KR100975477B1

KR100975477B1 - 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제

Info

Publication number: KR100975477B1
Application number: KR1020080109393A
Authority: KR
Inventors: 나형우; 이종헌
Original assignee: 나형우
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-08-11
Also published as: KR20100050212A

Abstract

본 발명은 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제에 관한 것으로, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해된 세라믹 방수제를 구성하여, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌 및 기타 다양한 무기성 재질의 모재에 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여, 세라믹 방수제를 모재 내부로 침투시킨 뒤에, 양생하고 건조하는 방수 시공을 함에 따라, 상기 모재에 침투된 세라믹 방수제가 공극을 메우고, 모재 표면에는 방수층이 형성되어, 모재로의 물의 침투는 막고, 공기는 통과하며, 방수 시공된 모재를 방수, 보호 및 보강을 하고, 방수 시공 후의, 내산성, 내후성, 내알카리성 내구성이 우수하며, 비휘발성 및 무취, 무해한 세라믹 방수제로, 친환경적이고 작업성이 우수한 것이다.

세라믹, 방수제, 무기질, 친환경, 콘크리트 침투, 보호, 보강, 규산염, 내후성

Description

콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제{ waterproofing agent with mineral matter to penetrating into concrete }

본 발명은 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제에 관한 것으로, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해된 세라믹 방수제를 구성하여, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌 및 기타 다양한 무기성 재질의 모재에 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여, 세라믹 방수제를 모재 내부로 침투시킨 뒤에, 양생하고 건조하는 방수 시공을 함에 따라, 상기 모재에 침투된 세라믹 방수제가 공극을 메우고, 모재 표면에는 방수층이 형성되어, 모재로의 물의 침투는 막고, 공기는 통과함에 따라, 모재를 방수, 보호 및 보강을 하고, 방수 시공 후의, 내산성, 내후성, 내알카리성 내구성이 우수하고, 비휘발성 및 무취, 무해한 세라믹 방수제로, 친환경적이고 작업성이 우수한 것이다.

일반적으로, 방수제(防水劑, waterproof agent)는, 방수성(防水性)을 갖게 하기 위하여 사용되는 재료를 말하는 것으로, 방수포(防水布)와 같이 무명 ·삼베의 발에 아스팔트 등을 함침(含浸)시킨 것, 또는 콘크리트블록 등의 아스팔트루핑이나, 모르타르·콘크리트제품 등의 표면, 또는 천 ·종이 ·섬유제품의 표면에 발라서 발수성(撥水性: 물이 겉돌게 하는 성질)을 갖게 하는 것, 또한 모르타르 ·콘크리트의 혼합, 용해제로서 방수성과 수밀성을 증대시키는 것 등 다양하다.

상기 방수제 중에서, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물에 사용하는 일반적인 방수제는, 다양한 유기질 및 유기질 및 화학적 성분이 포함되어, 도포한 모재 표면에 방수층을 형성하여, 콘크리트의 방수 효과를 가진다.

또한, 최근에는 무기질 또는 무기계 재료를 주성분으로 하는 방수제를 출시하고 있으며, 그 예시를 들면 다음과 같다.

첫 번째 예시로, 국내특허등록 제474166호의 ‘세라믹 방수 방법 및 그에 사용되는 방수제’에는, 40％의 옥 파우더, 20％의 규사, 30％의 포오틀랜드 시멘트, 3％의 메틸셀로우즈 및 7％의 옥사이드로 구성되는 무기질 재료와; 20％의 S.B.R 라텍스, 20％의 E.V.A 접합제, 3％의 소디움 벤조나이트, 57％의 증류수로 구성되는 경화재가 혼합, 용해되어 구성하는 방수제를 구성하고 있다.

두 번째 예시로, 국내특허등록 제668077호의 ‘콘크리트 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호용 무기계 표면침투제’에는, 부분적으로 가수분해되어 조절된 에틸실리케이트 단량체 50 내지 90중량％; 및 소수성의 실란, 올리고머 실록산 및 저분자량의 폴리실록산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유기계 실리콘 화합물 10 내지 50중량％로 이루어진 조성 100 중량부에 대하여, 글라이콜 에테르계, 탄화수소계, 글리콜 에테르 에스테르계, 및 C₁∼C₄의 알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유기용매 10 내지 50중량부로 구성하는 표면침투제 를 구성하고 있다.

그러나 일반적인 콘크리트 방수제는, 표면에 단순히 유기성 방수막을 형성하기 때문에, 수명이 유한하여 시간이 지남에 따라 부착력과 내구성이 떨어지고, 내산성이 떨어지며, 유기 용재에 취약한 문제점이 있었으며, 내열성 및 내후성이 떨어져, 자외선에 직접적인 노출시 부착성과 내구성이 더욱 떨어지는 문제점이 있었다.

