KR100622062B1 - 액체방수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트 액체방수공사에 이용되는 방수재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시멘트 입자의 침투성을 향상시킬 뿐만 아니라 시멘트의 경화능을 향상시키기 위한 액체방수재에 관한 것이다.

본 발명의 액체방수재는, 98~99 중량%의 규산소다와, 0.05~1.5 중량%의 산화구리와, 0.02~0.05 중량%의 중크롬산칼륨과, 0.02~0.1 중량%의 칼슘과, 0.02~0.1 중량%의 인을 포함한다.

시멘트, 방수공사, 침투성, 규산소다, 칼슘, 인

Description

액체방수재{Liquid water-Proof agent}

본 발명은 시멘트 액체방수공사에 이용되는 방수재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시멘트 입자의 침투성을 향상시킬 뿐만 아니라 시멘트의 경화능을 향상시키기 위한 액체방수재에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 건설 또는 토목 현장에서 널리 적용되고 있는 방수공법 중에서 그 역사가 가장 오래 된 것으로는 아스팔트 방수 및 시멘트 방수가 있으며, 아스팔트 방수는 주로 옥상방수공사로서 아스팔트 펠트 및 루핑재가 사용되고, 시멘트 방수는 액체형, 무기질분말형 재료 등을 모체에 도포하는 공법으로 욕실, 다용도실, 베란다, 발코니, 지하실, 수조, 공동구 등에 사용되고 있다.

이 중에서 현재 우리나라의 공사현장에서는 시멘트 액체방수공법을 주로 이용하고 있으며, 이러한 시멘트 액체방수공법은 액체방수재와 시멘트 모르터를 혼합하여 수밀층을 만들어 방수효과를 얻고자 하는 것으로 '모르터 방수' 또는 '액체 방수'라고도 한다. 이러한 액체방수재는 시멘트와의 화학적 결합을 통해 콘크리트 및 모르터에 안정된 효과를 부여하기 위한 개념으로 현재에 이르기까지 각종 성분의 방수제가 제조 및 판매되고 있다.

이러한 시멘트 액체 방수공법은, 액체방수재를 콘크리트 구조체의 표면에 먼저 바른 다음에, 이 액체방수재가 마르기 전에 시멘트와 물의 혼합물을 1~3mm 정도의 두께로 도포하고, 그런 다음에 적정량으로 혼합된 시멘트, 물, 모래의 혼합물을 1~5mm 정도의 두께로 도포한 후에 경화시킴으로써 방수층을 형성하게 된다.

이러한 시멘트 액체방수공법은 구성재료가 물, 시멘트, 액체방수재 등으로 시멘트와 물이 반응하는 특성을 가지고 있기 때문에 습윤환경 하에서의 적용에 적합한 것과 액체방수재의 발수성 등의 장점을 가지고 있다.

이러한 액체방수재는 시멘트 입자를 풀어주어 콘크리트 구조체 내의 공극 속으로 침투시키고 시멘트 입자의 경화시간을 조절함으로써 시멘트 입자가 콘크리트 구조체 내의 공극을 충전하여 방수층을 형성하도록 하는 역할을 하는 것으로, 그 종류에는 염화칼슘계, 규산소다(물유리)계, 실리카질 분말계, 고급지방산계, 파라핀 에멀죤계, 아스팔트 에멀죤계, 폴리머디스퍼죤계 등이 있다.

이중에서, 우리나라에서는 가격이 상대적으로 저렴한 규산소다계의 액체방수재가 널리 이용되고 있다.

이러한 규산소다계의 액체방수재는 규산소다(Na₂OㆍnSiO₂)는 통상, 물유리라고도 불리는 데, 그 화학식이 나타낸 것처럼 규산(SiO₂)과 산화나트륨(소다:Na₂O)의 혼합물이다. 이러한 규산소다계의 액체방수재는 콘크리트 구조체 내의 공극 속에 혼입되면 시멘트의 수화반응 결과 생기는 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 결합하여 불용성의 규산칼슘(nCaOㆍSiO₂)를 생성함으로써 고정되고, 이것이 콘크리트 내의 공극을 충전 하여 치밀한 조직을 만들어 방수층을 형성하게 된다.

하지만, 이러한 종래의 규산소다계의 액체방수재는 그 시멘트 입자를 콘크리트 구조체의 공극 속으로 침투시키는 침투성이 취약할 뿐만 아니라 시멘트의 경화능이 취약하여 그 방수성능이 매우 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 콘크리트 구조체의 공극으로의 시멘트 입자의 침투성을 향상시킬 뿐만 아니라 시멘트의 경화능을 향상시킴으로써, 콘크리트 구조물의 방수성능을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 규산소다계 액체방수재를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액체방수재는, 98~99 중량%의 규산 소다와, 0.05~1.5 중량%의 산화구리와, 0.02~0.05 중량%의 중크롬산칼륨과, 0.02~0.1 중량%의 칼슘과, 0.02~0.1 중량%의 인을 포함한다.

