KR101695598B1

KR101695598B1 - 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법

Info

Publication number: KR101695598B1
Application number: KR1020160086426A
Authority: KR
Inventors: 황보길
Original assignee: 황보길
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-01-23

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 피착면이 정리되면, 면처리된 피착면에 비닐아세테이트에틸렌 공중합체와 물을 2 : 1로 혼합하여 이루어진 스킨코트프라이머를 도포하여 제1프라이머층을 형성하는 단계와; 상기 제1프라이머층이 건조되면, 상기 스킨코트를 제1프라이머층에 도포하되, 1.5 ~ 2kg/㎡으로 도포하여 1000㎛ ~ 1300㎛의 박막형 스킨코트층을 형성하는 단계와; 상기 스킨코트층 형성 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트를 건조시키는 1차 건조단계와; 상기 스킨코트층이 건조되면, 스킨코트층에 수용성 스킨코트에폭시 프라이머를 도포하여 제2프라이머층을 형성하는 단계와;; 상기 제2프라이머층이 건조되면, 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 10 ~ 12 중량% : 스킨코트에폭시 88 ~ 90 중량%로 혼합한 후 제2프라이머층에 도포하여 120㎛ ~ 150㎛ 두께의 스킨코트에폭시 1차 도막을 형성하는 1차 도포단계와; 상기 1차 도포단계 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 1차 도막을 건조시키는 2차 건조단계와; 상기 2차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 7 ~ 8 중량% : 스킨코트에폭시 92 ~ 93 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 1차 도막의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 2차 도막을 형성하는 2차 도포단계와; 상기 2차 도포단계 후 8 ~ 12 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 2차 도막을 건조시키는 3차 건조단계와; 상기 3차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 4 ~ 5 중량% : 스킨코트에폭시 95 ~ 96 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 2차 도막의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 3차 도막을 형성하는 3차 도포단계를 포함한다.

Description

콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법{SKINCOATED-MATERIAL AND SKINCOATED-EPOXY FOR WATERPROOF AND ANTI-CORROSION METHOD}

본 발명은 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법에 관한 것으로, 특히, 모체에 대한 부착력이 강화된 스킨코트와 기존 에폭시보다 부착력이 증대된 스킨코트에폭시를 이용하여 소재에 대한 부착력이 강화되고 작업성이 우수한 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 조성하여 콘크리트 구조물에 스킨코트를 도포함으로써, 유기물 황산부식성능에 대한 저항성능을 개선하여 유기물황상부식을 이중방지하고, 방수성을 향상시키며, 핀홀을 메꾸고 조도 조정이 용이하며, 후속으로 도포되는 스킨코트에폭시는 신축계수를 향상시켜 스킨코트와의 부착력이 향상되게 하여 도막이 탈락되는 등의 문제점과 물때나 여타 오염물질로부터 도막의 오염을 방지하고 항균효과를 가지며, 박테리아에 의한 산화과정을 억제할 수 있는 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법에 관한 것이다.

일반적으로, 정수장, 저수조, 하수처리장, 하수관로 등의 콘크리트 구조물은 물과 직접 접하고 있거나 높은 수준의 수분에 노출되어 있기 때문에 콘크리트 구조물 표면에 균열이 생길 경우, 이를 통하여 더 많은 양의 수분이 침투할 수 있다.

콘크리트 구조물 속으로 수분이 침투하면 구조적 강도가 약해지고, 철근 등의 부식 우려가 있다.

또한, 콘크리트는, 시멘트의 수화에서 생성된 수산화칼슘에 의해 공극수는 pH 12.5이상의 강알칼리성을 보인다.

공극 내의 수산화칼슘은 공기 중의 이산화탄소와 결합하여 탄산칼슘을 형성하므로 pH가 저하된다(시멘트 페이스트가 완전히 중성화되면 pH 8.3이 되는 것으로 알려져 있다). 이 반응에는 물의 개재가 필요하기 때문에 건조한 콘크리트 내에서는 중성화가 진행되지 않으며, 습도가 높고 공극에 물이 고여 있는 상태에서는 탄산가스의 확산이 저해되기 때문에 중성화가 일어나기 어려워진다. 중성화가 가장 진행되기 쉬운 상대습도는 50~60%이다.

상, 하수도 콘크리트 구조물의 기상부(氣相部)는 상시 물과 접하는 부분은 아니지만 그래도 습도가 비교적 높아 환경조건에 따라서는 중성화가 진행되어 콘크리트 내의 철근의 부식취약화로 이어진다.

또한, 물의 소독에 사용되는 염소제는 액중에서 기체가 되어 기상부로 방출된다. 방출된 염소가스는 결로수가 없는 상태의 콘크리트 내에 침투하여 중성화를 촉진함과 동시에 콘크리트 내의 철근을 부식시킨다. 건조한 콘크리트 내의 철근은 알칼리 환경에 있으므로 철근표면은 부동태피막을 형성하여 부식이 이어나지 않는다.

그러나, 경화 후 염화물이 외부에서 침입하여 철근표면에 염소이온이 도달하면 부동태피막이 파괴되어 부식이 발생한다.

또한, 액상부(液相部)에는 이산화탄소가 물에 용해하여 일어나는 탄산(약산)이 포함되어 있다. 탄산은 콘크리트 내의 칼슘에 작용하여 물에 불용성의 중성 탄산염(CaCO₃)을 형성하여 콘크리트 조직을 밀실하게 하는데 탄산이 더 작용하면 가용성의 산성염(Ca(HCO₃)₂)이 되므로 콘크리트가 침식된다.

그리고, 하수관의 주요 자재는 콘크리트로서, 결함의 11%는 부식에 그 원인이 있으며, 특히, 콘크리트의 산에 대한 내구성능 한계가 pH 4.5이고, 유기물 황산 부식 환경이 약 pH 1임을 감안할 때, 부식의 원인은, 하수관 안에서는 무산소 박테리아에 의해 황화물과 황화수소(HS₂)가 방출되고, 방출된 황화수소(HS₂)가 습한 콘크리트의 표면이나 크랙부분에 흡착되면서 호기성 세균이 황산(H₂SO₄)으로 진행하여 산화되면서 이 산이 콘크리트를 부식시키게 되는 것이다.

