KR102669684B1 - 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스트레이트 아스팔트 25 ~ 65 중량%, 탄산칼슘 5 ~ 25 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 15 중량%, 5 ~ 50 nm의 산화아연(ZnO) 0.5 ~ 3 중량%, 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 1 ~ 3 중량%, 노니톨계 핵제인 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-비스-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol 0.1 ~ 0.7 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 3 ~ 10 중량%, 유기주석 화합물인 경화촉진제 0.1 ~ 3 중량%, 산화규소 1 ~ 13 중량%, 프로세스 오일 0.1 ~ 6 중량%로 조성된 컴파운드층과; 상기 컴파운드층 하부면에 부직포를 부착하여 형성되는 부직포층과; 상기 컴파운드층 상부면에 규사로 샌딩처리된 표면층을 포함한다.
따라서, 본 발명은 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인열강도 및 인장 접착 강도가 우수한 방수시트로 저온 또는 고온에서 방수시공이 이루어지게 하면서 방수시트의 균열, 찢김, 파단 현상이 방지되어 방수층 및 도막층이 안정적으로 보호될 수 있게 하고, 에틸렌초산비닐 공중합체가 혼합된 도막방수재에서는 확보할 수 없는 경도와 전단접착력을 상승시키는 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인열강도 및 인장 접착 강도가 우수한 방수시트로 저온 또는 고온에서 방수시공이 이루어지게 하면서 방수시트의 균열, 찢김, 파단 현상이 방지되어 방수층 및 도막층이 안정적으로 보호될 수 있게 하고, 에틸렌초산비닐 공중합체가 혼합된 도막방수재에서는 확보할 수 없는 경도와 전단접착력을 상승시키는 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법을 제공한다.
Description
본 발명은 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법에 관한 것으로, 특히, 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인장 접착 강도가 우수한 방수시트로 저온 또는 고온에서 방수시공이 이루어지게 하여 누름콘크리트를 타설하기 전단계에서 시공된 방수시트 상부로 작업자가가 보행하거나 작업차량이 운행되는 등 중량체가 방수시트를 가압하더라도 방수시트의 균열, 찢김, 파단 현상이 방지되어 방수층 및 도막층이 안정적으로 보호될 수 있게 함으로써, 누름콘크리트 시공 후에도 보장된 방수층과 도막층을 얻을 수 있게 하는 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물에는 정적, 동적 하중에 의한 휨 모멘트나 진동이 발생하여 균열이 일어나며 중성화 및 노화에 의한 박리가 발생하며, 빗물 등은 콘크리트 표면에 틈이나 균열을 발생시킴과 동시에, 그 틈새로 침투하여 철근을 부식시켜 콘크리트의 균열을 촉진하며 콘크리트에 생긴 균열은 건축 토목 구조물의 수명을 단축시키는 원인이 된다.
건축구조물의 옥상이나 지하기초바닥 및 지하외벽, 지하주차장 상부슬라브 방수와 토목구조물로서 지하철ㆍ지하차도ㆍ전력구ㆍ통신구 등의 공동구와 같은 지하 콘크리트 구조물의 방수에 적용되는 방수공법은 대표적으로 시트방수와 도막방수 및 복합방수로 분류할 수 있다.
시트방수는 아스팔트 시트 방수층이 콘크리트 바탕면과의 접착력 부족에 의한 방수층의 들뜸현상 발생과, 방수시트 연결이음부위에 토우치(Torch)를 사용하여 가열 용융접합시 아스팔트 콤파운드의 연소, 산화에 의한 방수시트 연결이음부위 수밀성이 약화되어 이음부에서의 누수사고가 빈번하게 발생되는 문제점이 있다.
즉, 시트의 제조시 다양한 적층구조를 통해서 필요한 물성을 구현하기가 쉽고, 균일한 두께와 품질 확보가 용이하며, 시공이 간편한 장점이 있는 반면에, 시트방수는 복잡한 부위의 시공이 어렵고, 부분 보수가 어려우며, 시트 단부 및 코너 처리가 곤란하고, 시트간 접합부(조인트)에서의 수밀성이 취약하여 완전 수밀성을 이루기 어렵다는 것이다.
