KR102645981B1 - 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법 - Google Patents
신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아스팔트 50 내지 80 중량%, 충진제 10 내지 30 중량%, 개질 혼화제 5 내지 20 중량%, 점착부여제 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함하되; 상기 충진제는 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부, 소석회 50 내지 70 중량부, 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 1 내지 10 중량부, 코디어라이트 1 내지 10 중량부 및 티탄산칼륨위스커 1 내지 10 중량부를 함유하고; 상기 개질 혼화제는 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 50 내지 80 중량부, 이소부틸렌-파라메틸스티렌 10 내지 30 중량부, 아미노구아니딘 산부가염 1 내지 10 중량부, 및 카르베딜롤(Carvedilol) 1 내지 10 중량부를 함유하고; 상기 표면 처리된 산화규소는 산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 100 내지 300 중량부, 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 1 내지 20 중량부를 볼 밀링하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고; 상기 아미노구아니딘 산부가염은 아미노구아니딘 중탄산염, 아미노구아니딘 인산염 및 아미노구아니딘 염산염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 사용함으로써,
아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 관한 것이다.
아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있고 우수한 접착성능 및 인장성능을 발현할 수 있는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 관한 것이다.
교량의 슬래브는 교통 차량에 의한 반복하중, 진동, 충격 및 전단 등의 작용과 온도 변화에 의한 수축 팽창 등이 복잡하게 작용하고 있다. 이러한 교량의 슬래브 상면에는 표면의 포장층으로부터 침투되는 물과 염화물에 의한 열화 및 철근의 부식을 방지하기 위해 방수재를 도포하여 사용한다. 이러한 방수재의 품질이 떨어지거나 방수 효과가 떨어지게 되면 여러 가지 조건이 복잡하게 작용하는 교량의 슬래브가 손상되게 된다. 그리고 결과적으로는 철근의 부식 현상 등이 발생하게 되어 교량의 전체적인 내구성을 약화시켜, 교량의 상태가 점차 나빠지게 되고 교량의 안전성 등에 심각한 위험을 초래하게 된다. 그러므로 우수한 품질의 방수재를 제조하는 것이 중요하다.
국내의 경우 방수재는 사용의 간편함과 경제성을 이유로 침투식 방수재를 주로 사용해 왔으나, 최근 건설되는 교량에서는 이러한 침투식 방수재의 내구성, 침투깊이, 균열 저항성 등에 문제가 있음이 드러나면서 도막식이나 시트식 방수재의 사용이 점차 증가하고 있는 실정이다.
상기 도막식 방수재는 수성 또는 유성의 액상 재료를 교량 슬래브 상면에 롤러나 스프레이 또는 붓으로 도포하여 방수층을 형성하는 것으로서 일부 도막식 방수재는 교면 포장층인 아스팔트 콘크리트와의 접착이 불량하면서 방수층의 두께가 불균일할 우려가 있다. 또한 교량의 슬래브 바탕면에 균열이 발생할 경우 이에 대한 대처 능력이 떨어진다.
이에 반해 시트식 방수재의 경우에는 균일한 방수층 두께를 형성할 수 있고, 교량 슬래브 바탕면의 균열에도 대응할 수 있다. 이러한 시트식 방수재는 교량 슬래브 상면에 프라이머가 도포된 후 부착되는 형식으로 시행된다. 그러나 이러한 시트식 방수재는 차량 하중에 의해 손상될 수 있고, 교면 포장층 시공 시 아스팔트 또는 콘크리트의 피니셔에 의해 찢겨지거나 떨어져 나갈 우려가 있다. 결국 그로 인해 교면 포장층으로부터 침투되는 물이나 염화물이 교량 슬래브로 침투되어 교량의 슬래브가 열화되거나 철근이 부식되게 되는 문제점이 있다.
이에, 상기 시트방수공법과 도막방수공법이 가진 각각의 단점을 보완한 다양한 복합방수공법이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 방수는 시공 후에 방수 면적 중 어느 한 부분의 결함만 있어도 누수로 직결되게 되는데, 특히 누수가 발생하는부분은 대부분 시트와 시트가 연결되는 조인트 부분이므로 방수공사에서 조인트 부분은 매우 중요한 시공 포인트이다.