또한, 수돗물의 소독에 사용되는 액화염소 등을 물에 콘크리트가 장기간 접촉하고 있으면 콘크리트 표면이 침식되어 연화부분이 나타난다. 이것은 시멘트 경화제가 산에 의해 분해되어 고착력을 잃고 연화조직층이 생성되기 때문이다. 또한 유수 등에 의해 콘크리트 표면의 연화층이 유출되면 산에 침식되기 어려운 골재가 노출된다.

콘크리트 구조물에 균열 등 결함개소가 있는 경우, 침식성의 물이 내부에 침투함에 따라 철근도 부식된다.

이에 따라, 콘크리트 자체의 재료적 특성의 강화 또는 시공관리에 의한 수밀성의 확보는 구조물 방식을 위한 필수조건일 뿐, 근본적인 방식대책으로는 미흡하다.

수처리 시설물의 종합적인 안정성 확보와 깨끗한 음용수 생산 및 공급을 휘해서 안정성을 저해하는 요인을 사전에 배제하고 콘크리트 구조물의 내구연한을 증가시키기 위해서는 적절한 형태의 방수방식공사가 요구된다.

따라서, 콘크리트 구조물의 내부에는 방수방식 기술이 적용되는 것이 일반적이며, 다양한 외적인 요소로부터 콘크리트 구조물의 내구성 유지 및 수질 안정성을 확보하기 위하여 적정한 방수방식 구조가 적용되고 유지 관리되어야만 한다.

그러나, 종래의 바탕조정재 및 도막재로 이루어진 방수방식공법은, 균열에 대한 신축성 및 콘크리트 바탕에 대한 접착성에 문제점이 있다.

즉, 종래의 콘크리트 구조물의 바탕조정재는, 콘크리트 바탕면에 발생된 미세균열이나 공극에 용이하게 침투되지 못함으로써, 콘크리트 구조물에 거동이 작용될 경우 구조물의 거동력에 의해 균열부위 또는 공극부위에 위치한 바탕조정재가 쉽게 박리, 탈락되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 바탕조정재는, 콘크리트구조물의 습윤한 상태에서는 시공이 어려워 상기 바탕조정재의 상면에 도포되는 도막층과의 부착력이 저하되는 문제점이 있다. 이를 통해 상기 바탕조정재와 도막층이 거동 등의 콘크리트 구조물에 작용하는 외부적 환경요인 또는 내, 외부의 온도차이에 의한 내부적 환경요인 등에 의해 바탕조정재와 도막층이 쉽게 박리, 탈락되는 문제점이 있었다

결국, 현재 콘크리트 구조물의 방수방식 기술로는, 금속 및 세라믹계 타일 등을 이용한 기술 등이 있으나, 상기와 같은 기존의 방수방식 기술이 적용될 경우, 장기적으로 막대한 보수비용이 추가로 발생하는 문제점이 있다.

한편, 본 출원인의 등록특허 제10-1621198호 '콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 이를 이용한 방수방식공법'은 소재에 대한 부착력이 강화되고 작업성이 우수하므로 스킨코트를 콘크리트 구조물에 도포하면, 핀홀을 메꾸고 조도 조정이 용이하며, 특히, 물때나 여타 오염물질로부터 오염을 방지하고 항균효과를 가지며, 박테리아에 의한 산화과정을 억제하여 콘트리트의 부식을 방지하며, 물세척이 편리하여 유지관리를 용이하게 하는 것으로는 매우 유용하나, 최초 출원 시 기술한 바와 같이 후속으로 도포되는 도료 소재와의 부착력이 우수하여 도막이 탈락되는 등의 문제점을 해고하고자 하였으나, 에폭시로 도막을 형성할 경우 스킨코트와 에폭시의 부착력이 최초 본 출원인이 목적하였던 부착력에 미치지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 방수방식공법 시 작업자가 작업할 당시에만 할 수 있는 미묘한 부분이며, 이때, 이러한 미묘한 작업에서의 차이점을 간과하면 결국, 스킨코트와 에폭시 도막이 일정기간이 경과하면 서로 들뜸 또는 부착력 저하 등의 문제점으로 발생하여 제품의 내구성을 단축시키고, 재시공 또는 하자의 문제점으로 작용할 수 있게 된다.

상기한 문제점은 모체 또는 모체와 일체화된 스킨코트의 신축계수와 에폭시의 신축계수가 서로 다르기 때문에 발생하는 것으로, 대부분 시장에서 유통되는 에폭시의 탄성계수는 1.5 ~ 2.5 × 10⁴MPa를 나타내나 콘크리트 또는 콘크리트와 일체화된 스킨코트의 경우 4.5 ~ 5.5 × 10⁴MPa 수준의 탄성계수를 가지며, 이에 따라, 응력에 대한 변형율이 달라 이러한 문제점을 가지게 된다.

따라서, 본 출원인의 선등록 제10-1621198호 '콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 이를 이용한 방수방식공법'이 최초 출원 시 목적하였던 바와 같이 스킨코트와 에폭시 도막의 부착력을 확보하여 방수방식공법의 신뢰도를 향상시키고 내구연한을 증가시킬 필요가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 신축계수 또는 탄성계수가 증가된 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 조성하여 부착력을 증가시키고 방수, 방식성능 및 내구연한을 증대시키며, 스킨코트는 모체에 침투 및 부착되어 모체의 유기물 황산부식성능에 대한 저항성을 개선하여 유기물 황산부식을 방지하게 하고, 방수성을 향상시키며, 스킨코트를 도포한 후 형성되는 스킨코트에폭시에 의한 도막은 스킨코트와의 접착력이 증대되어 스킨코트를 보호함은 물론 신축계수 또는 탄성계수를 증가시켜 스킨코트와의 부착력이 향상되게 함으로써, 도막이 탈락되는 등의 문제점과 물때나 여타 오염물질로부터 도막의 오염을 방지하고 항균효과를 가지며, 박테리아에 의한 산화과정을 억제할 수 있도록 이중으로 방수, 방식성능이 향상되게 하는 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 비닐아세테이트에틸렌 공중합체(Vinyl Acetate Ethylene Polymer)와; 산화칼슘(Calcium Oxide, CaO) 20 ~ 25 중량%, 실리카(SiO₂) 25 ~ 35 중량%, 산화알루미늄(Aluminium Oxide, Al₂O₃) 15 ~ 25 중량%, 수산화칼슘(Calcium hydroxide, Ca(OH)₂) 2 ~ 5 중량%, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO₃) 10 ~ 15 중량%, N-옥틸트리에톡시실란(N-Octyltriethoxysilane) 1 ~ 5 중량%, 노화방지제 0.5 ~ 2 중량%, 산화아연 0.5 ~ 2 중량%로 조성된 무기질 분말을 포함하며, 비닐아세테이트에틸렌 공중합체 : 물 : 무기질 분말 = 1 : 1 : 5의 중량비율로 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 수중오염방지용 스킨코트에 의해 달성된다.