도막방수는 소재에 따라 다르지만, 대표적으로, 우레탄계 도막방수와 고무아스팔트계 도막방수 등을 로울러나 붓을 사용하여 간편하여 도포하는 방법으로, 시공성 및 방수층의 신장력이 우수하여 콘크리트 구조체의 미세균열에도 대응할 수 있는 장점이있으나, 도막방수재를 수차례 도포해야 하기 때문에 도막 방수층의 균등한 두께를 형성하는데 어려움이 있으며, 방수층의 부분적인 기포나 꽈리 등의 발생에 의해 방수층 결함부위가 빈번하게 발생되는 단점이 있다.
또한, 도막방수는, 콘크리트면 등의 하지면에 밀착되는 밀착 공법이므로, 균열 대응력에 취약하여 하지의 균열에 대한 근본적인 해결이 어렵고, 균열 발생시 시공된 우레탄 도막이 손상되며, 연속적으로 들뜨게 되는 단점이 있고, 바탕의 평활도 및 건조상태에 영향을 크게 받는데, 작업현상에서 액상으로 도포되어 흐름성이 좋기 때문에, 바닥면의 굴곡으로 인해 도막 두께가 불균일해질 수 있고, 도막의 두께를 충분히 형성하여야 하나 현장 시공상 용이하지가 않은 단점이 있다.
한편, 상기한 시트방수와 도막방수의 단점을 서로 보완하하기 위한 시트방수와 도막방수의 복합구조인 복합방수는, 고분자계 또는 아스팔트 방수시트와 열공법 또는 냉공법에 의해 도포되는 도막방수재의 조합이 가장 일반적이다.
그러나, 상기한 복합방수는 도막방수의 재료로서 용제형 또는 수용성 아스팔트 도막방수재가 일반적으로 사용되는데, 이는 도막 두께확보를 위해 수 회에 걸쳐 도포 작업을 하여야 하므로, 양생시간, 시공기간이 길어지고 이에 따라 시공비용이 과도하게 소요되며, 도막방수재가 양생되고 난 후 비로소 방수시트를 부착하는 작업이 가능하므로, 시공기간 및 시공비용의 증가가 더욱 부각되며, 열공법(도막방수재의 양생을 위해 가열이 필요한 공법)을 적용하는 경우, 화재의 위험과 유해물질의 발생 등의 문제점이 있었다.
한편, 상기한 시트방수나 복합방수에서 방수시트가 시공된 후에도 후속으로 누름콘크리트를 타설한다든지 장비나 건축자재 등을 운반하는 등의 이유로 방수시트 상부를 중량체가 이동하는 경우가 빈번하게 발생하고, 이에 따라, 과중한 압력에 의해 방수시트에 균열이 발생하거나 부분적으로 얇아지거나 두꺼워지게 되므로, 균일한 방수층의 두께가 확보되지 못하는 문제점이 발생하며, 특히, 시공현장의 기온, 온도에 따라서 찢어지거나 파단되는 현상이 발생하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 방수시공 시 수밀성, 내균열성, 방근성 등이 증가한 우수한 방수효과를 얻을 수 있으며, 이음매 연결부의 적층에 의한 이중 접합방식에 의해 이음매의 집중응력을 분산시키고, 단차 최소시공으로 균일한 방수층으로 형성할 수 있으며, 방수시트에 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인장 접착 강도를 강화하여 저온 시공 시 차량 등과 같이 중량체에 의해 과중한 압력이 방수시트에 가해지더라도 찢어지거나 파단되는 현상을 방지하고, 고온 시공 시 일측으로 밀리는 현상에 의해 방수시트가 얇아지거나 부분적으로 두꺼워지는 현상을 방지하여 균일한 두께의 확보가 이루어지게 하는 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 복합방수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적은, 스트레이트 아스팔트 25 ~ 65 중량%, 탄산칼슘 5 ~ 25 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 15 중량%, 5 ~ 50 nm의 산화아연(ZnO) 0.5 ~ 3 중량%, 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 1 ~ 3 중량%, 노니톨계 핵제인 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-비스-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol 0.1 ~ 0.7 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 3 ~ 10 중량%, 유기주석 화합물인 경화촉진제 0.1 ~ 3 중량%, 산화규소 1 ~ 13 중량%, 프로세스 오일 0.1 ~ 6 중량%로 조성된 컴파운드층(102)과; 상기 컴파운드층(102) 하부면에 부직포를 부착하여 형성되는 부직포층(104)과; 상기 컴파운드층(102) 상부면에 규사로 샌딩처리된 표면층(108)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트(100)에 의해 달성된다.