그러나, 복합방수공법은 도막재에 포함된 유기용제에 의해 시트가 용해되어 방수성능의 결여는 물론 구조체의 균열부를 통해 용해물이 배출되어 구조물을 훼손하는 등의 하자가 발생하는 문제가 있다. 특히 도막재 및 시트 간에 서로 다른 이질(異質) 재료를 사용함에 따라 발생되는 두 재료 간의 층간 일체성이 결여되어 층간의 분리현상과 유연성 부족으로 시트 상호간의 접합부 파단 및 계면(界面)에서 접착력이 급속히 낮아져 수밀성이 약화되는 문제점이 있다. 또한, 외기온도에 따라 시트가 수축과 팽창을 반복하면서 접합부위 도막의 균열 또는 파단이 발생하여 누수가 일어나게 되는 문제가 여전히 남아 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 아스팔트 콘크리트와의 접착력이 우수하고 균일한 두께의 방수층을 형성하면서, 도막재 및 시트 간에 서로 다른 이질 재료 사용으로 인한 층간의 분리현상과 유연성 부족으로 시트 상호간의 접합부 파단 및 계면(界面)에서 접착력 저하 문제를 개선할 수 있고, 온도에 따라 시트가 수축과 팽창을 반복하면서 접합부위 도막의 균열 또는 파단이 발생되어 일어나는 방수 기능 저하를 해결할 수 있는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 아스팔트 50 내지 80 중량%, 충진제 10 내지 30 중량%, 개질 혼화제 5 내지 20 중량%, 점착부여제 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함하되;
상기 충진제는 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부, 소석회 50 내지 70 중량부, 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 1 내지 10 중량부, 코디어라이트 1 내지 10 중량부 및 티탄산칼륨위스커 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 개질 혼화제는 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 50 내지 80 중량부, 이소부틸렌-파라메틸스티렌 10 내지 30 중량부, 아미노구아니딘 산부가염 1 내지 10 중량부, 및 카르베딜롤(Carvedilol) 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 표면 처리된 산화규소는 산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 100 내지 300 중량부, 하기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 1 내지 20 중량부를 볼 밀링하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고;
상기 아미노구아니딘 산부가염은 아미노구아니딘 중탄산염, 아미노구아니딘 인산염 및 아미노구아니딘 염산염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자는
알루미나 분말과 산화가돌리늄 분말을 1 : 1 내지 1.5 중량비로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계; 상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액을 500 내지 700 ℃에서 2 내지 5 시간동안 가열하여 세라믹 입자를 제조하는 단계; 및 상기 세라믹 입자 100 중량부와 디카페오일퀴닉산 10 내지 30 중량부를 혼합하여 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고,
상기 디카페오일퀴닉산은 1,5-디카페오일퀴닉산, 3,4-디카페오일퀴닉산, 3,5-디카페오일퀴닉산 및 4,5-디카페오일퀴닉산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 혼합용액을 제조하는 단계는 상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부와, 프라세오디뮴 전구체 1 내지 10 중량부를 혼합하는 단계이고;
상기 테르븀 전구체는 테르븀-부톡사이드, 테르븀-2,4-펜탄디오네이트, 테르븀-메톡시에톡사이드 및 테르븀-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
상기 프라세오디뮴 전구체는 프라세오디뮴-부톡사이드, 프라세오디뮴-헥사플루오로펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,4-펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트 및 프라세오디뮴(III)-6,6,7,7,8,8,8-헵타플루오로-2,2-디메틸-3,5-옥탄 디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 개질 혼화제는
상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여 케토엔올 호변이성체 화합물 1 내지 10 중량부를 더욱 함유하고;
상기 케토엔올 호변이성체 화합물은 아세토초산스테아릴과 벤조일아세톤이 1 : 0.1 내지 1 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법으로서,
시공대상인 교면의 포장을 절삭한 후, 이물질을 제거함과 아울러 돌출된 부분을 절삭하여 평편하게 유지시켜 바탕면(100)을 정리하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 도포하여, 아스팔트 도막방수층(200)을 형성하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 함유하는 아스팔트 시트를 부착시공하여, 아스팔트 시트층(300)을 형성하는 단계; 및 아스팔트 콘크리트를 타설한 후, 다짐 및 양생하여, 아스콘 포장층(400)을 형성하는 단계;를 포함하는 것인 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법을 제공한다.
상기 아스팔트 시트는 폴리에스테르 장섬유 또는 단섬유 부직포를 포함하여 구성되는 중심보강재(302)를 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물(301, 301')에 함침시킨 후, 상기 아스팔트 시트의 상면, 하면 또는 양면에 규사(303)를 부착시켜 마감한 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 의하면, 아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로 우수한 접착성능 및 인장성능을 발현하고, 방수성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있어 교면의 수명 연장에 기여할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법의 시공순서도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 따라서 시공된 개략적인 시공단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 따라서 시공된 개략적인 시공단면도를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 아스팔트 50 내지 80 중량%, 충진제 10 내지 30 중량%, 개질 혼화제 5 내지 20 중량%, 점착부여제 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함하되;
상기 충진제는 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부, 소석회 50 내지 70 중량부, 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 1 내지 10 중량부, 코디어라이트 1 내지 10 중량부 및 티탄산칼륨위스커 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 개질 혼화제는 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 50 내지 80 중량부, 이소부틸렌-파라메틸스티렌 10 내지 30 중량부, 아미노구아니딘 산부가염 1 내지 10 중량부, 및 카르베딜롤(Carvedilol) 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 표면 처리된 산화규소는 산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 100 내지 300 중량부, 하기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 1 내지 20 중량부를 볼 밀링하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고;
상기 아미노구아니딘 산부가염은 아미노구아니딘 중탄산염, 아미노구아니딘 인산염 및 아미노구아니딘 염산염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 의하면, 아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로 우수한 접착성능 및 인장성능을 발현하고, 방수성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있어 교면의 수명 연장에 기여할 수 있는 이점이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물은 아스팔트 50 내지 80 중량%, 충진제 10 내지 30 중량%, 개질 혼화제 5 내지 20 중량%, 점착부여제 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함한다.
