KR100938923B1

KR100938923B1 - 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용복합 방수 구조 및 복합 방수 공법

Info

Publication number: KR100938923B1
Application number: KR1020070141474A
Authority: KR
Inventors: 최준영
Original assignee: (주)디피아이 홀딩스
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2010-01-27
Also published as: KR20090073509A

Abstract

건축물의 보수 방수 시공에 사용되기에 적합한 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법이 개시되어 있다. 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와 반응성 폴리올, 충진제 및 소포제를 포함하는 경화제를 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함한다. 상기 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 형성되는 방수 도막을 포함하는 복합 방수 구조에 따르면, 방수 시트와 우레탄 방수 도막의 구성에 의해 2중으로 방수되고, 상기 방수 시트의 우선 사용으로 건축물의 크랙 및 움직임에 대한 방수층 파손 및 방수효과 손실이 감소될 수 있으며, 구도막에 구애받지 않아 산업폐기물을 최소화할 수 있다.

Description

방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법{Urethane composition for forming a waterproof layer, complex waterproof structure for reinforcing a wall of building and complex waterproof process using the same}

본 발명은 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 건축물의 노화에 따른 보수 작업시 노출 방수용 도막을 형성하기 위한 방수성 및 시공의 효율성이 우수한 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 토목 건축 분야에서는 건축물의 노화 방지 및 누수 억제를 위해 건축물의 옥상, 지하층 및 외벽에 있어 필수적으로 방수 작업이 수행되고 있다. 신축 건물의 경우에는 주로 비노출 방수를 실시하고 있으며, 방수 작업으로는 아스팔트, 개량아스팔트, 고무 또는 개질고무를 주 재료로 하는 시트 방수 공법과, 타르 우레탄, 타르 없는 우레탄, 무기물 또는 고무 변성 등을 주 재료로 하는 액체 방수 공법이 주로 적용되고 있다.

상기 시트 방수 공법은 아스팔트 프라이머로 처리된 콘크리트 상에 방수 시트를 부착하고, 상기 방수 시트와 방수 시트가 겹쳐지는 이음부는 토오치 램프 등을 사용하여 용융시킴으로써 물이 침투하지 않도록 하는 방법이다. 상기 방수 시트는 방수층이 갈라지지 않는 특성을 가지고 있으나, 특히 이음부를 토오치 램프로 가열하여 용융시켜 부착시키기 때문에 공정의 지연을 초래하고, 상기 방수 시트가 과열되어 구멍이 뚫리거나, 미처 토오치 램프로 제대로 가열되지 않은 부분은 용융되지 않아 이음부가 균일하게 부착되지 않고 들뜨는 경우가 빈번히 발생되어 물이 스며드는 누수의 원인이 발생하는 문제가 있다.

상기 액체 방수 공법은 방수제를 첨가한 시멘트 모르타르를 방수 부위에 바르는 방법으로 값이 싸고 시공이 간편하지만, 방수층에 균열이 생기기 쉽고 자주 보수작업을 해야하는 단점을 가지고 있다.

반면, 노화된 건축물의 경우에서는 노출 방수로 시공되고 있으며, 폴리우레탄 또는 아크릴 고무를 주 원료로 하는 액상의 도막 방수재를 사용하는 도막 방수가 주로 이용되고 있다. 상기 도막 방수 공법은 상기 액상의 도막 방수재를 사용하여 일차적으로 표면에 프라이머 처리를 한 후 구조체 상에 액상의 도막 방수재를 롤러로 여러 겹 도포하여 도막을 형성하는 것으로서, 이음새 없는 방수 도막을 형성할 수 있다.

그러나, 상기 액상의 도막 방수재를 여러 겹 차례로 도포하는 시간은 오래 걸릴 뿐만 아니라, 도막 한 층당 약 24시간 이상의 경화 시간이 요구되므로 시공기간이 긴 단점이 있다. 특히, 방수 작업 이전에 구도막을 제거해야 하며, 제거된 구 도막은 산업 폐기물로 작용하게 된다. 또한, 상기 건축 구조물 자체가 지니는 습기에 의해 상기 구조물에 함유되어 있는 수분이 증발됨으로 인해 기포가 발생하여 방수 도막에 굴곡이 생겨 울퉁불퉁해지거나 상기 방수 도막 자체가 상기 구조물로부터 이탈되어 들뜨는 단점이 발생한다.