아울러, 상기 무기질 또는 무기계 재료를 주성분으로 하는 방수제의 경우, 콘크리트 모재 내부로 침투하는 효과를 기대할 수 있으나, 상기 방수제의 성분에도, 일반적인 방수제와 같이 화학적인 성분이 포함되어 있어, 작업자가 작업할 때, 보호복을 착용하고, 폐쇄 공간에서는 작업시간을 지키거나, 열린 공간에서 작업하여야 하는 등의 작업의 제약이 많은 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해된 세라믹 방수제를 구성하여, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌 및 기타 다양한 무기성 재질의 모재에 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여, 세라믹 방수제를 모재 내부로 침투시킨 뒤에, 양생하고 건조하는 방수 시공을 함에 따라, 상기 모재에 침 투된 세라믹 방수제가 공극을 메우고, 모재 표면에는 방수층이 형성되어, 모재로의 물의 침투는 막고, 공기는 통과하며, 방수 시공된 모재를 방수, 보호 및 보강을 하고, 방수 시공 후의, 내산성, 내후성, 내알카리성 내구성이 우수하며, 비휘발성 및 무취, 무해한 세라믹 방수제로, 친환경적이고 작업성을 높이도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해된 세라믹 방수제를 구성하여, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌 및 기타 다양한 무기성 재질의 모재에 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여, 세라믹 방수제를 모재 내부로 침투시킨 뒤에, 양생하고 건조하는 방수 시공을 함에 따라, 상기 모재에 침투된 세라믹 방수제가 공극을 메우고, 모재 표면에는 방수층이 형성되어, 모재로의 물의 침투는 막고, 공기는 통과함에 따라, 공기는 통과하며, 방수 시공된 모재를 방수, 보호 및 보강을 하고, 방수 시공 후의, 내산성, 내후성, 내알카리성 내구성이 우수하며, 비휘발성 및 무취, 무해한 세라믹 방수제로, 친환경적이고 작업성이 우수한 효과가 있다.

본 발명은 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제에 관한 것으로, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산 화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해된 세라믹 방수제를 구성하여, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌 및 기타 다양한 무기성 재질의 모재에 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여,세라믹 방수제를 모재 내부로 침투시킨 뒤에, 양생하고 건조하는 방수 시공을 함에 따라, 상기 모재에 침투된 세라믹 방수제가 공극을 메우고, 모재 표면에는 방수층이 형성되어, 모재로의 물의 침투는 막고, 공기는 통과하며, 방수 시공된 모재를 방수, 보호 및 보강을 하고, 방수 시공 후의, 내산성, 내후성, 내알카리성 내구성이 우수하며, 비휘발성 및 무취, 무해한 세라믹 방수제로, 친환경적이고 작업성이 우수한 것이다.

본 발명에 따른 세라믹 방수제를 구성하는 조성물 및 배합비와 시공 방법을 순차로 설명하되, 먼저, 세라믹 방수제의 조성물과 그 배합비를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 세라믹 방수제는, 증류수에 규산염, 이산화규소, 규화수소, 계면활성제가 균일하게 혼합, 용해되어 용해된 것으로, 상기 조성물의 배합비는, 규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합하여, 각 물질이 증류수에 완전히 용해되어 세라믹 방수제를 구성한다.

또한, 상기 배합비에서, 각 조성물의 최적 배합비로는, 규산염 38 중량부에 대해서, 이산화규소 3중량부, 규화수소 5중량부, 증류수 50중량부, 계면활성제 2중량부로 구성하며, 각 구성비를 다음 [표 1]에 나타내었다.

[표 1]

종류	배합비(중량부)	최적 배합비(중량부)	비고
규산염	33∼43	38	액상
이산화규소	0.1∼5	3	분말
규화수소	2∼8	5	액상
증류수	40∼60	50	액상
계면활성제	1∼3	2	액상

따라서, 상기 [표 1]에 따른, 규산염, 이산화규소, 규화수소, 증류수, 계면활성제의 조성비에 따라, 각 배합물이 균일하게 혼합, 용해되어 세라믹 방수제를 구성하며, 각 조성물에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.

먼저, 규산염(硅酸鹽, silicate)은, 각종 규산의 수소가 금속원자(예를 들어, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등)와 치환된 중성염의 총칭하는 것으로, 물에 잘 녹지 않고 녹는점이 높은 특징이 있으며, 상기 규산염은 액상의 상태인 물유리(water glass)를 사용하며, 상기 규산염의 포함으로, 세라믹 방수제의 도포 및 양생 후에, 모재에 침투 및 방수층을 형성하면서, 시공된 면의 접착성, 내구성, 내후성, 내화학성을 높인다.

그리고 이산화규소(二酸化硅素, silicon dioxide, 규산무수물, 실리카)는, 규소와 산소의 화합물을 말하는 것으로, 내산성, 강도가 높고, 열전도성이 낮은 특징이 있으며, 상기 이산화규소의 포함으로, 세라믹 방수제의 도포 및 양생 후에, 모재에 침투 및 방수층을 형성하면서, 시공된 면의 내구성, 내후성, 내화학성을 높이는 특징이 있다.