먼저, 상기 아스팔트는 우수한 인장성능, 접착성능, 방수성능 및 균열에 대한 대응성을 구현하고, 유동성을 향상시켜, 우수한 작업성능을 제공하는 기능을 한다.
이러한 상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 블론 아스팔트(blown asphalt), 컷백 아스팔트(cutback asphalt) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는 스트레이트 아스팔트 및 블론 아스팔트(blown asphalt)를 5 내지 10: 1 중량비율로 혼합한 것을 사용하여, 아스팔트 도막방수용 및 아스팔트 시트용으로 동시에 사용되어, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킴과 함께 특히, 작업성이 매우 개선되고, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 균열 추종성이 매우 개선되는 효과가 있다.
상기 아스팔트는 본 발명의 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물에 50 내지 80 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 아스팔트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아스팔트의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 접착성능이 감소되고 경도가 지나치게 상승되어 균열에 대한 저항성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 충진제는 기공을 충전시켜 균일한 두께의 안정한 도막을 형성할 수 있도록 하고, 압축강도, 내움푹 패임성, 경도 및 내마모성을 향상시키며, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 내수성, 불투수성, 내열성, 내피로성 등의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 충진제는 본 발명의 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물에 10 내지 30 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 고성능 충진제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 고성능 충진제의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 방수성 및 작업성이 저하되거나 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
보다 구체적으로, 상기 충진제는 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부, 소석회 50 내지 70 중량부, 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 1 내지 10 중량부, 코디어라이트 1 내지 10 중량부 및 티탄산칼륨위스커 1 내지 10 중량부를 함유하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
먼저, 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소는 기공을 충전시켜 균일한 두께의 안정한 도막을 형성할 수 있도록 하고, 압축강도, 내움푹 패임성, 경도 및 내마모성을 향상시키며, 우수한 내수성, 불투수성, 내화학성, 내열성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다. 뿐만 아니라, 노화를 억제시켜 장기 내구성을 향상시키는 기능을 한다. 특히, 표면 처리된 산화규소는 분산성을 개선하여 상기 개질 혼화제 성분과의 혼화성을 향상시켜 보다 균일한 물성을 유지하는 역할을 더 수행할 수 있다.
상기 표면 처리된 산화규소는 산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 100 내지 300 중량부, 하기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 1 내지 20 중량부를 볼 밀링하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
상기 산화규소의 표면에 실리콘 오일이 코팅 처리되어 산화규소의 뭉침을 방지하여 균일한 분상을 유도하고, 개질 혼화제 성분과의 혼화성을 증가시켜 방수재 도막의 내구성 및 내마모성을 더욱 향상시키는 역할을 한다. 상기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside)는 온도 변화에 따른 분성 변화를 감소시켜 방수재의 성능 저하를 예방하는 역할을 한다.
이하, 상기 충진제를 구성하는 다른 구성 성분들의 함량은 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소는 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 소석회는 기공을 충전시켜 균일한 두께의 안정한 도막을 형성할 수 있도록 하고, 압축강도, 내움푹 패임성을 향상시키며, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성을 제공하고, 박리현상을 방지할 뿐만 아니라, 노화를 억제시켜 장기 내구성을 향상시키고 점성을 증대시켜 조성물의 피로 저항성을 개선하는 기능을 한다.
상기 소석회는 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부에 대하여, 50 내지 70 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소석회의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 소석회의 함량이 너무 많은 경우에는 강도특성 및 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자는 압축강도, 내움푹 패임성, 경도 및 내마모성을 향상시키며, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 불투수성, 내수성, 내열성, 내피로성의 내구성을 제공하고, 박리현상을 방지할 뿐만 아니라, 노화를 억제시켜 장기 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자는 알루미나 분말과 산화가돌리늄 분말을 1 : 1 내지 1.5 중량비로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계; 상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액을 500 내지 700 ℃에서 2 내지 5 시간동안 가열하여 세라믹 입자를 제조하는 단계; 및 상기 세라믹 입자 100 중량부와 디카페오일퀴닉산 10 내지 30 중량부를 혼합하여 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 테르븀 전구체는 형성된 세라믹 입자(알루미나-산화가돌리늄 입자)의 형상 유지 및 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 테르븀 전구체는 테르븀-부톡사이드, 테르븀-부톡사이드, 테르븀-2,4-펜탄디오네이트, 테르븀-메톡시에톡사이드 및 테르븀-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
[화학식 1]
상기 디카페오일퀴닉산은 내수성, 염화 이온 침투 저항성, 알칼리, 산에 대하여 내구성, 내후성이 뛰어난 방수도막을 형성함으로써, 우수한 방수기능을 구현하는 역할을 한다. 또한, 온도 변화에 따른 물성 변화를 감소시켜 방수재의 성능 저하를 예방하는 역할을 한다.
