KR101564221B1 - 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법 - Google Patents

수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오존에 대한 저항성과 친환경 소재의 사용에 따른 수질정화의 신뢰성을 증대시키고, 방수방식 대상물에 대한 접착강도와 기계적 강도 등이 우수하며, 수처리 구조물을 보강할 수 있도록 한 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법은 대상 수처리 구조물의 콘크리트 바탕면(10)의 열화부위 및 요철부를 정리하는 단계; 정리된 콘크리트 바탕면(10)에 대하여, 비스페놀A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether of bisphenol A) 58~60중량%, 지방성 글리시딜 에테르(Aliphatic glycidyl ether) 6~8중량%, 폴리옥시프로필렌디아민(Polyoxypropylenediamine) 3~4중량%, 변성지방족아민(Modified aliphatic amine) 10~11중량%, PaMAM(Polyamidoamine) 20~21중량%로 구성되는 유기질 접착제 25~80중량%와 탈크, 탄산칼슘, 플라이에시, 시멘트 및 석분 중에서 1종 이상 선택적으로 사용되는 무기질 충전제 20~75중량%로 구성된 수지접착제(20)를 도포하는 단계; 상기 수지접착제(20) 상부에 방수방식보강재(30)를 설치하는 단계; 상기 방수방식보강재(30) 간에 줄눈제(40)를 설치하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법{ozone water treatment structure of the water-bearing reinforcement scheme construction method}
본 발명은 상하수도의 오존을 사용하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법에 관한 것으로, 특히 내오존성을 부여한 변성 불포화폴리에스테르 수지와 무기충전제를 혼합하고, 친환경 소재 보강섬유인 현무암 섬유로 조합되는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법에 관한 것이다.
최근 수질 악화에 의해 상하수도에 있어 오존을 사용하는 공법들이 많이 개발되고 있다.
오존에 의한 물의 정화는 상, 하수도의 탈취나 탈색 및 살균 등의 고도 수처리, 염색산업의 탈색처리, 그리고 식품산업의 살균처리 등에 폭 넓게 사용되고 있다.
오존은 강력한 산화력을 갖기 때문에 상기한 각종 용도에 사용되어 탁월한 효과를 나타낸다.
그러나 오존처리는 오존분자가 수중에서 안정한 산소분자와 1개의 산소 라디칼을 형성한 후, 극성의 수분자를 분해하여 2개의 수산화 라디칼(OH-)을 생성하며, 이렇게 생성된 수산화 라디칼은 오존보다 훨씬 강한 산화력을 나타내어, 방수방식재의 산화반응을 촉진시켜 기존의 방수방식재는 오존환경 하에서 강력한 산화력에 의해 정수작용뿐만 아니라 방수방식재의 내구성을 저하시켜 용해, 균열, 탈색 및 탈락현상이 발생하게 된다.
오존처리를 하는 정수처리시설은 오존 조건에 지속적으로 노출되어 있기 때문에 방수방식재를 시공하는 경우, 유지관리 비용증가 및 수질정화의 안전성을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 보강을 위한 별도의 시공이 필요한 실정이다.
등록특허 10-1338338(등록일: 2013.12.02)
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 오존에 대한 저항성과 친환경 소재의 사용에 따른 수질정화의 신뢰성을 증대시키고, 방수방식 대상물에 대한 접착강도와 기계적 강도 등이 우수하며, 수처리 구조물을 보강할 수 있도록 한 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법은 대상 수처리 구조물의 콘크리트 바탕면(10)의 열화부위 및 요철부를 정리하는 단계; 정리된 콘크리트 바탕면(10)에 대하여, 비스페놀A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether of bisphenol A) 58~60중량%, 지방성 글리시딜 에테르(Aliphatic glycidyl ether) 6~8중량%, 폴리옥시프로필렌디아민(Polyoxypropylenediamine) 3~4중량%, 변성지방족아민(Modified aliphatic amine) 10~11중량%, PaMAM(Polyamidoamine) 20~21중량%로 구성되는 유기질 접착제 25~80중량%와 탈크, 탄산칼슘, 플라이에시, 시멘트 및 석분 중에서 1종 이상 선택적으로 사용되는 무기질 충전제 20~75중량%로 구성된 수지접착제(20)를 도포하는 단계; 상기 수지접착제(20) 상부에 방수방식보강재(30)를 설치하는 단계; 상기 방수방식보강재(30) 간에 줄눈제(40)를 설치하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 기존 방수방식재의 내오존성 결여로 인한 내구성 저하를 개선시켜 유지관리비를 절감하고, 식수의 안정성을 확보하며, 수처리 구조물의 내벽을 보강하여 수처리 구조물의 내구연한의 증진에 기여하는 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 시공 및 유지관리에 있어, 기존 방수방식재의 내오존성 결여로 인한 내구성 저하를 개선시켜 유지관리비 절감 및 식수의 안정성 확보에 기여하는 이점이 있다.
