KR100360747B1 - 변성우레탄-아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 슬라브층 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 도포시공하여 1차 방수층을 형성하는 단계; 상기 방수층이 경화되기전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시켜 유리섬유 보강재층을 형성하는 단계; 상기 유리섬유 보강재층에 다시 상기 변성우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 2차 방수층 경화전에 규사를 살포하여 규사층을 형성하는 단계로 이루어진 방수시공방법에 관한 것으로서, 이와같은 시공방법은 우레탄 프리폴리머와 아스팔트 용액을 일정 비율로 혼합하여 제조된 방수재를 사용하므로 아스콘 재료의 아스팔트와 동질의 성분으로 인해 강력한 접착성을 발휘할 수 있고, 방수층 최상면에 일정규격의 규사를 살포하므로 아스콘층과의 강력한 접착성과 마찰력을 동시에 만족시킬 수 있다.

Description

변성우레탄-아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법{Water-proofing method using modified urethane-asphalt water-proof material}

본 발명은 변성우레탄-아스팔트 방수재를 사용하여 도로 교량이나 고속철도 교량 및 고속도로 교량교면 등에 방수시공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장기적인 방수·방식의 내구 안전성과 아스콘층의 밀림, 탈락, 박리현상을 억제할 수 있는 방수시공 방법에 관한 것이다.

모든 교량의 교면 환경은 우선적으로 통행차량에 의한 반복 피로성이나 급제동, 급발진 등에 의한 물리적 영향요인과, 제설용 염소이온(Cl^-)이나 산성비, 오폐수 등의 침식에 의한 화학적 영향요인에 의해 교면 상판의 단기열화가 촉진되고 있다.

특히, 기존의 방수층재는 아스콘층과의 접착성능이 충분하지 못해 차량통행이나 하절기 고온환경 즉, 자외선이나 복사열로 인해 아스콘층이 들뜨거나 밀리는 현상이 발생되어 아스콘의 내구성능이 저하되거나 차량통행시 안전을 크게 위협하고 있다.

지금까지의 방수재는 대부분 열경화 고무나 수지를 이용함으로써 고온의 아스콘을 포장할 때 재료상의 성분차이에 의해 친화성능이 크게 떨어져 부착력에 항상 문제가 있었다.

일반도로나 고속철도 교량의 교면방수에 사용되는 방수재료는 쉬트방수나 클로로프렌 도막방수 재료들이 주종을 이루고 있다.

이들 재료들은 일정간격으로 연속적으로 접착시키거나 수회의 도포를 통해 방수막이 형성되는 특징을 지니고 있으나, 고온의 아스콘과 접촉시 방수층 하부에 존재하는 잉여 수분이 고온으로 인해 기화되면서 부풀어 오르거나 심지어는 방수층과 아스콘층을 탈락시키는 경우가 많다. 또한, 방수층과 아스콘 재료가 서로 상이하고 표면의 접착면이 매끈하기 때문에 부착력에서 항상 하자요인이 있었으며, 차량이동에 의해 아스콘층의 밀림현상이나 균열, 탈락현상이 많아 안전에도 항상 위험성이 있었다.

쉬트방수의 경우 토오치나 접착제에 의해 방수막을 접착시키기 때문에 바탕요철이 심한 조건하에서 균질의 접착성을 기대하기가 사실상 어려우며, 그 위에 150∼160℃로 가열된 아스콘을 포설할 경우, 접착성이 취약한 부위에서 방수층이 부풀어 오르거나 방수층이 열화(노화)되는 현상에 의해서 수명이 단축되고 있다.

더욱이 에어포켓(air pocket) 현상으로 상면의 아스콘층이 균열되거나 박리, 들뜸, 탈락현상이 쉽게 발생되어 차량이동이나 안전성에 위험이 뒤따르고 있다.

도막방수의 경우도 지금까지 사용된 방수재료가 아스콘층과 전혀 다른 성분특성을 가지고 있기 때문에 아스콘층과의 수밀 부착성에 항상 문제를 가지고 있었다.

한편, 지금까지의 방수재를 사용하여 방수층을 시공하여 형성된 방수구조는 도 1과 같이, 우선 콘크리트 슬라브(1) 상면에 프라이머(2)를 도포하고 방수재를 도포하여 방수층(3)을 형성하고 그 최상면에 아스콘(6)을 타설하여 이루어진다.