한편, 상기한 목적은, 바탕면(112)을 정리한 후 프라이머를 도포하여 프라이머층(114)이 형성되면, 이 프라이머층(114)에 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 도막층(116)을 형성하는 도막층 형성단계와; 상기 도막층(116)에 상기 인열강도가 보강된 방수시트(100) 포설하되, 어느 하나의 방수시트(100)와 인접설치되는 다른 하나의 방수시트(100)를 맞댐식 또는 겹침식으로 포설하여 접합부를 형성하는 시트설치단계와; 상기 시트설치단계에서 형성된 접합부의 상부에 매쉬구조를 가지며, 일면에 접착부가 형성된 매쉬망(106)을 부착시키는 매쉬망(106) 부착단계와; 상기 접합부에 부착된 매쉬망(106)의 상부에 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 접합부가 아스팔트 도막방수재(110)에 의해 접합되게 하는 접합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 복합방수공법에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 도막방수재(110)는, 스트레이트 아스팔트 30 ~ 60 중량%, 에틸렌초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl acetate copolymer) 5 ~ 15 중량%, 싸이클로프로필메틸케톤 3 ~ 10 중량%, 검로진(gum rosin) 5 ~ 15 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 7 중량%, 쇄연장제(chain extender) 5 중량% ~ 25 중량%, 1-클로로-2-메틸프로판 1 ~ 8 중량%, 프로세스 오일 5 ~ 20 중량%로 조성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 방수시공 시 수밀성, 내균열성, 방근성 등이 증가한 우수한 방수효과를 얻을 수 있으며, 이음매 연결부의 적층에 의한 이중 접합방식에 의해 이음매의 집중응력을 분산시키고, 단차 최소시공으로 균일한 방수층으로 형성할 수 있으며, 방수시트에 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인장 접착 강도를 강화하여 저온 시공 시 차량 등과 같이 중량체에 의해 과중한 압력이 방수시트에 가해지더라도 찢어지거나 파단되는 현상을 방지하고, 고온 시공 시 일측으로 밀리는 현상에 의해 방수시트가 얇아지거나 부분적으로 두꺼워지는 현상을 방지하여 균일한 두께의 확보가 이루어지게 하며, 도막층 형성 시 저온으로 용융을 실시함으로써 기존의 고온용융에 따른 도막 방수재의 급격한 산화 및 노화현상과 같은 물성저하를 방지하고, 보다 간편하게 공사할 수 있으며, 저온에서도 유연성을 유지하고, 유해가스의 발생을 억제하여 환경오염을 방지하는 효과가 있으며, SBS 중합체가 혼합된 도막방수재에서는 확보할 수 없는 경도를 향상시킬 수 있으며, 전단접착력을 상승시켜 방수 하자 발생 요인을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 복합방수공법을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 복합방수공법을 도시한 도면.