셋째, 본 발명은 기존의 수처리 구조물의 방수방식재에 비해 경량의 방수방식보강재를 시공함으로써, 시공기간의 단축하고, 보강재에 의한 수처리 구조물을 보강할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공과정을 도시한 예시도.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재는 현무암 섬유 또는 현무암 섬유 및 이종섬유로 구성되는 고인장 섬유 55~81중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재는 현무암 섬유 50~75중량%, 중간층 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성된다.
여기서, 상기 고인장 섬유는 수질의 안정 및 정화 성능을 유지하기 위하여 현무암 섬유를 사용한다.
상기 현무암 섬유는 현무암을 용융하여 제조하는 것으로, 다른 섬유의 제조에서 첨가되는 화학 첨가제가 첨가되지 않아 정수처리 시설의 수질 안정성을 유지할 수 있다.
또한, 상기 고인장 섬유에 선택적으로 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 또는 이를 이용한 웨빙테이프 또는 직조형 섬유를 포함하는 섬유층을 중간섬유층으로 구성할 수도 있다.
그리고 상기 섬유층은 열경화성 수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충전제, 희석제, 오존열화방지제, 실란 커플링제 및 소포제를 포함하는 수지조성물을 전체 부착시 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 중량에 대하여 19~45중량%롤 함유하며, 수분과 접하는 최상부에 내오존성 베일을 포함한다.
한편, 상기 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재는 현무암 섬유 단독 사용시 고인장 섬유 55~81중량%, 현무암 섬유 및 중간섬유층 사용시 현무암 섬유 50~75중량%, 중간섬유층의 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%을 포함한다.
여기서, 상기 열경화성 수지는 오존의 산화력에 의한 열화 현상에 대하여 치밀한 구조를 이루어 내오존성 성능을 부여하기 위하여 불포화폴리에스테르에 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 포함된 변성 불포화 폴리에스테르를 사용할 수 있고, 저수축제는 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 아세트 공중합체, 포화 폴리에스테르, 염화비닐, 폴리카프로락톤, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 개질 폴리우레탄 및 스티렌-부타디엔 탄성중합체 등을 사용할 수 있는데, 특히 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 포함한 불포화 폴리에스테르가 바람직하다.
그리고 상기 반응형 희석제는 단량체의 분자 말단에 이중결합구조가 있는 스티렌 모노머(Styrene monomer), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 메틸 메타크릴레이트(Methyl Acrylate) 등의 Acryl계를 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 반응형 희석제로는 스티렌 모노머(Styrene monomer)를 소량 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다.
충전제는 유기계 충전계, 무기계 충전제 또는 무기계 난연제를 충전제로서 사용할 수 있는데, 특히 수산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 반응형 희석제, 소포제, 이형제를 추가한다.
상기 오존열화방지제는 페닐렌디아민(Phenyllenediamine-based)계 N-(1, 3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD)와 2, 4, 6-tris-(N-1, 4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1, 3, 5-triazine(TAPDT) 및 2-chloro-1, 3-butadiene중에서 1종 이상을 포함하는 혼합수지조성을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 페닐렌디아민계를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재는 상부 수분 접촉면에 대하여 내오존성 베일을 사용하여 제조시 제품의 표면강화 및 평활성을 높이고, 수분저항성, 내화학성 및 내오존성을 높인다.
상기 내오존성 베일로는 폴리불화에틸렌계 베일 및 폴리에스테르계 베일을 사용하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제는 유기계 수지와 무기계 섬유의 접착력을 증대시켜 방수방식성 및 내오존성을 높이고, 높은 인장강도를 발휘한다.
실란 커플링제로는 에폭시계 실란 커플링제, 아민계 실란 커플링제, 스티릴계 실란 커플링제, 메타크릴록시계 실란 커플링제, 아크릴록시계 실란 커플링제 및 비닐계 실란 커플링제를 사용할 수 있으며, 특히 메타크릴록시계 실란 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재의 제조 후, 현장여건에 따라 접착력 증대를 위해 하부에 부직포 접착을 추가할 수도 있다.
여기서, 상기 부직포 접착은 생산된 방수방식보강재에 친환경성 접착제를 분사 또는 롤러로 도포하고, 부직포를 압착롤러를 사용하여 접착한 후, 30∼80℃ 열풍챔버를 통과시켜 완성한다.
한편, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재의 두께는 그 용도에 따라 다양하게 제조될 수 있는데 일반적으로 3∼7㎜ 정도의 두께가 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 제조에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 제조방법은 변성 불포화 폴리에스테르계 열경화성 수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충전제인 수산화알루미늄, 반응형 희석제, 오존열화방지제, 이형제, 실란 커플링제 및 소포제로 구성되는 수지조성물을 제조하는 단계; 로빙형태의 고인장 섬유 및 직조형 또는 웨빙테이프 형태의 섬유와 내오존성 베일을 상기 수지조성물에 함침하는 단계; 함침된 로빙형태의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 형태의 섬유 및 내오존성 베일을 금형에 투입하여 80~180℃에서 성형하여 현무암 섬유 단독 사용시 고인장 섬유 55~81중량%, 현무암 섬유 및 중간섬유층 사용시 현무암 섬유 50~75중량%, 중간섬유층 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%를 포함한 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 제조하는 단계; 상기 제조된 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 연속적으로 인발하는 단계; 상기 인발된 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 소정의 크기로 절단하는 단계로 이루어진다.
또한, 현장여건에 따라 상기 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재에 폴리에틸렌계 부직포를 접착하는 단계를 추가한다.
부직포 접착은 생산된 방수방식보강재에 친환경성 접착제를 분사 또는 롤러로 도포하고, 부직포를 압착롤러를 사용하여 접착한 후, 30∼80℃의 열풍 챔버를 통과시켜 완성한다.
이하, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 제조를 각 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
1. 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 준비단계
Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종이 포함된 변성 불포화폴리에스테르 수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충전제, 희석제, 페닐렌디아민계 오존열화방지제, 이형제, 실란 커플링제 및 소포제를 혼합하여 수지조성물을 준비한다.
로빙타입의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 섬유 및 내오존성 베일을 각각 로빙거치대 및 직조형 또는 웨빙테이프거치대 및 내오존성 베일 거치대에 준비한다.
준비단계에서 각 재료들은 현무암 섬유 또는 현무암 섬유 및 이종섬유로 구성되는 현무암 섬유 단독 사용시 고인장 섬유 55~81중량%, 현무암 섬유 및 중간섬유층 섬유 사용시 현무암 섬유 50~75중량%, 중간섬유층 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량%, 소포제 0.14~0.2중량% 및 내오존성 베일 0.06~0.1중량%를 포함한다.
로빙타입의 고인장 섬유는 1차 섬유가이드를 통과한 후 직조형 또는 웨빙테이프 섬유 및 내오존성 베일과 함께 상기 수지조성물이 담겨있는 함침조로 이송된다.
2. 함침단계
이송된 로빙타입의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 섬유 및 내오존성 베일은 함침조를 통과하여 수지조성물이 층분하게 섬유에 함침되도록 한다.
이때 함침조에서 빠져나온 수지가 다시 함침조에 채워질 수 있도록 수지펌프를 설치하여 수지가 함침조에 계속 공급이 될 수 있도록 한다.
함침된 섬유는 2차 섬유가이드를 통과한 다음, 금형으로 이송된다.
3. 성형단계
이송된 로빙타입의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 섬유 및 내오존성 베일을 금형에 투입하여 120~180℃의 고온으로 압축 성형하여 방수방식보강재 형태를 형성시킨다.
이때, 금형의 상하부에 히터를 설치하고, 온도제어장치를 설치하여 일정한 온도가 유지되도록 제어한다.
4. 인발단계
인발단계는 제조된 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 1, 2차 인발기(Puller)를 이용하여 연속적으로 인발(Pultrusion)하여 제품을 연속적으로 생산한다.
5. 절단단계
제조된 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 원하는 형태 및 치수로 절단기로 절단하여 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재를 제조한다.
6. 부직포 접착단계
수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재의 접착면에 대하여 부직포를 접착하는 단계로 접착면의 접착성능을 높이기 위하여 접착면에 대하여 부직포를 접착 처리하며, 시공현장의 여건에 따라 생략하여 제조할 수 있다.
부직포 접착은 생산된 방수방식재에 친환경성 접착제를 분사 또는 롤러로 도포하고, 부직포를 압착롤러를 사용하여 접착한 후, 30∼80℃의 열풍 챔버를 통과시켜 완성한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성 및 제조로 이루어진 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공과정을 도시한 예시도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법은 대상 수처리 구조물의 콘크리트 바탕면(10)의 열화부위 및 요철부를 정리하는 단계; 정리된 콘크리트 바탕면(10)에 대하여 수지접착제(20)를 도포하는 단계; 상기 수지접착제(20) 상부에 방수방식보강재(30)를 설치하는 단계; 상기 방수방식보강재(30) 간에 줄눈제(40)를 설치하는 단계로 이루어진다.
여기서, 상기 수지접착제(20)는 비스페놀A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether of bisphenol A) 58~60중량%, 지방성 글리시딜 에테르(Aliphatic glycidyl ether) 6~8중량%, 폴리옥시프로필렌디아민(Polyoxypropylenediamine) 3~4중량%, 변성지방족아민(Modified aliphatic amine) 10~11중량%, PaMAM(Polyamidoamine) 20~21중량%로 구성되는 유기질 접착제 25~80중량%와 탈크, 탄산칼슘, 플라이에시, 시멘트 및 석분 중에서 1종 이상 선택적으로 사용되는 무기질 충전제 20~75중량%로 구성된다.
또한, 상기 방수방식보강재(30)는 현무암 섬유 또는 현무암 섬유 및 이종섬유로 구성되는 고인장 섬유 55~81중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성된다.
그리고, 상기 방수방식보강재(30)는 현무암 섬유 50~75중량%, 중간층 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성된다.
여기서, 상기 고인장 섬유는 수질의 안정 및 정화 성능을 유지하기 위하여 현무암 섬유를 사용한다.
또한, 상기 고인장 섬유에 선택적으로 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 또는 이를 이용한 웨빙테이프 또는 직조형 섬유를 포함하는 섬유층을 중간섬유층으로 구성할 수도 있다.
그리고 상기 섬유층은 열경화성 수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충전제, 희석제, 오존열화방지제 및 소포제를 포함하는 수지조성물을 전체 부착시 방수방식보강재 중량에 대하여 19~45중량%롤 함유하며, 수분과 접하는 최상부에 내오존성 베일을 포함한다.
한편, 상기 방수방식보강재(30)는 현무암 섬유 단독 사용시 고인장 섬유 55~81중량%, 현무암 섬유 및 중간섬유층 사용시 현무암 섬유 50~75중량%, 중간섬유층의 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%로 이루어지고, 상부에 내오존성 베일 0.06~0.1중량%을 포함한다.
여기서, 상기 현무암 섬유는 현무암을 용융하여 제조하는 것으로 다른 섬유의 제조에서 첨가되는 화학 첨가제가 첨가되지 않아 정수처리 시설에서의 수질 안정성을 유지할 수 있다.
또한, 상기 열경화성 수지는 오존의 산화력에 의한 열화 현상에 대하여 치밀한 구조를 이루어 내오존성 성능을 부여하기 위하여 불포화폴리에스테르에 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 포함된 변성 불포화 폴리에스테르를 사용할 수 있고, 저수축제는 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 아세트 공중합체, 포화 폴리에스테르, 염화비닐, 폴리카프로락톤, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 개질 폴리우레탄 및 스티렌-부타디엔 탄성중합체 등을 사용할 수 있는데, 특히 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 포함한 불포화 폴리에스테르가 바람직하다.
그리고 상기 반응형 희석제는 단량체의 분자 말단에 이중결합구조가 있는 스티렌 모노머(Styrene monomer), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 메틸 메타크릴레이트(Methyl Acrylate) 등의 Acryl계를 사용하는 것이 바람직하다.
특히 반응형 희석제로는 스티렌 모노머(Styrene monomer)를 소량 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다.
충전제는 유기계 충전계, 무기계 충전제 또는 무기계 난연제를 충전제로서 사용할 수 있는데, 특히 수산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 반응형 희석제, 소포제, 이형제를 추가한다.
상기 오존열화방지제는 페닐렌디아민(Phenyllenediamine-based)계 N-(1, 3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD)와 2, 4, 6-tris-(N-1, 4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1, 3, 5-triazine(TAPDT) 및 2-chloro-1, 3-butadiene중에서 1종 이상을 포함하는 혼합수지조성을 사용하는 것이 바람직하다.
또는 라디칼 생성이 활발한 방향족 폴리아민계 등을 사용할 수 있으며, 특히 페닐렌디아민계를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재는 상부 수분 접촉면에 대하여 내오존성 베일을 사용하여 제조시 제품의 표면강화 및 평활성을 높이고, 수분저항성, 내화학성 및 내오존성을 높인다.
또한, 상기 방수방식보강재(30)의 제조 후, 현장여건에 따라 접착력 증대를 위해 하부에 부직포 접착을 추가할 수도 있다.
상기한 방수방식보강재(30)의 두께는 그 용도에 따라 다양하게 제조될 수 있는데 일반적으로 3∼7㎜ 정도의 두께가 바람직하다.
한편, 현장여건에 따라 방수방식보강재(30)의 상면에 접착력 향상을 위한 폴리에틸렌계 부직포가 접착된 형태로 마감하는 단계를 추가할 수 있다.
그리고, 상기 줄눈제(40)는 무기질계 또는 유기질계 줄눈제를 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 유기질계 줄눈제는 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 첨가하여 변성시킨 불포화 폴리에스테르로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공을 각 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
1. 콘크리트 바탕면(10) 열화부위 및 요철부 정리단계
수처리 구조물은 항상 수분에 잠겨 있어 수처리 구조물의 콘크리트가 수분에 의해 열화되며, 특히, 부식성이 강한 오존조의 경우에는 그 현상이 심화되어 있다.
이러한 열화부의 제거 없이 시공하는 것은 콘크리트 바탕면(10)의 열화에 의해 상부에 시공되는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재(30)의 내구연한에도 영향을 미칠 수 있다.
또한, 요철부는 수지접착제(20)의 도포 두께의 균질성을 저하시키므로 제거하는 단계가 필요하다.
그 시공에 있어 장비로는 워터제트 또는 콘크리트 면정리 장비를 사용하여 열화부를 제거한다.
2. 수지접착제 도포단계
열화된 콘크리트 바탕면(10)의 제거 후에는 상부에 방수방식보강재(30)와 콘크리트 바탕면(10)과의 접착을 위한 수지접착제(20)를 도포하는 단계가 필요하다.
이때, 사용되는 수지접착제(20)로는 유기질 접착제가 사용된다.
상기 유기질 접착제는 비스페놀A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether of bisphenol A) 58~60중량%, 지방성 글리시딜 에테르(Aliphatic glycidyl ether) 6~8중량%, 폴리옥시프로필렌디아민(Polyoxypropylenediamine) 3~4중량%, 변성지방족아민(Modified aliphatic amine) 10~11중량%, PaMAM(Polyamidoamine) 20~21중량%로 구성된다.
무기질 충전재는 탈크, 탄산칼슘, 플라이에시, 시멘트 및 석분 중에서 1종 이상 선택적으로 사용된다.
유기질 접착제 25~80중량%, 무기질 충전재 20~75중량%로 이루어진다.
시공되는 수지접착제(20)는 콘크리트 바탕면(10)과 방수방식보강재(30)의 접착뿐만 아니라, 콘크리트 바탕면(10)의 미세 균열 및 미제거 열화부의 보강 효과도 기대할 수 있다.
3. 방수방식보강재(30) 시공
수지접착제(20)에 방수방식보강재(30)를 형성하여 밀실하며, 기존 수처리 구조물을 보강하는 단계로서, 방수방식보강재(30)를 설치하기 전에 후행하는 줄눈제(40) 시공을 위해 먼저 코너비드를 설치한 후, 상기 코너비드에 방수방식보강재(30)를 시공한다.
4. 줄눈제(40) 설치단계
방수방식을 위해서는 방수방식보강재(30)의 방수성이 필요하므로, 무기질계 및 유기질계 줄눈제(40)로 방수방식보강재(30)의 수밀성을 확보한다.
유기질 줄눈제(40)는 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중에서 1종을 첨가하여 변성시킨 불포화 폴리에스테르로 구성되는 줄눈제(40)를 코너비드로 형성된 위치에 시공한다.
이하, 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법의 실시예를 예로 들어 상세히 설명한다.
현무암 섬유 64.9중량%, 열경화성 수지 24중량%, 저수축제 7.0중량%, 고온경화제 0.3중량%, 저온경화제 0.4중량%, 충전제 1.5중량%, 반응형 희석제 0.26중량%, 오존열화방지제 1.0중량%, 이형제 0.28중량%, 실란 커플링제 0.1중량%, 소포제 0.18중량% 및 내오존성 베일 0.08중량%로 수처리 구조물의 내오존성 부착성 방수방식보강재를 제작하여, 오존용존농도 10ppm, 20℃±2℃ 조건에서 4주간 오존수에 노출시킨 후, 외관 검사를 실시하였다.
4주간 시험에서 균열, 부풀음, 박리, 탈락 등이 발생하지 않아 오존에 대한 성능이 우수한 것으로 나타났다.
표 1에서 보는 바와 같이, 성능이 우수한 것으로 나타났으며, 모든 결과에서 서울시상수도사업본부 방식재의 품질 기준의 1등급을 만족하는 것으로 나타났다.
Figure 112015043885918-pat00001
실시예 1의 내오존성 부착식 방수방식보강재의 수질안정성을 확인하기 위하여 수도용 자재 및 제품의 위생안전기준 공정시험 방법(2009 : 환경부고시 제2009-184)에 의해 43가지를 시험하였다.
시험한 결과 모든 항목에 대하여 만족하는 것으로 나타났으며, 이는 음용수의 안정성이 요구되는 정수장에 사용되는 것이 안전함을 나타낸다.
Figure 112015043885918-pat00002
수처리된 물과 접하는 줄눈제의 수질안정성을 확인하기 위하여 수도용 자재 및 제품의 위생안전기준 공정시험 방법(2009: 환경부고시 제2009-184)에 의 43가지를 시험하였다.
Figure 112015043885918-pat00003
콘크리트 바탕면(10), 수지접착제(20), 방수방식보강재(30) 및 줄눈제(40)로 구성된 본 발명에 따른 수처리 구조물의 내오존성 부착성 방수방식보강재를 시공한 후, 수처리 구조물에서의 약품에 의한 부착성능, 투수성능 및 내충격성을 시험하였다.
콘크리트 바탕면(10)에 수지접착제(20)를 5mm 도포하고, 두께 4.3mm 방수방식보강재(30)를 부착하고, 줄눈제(40)를 시공한 후, 부착성능은 건조, 습윤, 염산침지, 차아염소산나트륨, 수산화나트륨, 수중침지 및 습윤건조 100cycle 반복 시험을 하였으며, 투수성능은 콘크리트 바탕면(10), 수지접착제(20), 방수방식보강재(30) 및 줄눈제(40)를 시공하여 시험하였고, 충격시험은 반구형 추(500±2g)을 일정 높이(0.5m, 1.0m, 1.5m, 2.0m)에서 4회 낙하시킨 다음 시험체의 균열 및 박리여부를 육안으로 관찰하였다.
표 4에서 보는 바와 같이, 성능이 우수한 것으로 나타났으며, 모든 결과에서 서울시상수도사업본부 방식재의 품질 기준의 1등급을 만족하는 것으로 나타났다.
구분 부착강도 N/㎟



부착성능
일반		 건조상태 3.2
내화학성 3.1

내화학성
 염산 3.0
차염소산 2.8
수산화나트륨 3.0

내후성		 수중침지 2.9
습윤반복(100Cycle) 2.7

투수성능

 일반 투수되지 않음

내화학성
 염산 투수되지 않음
차염소산 투수되지 않음
수산화나트륨 투수되지 않음

내충격성
4등급(낙하높이 2m)
(이상없음)
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.
10: 콘크리트 바탕면 20: 수지접착제
30: 방수방식보강재 40: 줄눈제

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 대상 수처리 구조물의 콘크리트 바탕면(10)의 열화부위 및 요철부를 정리하는 단계;
    정리된 콘크리트 바탕면(10)에 대하여, 비스페놀A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether of bisphenol A) 58~60중량%, 지방성 글리시딜 에테르(Aliphatic glycidyl ether) 6~8중량%, 폴리옥시프로필렌디아민(Polyoxypropylenediamine) 3~4중량%, 변성지방족아민(Modified aliphatic amine) 10~11중량%, PaMAM(Polyamidoamine) 20~21중량%로 구성되는 유기질 접착제 25~80중량%와 탈크, 탄산칼슘, 플라이에시, 시멘트 및 석분 중에서 1종 이상 선택적으로 사용되는 무기질 충전제 20~75중량%로 구성된 수지접착제(20)를 도포하는 단계;
    상기 수지접착제(20) 상부에 방수방식보강재(30)를 설치하는 단계;
    상기 방수방식보강재(30) 간에 줄눈제(40)를 설치하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 방수방식보강재(30)는 현무암 섬유 또는 현무암 섬유 및 이종섬유로 구성되는 고인장 섬유 55~81중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 방수방식보강재(30)는 현무암 섬유 50~75중량%, 중간층 섬유 5~6중량%, 열경화성 수지 13~31중량%, 저수축제 3.4~9.2중량%, 고온경화제 0.2~0.35중량%, 저온경화제 0.25~0.45중량%, 충전제 0.85~1.7중량%, 반응형 희석제 0.2~0.3중량%, 오존열화방지제 0.5~1.3중량%, 이형제 0.1~0.4중량%, 실란 커플링제 0.01~0.35중량% 및 소포제 0.14~0.2중량%, 내오존성 베일 0.06~0.1중량%로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중 1종을 선택적으로 사용한 변성 불포화폴리에스테르 수지로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 반응형 희석제는 열경화형의 반응성 Acryl계 단량체(Styrene monomer, vinyl acetate, Methyl Acrylate) 및 개시제(AIBN : Azobisisobutyronitrile 또는 BPO : Benzoyl peroxide)로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 오존열화방지제는 N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD)와 2,4,6-tris-(N-1,4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1,3,5-triazine(TAPDT)로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  17. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 실란 커플링제는 메타크릴록시계 실란 커플링제, 에폭시계 실란 커플링제, 아민계 실란 커플링제, 스티릴계 실란 커플링제, 아크릴록시계 실란 커플링제 및 비닐계 실란 커플링제 중 1종을 선택적으로 사용함을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재에 친환경성 접착제를 분사 또는 롤러로 도포하고, 폴리에틸렌계 부직포를 압착롤러를 사용하여 접착한 후, 30∼80℃의 열풍 챔버를 통과시켜 마감하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 줄눈제(40)는 무기질계 또는 유기질계 줄눈제로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
  20. 삭제
  21. 제19항에 있어서,
    상기 유기질계 줄눈제는 Endomethylenehexachlorophtalic acid, 불소함유 아크릴레이트, 불소함유 메타아크릴레이트 중에서 1종을 첨가하여 변성시킨 불포화 폴리에스테르로 구성됨을 특징으로 하는 수처리 구조물의 내오존성 부착식 방수방식보강재 시공방법.
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