이에 본 발명자는 종래 기술상의 접착불량과 재료상의 근본적 문제를 해결하기 위해 기존의 방수재료 대신에 아스콘층과 친화성, 접착성, 방수성, 내진성 등이 우수한 변성우레탄-아스팔트 방수재를 사용하여 이를 아스콘층과의 접착성, 접착 전단강도 등을 강화시키기 위해 방수층 최상면에 일정규격의 규사를 살포하여 아스콘층과 부착성을 크게 향상시킴과 동시에 아스콘 장비 이동시 방수층의 파손을 예방할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 아스콘층과 친화성, 접착성, 방수성, 내진성등이 우수한 변성우레탄-아스팔트 방수재를 사용하여 아스콘과 부착성을 향상시키고 방수층의 파손을 방지할 수 있는 방수시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방수시공방법은 콘크리트 슬라브층 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 도포시공하여 1차 방수층을 형성하는 단계; 상기 방수층이 경화되기전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시켜 유리섬유 보강재층을 형성하는 단계; 상기 유리섬유 보강재층에 다시 상기 변성우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 2차 방수층 경화전에 규사를 살포하여 규사층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

도 1은 종래 방수시공방법에 따른 방수구조의 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 방수시공방법에 의한 방수구조의 단면도이다.

*도면 주요부호의 상세한 설명*

1, 11 - 콘크리트 슬라브층 2, 12 - 프라이머층

3, 13 - 방수층 14 - 망상형 유리섬유 보강재층

15 - 규사층 6, 16 - 아스콘층

본 발명의 방수시공방법에 따라 형성된 방수구조의 단면을 도 2에 나타내었는 바, 이를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방수시공 방법은 우선 콘크리트 슬라브층(11) 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머(12)를 도포하고, 그 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 1차로 도포시공하여 방수층(13)을 형성한다.

여기서, 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 에폭시계를 사용할 수 있으며, 전체 방수구조 중 10∼15두께%로 도포되는 것이 바람직하다. 프라이머층(12)의 형성은 통상의 방법, 예를들어 로울러나 스프레이를 통해 수행할 수 있는 바, 이때 콘크리트면에 균일하게 침투, 도포될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 방수층(13)의 두께는 전체 방수구조에 있어서 25∼30% 정도인 것이 바람직하다. 방수층의 형성은 통상의 방법을 통해 수행하는 바, 구체적으로는 고무 헤라나 로울러로 도포하며, 스프레이 방식에 의해서도 가능하다.

방수층을 형성하는 방수재는 통상의 변성우레탄-아스팔트 방수재를 사용할 수 있는 바, 바람직하게는 다음과 같이 제조된 것을 사용할 수 있다; 방수재는 주제와 경화제로 이루어지는 바, 우선 주제는 우레탄 프리폴리머 100부와 아스팔트 50∼60부를 50∼70℃에서 교반 혼합한 후 여기에 충진제, 안정제 및 안료 중에서 선택된 1종 이상의 것을 첨가하여 제조된다.

여기서, 아스팔트 용액은 별도로 제조하는 것으로서, 구체적으로는 침입도 10∼20의 아스팔트 20∼30부를 톨루엔 40∼60부에 용해하여 제조된 것이다.

그리고, 충진제는 특별히 한정되는 것은 아니나, 탈크, 황산바륨, 경탄 및 마이크로 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것이 바람직하고, 안정제 또한 특별히 한정되는 것은 아니나, 벤조일 클로라이드 및 오르토 디클로로벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

안료는 통상 사용되는 안료를 사용하는 바, 구체적으로는 카본블랙을 들 수 있다.

경화제는 톨루엔과 메틸에틸 케톤의 혼합용매 30∼45부에 수산기가 53∼58mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 5∼15부, 수산기가 54∼58mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 5∼10부 및 4,4-메틸렌-비스-(o-클로로아닐린)을 실온에서 혼합하고, 여기에 탈크 또는 마이크로 실리카 30∼60부를 혼합하여 제조한다.

이와같이 제조된 경화제를 상기 주제에 대하여 1:1∼1:2 비율 되도록 혼합하면 본 발명의 변성우레탄-아스팔트 방수재를 얻을 수 있다.

이와같은 방수재는 탄성력을 지니고 점착성이 있어 아스콘층과 친화성, 접착성, 방수성, 내진성 등을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 방수재를 사용하여 1차 방수층(13)을 형성한 다음, 1차 방수층이 경화되기 전, 구체적으로는 방수층 도포 후 20∼23℃에서 30∼40분 동안 경화하여 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시킨다. 망상형 유리섬유 보강재는 구체적으로는 방수층의 파단 및 거동에 의한 크리프(creep) 파단을 경감시키는 역할을 한다. 이와같은 망상형 유리섬유 보강재층(14)은 전체 방수구조 중 5∼10두께%로 형성되는 것이 바람직하다.

그 다음, 2차로 다시 상기 변성우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 상기 유리섬유 보강재층과 충분히 함침 또는 접착되도록 한다. 2차로 형성되는 방수층(13)의 두께는 전체 방수구조 중 45∼50%인 것이 바람직하다.