이러한 디카페오일퀴닉산은 1,5-디카페오일퀴닉산, 3,4-디카페오일퀴닉산, 3,5-디카페오일퀴닉산 및 4,5-디카페오일퀴닉산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
또한, 상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자의 제조 단계 중, 상기 혼합용액을 제조하는 단계는 상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부와, 프라세오디뮴 전구체 1 내지 10 중량부를 혼합하는 단계로 제조될 수 있다.
이때, 상기 프라세오디뮴 전구체는 세라믹 입자(알루미나-산화가돌리늄 입자)의 강도를 보다 개선하는 역할을 한다. 이러한 프라세오디뮴 전구체는 프라세오디뮴-부톡사이드, 프라세오디뮴-헥사플루오로펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,4-펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트 및 프라세오디뮴(III)-6,6,7,7,8,8,8-헵타플루오로-2,2-디메틸-3,5-옥탄 디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자는 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대할 수 없어 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 코디어라이트는 기공을 충전시켜 균일한 두께의 안정한 도막을 형성할 수 있도록 하고, 압축강도, 인장강도, 내움푹 패임성, 경도 및 내마모성을 향상시키며, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 내열성, 내피로성, 박리방지 및 노화억제의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 코디어라이트는 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 코디어라이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 코디어라이트의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대할 수 없어 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 티탄산칼륨위스커는 기공을 충전시켜 균일한 두께의 안정한 도막을 형성할 수 있도록 하고, 압축강도, 내움푹 패임성, 경도 및 내마모성을 향상시키며, 우수한 내열성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 티탄산칼륨위스커는 상기 산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 티탄산칼륨위스커의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 티탄산칼륨위스커의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 강도성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 개질 혼화제는 아스팔트와의 상용성을 개선하여 작업성을 향상시키고, 우수한 방수성능, 인장성능 및 전단접착성능을 구현하며, 탄성강도를 증가시켜 충격저항성능, 균열저항성, 소성변형저항성, 휨 추정성을 향상시키고, 열안정성, 저온특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 내수성, 불투수성, 내열성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 개질 혼화제는 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 50 내지 80 중량부, 이소부틸렌-파라메틸스티렌 10 내지 30 중량부, 아미노구아니딘 산부가염 1 내지 10 중량부 및 카르베딜롤(Carvedilol) 1 내지 10 중량부를 함유하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
먼저, 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR)는 우수한 방수성능, 인장성능 및 전단접착성능을 구현하며, 탄성강도를 증가시켜 충격저항성능, 균열저항성, 소성변형저항성, 휨 추정성을 향상시키고, 열안정성, 저온특성을 향상시키는 기능을 한다.
이하, 상기 개량 혼화제를 구성하는 다른 구성 성분들의 함량은 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체는 아스팔트와의 상용성을 개선하여 작업성을 향상시키고, 우수한 방수성능, 인장성능 및 전단접착성능을 구현하며, 탄성강도를 증가시켜 충격저항성능, 균열저항성, 소성변형저항성, 휨 추정성을 향상시키고, 열안정성, 저온특성을 향상시키는 기능을 한다.
이러한 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체는 에틸리덴노르보르넨의 함유비율이 1 내지 5 몰%인 것으로 사용하여 상기한 개선 효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 특히 탄성 강도를 향상시키는 효과가 있다. 상기와 같은 에틸리덴노르보르넨의 함유비율을 갖는 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체는 JSR사의 EP93 제품을 사용할 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체는 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여, 50 내지 80 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 경도 및 강도 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 이소부틸렌-파라메틸스티렌은 아스팔트와의 상용성을 개선하여 작업성을 향상시키고, 우수한 방수성능, 인장성능 및 전단접착성능을 구현하며, 탄성강도를 증가시켜 충격저항성능, 균열저항성, 소성변형저항성, 휨 추정성을 향상시키고, 열안정성, 저온특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 우수한 내수성, 불투수성, 내열성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 이소부틸렌-파라메틸스티렌은 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 이소부틸렌-파라메틸스티렌의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 이소부틸렌-파라메틸스티렌의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대할 수 없어 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 아미노구아니딘 산부가염은 우수한 혼화성, 작업성을 개선함과 함께, 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 아미노구아니딘 산부가염은 아미노구아니딘 중탄산염, 아미노구아니딘 인산염 및 아미노구아니딘 염산염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 이러한 아미노구아니딘 산부가염은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 공지의 방법으로 제조된 것일 수 있으며, 시판되는 제품 예를 들어 도쿄 화성공업(주)의 아미노구아니딘 중탄산염 제품 등이 사용될 수 있다.