한편, 상기한 목적은, 콘크리트 구조물의 피착면(2)이 정리되면, 면처리된 피착면(2)에 비닐아세테이트에틸렌 공중합체(Vinyl Acetate Ethylene Polymer)와 물을 2 : 1로 혼합하여 이루어진 스킨코트프라이머를 도포하여 제1프라이머층(4)을 형성하는 단계와; 상기 스킨코트를 제1프라이머층(4)에 도포하되, 1.5 ~ 2kg/㎡으로 도포하여 1000㎛ ~ 1300㎛의 박막형 스킨코트층(6)을 형성하는 단계와; 상기 스킨코트층(6) 형성 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트를 건조시키는 1차 건조단계와; 상기 스킨코트층(6)이 건조되면, 스킨코트층(6)에 수용성 스킨코트에폭시 프라이머를 도포하여 제2프라이머층(8)을 형성하는 단계와; 상기 제2프라이머층(8)이 건조되면, 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 10 ~ 12 중량% : 스킨코트에폭시 88 ~ 90 중량%로 혼합한 후 제2프라이머층(8)에 도포하여 120㎛ ~ 150㎛ 두께의 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 형성하는 1차 도포단계와; 상기 1차 도포단계 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 건조시키는 2차 건조단계와; 상기 2차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 7 ~ 8 중량% : 스킨코트에폭시 92 ~ 93 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 1차 도막(10)의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 형성하는 2차 도포단계와; 상기 2차 도포단계 후 8 ~ 12 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 건조시키는 3차 건조단계와; 상기 3차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 4 ~ 5 중량% : 스킨코트에폭시 95 ~ 96 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 2차 도막(12)의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 3차 도막(14)을 형성하는 3차 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 스킨코트에폭시는, 비스페놀 F형 에폭시 수지 35 ∼ 69 중량％, 실란화합물 3 ∼ 5 중량％, 에폭시 글리시딜 에테르 1 ~ 25 중량%, 방해석 26 ∼ 36 중량％, 4차 암모늄 화합물 0.5 ∼ 1.5 중량％, 비결정형 산화규소 0.1 ∼ 0.3 중량%, 페놀 0.1 ~ 5 중량%, 유화제 0.05 ~ 20 중량%를 포함하여 구성되는 주제와; 폴리아미드(중량평균분자량 3000) 25 ~ 50 중량%, 톨유와 지방산의 반응 생성물 10 ~ 30 중량％, 폴리옥시프로필렌 디아민 및 트리에틸렌 테트라아민 10 ~ 30 중량%, 유화제 5 ~ 20 중량%, 페놀 1 ~ 10 중량%를 포함하여 구성되는 경화제의 2액형으로 구성되며, 상기 주제와 경화제는 방수 방식 도막 형성 전에 5 : 1의 중량비율로 혼합되어 이루어진다.

본 발명은 콘크리트 구조물 또는 콘크리트 구조물에 일체화된 스킨코트와의 부착력을 강화시키기 위하여 신축계수 또는 탄성계수가 증가된 스킨코트에폭시를 조성함으로써, 스킨코트에 의해 유기물 황산부식성능에 대한 저항성을 개선하여 유기물 황산부식을 이중으로 방지하고, 방수성을 향상시키며, 용이한 조도조정을 이룰 수 있으며, 항균효과는 물론, 후속으로 도포되는 스킨코트에폭시의 강력한 부착력에 의해 도막이 탈락되는 등의 문제점과 물때나 여타 오염물질로부터 도막의 오염이 방지되게 하고, 내구연한을 증대시켜 제품의 수명을 연장시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법에 의해 조성된 이중방수방식구조를 도시한 도면.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법을 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중요염방지용 스킨코트(이하, 스킨코트라 함)는, 비닐아세테이트에틸렌 공중합체(Vinyl Acetate Ethylene Polymer)와 무기질 분말 및 물을 혼합하여 이루어진다.

즉, 상기 비닐아세테이트에틸렌 공중합체 : 물 : 무기질 분말 = 1 : 1 : 5의 중량비율로 혼합하여 조성된 것이다.

상기 비닐아세테이트에틸렌 공중합체(VAE, Vinylacetate-Ethylene-Copolymer)는 비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체가 결합되어 이루어진 것으로, 콘크리트 하수관내부에서 무산소 박테리아에 의해 황화물과 황화수소(HS₂)가 방출되고, 방출된 황화수소(HS₂)가 물기가 많은 상, 하수도의 콘크리트에 시설된 습한 콘크리트의 표면에 흡착되는 것을 방지함으로써, 호기성 세균이 황산(H₂SO₄)으로 진행하는 것을 억제하여 호기성 세균의 산화과정을 방지하여 산에 의한 콘크리트의 부식을 방지할 수 있는 것으로서, 항균성이 우수하여 유기물 황산 부식에 대하여 내구성이 높아 콘크리트 표면의 부식을 방지할 수 있다.

한편, 상기 스킨코트 조성물 중 무기질 분말은, 산화칼슘(Calcium Oxide, CaO) 20 ~ 25 중량%, 실리카(SiO₂) 25 ~ 35 중량%, 산화알루미늄(Aluminium Oxide, Al₂O₃) 15 ~ 25 중량%, 수산화칼슘(Calcium hydroxide, Ca(OH)₂) 2 ~ 5 중량%, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO₃) 10 ~ 15 중량%, N-옥틸트리에톡시실란(N-Octyltriethoxysilane) 1 ~ 5 중량%, 노화방지제 0.5 ~ 2 중량%, 산화아연 0.5 ~ 2 중량%로 조성된다.