2차 방수층을 형성한 다음, 최상층의 방수층 시공이 완료되어 경화되기 전에 규사를 방수층면에 살포하는 바, 이는 후속되는 아스콘층과 접착성능을 강화시키는 역할을 한다. 규사층(15)을 형성하는 규사는 일정한 규격을 만족시키는 것이 바람직한 바, 바탕조건이나 사용환경 조건에 따라서 크기는 3∼5호의 규격을 사용하는 것이 부착성에 효과적이다. 이와같은 규사층의 두께는 전체 방수구조 중 5∼8%인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

우레탄 프리폴리머(JPP-200, 중앙방수기업주식회사 제품) 100부와, 침입도 10∼20의 아스팔트 20부를 톨루엔 50부에 용해하여 제조된 아스팔트 용액 50부를 60℃에서 교반, 혼합한 후 여기에 안정제로서 o-디클로로벤젠 0.05부, 충진제로서 마이크로 실리카 1.0부, 안료로서 카본 블랙 0.5부를 첨가하여 주제를 제조하였다.

이와는 별도로 톨루엔과 메틸에틸케톤으로 조성된 혼합용매 30부에 수산기가 55mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 10부, 수산기가 56mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 8부 및 4,4-메틸렌-비스-(o-클로로아닐린) 0.5부를 혼합하고 여기에 탈크 30부를 첨가하여 경화제를 제조한 다음, 상기 주제 50부와 경화제 80부를 교반 혼합하여 방수재를 제조하였다.

한편, 콘크리트 슬라브층의 상편에 에폭시계 용제형 프라이머를 로울러로 도포하고, 그 위에 상기에서 얻어진 방수재를 로울러를 사용하여 1차로 도포하고, 20∼23℃에서 30∼40분 동안 경화시킨 다음 1차 방수층이 경화되기 전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시키고, 2차로 상기 우레탄-아스팔트 방수재를 상기와 같은 방법으로 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성한 다음, 규사(3∼5호 규격)를 살포한 다음, 아스콘층을 도포하였다.

형성된 방수구조는 도 2에 나타낸 바, 전체 방수구조에 있어서 프라이머층은 10∼15%, 1차 방수층은 25∼30%, 망상형 유리섬유 보강재층은 5∼10%, 2차 방수층은 45∼50%, 규사층은 5∼8% 되도록 시공되었다.

비교예 1

상기 실시예 1과 유사한 방법으로 방수시공을 하되, 다만 도 1에 나타낸 바와 같이, 콘크리트 슬라브층(1) 상에 프라이머층(2)을 도포하고, 그 상부에 방수층(3)을 시공한 다음, 아스콘층(6)을 도포하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서와 같이 우레탄 프리폴리머와 아스팔트 용액을 일정 비율로 혼합한 방수재를 사용하여 방수층을 형성하는 경우 아스콘 재료의 아스팔트와 동질의 성분으로 인해 매우 강력한 접착성을 발휘할 수 있으며, 방수층 최상면에 일정규격의 규사를 살포함으로써 아스콘층과의 강력한 접착성과 마찰력을 동시에 만족시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. (정정)콘크리트 슬라브층 상면에 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 도포하는 단계;

   상기 프라이머 위에 변성우레탄-아스팔트 방수재를 도포시공하여 1차 방수층을 형성하는 단계;

   상기 방수층이 경화되기전에 망상형 유리섬유 보강재를 균일하게 부착시켜 유리섬유 보강재층을 형성하는 단계;

   상기 유리섬유 보강재층에 다시 상기 변성우레탄-아스팔트 방수재를 균일하게 도포하여 2차 방수층을 형성하는 단계; 및

   상기 2차 방수층 경화전에 규사를 살포하여 규사층을 형성하는 단계로 이루어진 변성우레탄-아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법.
2. (정정)제 1 항에 있어서, 상기1차 방수재층과 2차 방수재층은우레탄 프리폴리머 100부와 아스팔트 용액 50∼60부를 50∼70℃에서 교반 혼합한 후 여기에 충진제, 안정제 및 안료 중에서 선택된 1종 이상의 것을 첨가하여 제조된 주제; 및 톨루엔과 메틸에틸 케톤의 혼합용매 30∼50부에 수산기가 53∼58mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 5∼15부, 수산기가 54∼58mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올 5∼10부 및 4,4-메틸렌-비스-(o-클로로아닐린)을 실온에서 혼합하고, 여기에 탈크 또는 마이크로 실리카 30∼60부를 혼합하여 제조된 경화제를 1:1∼1:2 비율 되도록 혼합하여 조성된 변성우레탄-아스팔트 방수재로 구성되는 것임을 특징으로 하는변성우레탄-아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법.
3. (정정)제 2 항에 있어서, 아스팔트 용액은 침입도 10∼20의 아스팔트 20∼30부를 톨루엔 40∼60부에 용해한 것임을 특징으로 하는변성우레탄-아스팔트 방수재를 이용한 방수시공방법.