상기 아미노구아니딘 산부가염은 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아미노구아니딘 산부가염의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아미노구아니딘 산부가염의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대할 수 없어 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 카르베딜롤(Carvedilol)은 아스팔트와의 상용성을 개선하여 작업성을 향상시키고, 우수한 내알칼리성, 염화이온 침투저항성, 내피로성의 내구성을 제공하는 기능을 한다.
상기 카르베딜롤은 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카르베딜롤의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 카르베딜롤의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 강도성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 개질 혼화제는 케토엔올 호변이성체 화합물 1 내지 10 중량부를 더 함유할 수 있다. 상기 케토엔올 호변이성체 화합물은 우수한 내열 안정성, 전단접착 변형률(%), 내화학성 및 염화이온 침투 저항성 등의 내구성을 향상시키는 기능을 한다.
이러한 케토엔올 호변이성체 화합물은 아세토초산스테아릴과 벤조일아세톤이 1 : 0.1 내지 1 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 케토엔올 호변이성체 화합물은 상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 점착부여제는 조성물 간의 결합력을 강화시키고, 점착력을 향상시켜, 콘크리트, 강재, 아스콘 포장층 등의 어떠한 피착면과도 부착이 잘 되어 저온에서의 분리현상을 방지하고, 아스팔트의 노화를 개선하는 기능을 한다.
이러한 상기 점착부여제는 석유 수지(C9계, C5계, C9-C5 공중합계), 말레인화 석유 수지, 에스테르화 석유 수지, 로진 에스테르, 페놀 수지, 송진 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 점착부여제는 본 발명의 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물에 1 내지 10 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 점착부여제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 점착부여제의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 탄성이 저하되고 저온 취성이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 가소제는 조성물의 상용성 향상과 동시에 점성을 줄여 작업성을 향상시키고, 탄성 및 유연성의 향상을 보조하는 기능을 한다.
이러한 상기 가소제는 파라핀계 오일(Paraffinc Oil), 나프텐계 오일(Naphthenic Oil), 아로마틱계 오일(Aromatic Oil) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 프로세스 오일(Process oil)을 사용하거나; 상기 프로세스 오일(Process oil) 1 중량부를 글리콜유(Glycol Oil), 미네랄 스프리트 오일(Mireral Sprit Oil) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가소제 0.05 내지 0.3 중량부와 혼합한 것을 사용할 수 있다.
상기 가소제는 본 발명의 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물에 1 내지 10 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 가소제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 가소제의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 지나치게 낮아져 오히려 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법으로서,
시공대상인 교면의 포장을 절삭한 후, 이물질을 제거함과 아울러 돌출된 부분을 절삭하여 평편하게 유지시켜 바탕면(100)을 정리하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 도포하여, 아스팔트 도막방수층(200)을 형성하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 함유하는 아스팔트 시트를 부착시공하여, 아스팔트 시트층(300)을 형성하는 단계; 및 아스팔트 콘크리트를 타설한 후, 다짐 및 양생하여, 아스콘 포장층(400)을 형성하는 단계;를 포함하는 것인 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법을 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 시공대상인 교면은 교량 상판의 바탕면으로서 콘크리트 상판, 강상판 모두에 적용 가능하다.
또한, 본 발명의 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물은 바탕면에 대한 충분한 접착력을 구현할 수 있는 바, 프라이머의 도포를 생략할 수 있으나, 바탕면에 대한 더욱 우수한 접착력 개선효과 및 일체화 효과를 구현하기 위하여 당분야에서 일반적으로 사용되는 통상의 프라이머를 도포하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
즉, 상기 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법은 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;를 더욱 포함하는 것일 수 있다. 이로써, 보다 우수한 강도 보강 효과, 수분 상승의 방지, 접착력 강화 효과를 구현할 수 있는 것이다. 이러한 상기 프라이머는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않는다.
또한, 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 도포하여, 아스팔트 도막방수층(200)을 형성하는 단계;는 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 180 내지 220 ℃의 온도범위로 가열용융하여 서로 완전하게 혼합한 이후, 도포함으로써 수행될 수 있다. 또한, 상기 도포는 상기 아스팔트 도막방수층이 1 내지 2 mm의 두께를 가질 때까지 1 내지 2회 범위로 다수회 도포될 수 있다.
또한, 상기 아스팔트 시트는 폴리에스테르 장섬유 또는 단섬유 부직포를 포함하여 구성되는 중심보강재(302)를 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물(301, 301')에 함침시킨 후, 상기 아스팔트 시트의 상면, 하면 또는 양면에 규사(303)를 부착시켜 마감한 것일 수 있다. 이러한 상기 아스팔트 시트는 2 내지 3 mm의 두께를 갖는 것일 수 있다.
이때, 상기 중심보강재(302)의 함침은 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 180 내지 220 ℃의 온도범위로 가열용융한 상태에서 이루어지는 것일 수 있다.
또한, 상기 규사는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 비제한적인 예를 들면, 7호 또는 8호 규사를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법의 시공순서도를 도 1에 도시하였고; 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 따라서 시공된 개략적인 시공단면도를 도 2에 도시하였다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법에 의하면, 아스팔트 도막방수층 및 아스팔트 시트층 간의 동일한 재료를 사용하여 복합방수층을 형성하므로 우수한 접착성능 및 인장성능을 발현하고, 방수성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 접합부위의 균열 또는 파단 현상의 발생을 개선할 수 있고, 염화물, 알칼리, 물에 대한 내구성이 우수하여 균열, 들뜸, 박리 또는 파단현상을 효과적으로 방지할 수 있어 교면의 수명 연장에 기여할 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
[제조예 1] 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자
Al2O3 분말(순도 99% 이상, 평균 입자 직경 20 ㎛)과 Gd2O3 분말(순도 99% 이상, 평균 입자 직경 20 ㎛)을 1 : 1 중량비로 혼합하여 혼합분말을 제조하였다. 별도로 1-메톡시-2-프로판올에, 테르븀-2,4-펜탄디오네이트를 용해시켜 테르븀 전구체 용액을 제조하였다.
상기 혼합분말와 테르븀-2,4-펜탄디오네이트 용액을 혼합하되, 상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀-2,4-펜탄디오네이트가 15 중량부를 유지하도록 혼합하여 혼합용액을 제조하였다. 이후에 상기 혼합용액을 전기로를 이용하여 600 ℃에서 3 시간동안 가열한 후, 실온으로 냉각하여 세라믹 입자를 제조하였다.
이후에, 상기 세라믹 입자 100 중량부와 1,5-디카페오일퀴닉산 20 중량부를 10시간 동안 교반하여 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자를 제조하였다.
[제조예 2] 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 상기 혼합분말 100 중량부와 테르븀-2,4-펜탄디오네이트 15 중량부 및 프라세오디뮴-부톡사이드 5 중량부가 혼합된 혼합용액을 사용하여 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자를 제조하였다. 이때, 상기 테르븀-2,4-펜탄디오네이트 및 프라세오디뮴-부톡사이드는 각각 1-메톡시-2-프로판올에 용해시켜 용액상으로 사용하였다.
[제조예 3] 표면 처리된 산화규소
산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 150 중량부, 상기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 15 중량부를 상온 상압에서 10 시간동안 볼 밀링하여 혼합물을 제조하였다. 이후에 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하였다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2: 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량 조건으로 혼합하여 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 비교용 조성물을 제조하였다.
구분(중량%) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | ||
5종 스트레이트 아스팔트 | 48 | 54 | 54 | 62 | 48 | ||
블론 아스팔트(blown asphalt) | 14 | 8 | 8 | - | 14 | ||
충진제 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | ||
중량부 | 산화규소 | 100 | - | - | 100 | 100 | |
표면 처리된 산화규소 | - | 100 [제조예3] |
100 [제조예3] |
- | - | ||
소석회 | 55 | 55 | 55 | 30 | 55 | ||
표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 | 7 [제조예1] |
7 [제조예1] |
7 [제조예2] |
- | - | ||
알루미나입자 | - | - | - | - | 7 | ||
코디어라이트 | 4 | 4 | 4 | - | - | ||
티탄산칼륨위스커 | 3 | 3 | 3 | - | - | ||
개질 혼화제 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | ||
중량부 | 스티렌-부타디엔 고무 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 | 60 | 60 | 60 | - | 10 | ||
이소부틸렌-파라메틸스티렌 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | ||
아미노구아니딘 산부가염 | 아미노구아니딘 중탄산염 | 4 | - | 2 | - | - | |
아미노구아니딘 인산염 | - | 4 | 2 | - | - | ||
카르베딜롤 | 2 | 2 | 2 | - | - | ||
케토엔올 호변이성체 화합물 | 아세토초산스테아릴 | - | 1.5 | 2 | - | - | |
벤조일아세톤 | - | 1.5 | 1 | - | - | ||
점착부여제[C5계 석유 수지] | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | ||
가소제[파라핀계 오일(Paraffinc Oil)] | 3 | 3 | 2.5 | 3 | 3 | ||
가소제[글리콜유(Glycol Oil)] | - | - | 0.5 | - | - | ||
에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체: JSR사의 EP93 제품, 에틸리덴노르보르넨의 함유비율이 3 몰% |
실시예 4 내지 6 및 비교예 3 내지 4: 아스팔트 시트의 제조
도 3에 도시된 바와 같이, 폴리에스테르 장섬유 부직포로 구성되는 중심보강재를 각각 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 비교예 1 및 비교예 2에 따른 비교용 조성물의 사이에 함침시킨 후, 양면에 7호 규사를 부착시켜 마감함으로써, 아스팔트 시트를 제조하였다.
아래의 시험예들은 상기에 개시한 본 발명에 따른 실시예들의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예들의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 3에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물 및 비교예 1 및 비교예 2에 따른 비교용 조성물에 대하여, 콘크리트 교면용 도막 방수재 품질기준(KS F 4932)에 따른 물성 시험을 실시하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | ||
작업성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | ||
불휘발성(%) | 86 | 89 | 89 | 70 | 74 | ||
인장 성능 |
인장강도 (N/㎟) |
무처리 | 1.8 | 2.1 | 2.1 | 1.2 | 1.4 |
알칼리처리 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | 0.8 | 1.2 | ||
가열처리 | 1.7 | 1.6 | 1.9 | 0.6 | 0.9 | ||
신장률 (%) |
무처리 | 114 | 117 | 116 | 90 | 101 | |
알칼리처리 | 103 | 108 | 110 | 82 | 94 | ||
가열처리 | 104 | 107 | 112 | 80 | 98 | ||
전단 접착 성능 |
전단접착강도 (N/㎟) |
-20℃ | 1.1 | 1.4 | 1.3 | 0.5 | 0.8 |
20℃ | 0.20 | 0.23 | 0.24 | 0.13 | 0.18 | ||
전단접착 변형률(%) |
-20℃ | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 0.2 | 0.4 | |
20℃ | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 0.6 | 0.9 | ||
인장 접착 강도 (N/㎟) |
-20℃ | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 0.6 | 1.2 | |
20℃ | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 0.3 | 0.5 | ||
내투수성 | 투수되지 않음 |
투수되지 않음 |
투수되지 않음 |
투수발생 | 투수되지 않음 |
||
염화 이온 침투 저항성(coulombs) | 73 | 64 | 60 | 163 | 101 | ||
내약품성(10% 황산) | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 들뜸발생 | 들뜸발생 | ||
내약품성(10% HCl) | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 들뜸발생 | 이상없음 | ||
내약품성(10% 가성소다) | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 들뜸발생 | 이상없음 | ||
내움푹 패임 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 구멍발생 | 들뜸발생 | ||
내열치수 안정성(%) |
150℃30분 | 0.5 | 0.4 | 0.2 | 2.3 | 2.1 | |
내피로성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 잔금발생 | 잔금발생 | ||
내균열성 | -20℃ | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 잔금발생 | 잔금발생 | |
저온 굴곡성 | -10℃ | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 균열발생 | 이상없음 | |
수침 7일후의 인장접착성 | 20℃ | 0.7 | 0.7 | 0.9 | 0.2 | 0.3 |
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따른 비교용 조성물과 비교하여, 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
실시예 4 내지 실시예 6과 비교예 3 및 비교예 4에 따른 아스팔트 시트에 대하여, 콘크리트 교면용시트 방수재 품질기준(KS F 4931)에 따른 물성 시험을 실시하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 비교예3 | 비교예4 | ||
인장 성능 |
인장강도 (N/㎟) |
무처리 | 5.4 | 5.6 | 5.7 | 2.2 | 3.8 |
알칼리처리 | 4.4 | 4.6 | 5.0 | 1.6 | 3.2 | ||
가열처리 | 4.5 | 4.7 | 5.4 | 1.6 | 3.4 | ||
신장률 (%) |
무처리 | 54 | 56 | 57 | 32 | 36 | |
알칼리처리 | 46 | 47 | 48 | 19 | 30 | ||
가열처리 | 48 | 51 | 52 | 19 | 30 | ||
전단 접착 성능 |
전단접착강도 (N/㎟) |
-10℃ | 1.7 | 1.9 | 2.3 | 1.1 | 1.4 |
23℃ | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.1 | 0.3 | ||
전단접착 변형률(%) |
-10℃ | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.2 | 0.3 | |
23℃ | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 0.5 | 0.8 | ||
인장 접착 강도 (N/㎟) |
-10℃ | 2.0 | 2.1 | 2.3 | 0.9 | 1.2 | |
23℃ | 1.3 | 1.5 | 1.5 | 0.2 | 0.7 | ||
내투수성 | 투수되지 않음 |
투수되지 않음 |
투수되지 않음 |
투수발생 | 투수되지 않음 |
||
염화 이온 침투 저항성(coulombs) | 34 | 30 | 28 | 91 | 76 | ||
내움푹 패임 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 구멍발생 | 이상없음 | ||
내열치수 안정성(%) |
150℃30분 | 0.8 | 0.6 | 0.3 | 2.8 | 1.7 | |
내피로성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 잔금발생 | 이상없음 | ||
내균열성 | -10℃ | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 잔금발생 | 이상없음 | |
피로균열시험 | -10℃ | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 잔금발생 | 잔금발생 | |
저온 굴곡성 | -10℃ | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 균열발생 | 균열발생 | |
수침 7일후의 인장접착성 | 20℃ | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 0.2 | 0.5 |
상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 4 내지 실시예 6에 따른 아스팔트 시트는 비교예 1 및 비교예 2에 따른 아스팔트 시트와 비교하여, 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 바탕면
200: 아스팔트 도막방수층
300: 아스팔트 시트층
301, 301': 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물
302: 중심보강재
303: 규사
400: 아스콘 포장층
200: 아스팔트 도막방수층
300: 아스팔트 시트층
301, 301': 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물
302: 중심보강재
303: 규사
400: 아스콘 포장층
Claims (6)
- 아스팔트 50 내지 80 중량%, 충진제 10 내지 30 중량%, 개질 혼화제 5 내지 20 중량%, 점착부여제 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함하되;
상기 충진제는
산화규소 또는 표면 처리된 산화규소 100 중량부, 소석회 50 내지 70 중량부, 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자 1 내지 10 중량부, 코디어라이트 1 내지 10 중량부 및 티탄산칼륨위스커 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 개질 혼화제는
스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보르넨 공중합체 50 내지 80 중량부, 이소부틸렌-파라메틸스티렌 10 내지 30 중량부, 아미노구아니딘 산부가염 1 내지 10 중량부, 및 카르베딜롤(Carvedilol) 1 내지 10 중량부를 함유하고;
상기 표면 처리된 산화규소는
산화규소 100 중량부, 실리콘 오일 100 내지 300 중량부, 하기 화학식 1의 이소플로리도시드(isofloridoside) 1 내지 20 중량부를 볼 밀링하여 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 톨루엔에 분산시킨 후 원심분리기로 분리하여 표면 처리된 산화규소를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고;
상기 아미노구아니딘 산부가염은
아미노구아니딘 중탄산염, 아미노구아니딘 인산염 및 아미노구아니딘 염산염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물.
[화학식 1]
- 제1항에 있어서,
상기 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자는
알루미나 분말과 산화가돌리늄 분말을 1 : 1 내지 1.5 중량비로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계;
상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
상기 혼합용액을 500 내지 700 ℃에서 2 내지 5 시간동안 가열하여 세라믹 입자를 제조하는 단계; 및
상기 세라믹 입자 100 중량부와 디카페오일퀴닉산 10 내지 30 중량부를 혼합하여 표면 개질된 알루미나-산화가돌리늄 입자를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것이고,
상기 디카페오일퀴닉산
1,5-디카페오일퀴닉산, 3,4-디카페오일퀴닉산, 3,5-디카페오일퀴닉산 및 4,5-디카페오일퀴닉산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 혼합용액을 제조하는 단계는
상기 혼합분말 100 중량부에 대하여 테르븀 전구체 1 내지 20 중량부와, 프라세오디뮴 전구체 1 내지 10 중량부를 혼합하는 단계이고;
상기 테르븀 전구체는
테르븀-부톡사이드, 테르븀-2,4-펜탄디오네이트, 테르븀-메톡시에톡사이드 및 테르븀-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
상기 프라세오디뮴 전구체는
프라세오디뮴-부톡사이드, 프라세오디뮴-헥사플루오로펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,4-펜탄디오네이트, 프라세오디뮴-2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트 및 프라세오디뮴(III)-6,6,7,7,8,8,8-헵타플루오로-2,2-디메틸-3,5-옥탄 디오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 개질 혼화제는
상기 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 100 중량부에 대하여 케토엔올 호변이성체 화합물 1 내지 10 중량부를 더욱 함유하고;
상기 케토엔올 호변이성체 화합물은
아세토초산스테아릴과 벤조일아세톤이 1 : 0.1 내지 1 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 이용한 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법으로서,
시공대상인 교면의 포장을 절삭한 후, 이물질을 제거함과 아울러 돌출된 부분을 절삭하여 평편하게 유지시켜 바탕면(100)을 정리하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 도포하여, 아스팔트 도막방수층(200)을 형성하는 단계; 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물을 함유하는 아스팔트 시트를 부착시공하여, 아스팔트 시트층(300)을 형성하는 단계; 및 아스팔트 콘크리트를 타설한 후, 다짐 및 양생하여, 아스콘 포장층(400)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법.
- 제5항에 있어서,
상기 아스팔트 시트는
폴리에스테르 장섬유 또는 단섬유 부직포를 포함하여 구성되는 중심보강재(302)를 상기 신설 및 보수 교면의 도막식 방수용 및 복합방수 시트용 개질 아스팔트 조성물(301, 301')에 함침시킨 후, 상기 아스팔트 시트의 상면, 하면 또는 양면에 규사(303)를 부착시켜 마감한 것을 특징으로 하는 신설 및 보수 교면의 방수 시공방법.
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2023
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