본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 첨부된 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)는 컴파운드층(102), 부직포층(104), 표면층(108)으로 구성되며, 상기 컴파운드층(102)은, 스트레이트 아스팔트 25 ~ 65 중량%, 탄산칼슘 5 ~ 25 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 15 중량%, 5 ~ 50 nm의 산화아연(ZnO) 0.5 ~ 3 중량%, 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 1 ~ 3 중량%, 노니톨계 핵제인 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-비스-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol 0.1 ~ 0.7 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 3 ~ 10 중량%, 유기주석 화합물인 경화촉진제 0.1 ~ 3 중량%, 산화규소 1 ~ 13 중량%, 프로세스 오일 0.1 ~ 8 중량%로 조성된다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 스트레이트 아스팔트는 침입도가 80 ~ 100, 연화점이 42∼50℃,이고 저 비점인 AP-3를 주로 사용하는 바, 상기한 첨가물 중 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane)과 상승작용하여 AP-5 보다 점착 강도도 향상되며, 우수한 내한성과 저온에서도 점착력이 발휘되므로, AP-3를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 전체 중량을 기준으로 스트레이트 아스팔트는 25 ~ 65 중량%를 첨가하는데, 25 중량% 미만 첨가 시 초기 점착력이 저하되고 다른 첨가물의 함량이 초과되므로 가격이 상승하고, 65 중량% 초과 첨가 시 가격은 내려가나 저온에서 방수시트(100)가 깨지며, 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane)이 접착력 강화기능이 미미하게 되므로, 상승작용이 발생하지 않는다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 탄산칼슘(CaCO3)은 조성물간의 결합력을 향상시키며, 충진재의 기능을 하는 것으로서, 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 전체 중량을 기준으로 5 ~ 25 중량5를 첨가하는 바, 5 중량% 미만 첨가 시 결합력 강화효과가 미미하며, 비중만 증가시키고, 25 중량% 초과 첨가 시 가격 인하효과는 발생하나, 점착력 저하, 점도 상승으로 내한성 저하, 고 비중으로 인한 제품 중량 증가로 이동 및 설치가 어려우며, 벽체 설치시 떨어지는 현상 발생한다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber)은 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)을 유기용매에서 중합한 블록(block) 공중합체로서 리니어(Linear), 래디얼(Radial)구조를 갖고 있으며, 리니어(Linear) 구조는 부타디엔(butadiene) 과 스타이렌(styrene)의 2면이 중합되어 고온의 아스팔트 컴파운드(asphalt compound)내에서 잘 녹으면서 분산이 잘 되지만 래디얼(Radial) 구조는 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)의 4면이 중합되어 고온의 아스팔트 컴파운드(asphalt compound) 내에서 잘 녹지 않으며 또한 분산도 어렵다.
본 발명에서는 인장강도, 내열성, 탄성, 점착력 등을 고려하여 혼합 사용하였으며, 본 발명에서는 아스팔트(asphalt) 및 다른 구성 요소와의 관계를 고려하여 첨가량을 5 중량% ~ 15 중량%로 한정하여 원가 절감, 작업성 수월, 방수시트(100)의 인열강도 기능을 극대화하였다.
열가소성 고무인 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체를 5 중량% 미만 첨가하면 탄성을 잃어 시트가 잘 파손되고, 내열성도 현저히 떨어지며, 15 중량% 초과 첨가하면 아스팔트 컴파운드(asphalt compound)내에 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체 중 부타디엔(butadiene)과의 중합할 수 있는 단량체(monomer)가 적어져 고탄성, 점착력, 내열성 등의 큰 효과가 없고 오히려 원가만 상승하는 결과만 초래한다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 산화아연(ZnO)은 자외선 차단 성능이 우수한 금속산화물로서, 형상은 구형, 막대형, 침형 등의 입자 형상 또는 중공(hollow) 형상일 수 있으며, 평균입경 5 ~ 50 ㎚일 때, 차열 효과가 우수하고, 0.5 중량% 미만 첨가 시 차열효과기 미미하며, 3 중량% 초과 첨가 시 방수시트(100)가 딱딱해져 깨지는 문제점이 있으므로, 0.5 ~ 3 중량% 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane)는 도막과 소지면과의 접착을 증진시켜 주는 접착 증진제로서, 1 중량% 미만 첨가 시 