아울러, 규화수소(硅化水素, 실란, silane)는, n개의 규소 원자에 2n+2개의 수소 원자가 결합한 화합물. 탄화수소의 탄소 대신 규소가 결합한 모양으로, 상기 규화수소의 첨가로, 세라믹 방수제의 시공시에 모재와의 점착성을 높이고, 세라믹 방수제의 도포 및 양생 후에, 모재에 침투 및 방수층을 형성하면서, 시공된 면의 발수성을 높이는 특징이 있다.

그리고 증류수는 일반적인 증류수를 말하는 것으로, 각 조성물을 균일하게 혼합, 용해하도록 하며, 마지막으로, 계면활성제(界面活性劑, surfactant)는, 묽은 용액 속에서 계면에 흡착하여 그 표면장력을 감소시키는 물질로써, 상기 계면활성제의 첨가로, 상기 액상인 세라믹 방수제의 표면장력을 낮추어, 세라믹 방수제의 시공시에 세라믹 방수제가 모재의 침투를 용이하게 하여, 모재의 공극에 세라믹 방수제로 채워질 수 있도록 하여, 모재의 표면 강도를 높이는 특징이 있다.

이렇게 구성하는 세라믹 방수제는, 상기 배합물이 균일하게 용해된 혼합, 용해물로, 콘크리트 제품, 콘크리트 구조물은 물론, 점토 벽돌, 생황토 블록, 타일, 기와, 석재 등 다양하게 적용할 수 있으며, 상기와 같은 모재에, 상기 세라믹 방수제를 다수회 도포하여, 충분히 모재에 세라믹 방수제를 침투시키면서, 모재 표면에 방수층을 형성하도록 하며, 상기 세라믹 방수제 도포 후에는 충분히 양생을 하도록 하며, 충분한 양생 및 건조 후에는, 필요에 따라, 도색 작업을 추가한다.

상기와 같은 세라믹 방수제의 시공으로, 세라믹 방수제가 모재의 표면의 공극을 메우면서 용이하게 침투되고, 모재 표면에 방수층을 형성하여, 상기 양생 건조 후에는 세라믹 방수제의 수분이 모두 증발하여, 100％ 무기질만 남게 되므로, 무기질 모재와 일체화되어, 수명이 우수하고, 수명이 오래가며, 상기 건조된 무기질의 세라믹 방수제는 방수성과 발수성이 우수하고, 모재로의 물의 침투는 방지하면서, 공기는 통과하게 되며, 상기 배합물의 특징으로, 내산성, 내열성, 내후성, 내화학성, 내구성이 우수한 특징이 있다.

아울러, 상기 세라믹 방수제는, 물과 가까운 점도를 가지는 액상으로, 무취, 비휘발성이므로, 작업자의 방수 작업이 용이하고, 균일하게 용해된 상태를 지속적으로 유지하므로, 작업시에 별도로 교반하거나 추가적인 희석 작업이 필요 없고, 작업성이 좋고, 보관이 용이한 특징이 있다.

한편, 상기 세라믹 방수제를 한국건자재시험연구원에서 시험한 시험결과를 다음 [표 2]에 나타내었으며, 상기 시험에서 사용된 세라믹 방수제의 도포량은 1㎠ 당 0.3g 이며, 참고로, 시험 결과란의 스펙(spec) 표시는 케이에스(KS) 규격 기준 을 말한다.

[표 2]

시험항목		시험결과 (spec)	시험방법
도포 후의 겉모양		이상 없음	KS F 4930 : 2002
내투수 성능	투수비	0.09 (0.1)	KS F 4930 : 2007
용출저항성능	표준 상태(물흡수계수비)	0.29 (0.5)
	냄새와 맛	이상없음
	탁도(도)	0.3 (2.0)
	색도(도)	0.4 (5.0)
	중금속(Pb,㎎/L)	검출안됨

상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 상기 세라믹 방수제는 케이에스 규격 기준보다 월등히 높은 투수 성능을 가지며, 냄새 결과와 중금속 결과를 보았을 때, 친환경적임을 알 수 있다.

Claims

규산염 33 내지 43 중량부에 대해서, 이산화규소 0.1 내지 5중량부, 규화수소 2 내지 8중량부, 증류수 40 내지 60중량부, 계면활성제 1 내지 3중량부가 균일하게 혼합, 용해되어 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제.
제 1항에 있어서,

규산염 38 중량부에 대해서, 이산화규소 3중량부, 규화수소 5중량부, 증류수 50중량부, 계면활성제 2중량부가 균일하게 혼합, 용해되어 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트의 방수, 보호, 보강을 위한 콘크리트 침투형, 친환경, 무기질의 세라믹 방수제.