상기한 무기질 분말 중 산화칼슘(Calcium Oxide, CaO)은, 석회·생석회(生石灰)라고도 한다. 순수한 것은 등축정계(等軸晶系)의 백색 결정으로, 녹는점 2,570℃이다. 공기 중에 방치하면 수분과 이산화탄소를 흡수하여 수산화칼슘(소석회)과 탄산칼슘으로 분해한다. 또, 물을 작용시키면 발열(發熱)하여 수산화칼슘이 된다.

상기 산화칼슘은 무기질 분말 총중량에 대하여 20 ~ 25 중량%를 첨가하며, 상기 산화칼슘이 20 중량% 미만이면 중량이 미달되며, 25 중량%를 초과하면 가격이 크게 상승하게 되어 제조단가가 상승된다.

본 발명에 따른 무기질 분말 중 실리카는 이산화규소(SiO₂)의 별명으로서 이산화규소, 규산 무수물이라고도 한다. 암석이나 토사의 주성분으로, 천연수에 이온상 콜로이드상의 상태로 미량 함유되어 있다.

실리카를 탈수하여 입상(粒狀)으로 한 것을 실리카 겔이라고 하는데, 뛰어난 흡착제로서 수분, 용제의 흡착, 회수에 쓰이고 재생할 수도 있는 것으로서, 사용량이 20중량% 미만이 되면 제품의 압축강도 향상 및 가격 절감 효과를 기대하기 어렵기 때문이며, 70중량%를 초과하면 사용량이 너무 많아 제품의 탄성, 신장율, 접착강도 등의 물성을 충분히 확보하기 어렵기 때문이다.

상기 실리카는 기계적 강도를 보강하는 충진재로서, 열팽창률이 작고 기계적 강도가 우수하기 때문에 본 발명에서는 상기 실리카를 혼합하여 구성함으로써, 특히 기계적 강도를 증대시켜 내력을 보강한다.

상기 실리카로는 특히 알루미늄 실리게이트, 마그네슘 실리게이트, 칼슘 실리게이트가 활용될 수 있으며, 무기질 분말 전체 중량에서 25 ~ 30 중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다. 상기 실리카가 25 중량% 미만이면 조강 효과가 미미하며, 30 중량%를 초과하면 가격이 크게 상승하여 제조단가가 상승된다.

본 발명에 따른 무기질 분말 중 산화알루미늄(Aluminium Oxide, Al₂O₃)은, 알루미늄의 산화물(Al₂O₃)로, 알루미나를 말한다. 알루미늄 원광석의 주성분 이기도 하며, 기계적으로 강하고, 내약품성이 뛰어나므로 내부를 보호하는 데 도움이 된다.

특히, 산화알루미늄은 콘크리트 표면에 견고하고 내식성 및 방수성이 강한 피막을 형성하여 콘크리트 구조물 내부의 철근 부식 방지 및 중성화억제에 탁월한 효과를 발휘하며, 피막의 내해수성 및 내마모성 증진에 기여한다.

상기 산화알루미늄은 매우 신속하게 경화시키기 위하여 사용될 수 있으며, 물에서도 강한 특징이 있다. 또한, 상기 산화알루미늄은 피막에 의해 콘크리트 구조물의 내부 철근 등을 보호하며, 상기 산화알루미늄 피막은 공기의 침투를 차단하여 내식성 및 방수성이 강하게 하는 효과를 발휘한다

상기 산화알루미늄(알루미나)은 재료의 침식 방지 및 분산 매질로 사용하는 것으로, 뛰어난 열적 안정성으로 인하여 피착물의 온도상승을 방지하여 콘크리트의 수축, 팽창을 감소시키며, 수지의 중성화/염화를 방지하여 도장의 내구성을 장기간 유지시킬 수 있고, 무기질 분말 전체 중량에 대하여 15 중량% 미만일 경우 스킨코트재가 침식이 되기 쉽고, 내부에 골고루 성분이 섞여지지 않게 되며, 25중량%를 초과하면 가격이 상승된다.

본 발명에 따른 무기질 분말의 조성물 중 수산화칼슘(Calcium hydroxide, Ca(OH)₂)은, 칼슘의 수산화물로, 백색 분말 형태의 염기성 화합물인데, 이산화탄소의 검출과 이산화탄소에 의한 온실 효과를 줄이는데 이용되며, 수산화칼슘은 경화촉진제로서 이산화탄소와 반응하여 불용성의 탄산칼슘이 되는 것으로, 함량이 2 중량% 미만이면, 경화가 잘되지 않고, 5 중량%를 초과하면, 스킨코트재 도포 후 형성되는 스킨코트가 너무 딱딱해진다.

한편, 상기 실리카와 수산화칼슘의 반응으로 수용성 매체가 불용성의 규산칼슘으로 생성되어 방수기능을 수행하며 경화된 스킨코트는 통기성과 항균성이 있는 소수성 피막으로 형성된다.

실리카와 수산화칼슘이 반응하여 불용성의 규산칼슘으로 되는 반응식은 하기와 같다.

SiO₂+Ca(OH)₂ → Ca₂SiO₄+H₂

그리고, 상기 수산화칼슘이 이산화탄소의 반응에 의해 불용성의 탄산칼슘화하며, 이 반응이 반 영구적으로 지속되면 종류석 생성과 같은 과정이 되어 내구성은 반영구적이며 방수성의 지속은 더 향상된다

상기 수산화칼슘이 이산화탄소와 반응하여 불용성의 탄산칼슘이 되는 반응식은 하기와 같다.

Ca(OH)₂+CO₂ → CaCO₃+H₂0

따라서, 본발명은 유화제와 계면활성제를 사용하지 않으면서도 항균성, 보온성 및 불연성을 가지게 되는 현저한 효과가 있다.

본 발명에 따른 무기질 분말의 조성물 중 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO₃)은, 조성물 내에 발생하는 공극을 충전하고 용적을 증대시키며 일정 두께를 형성할 수 있어 증량제로서의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 상기 탄산칼슘은 카본블랙, 화이트카본, 실리카흄 및 메타카올린으로 이루어지는 군 중에서 선택된 어느 하나 이상의 것들을 사용하는 것보다 경제적으로 유리한 측면이 있어 본 발명의 조성물질 중 하나로 포함하는 것이 바람직하다

상기 탄산칼슘은 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성을 향상시키는 동시에 자외선으로부터 도막을 보호하기 위해 사용된다.