바람직하게는, 규산소다는 98.5 중량%이고, 산화구리는 0.99 중량%이며, 중크륨산칼륨은 0.05 중량%이고, 칼슘은 0.025%이며, 인은 0.025%이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 액체 방수재는 98~99 중량%의 규산 소다와, 0.05~1.5 중량%의 산화구리와, 0.02~0.05 중량%의 중크롬산칼륨과, 0.02~0.1 중량%의 칼슘과, 0.02~0.1 중량%의 인을 포함한다.

규산소다는 규산나트륨(sodium silicate)라고 하며, 그 조성에 따라 메타규산나트륨(Na₂SiO₃), 그 수화물인 오르토규산나트륨(Na₄Si0₄), 이규산나트륨(Na₂SiO₅) 등 여러가지가 있으며, 통상 메타규산나트륨을 말한다.

이러한 규산소다는 수화물(水和物)도 있으나, 무수물은 석영과 탄산나트륨의 혼합물을 1000℃로 가열 융해하여 고체화(固體化)시켜서 제조하며, 메타규산나트륨은 물에 잘 녹고, 수용액은 가수분해하여 알칼리성이 된다. 2Na₂SiO₃ + H₂O = Na₂Si₂O₅ + 2NaOH 규산나트륨의 진한 수용액을 물유리라 하며, 그 조성은 일정하지 않다.

이러한 규산소다(Na₂OㆍnSiO₂)는 시멘트와 함께 콘크리트 구조체 내의 공극 속에 혼입되면, 시멘트의 수화반응 결과 생기는 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 결합하여 불용성의 규산칼슘(nCaOㆍSiO₂)를 생성함으로써 고정되고, 이로 인해 콘크리트 내의 공극을 충전하여 치밀한 조직을 만들게 된다.

산화구리는 구리와 산소의 화합물로서, 산화제 및 촉매로서 역할을 하게 된다.

중크롬산칼륨은 이크롬산칼륨이라고도 하고, 화학식은 K₂Cr₂O₇으로 500℃이상으로 가열하면 산소를 방출하면서 분해된다. 이러한 중크롬산칼륨은 안료 및 촉매의 역할을 하게 된다.

칼슘은 석회를 뜻하는 라틴어 calx를 따서 명명되었고, 반응성이 크며 유리상태(遊離狀態)에서는 자연계에 존재하지 않으나 화합물로서 지구 상에 광범위하게 다량으로 분포되어 있다. 이러한 칼슘은 콘크리트 구조체 내의 공극 속에 침투된 시멘트의 경화능을 향상시킴으로써, 보다 치밀한 조직을 만들어 그 방수성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 첨가되는 칼슘은 종래 시멘트의 수화반응 결과 생기는 수산화칼슘이 수압 등과 같은 외부요인에 의해 외부로 배출되어 고결과정에 관여하지 못하게 되는 것을 보상하기 위한 것으로 본 발명의 방수재의 방수능력을 대폭 향상시킨다.

인은 클라크수(지각 내의 평균 함유량)0.08로 제11위의 풍부한 원소로서 홑원소물질로는 자연계에서 발견되지 않으나, 화합물로 널리 분포되어 있다. 즉, 인산염 광물로서 산출되고, 또 화산암에는 소량이, 바닷물 속에도 미량이 함유되어 있다. 이러한 인은 시멘트 입자를 콘크리트 구조체 내의 공극 속으로 신속하게 깊숙이 침투시키는 역할을 함으로써, 시멘트가 콘크리트 공극 속에 보다 많은 양이 고결되도록 함으로써 그 방수성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은, 인에 의해 시멘트 입자를 콘크리트 구조체 내의 공극 속으로 신속하고 깊숙이 침투시키는 침투성을 향상시킴과 더불어, 보상되는 칼슘에 의해 콘크리트 구조체 내에 침투된 시멘트의 경화능을 향상시킴으로써, 시멘트 액체방수공법에 따른 콘크리트 구조체의 방수성능을 대폭 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명은, 콘크리트 구조체의 공극으로의 시멘트 입자의 침투 성을 향상시킬 뿐만 아니라 시멘트의 경화능을 향상시킴으로써, 콘크리트 구조물의 방수성능을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 콘크리트 구조체의 표면을 방수처리하는 시멘트 액체방수공법에 이용되는 액체방수재에 있어서,

   98~99 중량%의 규산 소다와, 0.05~1.5 중량%의 산화구리와, 0.02~0.05 중량%의 중크롬산칼륨과, 0.02~0.1 중량%의 칼슘과, 0.02~0.1 중량%의 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체방수재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 규산소다는 98.5 중량%이고, 상기 산화구리는 0.99 중량%이며, 상기 중크륨산칼륨은 0.05 중량%이고, 상기 칼슘은 0.025%이며, 상기 인은 0.025%의 조성비를 가지는 것을 특징으로 하는 액체방수재.