접착력이 저하되고 3 중량%를 초과할 경우는 도막의 점착성이 남아 있을 우려가 있고, 가격만 상승하므로 1 ~ 3 중량% 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 노니톨계 핵제인 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-비스-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol는 통상적으로 투명성을 높이기 위해 첨가되는 것이며, 이는 결정 입자의 크기를 줄임으로써, 투명도를 향상시키는 것인데, 본 발명에서는 상기한 산화아연(ZnO)의 결정 입자 크기를 줄이는 용도로 첨가되며, 이에 따라, 산화아연(ZnO)이 혼합되면서 고르고 균일하게 분산되어 분포되게 함으로써, 차열성을 향상시키게 한 것이며, 1 중량% 미만 첨가 시 산화아연의 결정 입자 크기를 줄이는데 그 효과가 미미하며, 3 중량% 초과 첨가 시 산화아연의 결정 입자 크기를 충분히 줄여주는 효과는 향상되나, 가격이 상승하므로, 1 ~ 3 중량% 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 축합중합하여 얻을 수 있는 포화 폴리에스터이며, 결정성으로서 강성, 전기적 성질, 내유성 등이 뛰어나고, 높은 온도에 오랫동안 있어도 극한강도가 약간만 줄어들고, 내열성이 매우 우수하며, 피로강도 등도 우수하여 온도와 습도의 영향을 덜 받고, 높은 기계적 강도와 내후성을 가지고 있어, 시공 후 오랜 시간이 경과하여도 시트가 변형되는 것을 방지하며, 3 중량% 미만 첨가 시 내열성이 저하되고, 기계적 강도와 내후성을 기대만큼 얻기 어렵고, 10 중량% 초과 첨가 시 강성, 피로강도, 내열성, 기계적 강도의 향상은 얻을 수 있으나, 초과로 첨가한 만큼의 기대치에 미치지 못하므로 가격만 상승하므로 5 ~ 10 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 유기주석 화합물인 경화촉진제는 속경화를 가능하도록 하기 위해 첨가되는 것으로 친환경적인 유기주석화합물(Dibutyl tin dilaulate)을 첨가하고, 컴파운드층(102) 조성물이 완성될 때 경화 반감기를 짧게 만들어 주는 것으로서, 후술하게 될 부직포층(104)의 부직포에 함침되는 속도를 조절하며, 0.1 중량% 미만이면 경화 반감기가 짧아지게 하는 데 영향을 미치지 않고, 3 중량%를 초과하면 경화속도가 너무 짧아지게 되므로 부직포에 함침되지 않는다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 산화규소는 결정체 석영으로서, 아스팔트를 포함하는 컴파운드 조성물에 충전성을 부여하여 제품의 경제적인 요건을 만족시키면서 내화학성, 방수성, 강성, 내열성 등을 우수하게 하는 역할을 하며, 1 중량% 미만 첨가 시 내화학성, 방수성, 강성, 내열성의 향상을 기대할 수 없고, 13 중량% 초과 첨가 시 내한성 및 결합력이 저하되어 바람직하지 못하다.
본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)을 조성하는 구성요소 중 프로세스 오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 0.1 중량% 미만 사용 시 아스팔트와 검로진의 혼합시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고 또한, 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 6 중량% 초과 첨가 시 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 0.1 ∼ 6 중량%이다.
본 발명에서는 파라핀계 오일(Paraffinc Oil), 나프텐계 오일(Naphthenic Oil), 아로마틱계 오일(Aromatic Oil)중 선택된 적어도 하나로 프로세스 오일을 선정할 수 있다.
상기 컴파운드층(102) 하부면에는 부직포를 부착하여 부직포층(104)을 형성하지만, 실질적으로는 컴파운드층(102) 하부에 부착된 부직포가 컴파운드층(102)에 함침되는 구조를 가지게 되며, 컴파운드층(102)의 상부에는 모래 또는 규사로 샌딩처리하여 표면층(108)을 형성함으로써, 후술하게 될 복합방수공법에서 방수시트(100)의 하부에 도포될 아스팔트 도막방수재(110)와의 접착을 향상시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 인장성능은 KS F 4931 규정집의 품질기준인 인장강도 13.0 N/mm 보다 높으며, 신장률 33% 보다 높고, 상기 KS F 4931 규정집의 품질기준인 저온 굴곡성도 -20℃ 이하에서도 균열이 없으므로 품질기준보다 우수하며, -20℃ 이하에서도 잔금이나 찢김, 파단현상이 생기지 않는 것으로서 내균열성까지 KS F 4931 규정집의 품질기준보다 우수한 인열강도를 가지게 되므로, 균열, 잔금, 찢김, 파단현상이 발생하지 않기 때문에 안정적인 방수층을 얻을 수 있게 된다.
한편, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 이용한 복합방수공법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 바탕면(112)을 정리한 후 프라이머를 도포하여 프라이머층(114)이 형성되면, 상기 프라이머층(114)에 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 도막층(116)을 형성하는 도막층 형성단계를 실시한다.