이때, 상기 탄산칼슘은 스킨코트재에 포함되어 입자, 바람직하게는 분말 입자가 건조 중에 스킨코트의 표면으로 부상하여 치밀하고 경도가 높은 스킨코트를 형성하도록 하여, 수증기와 기타 기체, 액체의 투과를 방지함은 물론, 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성이 뛰어나고 빛을 반사하여 자외선으로부터 스킨코트를 보호할 수 있게 된다.

한편, 상기 탄산칼슘은 당업계에서 통상적으로 사용되는 탄산칼슘이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 평균 입경이 500 내지 1000nm인 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 탄산칼슘은 무기질 분말 전체 중량에 대하여 10 중량% 미만으로 포함되면 증량제로서의 역할이 미비하여 바람직하지 않으며, 15 중량%를 초과하여 포함되면 본 발명에 포함되는 다른 조성물질의 함량을 제한하여 본 발명의 효과를 달성할 수 없으므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 무기질 분말 중 N-옥틸트리에톡시실란(N-Octyltriethoxysilane)은, 분말형 실리콘 발수제로서, 조성물의 발수성을 향상시키고 흡수율을 감소시키는 역할을 하며, 이에 따라 시공성 및 작업성을 향상시키는 성분이며, 외부로부터 물을 차단하고 통기성을 유지시켜주며 콘크리트의 구조물 전체의 노화를 방지하며, 무기질 분말 전체 중량 중 1 중량% 미만 시 그 효과가 미미하며, 5 중량% 초과 시 효과는 크게 증대되지 않으면서 제조단가만 상승하게 되므로, 1 중량% ~ 5 중량%가 적당하다.

본 발명에 따른 무기질 분말 중 노화방지제는, 백반을 사용하며, 백반은 항균작용도 한다. 백반은 무기질 분말의 전체 중량에 대하여 0.5 중량% 미만이면 스킨코트가 노화되기 쉽고 2 중량%를 초과하면, 제조단가가 비싸진다. 백반 대신에 이산화티탄도 같은 용도로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 무기질 분말 중 산화아연은, 천연으로는 홍아연석으로서 산출되며, 공업적으로는 금속아연을 가열하여 기화시켜서 공기로 연소시키거나, 황산아연 또는 질산아연을 태워서 만드는 것으로, 입자가 곱고, 독성이 없으며, 항균제이며 노화방지 작용도 하는 것으로, 무기질 분말의 전체 중량에 대하여 0.5 중량% 미만이면 항균력이 저하되며, 2 중량%를 초과하면, 제조단가가 상승한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 스킨코트는 비닐아세테이트에틸렌 공중합체 : 물 : 무기질 분말 = 1 : 1 : 5의 중량비율로 혼합하여 조성됨으로써, 비닐아세테이트에틸렌 공중합체 입자의 양호한 패킹효과를 통하여 탁월한 부착력을 제공하면서 장기 내구성을 개선할 수 있으며, 콘크리트 구조물의 공극 속으로 더 잘 침투하여 더욱 향상된 부착력과 콘크리트 구조물의 공극에 치밀하게 침투되어 조도를 조정하며, 콘크리트 구조물의 피착면(2)에 강력하게 부착되어 형성되는 스킨코트는 소재의 부착력이 우수하므로, 후속으로 도포형성되는 도막과의 부착력이 강화됨으로써, 바탕면의 거동에 따른 박리와 탈락이 방지된다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 방수방식공법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콘크리트 구조물의 피착면(2)이 정리되면, 면처리된 피착면(2)에 상기한 비닐아세테이트에틸렌 공중합체와 물을 2 : 1로 혼합하여 이루어진 프라이머를 도포하여 제1프라이머층(4)을 형성하는 단계를 실시한다.

그리고, 상기 제1프라이머층(4)이 건조되면, 상기한 스킨코트를 제1프라이머층(4)에 도포하되, 1.5 ~ 2kg/㎡으로 도포하여 1000㎛ ~ 1300㎛의 박막형 스킨코트층(6)을 형성하는 단계를 실시한다.

상기한 바와 같이 스킨코트층(6)이 형성된 후에는 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트층(6)을 건조시키는 1차 건조단계를 실시한다.

그리고, 상기 스킨코트층(6)이 건조되면, 스킨코트층(6)에는 도막과의 부착성능을 향상시키기 위하여 수용성 스킨코트에폭시 프라이머를 도포하여 제2프라이머층(8)을 형성하는 단계를 실시한다.

상기 수용성 스킨코트에폭시 프라이머는, 일반적으로 수용성 에폭시 프라이머라 통칭되는 것으로서, 기성제품을 대체하여 사용할 수도 있으며, 에피클로로하이드린-비스페놀 A 수지 60 ~ 70 중량%, 물 30 ~ 40 중량%, 옥토시놀 1 ~ 3 중량%로 조성된 수용성 에폭시 프라이머(A) 또는 크레솔 글리시딜 에테르 7 ~ 15 중량%, 비스페놀 A-비스페놀 A 디글리시딜 에테르 중합체 7 ~ 15 중량%, 물 75 ~ 85 중량%로 조성된 수용성 에폭시 프라이머(B)를 채택할 수도 있다.

상기한 수용성 스킨코트에폭시 프라이머의 선택은 시공환경에 따라 시공자가 다양하게 채택변경할 수 있는 것이므로, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.

한편, 상기 제2프라이머층(8)이 건조되면, 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 혼합물 10 ~ 12 중량% : 스킨코트에폭시 88 ~ 90 중량%로 혼합한 후 스킨코트에 도포하여 120㎛ ~ 150㎛ 두께의 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 형성하는 1차 도포단계를 실시한다.

상기한 바와 같이 스킨코트층(6)을 형성하는 단계에 의해 형성된 스킨코트층(6)은 피착면(2)으로의 부착력이 강화되며, 스킨코트는, 상술한 바와 같이 소재에 대한 부착력이 우수하므로, 그 상부에 스킨코트에폭시로 이루어진 스킨코트에폭시 1차 도막(10)이 스킨코트층(6)에 더욱 강력하게 부착되어 일체화가 이루어짐으로써, 콘크리트 구조물의 거동에 대하여 박리 또는 탈락의 문제가 발생하지 않게 된다.

여기서, 상기한 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시는, 비스페놀 F형 에폭시 수지 35 ∼ 69 중량％, 실란화합물 3 ∼ 5 중량％, 에폭시 글리시딜 에테르 1 ~ 25 중량%, 방해석 26 ∼ 36 중량％, 4차 암모늄 화합물 0.5 ∼ 1.5 중량％, 비결정형 산화규소 0.1 ∼ 0.3 중량%, 페놀 0.1 ~ 5 중량%, 유화제 0.05 ~ 20 중량%를 포함하여 구성되는 주제와; 폴리아미드(중량평균분자량 3000) 25 ~ 50 중량%, 톨유와 지방산의 반응 생성물 10 ~ 30 중량％, 폴리옥시프로필렌 디아민 및 트리에틸렌 테트라아민 10 ~ 30 중량%, 유화제 5 ~ 20 중량%, 페놀 1 ~ 10 중량%를 포함하여 구성되는 경화제의 2액형으로 구성되며, 상기 주제와 경화제는 방수 방식 도막 형성 전에 5 : 1의 중량비율로 혼합된 것이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 조성물에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 비스페놀 F형 에폭시 수지는 비스페놀 F의 다이글리시딜 에테르(Diglycidyl ether of bisphenol F, DGEBF)로서, 하기 화학식 2의 구조를 갖는 에폭시 프리폴리머를 말한다. 일반적으로 비스페놀 F형 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시보다 점도가 낮고 내화학성, 반응성, 내부식성, 흐름성이 우수하다

비스페놀 F형 에폭시 수지의 연화점은 상기 화학식 1에서 보이는 n의 크기에 의해 결정되며, n의 크기는 제한되지 않으나 대개 0~25에서 선택되는 정수이다. 또한, 본 발명에서 비스페놀 F형 에폭시 수지는 화학식 1의 구조를 갖는 것 외에 비스페놀 F형 에폭시 수지의 변성 에폭시 수지를 포함하며, 분자량은 200~10000 g/mol의 범위를 갖는 것이 밤직하며, 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물의 전체 중량을 기준으로 35 ∼ 69 중량％가 바람직하다.

35 중량% 미만 첨가 시 도막의 형성이 원활하지 않으며, 69 중량%를 초과하는 경우 도료의 점도가 높아서 도포가 원활하지 않을 수 있고, 환경 유해성의 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 실란화합물은 전체 중량을 기준으로 3 ∼ 5 중량％를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 실란화합물이 3 중량% 미만이면 발수성이 저하되며, 5 중량%를 초과하면 조성물 내에서 여분의 실란화합물이 남게 되면서 다른 조성물질과 혼합되지 않게 되어 바람직하지 않다.

상기 실란화합물은 본 발명의 조성물 내에서는 바탕면에 발수성을 부여하며, 물의 장력을 증가시켜 조성물의 도포에 의해 물이 바탕면 내부로 침투되지 못 하도록 할 수 있으므로, 이 실란화합물에 의해 바탕면 내부로 물이 침투할 수 없어 방수의 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 상기 실란화합물은 바탕면에 존재하면서 상기한 바와 같이 공극 또는 기공 내부로 깊게 침투하여 공극 내부 벽면과 교량 슬래브 표면에 발수성을 부여해야 하므로 증발성이 작은 이소부틸실란 또는 이소옥틸 실란인과 침투되기 전에 경화 속도를 느리게 하는 메톡시실란 또는 에톡시실란 중 적어도 어느 하나로 채택하거나, 이소부틸트리에톡시실란, 이소옥틸트리에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란 및 이소옥틸트리메톡시실란으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 에폭시 글리시딜 에테르는 1 ~ 25 중량%를 첨가하며, 희석제로서, 조성물의 수지화를 유도하며, 점도를 낮추어 작업성을 향상시키는 역할을 하고, 1 중량% 미만 첨가 시 조성물의 수지화가 충분히 이루어지지 않아 방수층을 형성하기 어려울 뿐만 아니라, 조성물의 점도가 높아 방수작업성이 현저히 저하되며, 25 중량%를 초과하는 경우에는 과도하게 희석되어 방수층의 물성이 급격히 저하되는 문제가 있으며, 이 에폭시 글리시딜 에테르는 작업성과 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 접착성과 전반적인 내구성을 향상시킨다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 방해석은 26 ∼ 36 중량％를 첨가하는 바, 이 방해석은 도막 방수재의 제조시 충진제로 사용되는 공지된 재료로서, 순수한 물에는 녹지 않는 성질이 있으며, 산성환경에 대한 완충역활과 함께, 도막의 내열성, 내마모성, 내약품성, 도막의 경도 등을 증가시키는 성질이 있다.

방해석 분말은 그 함량이 약 36 중량％ 미만이면, 도막의 강도가 떨어지며 그 수명이 단축되고, 충분히 유분을 흡수할 수 없는 문제가 있고, 36 중량％를 초과하면 경도가 지나치게 상승하여 시공이 어렵고, 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 4차 암모늄 화합물은 0.5 ∼ 1.5 중량％를 첨가한다.

상기 4차 암모늄 화합물은 본 발명에 따른 스킨코트에폭시를 조성하는 각 화합물이 에폭시화될 히드록시기의 당량에 따라 아민 작용화 단량체의 4차 암모늄 화합물을 0.5 ∼ 1. 5 중량％로 구성하는 것이 화학반응에 적합하다.

산화규소는 고온에서의 화학적 안정성 및 내식성이 뛰어나고 높은 경도를 갖는다. 이러한 초미립자 분말이 건조중에 도막의 표면으로 부상하여 치밀하고 경도가 높은 도막을 형성하기 때문에, 수증기와 기타 기체, 액체의 투과를 방지함은 물론, 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성이 뛰어나고 도장면은 빛을 반사하여 자외선으로부터 도막을 보호하게 된다. 또한, 뛰어난 열적 안정성으로 인하여 피착물의 온도상승을 방지함으로써 콘크리트의 수축, 팽창을 감소시키며 수지의 중성화/염화를 방지하여 도막의 내구성을 장기간 유지시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 비결정형 산화규소를 0.1 ∼ 0.3 중량％로 설정하여 자외선차단 효과는 물론 경도가 지나치게 상승하는 것을 방지하면서 내구성의 향상을 도모하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 페놀은 촉진제로서, 0.1 중량% 미만 첨가 시 효과를 보기 어려우며, 5 중량% 초과 첨가 시 기대 이상의 효과도 없으며, 비용만 상승하게 되므로, 0.1 ~ 5 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 유화제는 계면 장력을 낮추고, 흡착막에 의한 입자 표면에 기계적인 보호를 부여하며 이온성에 의해 입자 상호 반발을 부여하는 작용을 하는 것으로, HLB(Hydrophilic Liphophilic Balance)값을 기준으로 유화제를 선택할 수 있다.

상기 HLB 값은 0부터 20까지의 범위를 가지는 것으로 각 범위에 따라 작용이 나뉘는데, 일례로 대략 0부터 4까지는 소포작용을 하며, 대략 3부터 7까지는 water in oil 조건에서의 유화작용을 하고, 대략 7부터 20까지는 oil in water 조건에서의 유화작용을 하며, 대략 10부터 20까지는 세정작용을 하는 등 HLB 값이 다른 유화제를 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서는 수성 점착부여제 조성물의 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되는 등 제품의 물성을 향상시키고 열안정성 및 저장안정성을 향상시키기 위하여 유화제의 HLB 값이 3 ~ 7을 가지는 유화제를 채택하는 것이 바람직하다.

상기 유화제가 0.05 중량% ~ 20 중량% 이내에 있는 경우 수성 점착부여제 조성물에 적합한 점도의 범위로 조절할 수 있어, 우수한 저장안정성 효과를 얻을 수 있다

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 경화제의 조성물은 공지의 것을 사용하여도 무방하나, 다음과 같은 조성으로 경화제를 구성하여 사용하는 것이 스킨코트에폭시의 물성을 그대로 나타나게 하며 부착력을 강화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 경화제의 폴리아미드는 중량평균분자량이 1,000~5,000인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1,000~4,000이다. 상기 폴리아미드의 중량평균분자량이 상기 범위보다 작으면 원하는 점도를 얻을 수 없어 부동성을 확보하는 것이 곤란하고, 상기 범위보다 크면 반대로 점도 조절이 용이하지 않으므로 상기 범위의 폴리아미드를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 폴리아미드는 그 종류에 관계없이 상기 중량평균분자량을 갖는 것이면 모두 사용 가능하다.

상기한 폴리아미드는 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 경화제의 전체 중량을 기준으로 25 중량% 미만으로 첨가하면 원하는 점도를 얻을 수 없으며, 50 중량%를 초과하면 점도의 조절이 용이하지 않다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 경화제의 톨유와 지방산의 반응 생성물 10 ~ 30 중량％, 폴리옥시프로필렌 디아민 및 트리에틸렌 테트라아민 10 ~ 30 중량%로 조성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 경화제의 페놀은 촉진제로서, 1 중량% 미만 첨가 시 효과를 보기 어려우며, 10 중량% 초과 첨가 시 기대 이상의 효과도 없으며, 비용만 상승하게 되므로, 1 ~ 10 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트에폭시 조성물 중 주제의 유화제는 계면 장력을 낮추고, 흡착막에 의한 입자 표면에 기계적인 보호를 부여하며 이온성에 의해 입자 상호 반발을 부여하는 작용을 하는 것으로, 경화제의 전체중량을 기준으로 5 중량% ~ 20 중량% 이내에 있는 경우 수성 점착부여제 조성물에 적합한 점도의 범위로 조절할 수 있어, 우수한 저장안정성 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 주제와 경화제를 다양한 조합과 배합을 한 결과, 주제 : 경화제의 비율을 5 : 1의 중량비율로 배합하는 것이 작업성이 가장 뛰어나다.

본 발명에 사용되는 주제는 경화제 성분에 의해 경화되어 가교결합이 증대되며, 경화 반응에서 단계적인 속도 제어로 간력의 활성화를 가져와 우수한 경화 물성을 갖는다.

또한, 원하는 양만큼의 물을 자유롭게 후첨가할 수 있어 시공성이 매우 우수하며, 유해 물질 방출이 없으므로 작업성도 우수하다.

또한, 경화 과정에서 상기 비스페놀 F형 에폭시 수지는 응집제의 작용에 의해 내측에 밀착 형성되어 표면으로 노출되지 않고 이 비스페놀F계 에폭시 수지 부분에 의해 건축물의 표면에 강력하게 고정되는 효과가 있다.

이에 따라 도막층의 박리 및 균열을 방지할 수 있고, 내습성 및 내후성이 향상되며, 표면 열화가 방지되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

한편, 상기한 바와 같이 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 형성하는 1차 도포단계에서는 후술하게 될 2, 3차 도포단계보다 비교적 얇은 120㎛ ~ 150㎛ 두께로 에폭시 혼합물을 도포하여 조도를 잡아준다.

그리고, 상기 1차 도포단계 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 건조시키는 2차 건조단계를 실시하며, 상기 2차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 7 ~ 8 중량% : 스킨코트에폭시 92 ~ 93 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 1차 도막(10)의 상부에 도포하여 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 형성하는 2차 도포단계를 실시한다.

상기 스킨코트에폭시 1차 도막(10) 형성 후 그 상부에 도포되어 생성되는 스킨코트에폭시 2차 도막(12)은 스킨코트에폭시 1차 도막(10)의 두께보다 비교적 두꺼운 100㎛ ~ 120㎛ 두께로 도포하여 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 형성함으로써, 스킨코트에폭시 1차 도막(10)에서 잡아주지 못한 조도를 한 번 더 잡아주어 표면이 더욱 매끄럽게 성형될 수 있게 한다.

그리고, 상기 2차 도포단계 후 8 ~ 12 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 건조시키는 3차 건조단계를 실시한 후, 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 혼합물 4 ~ 5 중량% : 스킨코트에폭시 95 ~ 96 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 2차 도막(12) 상부에 도포하여 스킨코트에폭시 3차 도막(14)을 형성하는 3차 도포단계를 실시한다.

상기 스킨코트에폭시 3차 도막(14)을 형성하는 과정에서도 이 스킨코트에폭시 3차 도막(14)의 두께는 스킨코트에폭시 2차 도막(12)의 두께보다 비교적 두꺼운 100㎛ ~ 120㎛ 두께로 도막을 형성하면서 스킨코트에폭시 3차 도막(14)의 표면이 매그럽게 성형되게 하여 조도를 잡아준다.

여기서, 상기 1차, 2차, 3차 도포단계에서는 각 스킨코트에폭시 1차, 2차, 3차 도막(10)(12)(14)을 형성하는 스킨코트에폭시와 혼합물의 혼합비를 각각 다르게 하되, 1차에서 도포되는 스킨코트에폭시 혼합물보다 2차에서 도포되는 스킨코트에폭시 혼합물의 점성이 크므로, 흐름에 대한 내부저항이 더 높고, 2차에서 도포되는 스킨코트에폭시 혼합물보다 3차에서 도포되는 스킨코트에폭시 혼합물의 점성이 크므로, 흐름에 대한 내부저항이 더 높으므로, 스킨코트에폭시 1차, 2차, 3차 도막(10)(12)(14) 형성시 도막의 표면을 더욱 매끄럽게 성형할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법은 피착면(2)에 대한 부착성이 뛰어나고, 내구성, 내후성, 내수성 등의 물성도 우수하며, 아울러 도막 형성의 균일성과 표면 균열 발생 방지 성능도 매우 우수하고, 특히 스킨코트와 스킨코트에폭시를 이중으로 이용하여 방수 및 방식 성능이 매우 우수하게 되는 것이다.

2 : 피착면 4 : 제1프라이머층
6 : 스킨코트층 8 : 제2프라이머층
10 : 스킨코트에폭시 1차 도막
12 : 스킨코트에폭시 2차 도막
14 : 스킨코트에폭시 3차 도막

Claims

비닐아세테이트에틸렌 공중합체(Vinyl Acetate Ethylene Polymer)와; 산화칼슘(Calcium Oxide, CaO) 20 ~ 25 중량%, 실리카(SiO₂) 25 ~ 35 중량%, 산화알루미늄(Aluminium Oxide, Al₂O₃) 15 ~ 25 중량%, 수산화칼슘(Calcium hydroxide, Ca(OH)₂) 2 ~ 5 중량%, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO₃) 10 ~ 15 중량%, N-옥틸트리에톡시실란(N-Octyltriethoxysilane) 1 ~ 5 중량%, 노화방지제 0.5 ~ 2 중량%, 산화아연 0.5 ~ 2 중량%로 조성된 무기질 분말을 포함하는 콘크리트 구조물 수중오염방지용 스킨코트에 있어서,
상기 비닐아세테이트에틸렌 공중합체 : 물 : 무기질 분말 = 1 : 1 : 5의 중량비율로 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 수중오염방지용 스킨코트.
콘크리트 구조물의 피착면(2)이 정리되면, 면처리된 피착면(2)에 비닐아세테이트에틸렌 공중합체와 물을 2 : 1로 혼합하여 이루어진 스킨코트프라이머를 도포하여 제1프라이머층(4)을 형성하는 단계와;
상기 제1프라이머층(4)이 건조되면, 제1항에 의한 스킨코트를 제1프라이머층(4)에 도포하되, 1.5 ~ 2kg/㎡으로 도포하여 1000㎛ ~ 1300㎛의 박막형 스킨코트층(6)을 형성하는 단계와;
상기 스킨코트층(6) 형성 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트를 건조시키는 1차 건조단계와;
상기 스킨코트층(6)이 건조되면, 스킨코트층(6)에 수용성 스킨코트에폭시 프라이머를 도포하여 제2프라이머층(8)을 형성하는 단계와;
상기 제2프라이머층(8)이 건조되면, 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 10 ~ 12 중량% : 스킨코트에폭시 88 ~ 90 중량%로 혼합한 후 제2프라이머층(8)에 도포하여 120㎛ ~ 150㎛ 두께의 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 형성하는 1차 도포단계 및;
상기 스킨코트에폭시는,
비스페놀 F형 에폭시 수지 35 ∼ 69 중량％, 실란화합물 3 ∼ 5 중량％, 에폭시 글리시딜 에테르 1 ~ 25 중량%, 방해석 26 ∼ 36 중량％, 4차 암모늄 화합물 0.5 ∼ 1.5 중량％, 비결정형 산화규소 0.1 ∼ 0.3 중량%, 페놀 0.1 ~ 5 중량%, 유화제 0.05 ~ 20 중량%를 포함하여 구성되는 주제와; 폴리아미드(중량평균분자량 3000) 25 ~ 50 중량%, 톨유와 지방산의 반응 생성물 10 ~ 30 중량％, 폴리옥시프로필렌 디아민 및 트리에틸렌 테트라아민 10 ~ 30 중량%, 유화제 5 ~ 20 중량%, 페놀 1 ~ 10 중량%를 포함하여 구성되는 경화제의 2액형으로 구성되며, 상기 주제와 경화제는 방수 방식 도막 형성 전에 5 : 1의 중량비율로 혼합되어 이루어진 것을 포함하며;
상기 1차 도포단계 후 8 ~ 10 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 1차 도막(10)을 건조시키는 2차 건조단계와;
상기 2차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 7 ~ 8 중량% : 스킨코트에폭시 92 ~ 93 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 1차 도막(10)의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 형성하는 2차 도포단계와;
상기 2차 도포단계 후 8 ~ 12 시간 동안 5℃ 내지 36℃의 온도하에서 스킨코트에폭시 2차 도막(12)을 건조시키는 3차 건조단계와;
상기 3차 건조단계 후 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobuthyl Ketone)과 메틸에틸케톤(Methly Ethyl Ketone) 중 1종 또는 2종으로 혼합된 혼합물을 에폭시가 주재로 조성된 스킨코트에폭시에 혼합하되, 상기 혼합물 4 ~ 5 중량% : 스킨코트에폭시 95 ~ 96 중량%로 혼합한 후 스킨코트에폭시 2차 도막(12)의 상부에 도포하여 100㎛ ~ 120㎛ 두께의 스킨코트에폭시 3차 도막(14)을 형성하는 3차 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 수중오염방지용 스킨코트 및 스킨코트에폭시를 이용한 이중방수방식공법.
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