따라서, 최근에는 상기 노화된 건축물의 보수 방수를 위해, 상기 시트 방수 공법과 도막 방수 공법의 단점을 보완하고 장점을 결합한 복합 방수 공법이 도입되고 있다. 상기 복합 방수공법을 간단히 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 구도막이 제거된 방수 영역에 제1 방수 도막(5)을 도포하고, 제1 방수 도막(5)이 도포된 콘크리트층(1) 상에 다수개의 방수 시트(3)를 부착한다. 이어서, 부착된 방수 시트(3) 상에 액상의 제2 방수 도막(7)을 도포한다. 이러한 방수 공법은 방수 시트(3)의 부착 및 제1 및 제2 방수 도막(5, 7)을 각각 별도로 도포해야 하기 때문에 형성이 용이하지 않고, 방수 도막의 형성이 길어지며, 구도막 제거로 인해 산업폐기물이 대량으로 발생하는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 방수 도막의 시공성이 우수하고, 방수성 및 구조물에 대한 접착력이 우수한 방수 도막용 우레탄 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 산업폐기물을 줄일 수 있으며, 방수 도막의 시공성이 우수한 건축물 보수용 복합 방수 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 건축물 보수용 복합 방수 구조를 형성하는 복합 방수 공법을 제공하는데 있다.

상술한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 반응성 폴리올, 충진제, 소포제를 포함하는 경화제를 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 혼합하여 형성된다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물 18 내지 25 중량%, 3관능기를 갖는 폴리올 20 내지 30중량%, 폴리에테르 폴리올 1 내지 10 중량%, 변성 폴리올 1 내지 5 중량%, 충진제 30 내지 50 중량% 및 소포제 0.1 내지 0.5 중량%를 포함한다.

또한, 상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 보수용 복합 방수 구조는 아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트, 변성 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하부 시트와, 상기 하부 시트 상에 부직포를 포함하는 상부 시트를 구비하는 방수 시트를 포함한다. 상기 방수 시트 상에 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와 반응성 폴리올, 충진제, 소포제를 포함하는 경화제를 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함하는 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 형성되는 제1 방수 도막을 포함한다. 상기 제1 방수 도막 상에 중도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 형성되는 제2 방수 도막을 포함한다. 상기 제2 방수 도막 상에 상도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 형성되는 제3 방수 도막을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방수 시트의 상기 하부 시트의 두께는 1 내지 3mm일 수 있으며, 상기 상부 시트의 두께는 0.01 내지 1mm일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방수 시트의 가장자리 부위에는 상기 방수 시트를 상기 콘크리트층 상에 고정시키기 위한 고정 부재가 관통될 수 있는 고정홀들이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 방수 도막은 0.5 내지 1.4kg/m² 정도의 밀도와, 0.3 내지 1.0mm 정도의 두께를 가질 수 있다.

상술한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 방수 공법은 방수 도막을 형성하고자 하는 도막 형성 영역 상에 아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하부 시트와, 부직포를 포함하는 상부 시트를 순차적으로 적층시킨 방수 시트를 부착한다. 상기 방수 시트 상에 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 반응성 폴리올, 충진제, 소포제를 포함하는 경화제를 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함하는 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 제1 방수 도막을 형성한다. 상기 제1 방수 도막 상에 중도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 제2 방수 도막을 도포한다. 상기 제2 방수 도막 상에 상도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 제3 방수 도막을 도포한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방수 시트는 상기 방수 시트의가장자리 부분에 접착제를 부분적으로 제공하여 콘크리트층에 부착된다.

본 발명에 따르면, 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용한 방수 도막이 콘크리트층 상에 고정된 방수 시트 상에 도포되므로 보수 방수 공사를 수행하기 이전에 기존의 구도막을 완전히 제거하는 공정이 요구되지 않는다. 또한, 시트를 이용하여 절연 방식으로 방수 작업이 수행되므로 액상 방수 공법의 단독 사용시 밀착된 콘크리트층 내부의 습기에 의한 방수 도막 내 기포가 발생되는 문제도 해결될 수 있다. 따라서, 구도막 제거에 소요되는 시간적, 물적 비용이 절약되어 공사기간 단축이 가능하며, 건축물의 크랙 및 움직임에 의한 방수 구조의 파손 및 방수 성능 저하가 감소될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법에 따르면, 방수 도막이 콘크리트층 상에 고정된 방수 시트 상에 도포되므로 보수 방수 공사를 수행하기 이전에 기존의 구도막을 완전히 제거하는 공정이 수행될 필요가 없다. 따라서, 구도막의 제거시 발생 하는 산업 폐기물의 발생이 최소화될 수 있으며, 구도막 제거에 소요되는 시간적, 물적 비용이 절약되어 공사기간이 단축될 수 있다.

또한, 액상의 방수재를 이용하는 밀착 방식이 아니라 시트를 이용하는 절연 방식으로 방수 작업이 수행됨으로써, 기존의 밀착 방식의 방수 작업시 밀착된 콘크리트층 내의 습기에 의한 방수 도막내 기포가 발생하였던 문제를 차단할 수 있으며, 건축물의 크랙 및 움직임에 의한 방수 구조의 파손 및 방수 성능 저하가 감소될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 방수 도막용 우레탄 조성물, 이를 이용한 건축물 보수용 복합 방수 구조 및 복합 방수 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 즉, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본문에 설명된 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다 르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 것이다.

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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

방수 도막용 우레탄 조성물

이하, 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 반응성 폴리올, 충진제, 소포제로 이루어진 경화제의 두 가지 조성을 갖도록 제조할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 방수 도막용 우레탄조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와 상기 경화제를 약 1 : 4 내지 약 1 : 6의 중량비율로 혼합하여 형성된다. 또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제 약 18 중량% 내지 약 25 중량%와, 경화제로서 3관능기를 갖는 폴리올 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 폴리에테르 폴리올 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 변성 폴리올 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 충진제 약 30 중량% 내지 약 50 중량% 및 소포제 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%를 포함하여 제조된다. 이때, 상기 이소시아네이트 화합물 내 이소시아네이트기는 중량 비율은 약 25 중량% 내지 약 40 중량% 범위를 갖는다. 또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물 내 히드록시기와 이소시아네이트기의 당량비율은 약 1 : 1.0 내지 약 1 : 1.3인 것이 바람직하다.

먼저, 본 발명에 따른 방수 도막용 우레탄 조성물의 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제는 이소시아네이트기(-NCO)를 가지며, 상기 이소시아네이트기는 상기 폴리올의 히드록시기(-OH)와 반응하여 우레탄 수지를 형성한다. 상기 이소시아네이트 화합물의 함량이 방수 도막용 우레탄 조성물 총 중량에 대하여 18 중량% 미만인 경우, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물의 성분 중 히드록시기(-OH)가 남게되어 경도, 강도가 떨어지고, 끈적임이 발생할 수 있으며, 25 중량%를 초과하게 될 경우 이소시아네이트기(-NCO)가 남게되어 수분과의 결합으로 발포현상, 도막의 크랙등이 발생될 수 있어 바람직하지 않다. 따라서, 상기 이소시아네이트를 포함하는 화합물의 사용량은 방수 도막용 우레탄 조성물의 총 중량대비 약 18 중량% 내지 약 25 중량%를 갖는 것이 바람직하다.

상기 이소시아네이트를 포함하는 화합물로는 톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌 디이소시아네이트, 수소화 디페닐메탄 디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있으며, 이들 은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 본 발명에서 이용되는 상기 이소시아네이트를 포함하는 화합물의 구체적인 예로서 다우케미컬의 PAPI-135K(Cured MDI)(제품명)를 들 수 있다.

상기 경화제 중에서 상기 반응성 폴리올로는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리테트라메틸렌에테르 디올, 저분자량 알콜류 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 성가 반응성 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리테트라메틸렌 폴리올, 저분자량 알콜류 중에서 적어도 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 반응성 폴리올은 3관능기를 갖는 폴리올 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 폴리에테르 폴리올 약 1중량% 내지 약 10 중량% 및 변성 폴리올 약 1 중량% 내지 약 5 중량%를 포함할 수 있다.

상기 3관능기를 갖는 폴리올은 도막의 강인성을 향상시키기 위해 사용되며, 상기 3관능기를 갖는 폴리올의 함량이 방수 도막용 우레탄 조성물 총 중량에 대하여 약 20 중량% 미만인 경우, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물의 경도가 약화될 수 있으며, 약 30 중량%를 초과하게 될 경우 충격에 대한 안정성, 인열 강도가 약화되어 바람직하지 않다. 따라서, 상기 3관능기를 갖는 폴리올의 사용량은 방수 도막용 우레탄 조성물의 총 중량대비 약 20 중량% 내지 약 30 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 상기 3관능기를 갖는 폴리올로는 캐스터 오일(castor oil), GP-250(3관능 프로필렌계 폴리에테르 폴리올, KPX케미칼사, 한국) 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르 폴리올은 중량평균 분자량이 약 1,000 내지 약 4,000인 것 을 사용할 수 있다. 상기 폴리에테르 폴리올의 중량평균 분자량이 약 1,000 미만일 경우 중량평균 분자량이 과도하게 낮아져 유연성이 저하될 수 있으며, 약 4,000을 초과하는 경우 도막의 경도 및 내마모성이 저하될 수 있다. 상기 폴리에테르 폴리올의 함량이 방수 도막용 우레탄 조성물 총 중량에 대하여 약 1 중량% 미만인 경우, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물의 경도가 필요이상으로 증가하여 내충격성이 약화될 수 있으며, 약 10 중량%를 초과하게 될 경우 경도가 낮고 유연해져 바람직하지 않다. 따라서, 상기 폴리에테르 폴리올의 사용량은 방수 도막용 우레탄 조성물의 총 중량대비 약 1 중량% 내지 약 10 중량%를 갖는 것이 바람직하다.

상기 변성 폴리올은 강도를 보강하고, 내약품성 및 발포 안정성을 향상시키기 위한 목적으로 사용되며, 상기 변성 폴리올의 함량이 방수 도막용 우레탄 조성물 총 중량에 대하여 약 1 중량% 미만인 경우, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물이 습도에 민감하여 발포할 수 있으며, 약 5 중량%를 초과하게 될 경우 경도가 높아져 내충격성이 약해질 수 있어 바람직하지 않다. 따라서, 상기 변성 폴리올의 사용량은 방수 도막용 우레탄 조성물의 총 중량대비 약 1 중량% 내지 약 5 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 상기 변성 폴리올의 예로는 자일렌 변성 폴리올, NIKANOL K-140 등을 들 수 있다.

또한, 상기 방수 도막을 형성할 때 도막 강도를 높이기 위하여 충진제는 상기 방수 도막용 우레탄 조성물 총 중량 대비 약 30 중량% 내지 약 50 중량% 범위를 갖는 것이 바람직하다. 이는 상기 충진제의 함유량이 상기 범위를 초과 할 경우 형성되는 도막의 강도가 증가하나 상기 우레탄 조성물의 상용시 침강되는 문제가 발 생되기 때문이다. 상기 충진제의 예로는 탄산칼슘(CaCO₃)을 사용할 수 있다.

이어서, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물에는 소포제를 더 포함한다. 상기 소포제는 상기 방수 도막용 우레탄 조성물의 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 0.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물에는 기존의 방수 도막용 우레탄 조성물에 사용되는 첨가제를 추가적으로 사용할 수 있다. 즉, 일반적으로 첨가제란 도막에 있어서 제조물성, 작업물성에 미세하게 영향을 미치는 요소들을 최적화시키기 위해 극소량으로 첨가되기 때문에 그 사용이 제한되지 않는다. 상기 첨가제의 예로서는 안료, 가소제, 흡습제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 종류에 따라 그 사용량은 각각 다르기 때문에 본 실시예의 첨가제의 사용량은 본 발명을 제한하는 요소가 아니다.

건축물 보수용 복합 방수 구조

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 보수용 복합 방수 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 건축물이 노화되어 방수 작업이 수행되어야 하는 콘크리트층(100)에는 기존에 방수 도막이 수축, 팽창 등의 변화를 통해 들뜨고 불균일한 표면을 갖는 구도막층(102)이 부착되어 있다. 상기 구도막층(102)의 상면에 아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트, 변성 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하부 시트(104) 및 부직포를 포함하는 상부 시트(106)로 이루어지는 이중의 방수 시트(108)가 도포된다. 상기 방수 시트(108)는 상기 구도막층(102)과 전면에서 밀착되지는 않으나, 가장자리 부위에 구비되는 고정 부재(110)를 통해 콘크리트층(100)에 고정된다.

특히, 상기 방수 시트(108)의 상부 시트(106)에는 부직포 시트가 구비된다. 상기 부직포 시트는 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물의 용이한 도포를 위한 것으로, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물이 상기 부직포 시트의 상면에서 임의로 이동하지 않도록 하는 역할도 수행한다. 상기 부직포 시트는 하부 시트(104)의 상면에 대응하는 형상 및 크기로 형성되고, 하부 시트(104)를 성형하는 과정에서 열융착에 의하여 고정된다. 이때, 상기 방수 시트(108)의 하부 시트(104)는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께를 가질 수 있으며, 상부 시트(106)는 약 0.01mm 내지 약 1mm의 두께를 가질 수 있다.

상기 방수 시트(108)와 구도막층(102)의 사이에는 공간(103)이 형성된다. 상기 공간(103)은 표면이 불균일한 구도막층(102)과 완전히 밀착되지 못하여 형성되는 틈새이며, 방수 시트(108)와 구도막층(102) 사이에 존재하는 공기가 외부로 배기되는 통로역할을 한다. 따라서, 상기 공간(103)을 통해 콘크리트층(100) 내부의 습기와 구도막층(102) 내부의 습기를 외부로 방출시킬 수 있다. 따라서, 기존의 액상 방수재를 이용하여 콘크리트층(100)과 밀착시키는 방수 공법이 사용되는 경우에 비해 콘크리트층(100) 내 습기에 의한 방수 도막에 기포가 발생되는 문제를 방지할 수 있다.

상기 방수 시트(108)는 가장자리 부위에 다수개의 고정홀(미도시)들이 일정 한 간격을 유지하면서 형성되어 있다. 상기 고정홀들의 저면이 맞닿는 구도막층(102) 및 콘크리트층(100)의 노출된 부위에도 고정 부재들이 끼워지기 위한 홀들이 각각 형성되어 있다. 상기 방수 시트(108), 구도막층(102) 및 콘크리트층(100)에 형성된 상기 고정홀 및 홀들에는 나사와 같은 고정 부재(106)들이 관통될 수 있어 방수 시트(108)를 콘크리트층(100)에 고정시킬 수 있다. 따라서, 상기 방수 시트(108) 하부의 구도막층(102)은 별도의 제거 공정이 필요하지 않아, 구도막층(102)의 제거로 발생되는 산업폐기물을 최소화시킬 수 있으며, 구도막층(102)을 제거하는데 소요되는 비용들이 절약될 수 있다. 다른 예로서, 상기 방수 시트(108)는 방수 시트(108)의 가장자리 부분에 접착제를 부분적으로 제공하여 콘크리트층(100)에 부착시킬 수도 있다.

상기 방수 시트(108) 상에는 제1 방수 도막(112)이 구비된다. 상기 제1 방수 도막(112)은 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물을 도포시켜 형성할 수 있다. 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 혼합물을 포함하는 주제와, 반응성 폴리올, 충진제, 소포제로 이루어지는 경화제를 혼합시켜 형성된다. 구체적으로, 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물은 상기 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와 경화제를 약 1 : 4 내지 약 1 : 6의 중량비율로 혼합하여 형성된다. 또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물 약 18 중량% 내지 약 25 중량%와, 경화제로서 3관능기를 갖는 폴리올 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 폴리에테르 폴리올 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 변성 폴리올 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 충진제 약 30 중량% 내지 약 50 중량% 및 소포제 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%를 포함하여 제조된다. 이때, 상기 이소시아네이트 화합물 내 이소시아네이트기는 중량 비율은 약 25 중량% 내지 약 40 중량% 범위를 갖는다. 또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물 내 히드록시기와 이소시아네이트기의 당량비율은 약 1 : 1.0 내지 약 1 : 1.3인 것이 바람직하다. 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물 및 이를 구성하는 요소들은 상기 방수 도막용 우레탄 조성물에서 구체적으로 설명하였기에 중복을 피하기 위해 생략한다.

상기 제1 방수 도막(112)은 상기 방수 도막용 우레탄 조성물을 방수 시트(108) 상에 약 0.5 kg/m²내지 약 1.4 kg/m²의 밀도를 갖도록 도포시켜 형성하며, 제1 방수 도막(112)의 두께는 약 0.3mm 내지 약 1.0mm를 갖는다.

상기 제1 방수 도막(112)의 상면에는 제1 방수 도막(112)의 도막을 보호하여 방수 기능을 유지시키기 위해 중도 방수재를 이용한 제2 방수 도막(114)이 부착된다. 상기 중도 방수재로는 중도용 액상의 우레탄 방수재가 사용될 수 있다.

상기 제2 방수 도막(114)의 상면에는 자외선에 의한 우레탄 도막의 수명 단축을 방지하고 산성비로 인한 변형을 감소시키는 등의 내후성을 향상시키기 위하여, 상도 방수재를 이용한 제3 방수 도막(116)이 부착된다. 상기 상도 방수재로는 상도용 액상의 우레탄 방수재가 사용될 수 있다. 이때, 상기 상도 방수재는 롤러 또는 스프레이 건을 이용하여 도포하거나, 규사 살포후 코팅 처리하여 형성될 수 있다.

상술한 건축물 보수용 복합 방수 구조는 방수 시트가 콘크리트층 상에 먼저 위치하며, 콘크리트층 상에 방수 시트, 제1 방수 도막, 제2 방수 도막 및 제3 방수 도막이 적층된 구조를 가지고 있다.

상기와 같은 건축물 보수용 복합 방수구조에 따르면, 방수 도막이 콘크리트층 상에 고정된 방수 시트 상에 도포되므로 보수 방수 공사를 수행하기 이전에 기존의 구도막을 완전히 제거하는 공정이 수행될 필요가 없다. 따라서, 구도막의 제거시 발생하는 산업 폐기물의 발생이 최소화될 수 있으며, 구도막 제거에 소요되는 시간적, 물적 비용이 절약되어 공사기간이 단축될 수 있다. 또한, 액상의 방수재를 이용하는 밀착 방식이 아니라 시트를 이용하는 절연 방식으로 방수 작업이 수행됨으로써, 기존의 밀착 방식의 방수 작업시 밀착된 콘크리트층 내의 습기에 의한 방수 도막내 기포가 발생하였던 문제를 차단할 수 있으며, 건축물의 크랙 및 움직임에 의한 방수 구조의 파손 및 방수 성능 저하가 감소될 수 있다.

복합 방수 공법

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 보수용 복합 방수 공법을 나타내는 공정 흐름도이다.

도 3에 도시된 본 발명의 복합 방수 공법은, 먼저 보수 공사 이전에 콘크리트층 상에 부착되어 있던 구도막 상의 먼지를 제거하고, 새로운 방수 도막을 형성하고자 하는 도막 형성 영역 상의 상기 구도막 상에 방수 시트를 부착한다(S10).

여기서, 상기 도막 형성 영역은 방수 시트가 적용되는 영역으로 아파트 옥상, 지하 주차장 상부 슬라브 및 각종 건축물의 옥상 등의 외벽, 진동과 균열이 심한 건축 구조물, 돌출 부위가 많은 옥상 등을 포함한다.

상기 방수 시트는 아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트, 변성 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하여 제조된 하부 시트를 형성하고, 상기 하부 시트 상에 부직포를 포함하여 제조된 상부 시트를 형성한 다음, 열융착시켜 상기 부직포가 상기 하부 시트의 표면에 함침된 형태로 갖는다.

구체적으로, 상기 방수 시트는 도막 형성 영역인 콘크리트층에 부착되며, 소정의 두께를 갖도록 적층된다. 여기서, 상기 방수 시트의 하부 시트는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께로 형성되며, 상기 상부 시트는 약 0.01mm 내지 약 1mm의 두께로 형성된다.

이때, 적층되어 형성된 상기 방수 시트를 소정의 시간동안 건조시켜 상기 방수 시트를 경화시킬 수 있다.

이어서, 상기 방수 시트 내 가장 자리 부위에 고정홀들을 형성하고, 상기 고정홀들에 노출된 부위의 구도막 및 콘크리트층의 상면에 홀들을 형성한 후, 상기 고정홀들 및 홀들에 고정 부재를 관통하여 상기 방수 시트를 상기 콘크리트층에 고정시킨다(S11). 이때, 상기 고정홀들은 서로 일정한 거리로 이격되어 있으며, 상기 고정 부재는 나사를 이용할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방수 시트의 가장자리 부분에 접착제를 부분적으로 제공하여 상기 콘크리트층에 부착할 수 있다.

상기와 같이 상부 시트 및 하부 시트로 구성된 상기 방수 시트를 표면이 균일하지 않은 콘크리트층에 대해서도 상기 고정 부재를 이용하여 용이하게 부착시킬 수 있으며, 시트 부착 전에 구도막을 제거하지 않을 수 있다. 또한, 콘크리트층과 밀착 방식이 아니라 시트를 이용한 절연 방식으로 방수 공사를 수행함으로써 콘크리트층에 내포된 수분을 방출시킬 수 있어 상부에 형성하는 방수 도막을 기포가 생기지 않도록 도포시킬 수 있다.

이어서, 상기 방수 시트 상에 제1 방수 도막을 도포한다(S12). 상기 제1 방수 도막은 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물을 도포하여 형성할 수 있다. 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 반응성 폴리올, 충진제, 소포제로 이루어지는 경화제를 혼합시켜 형성된다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와 경화제를 약 1 : 4 내지 약 1 : 6의 중량비율로 혼합하여 형성된다. 또한, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 이소시아네이트 화합물 약 18 중량% 내지 약 25 중량%와, 3관능기를 갖는 폴리올 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 폴리에테르 폴리올 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 변성 폴리올 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 충진제 약 30 중량% 내지 약 50 중량% 및 소포제 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%를 포함하여 제조된다. 이때, 상기 이소시아네이트 화합물 내 이소시아네이트기는 중량 비율은 약 25 중량% 내지 약 40 중량% 범위를 갖는다. 본 발명의 방수 도막용 우레탄 조성물 및 이를 구성하는 요소들은 상기 방수 도막용 우레탄 조성물에서 구체적으로 설명하였기에 중복을 피하기 위해 생략한다.

구체적으로, 상기 제1 방수 도막은 상기 방수 도막용 우레탄 조성물을 상기 방수 시트 상에 약 0.5 kg/m² 내지 약 1.4 kg/m²정도의 밀도를 갖도록 도포하며, 상기 도포 공정은 롤러, 붓 또는 전용레기로 수행할 수 있다. 이때, 상기 제1 방수 도막은 기포가 발생되지 않는 점도를 유지하면서 균일하게 도포시키는 것이 바람직하며, 두께는 약 0.3mm 내지 약 1.0mm 정도로 형성시킬 수 있다.

상기 제1 방수 도막을 도포한 후에는 소정의 시간동안 건조시켜 상기 제1 방수 도막을 경화시킨다.

이어서, 상기 제1 방수 도막 상에 액상의 우레탄 방수재를 도포하여 제2 방수 도막을 형성한다(S13). 상기 제2 방수 도막은 중도 도막으로서 상기 제1 방수 도막의 방수 기능을 향상시키기 위한 역할을 한다.

이어서, 상기 제2 방수 도막 상에 액상의 우레탄 방수재를 도포하여 제3 방수 도막을 형성한다(S14). 상기 제3 방수 도막은 상도 도막으로서 자외선 및 산성비에 의한 우레탄 도막의 수명 단축을 방지하기 위한 역할을 수행한다.

상기 액상의 우레탄 방수재로는 탄성우레탄을 주 원료로 하는 방수재가 사용되며, 본 발명에서는 디피아이 홀딩스(주)의 제품명 크린탄 2100, 크린탄 3000S 등이 이용된다.

상술한 복합 방수 공법으로 형성된 복합 방수 구조는 방수 작용을 하는 시트층과 우레탄 방수층이 적층되어 있어 2 중의 방수효과를 기대할 수 있다. 또한, 시트 방수의 우선 사용으로 기존의 우레탄 방수 도막의 형성시 밀착된 콘크리트층 내의 습기에 의해 방수 도막 내 기포가 형성되었던 문제가 방지될 수 있으며, 하지 콘크리트층 상에 시트층을 고정시킨 후에 방수 도막을 도포시킴으로써 하부 건축물의 크랙 및 움직임에 의한 방수 도막의 파손 및 이에 따른 방수성 저하 문제가 크 게 감소될 수 있다. 또한, 방수 시트를 도포하기 전에 구도막을 완전히 제거할 필요가 없어 구도막 정리 공정이 단축될 수 있으며, 산업 폐기물을 최소화시킬 수 있어 환경오염을 줄일 수 있다.

이하에서는, 실시예들 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실시예들에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

방수 도막용 우레탄 조성물 제조

합성예 1

이소시아네이트를 포함하는 주제(PAPI-135K(Cured MDI), 다우케미컬사, 한국) 20 중량부 및 경화제로서 3관능기를 갖는 폴리올(캐스터오일, 필리핀산) 25 중량부, 분자량 3,000인 폴리에테르 폴리올(GP-3000, 한국 POLYOL사, 한국) 6 중량부, 자이렌 변성 폴리올(NIKANOL K-140, 미쓰비시가스사, 일본) 3.5 중량부, 탄산칼슘을 포함하는 충진제(NAC-600, 우진케미컬사, 한국) 45 중량부, 소포제(LUCANT HC-100, 미쓰이케이컬사, 일본) 0.5 중량부를 투입하여 고속분산기에서 교반시켜 방수 도막용 우레탄 조성물을 제조하였다.

합성예 2

이소시아네이트를 포함하는 주제(PAPI-135K(Cured MDI), 다우케미컬사, 한국) 20 중량부 및 경화제로서 3관능기를 갖는 폴리올(캐스터오일, 필리핀산) 27 중량부, 분자량 약 3,000인 폴리에테르 폴리올(GP-3000, 한국 POLYOL사, 한국) 7.5 중량부, 탄산칼슘을 포함하는 충진제(NAC-600, 우진케미컬사, 한국) 45 중량부, 소 포제(LUCANT HC-100, 미쓰이케이컬사, 일본) 0.5 중량부를 투입하여 하여 고속분산기에서 교반시켜 방수 도막용 우레탄 조성물을 제조하였다.

실시예 1

콘크리트 상에 2mm 두께의 아스팔트 시트와, 0.05mm 두께의 부직포 시트가 적층된 방수 시트를 부착하고, 상기 방수 시트 상에 상기 합성예 1에서 제조한 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 0.5mm의 두께를 갖는 방수 도막을 도포하였다.

실시예 2

콘크리트 상에 2mm 두께의 아스팔트 시트와, 0.05mm 두께의 부직포 시트가 적층된 방수 시트를 부착하고, 상기 방수 시트 상에 상기 합성예 2에서 제조한 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 0.5mm의 두께를 갖는 방수 도막을 도포하였다.

비교예

비교예는 콘크리트 상에 2mm 두께의 아스팔트 시트와, 0.05mm 두께의 부직포 시트가 적층된 방수 시트를 부착하고, 상기 방수 시트 상에 2액형 우레탄 도막 방수재(크린탄 2100, 디피아이 홀딩스사, 한국)를 이용하여 0.5mm의 두께를 갖는 방수 도막을 도포하였다.

상기 실시예 1, 2 및 비교예에서 제조된 건축물 보수용 방수 도막을 ^(주1)KSM 6518방법으로 인장 강도(kg/cm²), 신율(%), 경도(Shore A) 및 접착력(kgf/2.5cm)을 측정하였다. 상기 건축물 보수용 방수 도막의 물성 평가 항목에 대한 결과는 하기 표 1에 개시되어 있다.

[표 1] 방수 도막의 물성 평가 시험

(주1) KSM 6518(가황고무)시험 기준에 의한 품질관리

상기 표 1을 참조하면, 상기 실시예 1 및 2에 대한 물성 평가 결과에서 알 수 있듯이 수득된 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용한 방수 도막의 형성시 요구되는 접착력을 비롯하여 인장 강도 및 경도 물성이 우수하여 하부의 방수 시트층의 내구성을 저해하지 않으면서 우수한 접착력을 가짐을 확인할 수 있다. 반면에, 상기 비교예의 경우는 포함된 용제에 의한 하부의 방수 시트층의 내구성 손실이 이루어지며 접착력이 떨어지는 것을 알 수 있다. 특히, 상기 실시예 1의 경우에서는 무용제형 우레탄 조성물을 이용하여 상기 하부의 방수 시트층에서의 내구성 손실을 유발하지 않으면서 고온 다습한 경우에도 발포 현상이 발생되지 않으며, 복합 방수 구조의 형성시 상부의 제2 방수 도막과의 접착력도 우수한 것으로 나타났다.

본 발명에 따르면, 방수 시트와 우레탄 방수 도막으로 구성되어 2중의 방수 효과가 기대되며, 상기 방수 시트의 우선 사용에 의해 방수 공법으로 밀착 방식이 아닌 절연 방식이 적용되어 건축물의 크랙 및 움직임에 대한 방수층 파손 및 방수효과 손실이 감소될 수 있다. 또한, 방수 도막이 콘크리트층 상에 고정된 방수 시트 상에 도포되므로, 구도막에 구애받지 않으면서 하지정리 공정의 단축이 가능하여 산업폐기물을 최소화할 수 있어 환경오염을 줄일 수 있다.

상술한 바에 있어서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 복합 방수 공법으로 형성된 방수 시트를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 보수용 복합 방수구조를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 콘크리트층 102 : 구도막

103 : 공간 104 : 하부 시트

106 : 상부 시트 108 : 방수 시트

110 : 고정 부재 112 : 제1 방수 도막

114 : 제2 방수 도막 116 : 제3 방수 도막

Claims

이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제; 및

3관능기를 갖는 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 자일렌 변성 폴리올을 포함하는 반응성 폴리올, 충진제 및 소포제를 포함하는 경화제를 포함하며,

상기 주제와 상기 경화제는 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물.
제1항에 있어서, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 상기 주제 18 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 경화제에서 상기 반응성 폴리올은 상기 3관능기를 갖는 폴리올 20 내지 30중량%, 상기 폴리에테르 폴리올 1 내지 10 중량%, 상기 자일렌 변성 폴리올 1 내지 5 중량%를 포함하며, 상기 충진제는 30 내지 50 중량% 범위이고, 상기 소포제는 0.1 내지 0.5 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물.
제1항에 있어서, 상기 반응성 폴리올의 히드록시기와 상기 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 당량 비율은 1 : 1.0 내지 1 : 1.3인 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물.
제1항에 있어서, 상기 반응성 폴리올 중 상기 3관능기를 갖는 폴리올은 캐스터 오일(castor oil) 또는 3관능성 프로필렌계 폴리에테르 폴리올인 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물.
아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트, 변성 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하부 시트와, 상기 하부 시트 상에 형성되고 부직포를 포함하는 상부 시트를 구비하는 방수 시트;

상기 방수 시트 상에 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 3관능기를 갖는 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 자일렌 변성 폴리올을 포함하는 반응성 폴리올, 충진제 및 소포제를 포함하는 경화제를 포함하며, 상기 주제와 상기 경화제는 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 형성되는 제1 방수 도막;

상기 제1 방수 도막 상에 중도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 형성되는 제2 방수 도막; 및

상기 제2 방수 도막 상에 상도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 현성되는 제3 방수 도막을 포함하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
제5항에 있어서, 상기 방수 도막용 우레탄 조성물은 상기 주제 18 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 경화제에서 상기 반응성 폴리올은 상기 3관능기를 갖는 폴리올 20 내지 30중량%, 상기 폴리에테르 폴리올 1 내지 10 중량%, 상기 자일렌 변성 폴리올 1 내지 5 중량%를 포함하며, 상기 충진제는 30 내지 50 중량% 범위이고, 상기 소포제는 0.1 내지 0.5 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
제5항에 있어서, 상기 방수 시트의 상기 하부 시트의 두께는 1 내지 3mm이며, 상기 상부 시트의 두께는 0.01 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
제5항에 있어서, 상기 방수 시트는 콘크리트층 상의 방수 도막 형성 영역 내 구도막 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
제8항에 있어서, 상기 방수 시트의 가장자리 부위에는 상기 방수 시트를 상기 콘크리트층 상에 고정시키기 위한 고정 부재가 관통될 수 있는 고정홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
제5항에 있어서, 상기 제1 방수 도막은 0.5 내지 1.4kg/m²의 밀도와, 0.3 내지 1.0mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 건축물 보수용 복합 방수 구조.
방수 도막을 형성하고자 하는 도막 형성 영역 상에 아스팔트, 개량 아스팔트, 고무개질 아스팔트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하부 시트와, 부직포를 포함하는 상부 시트를 순차적으로 적층시킨 방수 시트를 부착하는 단계;

상기 방수 시트 상에 이소시아네이트 화합물을 포함하는 주제와, 3관능기를 갖는 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 자일렌 변성 폴리올을 포함하는 반응성 폴리올, 충진제 및 소포제를 포함하는 경화제를 포함하며, 상기 주제와 경화제는 1 : 4 내지 1 : 6의 중량비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 도막용 우레탄 조성물을 이용하여 제1 방수 도막을 형성하는 단계;

상기 제1 방수 도막 상에 중도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 제2 방수 도막을 형성하는 단계; 및

상기 제2 방수 도막 상에 상도용 액상 우레탄 방수재를 이용하여 제3 방수 도막을 형성하는 단계를 포함하는 복합 방수 공법.
제11항에 있어서, 상기 방수 시트는 상기 방수 시트의 가장자리 부분에 접착제를 부분적으로 제공하여 콘크리트층에 부착되는 것을 특징으로 하는 복합 방수 공법.