여기서, 상기 아스팔트 도막방수재(110)는, 스트레이트 아스팔트 30 ~ 60 중량%, 에틸렌초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl acetate copolymer) 5 ~ 15 중량%, 싸이클로프로필메틸케톤 3 ~ 10 중량%, 검로진(gum rosin) 5 ~ 15 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 7 중량%, 쇄연장제(chain extender) 5 중량% ~ 25 중량%, 1-클로로-2-메틸프로판 1 ~ 8 중량%, 프로세스 오일 5 ~ 20 중량%로 조성하는 것이 바람직하다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 스트레이트 아스팔트는 밀도(15℃)g/cm3가 1,000 이상이고, 인화점이 260℃ 이상이며, 연화점이 42℃ ~ 50℃인 침입도가 80 ~ 100로서, 원유를 상압, 감압증류장치 등을 통하여 경질분을 제거했을 때 마지막으로 잔존하는 물질로 분해되지 않는 역청질이 많이 함유되어 있는데, 침입도가 약 40 이하는 주로 공업용으로, 침입도가 약 40 이상 이상인 것은 도로포장용이나 수리를 위한 구조물용으로 사용한다.
본 발명의 스트레이트 아스팔트의 함량이 30 중량% 미만인 경우 제품의 품질면이 저하되며, 원가 상승의 요인이 되고, 60 중량%를 초과하는 경우 점착력 및 내한성이 저하된다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 에틸렌초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl acetate copolymer)는 저점도의 극성수지로써, 접착 및 유연성이 우수하며, 내한성이 향상되고, 장기간 점착력이 유지되어 방수시공의 장소 및 계절 제한을 최소화시킬 수 있도록 하는 이점이 있으며, 상기 도막방수재(110) 조성물 전체 100 중량%를 기준으로 5 중량% 이하 첨가 시 점착력 기능이 발휘되지 못하고, 15 중량% 초과 첨가 시 내열성이 저하되며, 고온시에 흘러내리므로 5 ~ 15 중량%를 투입하는 것이 바람직하다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 싸이클로프로필메틸케톤는 도막층(116)의 기계적 특성을 향상시키는 물질로서, 도막 시공시 도막층(116)의 내균열 추종성을 향상시키는 기능을 제공하며,
여기서, 싸이클로프로필메틸케톤은, 상기 도막방수재(110) 조성물 전체 100 중량%를 기준으로 3 ~ 10 중량%가 첨가되는데, 3 중량% 미만 첨가 시 난연, 내열 및 내자외선 기능이 저하되어 내구성까지 저하되며, 10 중량% 초과 첨가 시 오히려 탄성도가 높아지게 되어 안정성이 저하되므로, 상기와 같은 한정된 중량%를 가지는 것이 좋다
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 검로진(gum rosin)은 원하는 작업온도에서의 유동성을 강화시키고 상온에서의 경도를 유지하며 접착력을 향상시켜 상온에서의 지촉 건조시간의 향상을 위하여 사용하는데, 5 중량% 미만 첨가 시 상온에서의 경도를 유지할 수 없고 프로세스 오일의 브리딩현상을 제거하지 못하는 반면, 15 중량% 초과 첨가 시 아스팔트의 경화현상을 조장하여 바람직하지 못하므로 5 ~ 15 중량%를 첨입하는 것이 바람직하다
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 이오노머(Ionomer)는, 올레핀계 카르복실화 이오노머인 에틸렌(ethylene)과 메틸아크린산(methylacrylic acid)의 공중합체로서 카르복실기 그룹에 Na, K, Mg, Zn 등 금속 이온에 의해 가교결합을 갖는 중합체의 총칭으로서, 이오노머는 다른 중합체나 금속호일에 접착력이 좋고 오일이나 기름에 접착력이 좋은 특징이 있다.
상기 이오노머의 특징은 이온가교된 분자가 가열되면 가교결합이 끊어져 열접착성이 나타나기 때문에 가공성이 좋아지며, 냉각되면 다시 이온 가교되어 견고해지기 때문에 기계적 성질이 뛰어나다. 그 밖에 내유성, 내한성이 뛰어나고, 강산, 강알칼리, 그리스 오일, 유기용제와 물에 대하는 저항이 뛰어나다.
본 발명에서는 스트레이트 아스팔트내 아스팔텐의 카르복실기와 금속이온을 갖는 이오노머를 혼합하여 치밀한 초분자 네트워크를 형성하고 열가소성 고분자의 공유결합을 혼합함으로써, 고무아스팔트의 망상구조를 더욱 치밀하게 해주며 분자간 또는 초분자간 인력에 의해 재료내에 발생된 균열 또는 긁힘 등의 외부손상 및 미세균열이 자가치유되게 한다.
