능성, 박리현상, 5년이상 방수성능유지되는지 여부, 콘크리트와 방수제의 접착성 등에 있어서, 모두 우수 또는 양호한 특성을 보였는바, 종래의 교면방수 공법에 비해 가장 이상적인 교면방수 공법이라는 것을 알 수 있었다.
이상, 본 발명의 구성을 중심으로 실험예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실험예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실험예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 할 수 있는 변형 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (6)

  1. 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법에 있어서,
    콘크리트면에 내알칼리성 에폭시계 프라이머를 도장하는 도장작업단계;
    상기 도장작업단계 후, 에폭시수지, 우레탄계 에폭시수지, 타르, 경화제를 포함하는 교면방수 조성물을 유리섬유에 함침시키고 적층작업을 하는 제 1방수막 생성단계;
    상기 방수막 상부에 규사(SiO2)를 살포하는 부착력 증진단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부착력 증진단계 이후에 상기 제 5항의 교면방수 조성물을 도포하여 도장작업을 하는 제 2방수막 생성단계;
    상기 제 2방수막 생성단계와 동시에 아스콘을 타설하여 방수층과 아스콘층을 접합시키는 접합단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 교면방수 조성물에서 에폭시수지는 비스페놀 에폭시수지와, 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 페놀 노블락 에폭시수지 30 내지 60 중량부, 다이머 지방산 (Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시수지 15 내지 35 중량부를 포함하며,
    우레탄계 에폭시수지는 이소시아네이트 변성 에폭시수지를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 이소시아네이트 변성 에폭시수지는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 15 내지 35 중량부이며,
    타르(tar)는 정제된 코울타르 (Coaltar)를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 정제된 코울타르(Coaltar)는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 100 내지 130 중량부이며,
    경화제는 폴리아마이드 변성 폴리아민 또는 폴리아미드 중 적어도 하나를 포함하여 이루어진 것이고, 상기 폴리아마이드 변성 폴리아민 또는 폴리아미드 중 적어도 하나는 상기 비스페놀 에폭시수지 100 중량부에 대해서, 40 내지 70 중량부인 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1방수막 생성단계에서 교면방수 조성물은 2 내지 4 kg/㎡, 유리섬유는 0.1 내지 1.0 kg/㎡ 를 함침시키는 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1방수막 생성단계에서 유리섬유는 로빙크로스(Roving Cloth)인 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2방수막 생성단계에서 교면방수 조성물은 0.2 내지 0.8 kg/㎡ 를 도포하는 것을 특징으로 하는 교량 또는 콘크리트 구조물의 교면방수 조성물을 이용한 교면방수 공법.
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