본 발명에 사용된 이오노머는 가루나 알갱이 형태의 올레핀계 카르복실 이오노머로 에틸렌과 (메타)아크릴산이 공중합된 고분자로 카르복시 음이온이 나트륨(Na) 또는 아연(Zn)의 중성화 양이온의 정전기적 인력으로 인하여 초분자형 네트워크 고분자 사슬 사이에서 가역적 가교 역할을 한다.
또한, 올레핀계 카르복실 이오노머는 약 75 ~ 80%의 수소결합과 15 ~ 20%의 이온결합으로 이루어지며, 아스팔트내의 말텐과 비공유결합인 수소결합을 형성하고 금속화합물과는 이온결합을 형성한다.
상기 도막방수재(110)가 높은 사슬 운동성과 많은 가교점을 동시에 가지기 위해서는 선형 및 비선형 초분자체를 적절히 혼합하는 것이 중요하므로, 상기 도막방수재(110) 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 ~ 7 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 에틸렌기반 이오노머는 에틸렌계열의 수지와 물성도 비슷하고 혼합이 용이한 특징이 있으나, 본 발명에서는 극성을 가진 에틸렌초산비닐 공중합체를 혼합함으로써 아스팔트와의 상용성도 증진시켰으며, 이오노머의 카르복시 음이온과 에틸렌초산비닐 공중합체의 쌍극간 결합력도 유도함으로써 복합적인 자가치유 능력을 증대시켰다.
비공유 결합과 공유 결합을 근간으로 초분자 형태의 복합 네트워크 구조를 형성시키게 되면 외부 충격에 의한 초기 파단시 분자인식 및 재배치를 통해 분자 및 원자간 상호작용력이 재형성되어 치유가 가능하게 되고, 손상된 부분을 서로 맞닿게만 하여도 손상된 부분이 수차례 복원 가능하다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 쇄연장제(chain extender)는 경화 반응을 지연시켜 가사시간을 확보하고 도막의 물리적 특성(예를 들어,아민 당량이 100 내지 200 g/eq인 벤젠아민계 화합물 신장율, 경도)을 높이는 역할을 한다.
상기 벤젠아민계 화합물의 아민 당량이 100 g/eq 미만일 경우에는 경화속도가 빨라 가사시간의 확보가 어렵거나 신율이 저하될 수 있고, 200 g/eq를 초과할 경우에는 경화속도가 느려질 수 있으며, 상기 벤젠아민계 화합물은 구체적으로 아닐린, 4,4'-메틸렌-비스(3-클로로-2,6-디에틸아닐린), 또는 디메틸티오-톨루엔디아민(DMTDA)일 수 있다.
상기 도막방수재(110) 조성물 전체 100 중량%에 대하여 쇄연장제가 5 중량% 미만 첨가 시 가사시간을 확보하기 어렵거나 도막의 물리적 특성이 저하될 수 있고, 25 중량% 초과 첨가 시 도막의 경도 및 신장율이 저하될 수 있다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 1-클로로-2-메틸프로판은 조성물들과 반응하여 도막층(116)을 형성하는 물질로서, 상기 도막방수재(110) 조성물 전체 100 중량%를 기준으로 1 ~ 8 중량%가 혼합되는데, 1 중량%를 미만 첨가 시 접착 강도가 저하되는 문제점이 있고, 8 중량% 초과 첨가 시 점성이 너무 커지게 되어 시공성이 저하되므로, 상기와 같은 한정된 범위의 첨가량을 유지되는 것이 바람직하다.
상기 도막방수재(110)를 조성하는 구성요소 중 프로세스 오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 소량 사용시 아스팔트와 검로진의 혼합시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고, 방수재의 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 그 양이 지나치게 많을 경우 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 5 ∼ 20중량%이다. 본 발명에서 사용가능한 프로세스 오일의 종류로는 크게 나프탄계, 파라핀계, 아로매틱계 등이 있고, 열가소성 수지와의 상용성을 고려하면 나프탄계가 프로세스 오일이 바람직하다.
한편, 상기한 바와 같이 도막층 형성단계에 의하여 상기한 아스팔트 도막방수재(110)로 형성된 도막층(116)에는 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 부직포층(104)이 도막층(116)에 접착되도록 방수시트(100)를 포설하는 시트설치단계를 실시하여 규사로 샌딩처리된 표면층(108)이 상부로 노출되게 하되, 이때, 시트설치단계에서는 어느 하나의 방수시트(100)와 인접설치되는 다른 하나의 방수시트(100)를 맞대거나 겹치게 하여 접합부가 형성되게 한다.
또한, 상기 시트설치단계에서 형성된 접합부의 상부에 매쉬구조를 가지며, 일면에 접착부가 형성된 매쉬망(106)을 부착시키는 매쉬망(106) 부착단계를 실시하여 양측 방수시트(100) 일단과 타단 상부에서 양측 방수시트(100)의 일단과 타단 상부를 덮게 한다.
상기 매쉬망(106) 부착단계에 의해 매쉬망(106)(122)이 접합부에 설치되면, 매쉬망(106)의 상부로 상기 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 접합부가 아스팔트 도막방수재(110)에 의해 접합되게 하는 접합단계를 실시함으로써, 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 이용한 복합방수공법이 완료된다.
따라서, 상기 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 이용한 복합방수공법이 완료된 후 누름콘크리트를 타설하게 될 경우 차량이나 작업자가 방수시트(100)의 표면층(108) 상부로 보행 및 주행하거나, 중량체로 이루어진 건축자재를 옮기는 과정에서 방수시트(100)의 표면층(108)에 과중한 압력이 가해진다 하더라도 저온 굴곡성, 내균열성, 내피로성, 전단 접착 강도, 인열강도 및 인장 접착 강도가 강화된 방수시트(100)가 찢어지거나 파단되는 현상이 방지될 수 있어 방수성능을 보장할 수 있게 된다.
100 : 방수시트
102 : 컴파운드층 104 : 부직포층
106 : 매쉬망 108 : 표면층
110 : 도막방수재 112 : 바탕면
114 : 프라이머층 116 : 도막층
102 : 컴파운드층 104 : 부직포층
106 : 매쉬망 108 : 표면층
110 : 도막방수재 112 : 바탕면
114 : 프라이머층 116 : 도막층
Claims (3)
- 컴파운드층(102) 하부면에 부직포를 부착하여 형성되는 부직포층(104)과, 상기 컴파운드층(102) 상부면에 규사로 샌딩처리된 표면층(108)을 포함하는 인열강도가 보강된 방수시트에 있어서,
상기 컴파운드층(102)은,
스트레이트 아스팔트 25 ~ 65 중량%, 탄산칼슘 5 ~ 25 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 15 중량%, 5 ~ 50 nm의 산화아연(ZnO) 0.5 ~ 3 중량%, 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 1 ~ 3 중량%, 노니톨계 핵제인 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-비스-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol 0.1 ~ 0.7 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 3 ~ 10 중량%, 유기주석 화합물인 경화촉진제 0.1 ~ 3 중량%, 산화규소 1 ~ 13 중량%, 프로세스 오일 0.1 ~ 6 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트.
- 바탕면(112)을 정리한 후 프라이머를 도포하여 프라이머층(114)이 형성되면, 이 프라이머층(114)에 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 도막층(116)을 형성하는 도막층 형성단계와;
상기 도막층(116)에 제1항에 의한 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 포설하되, 어느 하나의 방수시트(100)와 인접설치되는 다른 하나의 방수시트(100)를 맞댐식 또는 겹침식으로 포설하여 접합부를 형성하는 시트설치단계와;
상기 시트설치단계에서 형성된 접합부의 상부에 매쉬구조를 가지며, 일면에 접착부가 형성된 매쉬망(106)을 부착시키는 매쉬망(106) 부착단계와;
상기 접합부에 부착된 매쉬망(106)의 상부에 아스팔트 도막방수재(110)를 도포하여 접합부가 아스팔트 도막방수재(110)에 의해 접합되게 하는 접합단계를 포함하며,
상기 도막방수재(110)는,
스트레이트 아스팔트 30 ~ 60 중량%, 에틸렌초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl acetate copolymer) 5 ~ 15 중량%, 싸이클로프로필메틸케톤 3 ~ 10 중량%, 검로진(gum rosin) 5 ~ 15 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 7 중량%, 쇄연장제(chain extender) 5 중량% ~ 25 중량%, 1-클로로-2-메틸프로판 1 ~ 8 중량%, 프로세스 오일 5 ~ 20 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 복합방수공법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |