자착식 EVA복합시트를 이용한 구조물 외부방수공법● 회사명 : 연일화섬(주) ● 특허등록 제 10-0939567 호● 철도시설공단 등록번호 2010-0024 ● 구분 : 특허 ● 분야 : 토목시공 ● 등록기간 : 2014-08-07 ◆ 개요자착식 EVA 복합시트는 자착식 고무화 아스팔트를 사용하여 저온에서의 유연성과 우수한 탄성 복원력을 갖는 자착식 고무화 아스팔트 방수재와 물리적으로 우수한 인장강도, 신장율, 산과 알카리에 대한 내화학성과 온도 변화에 적응력이 뛰어난 에틸렌 아세트산 비닐수지계 방수재를 일체화함으로써 두 소재의 장점을 극대화시킨 제품이다.따라서 자착식 EVA 복합시트는 모든 물리.화학적 변화에 탁월한 성능을 발휘하며 이음부 시공시 자동 열융착기로 접합함으로써 완벽한 기존의 방수시트와 수밀성 확보 효과를 기대할 수 있다. 특히 자착식 고무화 아스팔트 상부에 일체화된 에틸렌 아세트산 비닐수지계는 반투명 소재로서 자동 열융착시 복합 방수재의 접합상태를 확실하게 확인할 수 있는 획기적인 제품이다.◆ 특성1. 다양한 시공실적복합시트는 기존 국내 터널, 지하차도 등 다수 토목 구조물 방수공사에 광범위하게 사용되어 우수한 방수성능이 입증된 에틸렌 아세트산 비닐수지계 시트에 유연성을 부여하고, 자착식 고무화 아스팔트 방수층을 형성하여 일체화함으로써 구조물 외부 방수에 적용할 수 있도록 개발된 획기적인 방수재이다.2. 접합부 검사기존 시트류는 시공 후 이음부위(OVER LAP) 접합 상태를 확인할 수 있는 방법이 없어 방수성능에 가장 큰 영향을 미치는 이음부의 접합 견실도를 작업자의 기능에 의존하였으나 에틸렌 아세트산 비닐수지계의 재질로 된 상부를 반투명으로 제작하여 만든 복합 방수재는 자동 열융착기로 접합한 시공부위를 작업자 및 감독자가 쉽게 확인할 수 있게 하였다.3. 기계화 시공자동 열융착기를 사용하여 방수재와 방수재의 이음부를 완벽하게 열융착 봉합함으로써, 하자발생 빈도를 극소화 시켜 기존 시트류의 시공성 및 안정성을 대폭 개선하였다.4. 우수한 재질고유 물성이 탁월한 엄선된 고분자 수지를 사용한 복합 방수재로써, 내화학성, 내구성, 내후성을 보장한다.5. 기존 재질의 문제점 개선 제품복합시트는 각기 다른 재질과 물성을 가진 방수재로 구성되어 있으나 구성 소재들을 일체화시킴으로써 각각의 단점을 상호 보완하고 장점을 극대화하며 기존 복합시트와 개량아스팔트시트의 바탕면 부착성능 문제점을 자착식 고무화 아스팔트층을 사용하여 문제점을 해결하여 완전한 방수 효과를 발휘한다.6. 터널 구조물과 개착 구조물 연결부의 연속 시공기존 많은 문제점을 갖고 있던 터널과 개착구조물 연결부에 복합시트를 사용함으로서 NATM부 방수시트와의 접합을 쉽고 완벽하게 처리할 수 있다.7. 경제성고품질을 가진 두 종류의 방수재를 하나의 복합 방수재로 개량시켰으나 일원화된 생산 시스템과 자동화 시공으로 시공비를 대폭 절감할 수 있다.8. 방수성탄성 복원력이 우수하며 내충격성, 바탕면, 요철, 누름층의 하중에 대한 저항성이 우수한 2중의 방수층 구조로 되어있어서 타 방수재에 비해 뛰어난 방수.방습의 효과가 있다.◆ 기존공법과의 비교방수공사라 함은 유.무기의 각종 재료를 사용하여 구조물의 외부에서 내부로 물의 유입, 또는 구조물 내부에서의 물의 이동을 차단하기 위해 장기간 그 성능을 유지하는 것으로 건설물의 전체 공사비의 약 1～2% 정도의 간단한 공정이지만 조금의 방수 하자가 발생하는 경우에는 콘크리트 구조물의 열화로 인한 내구성 저하, 철근부식에 따른 균열과 콘크리트 중성화, 시설물 사용상의 불편함 등의 문제점을 유발할 수 있으며, 무엇보다 하자 보수 공사시 필요한 비용이 초기 방수공사의 수십～수백배의 보수비용과 기간이 필요하다.이에 하자 없는 방수 공사를 위해서는 설계 과정에서 주위환경이나 시공 부위에 가장 적절한 방수 재료 및 공법을 적용하여 정확하고 정밀한 시공이 적용되어야 한다.구조물 외방수의 기존 공법들의 장.단 점을 비교 정리하여 요구성능을 충족하고자 한 신기술의 개발 동기를 간단히 요약하면 아래와 같다. 기존 방수 공법 비교항목 개량아스팔트 시트공법 합성수지계 시트공법 개요 시트 상호간 겹침시공시 접합부 처리 상 태(토오치공법)과 바탕면 부착강도와 저 온에서의 유연성 유지 여부가 품질 결정 시트 자체의 물성은 우수하나 숙달된 시 공자에 의한 장비 사용으로 인한 시트간 이 음매 우수하나 바탕과의 접착성능 저하 장점 - 방수층의 균일한 두께 확보가 가능 - 시공방법이 간편 - 자동열풍융착공법으로 동일재질 일체화 - 뛰어난 방수시트의 물성재질 - 내한성이 뛰어남 단점 - 저온에서의 방수층 파단현상 - 토오치를 이용한 시트 겹침 부위시공의 수밀성 확보가 어려움 - 바탕과의 부착강도가 떨어져서 외부충격 에 대한 내피로성능 저하 - 바탕과의 부착강도가 없어 외부충격에 대한 내피로성능 저하 - 시트의 끝단처리(모서리)등의 시공이 어 려움 - 비노출시 바탕과의 접착이 어려워 콘크 리트 타설시 방수층 손상 예상 ▼상호 문제점 과제 개선 / 신 공 법 창 출▼[ EVA복합시트방수 공법 ]1. 고무화 자착식 아스팔트시트와 EVA방수재의 완벽한 2중 방수성능을 발휘2. 시트 접합부 자동열풍융착시스템으로동일재질일체화이음구조로접합부하자발생방지3. 뛰어난 바탕과의부착성능으로들뜸현상을방지하여충격에의한방수층파단방지4. 자착식 고무화 아스팔트를 사용 저온(-20℃) 유연성, 굴곡성 확보하여내피로성, 내구성 증대5. 투명재질의 시트의 특성상 시트 접합부 육안검사가 가능하여 품질확보◆ 기술적 특징1. 프라이머본 신청 신기술에서 사용되는 프라이머는 콘크리트 바탕의 공극을 채우면서 바탕면 위에 일정한 피막을 형성하여 방수재와 바탕면 사이의 접착 면적을 증가시키고, 레이턴스 등의 이 물질에 의한 방수층의 들뜸 현상을 해결하고자 하는데 그 목적이 있다.(KS M 5000 도료 및 관련원료의 시험방법)2. 자착식 고무화 아스팔트 층자착식 고무화 아스팔트 시트는 기존 아스팔트 시트(KS F 4917)와 다른 시트 자체의 자착력 성능과 저온(-20℃)에서의 유연성, 굴곡성등을 향상시킨(KS F 4934)아스팔트 시트층으로 가벼운 가압 공정만으로도 바탕면에 고정할 수 있다. 이와 같은 자착식 고무화 아스팔트 시트 바탕면과의 일체화 거동을 보이면서 우수한 신장률과 저온에서의 유연성, 굴곡성등에 의한 내피로성 향상으로 균열에 대한 추종성 우수하여 기존 개량아스팔트시트, 기존복합시트와는 완전한 차별성을 둔 재료이다.(KS F 4934 자착식형 고무화 아스팔트 방수시트 시험기준)기존 개량아스팔트와 자착식 고무화 아스팔트를 간단히 비교하면 다음과 같다. 기존 공법과의 비교 비교항목 KS F 4917 (개량아스팔트시트) KS F 4934 (자착식형 고무화아스팔트시트) 내피로성능 기준치 잔금,찢김,파단이 생기지 않을 것 잔금 및 파단이 없으며, 바탕면과 분리되지 않을 것 시험방법 20℃/200회, 0℃/400회 20℃/500회, -20℃/500회 굴곡성능 기준치 잔금이 생기지 않을 것 보호필름 또는 시트에서 잔금 박리현상이 생기지 않을 것 시험방법 -10℃(1류), -15℃(2류) -20℃ 부착성능 기준치 없음 1.5 이상 시험방법 없음 시험제와 바탕면과의 박리 검측 온도의존성 기준치 없음 50이상 시험방법 없음 시험온도 -20℃에서 파단 시 물 림부 사이 신장율 %측정 3. EVA(Ethylene-vinyl acetate ) 층EVA의 물성은 중합도와 초산비닐의 함유량에 의해 결정된다. 분자량이 클 수록 강인성과 가소성, 내충격성이 향상되며, 성형이나 표면광택은 저하된다. 초산비닐이 10～20% 정도의 것은 PVC나 기타 수지와 브랜딩 하여 성형성이 저온으로,유연성이 향상시키는데 이용된다. 또한 강도와 신장율등이 우수함으로써 인공호수, 댐, 양어장, 지하터널, 지하철 등에 적합하게 사용되는 제품이다.(KS F 4911 합성고분자계 방수시트 시험기준)4. 압착부직포본 신청 신기술에 사용된 압착부직포는 기계적 강도 및 전기적 특성이 우수한 폴리에스터 장섬유로 열에 대한 변형 저항성이 우수하고, EVA복합시트 중간에 삽입되어 온도 변화에 따른 시트의 치수 안정성을 향상시키는 특징을 가지고 있다.(KS K 0743 지오텍스타일의 인장 강도 및 신도 시험 방법：그래브법)(KS K ISO 9864 지오텍스타일 및 관련제품의 단위 면적당 질량 측정 시험 방법)◆ 시공1. EVA복합시트의 시공EVA복합시트 부착은 시트와 바닥접착면의 크기에 비례하여 접착강도가 증가되므로 평활한 시트자체의 자착성을 이용하여 공극이 없도록 밀착시키는 것이 중요하다.- 바닥면과 시트간의 공기를 없도록 밀착시키기 위해서는 시트부의 중앙부로부터 붙이기를 시작하여 양단부로 향하여 부착한다.2. EVA복합시트의 접착- EVA복합시트 횡단부로 겹치는 시트 이음부위는 60mm 이상(EVA층의 용접부위는 30mm 이상)이 되도록 일정한 폭을 위하여 자동열풍융착기를 이용하여 시공하고 종단부는 부틸tape 또는 EVA 시트를 사용하여 마감한다.- 자동열풍융착기를 이용한 시트 이음시 반드시 온도에 따른 LAP TEST를 하여 부착면을 확인하고, 코너부위나 취약이 예상되는 부위는 소형 열풍기와 고무 Roller를 이용하여 밀실한 시트 이음을 확인한다.3. 수직부 방수1) 종방향으로 시공하며, 자동, 수동 열풍기로 로라를 이용하여 밀실히 시공한다2) 방수보호벽 선단 모서리는 라운드형태로 정리하여 시트의 찢어짐을 최대한 방지하고 시트는 보호벽을 감싸고 벽체방수시 20㎠이상 빼놓아 슬라브시트와 연결이 되도록 한다.4. 방수보호재 시공1) 방수보호재는 방수성능을 충분히 확인 후 바로 시행한다.2) 지하층 되메우기 부위는 보호제 시공 후(2일)이내에 시행하고, 잡석이나 이물질에 의해 보호재 및 방수층이 파손되지 않도록 한다.◆ 시공성○ 사용자재 생산 조달의 보편성 - 년간 약 1,500,000㎡를 생산할 수 있는 설비를 갖추었음.○ 지형, 교통, 장소, 기술력 등을 고려한 시공성- 방수시트 시공은 신기술 시공의 풍부한 기술을 갖춘 적격자가 (시공자격증 부여자) 시공하는게 원칙이나 조립형태의 자착식 시공으로 시공성 용이◆ 유지보수성○ 파손, 보수 시 작업의 수월성- 부틸 EVA보강테이프 사용으로 이음부, 단면부 보수 용이○ 유지관리 비용 비교 검토- 되메우기나 상부 보호콘크리트공사가 완료되면 방수층의 유지관리 및 보수가 어려하므로 최초 시공과정에서 장기적인 내구수명을 유지할 수 있도록 재료 및 공법 개선을 통해, 현장에서 철저한 품질관리가 되도록 고안된 것이며 NATM터널구간의 방수재와 개착부에서 연결부위에 적합○ 보수 자재 상시 조달 가능여부 등- 한국석유공업(주)에서 생산하기 때문에 상시 조달 가능함.◆ 안전성1. 기존 공법에서 방수시트 부착시 토오치를 이용한 방법으로 물성변이와 시트간 이음매의 수밀성 미확보등의 하자 원인을 고무화 아스팔트를 이용 자착식 시공법으로 하자원인 제거.2. 투명재질의 시트 특성상 동일재질의 열풍융착 이음부위가 육안검사로 가능 가능하여 수 밀성 확보가 되며 품질관리용이 3. 저온(-20℃)에서 연질성능을 유지하여 구조물 외부충격에 대응성 우수 ◆ 시공실적 시공실적 공사명 발주처 시공사 우면산 터널공사 서울시 두산중공업 경전선10공구 복선전철 노반공사 철도청 한신공영(주) 청주가경터미널 사거리 지하차도 청주시 동산건설(주) 부산 신항배후도로1공구 지하차도 부산시 남양건설(주) 풍세지방도로 확포장공사 지하차도 천안시 태화건설(주) 부산지하철321공구 부산교통공단 경남기업 용인-서울4공구 경수고속도로사업단 대우건설 제4지방진입도로 북부대로개설공사 천안시 경남기업 의정부민락지구 주택공사 임광토건 서부산유통단지진입도로 부산광역시건설본부 한동건설 천성~눌차간 도로개설공사 부산광역시건설본부 대우건설 ◆ 적용가능분야1. 지하 구조물 : 지하철, 지하 차도, 공동구, 전력구, 통신구등2. 건축？토목 구조물 : 옥상 방수, 주차장, 탄약고, 격납고, 냉동 창고, 저장 창고등3. 수처리 시설 : 댐, 관계 수로, 농？공업 용수로, 폐수 처리장, 수영장, 정화조 등◆ 건설공사에서 활용전망자착식 EVA 복합시트는 기존 국내 터널, 지하차도 등 다수 토목 구조물 방수공사에 광범위하게 사용되어 우수한 방수성능이 입증된 에틸렌 아세트산 비닐수지계 시트에 유연성을 부여하고, 자착식 고무화 아스팔트 방수층을 형성하여 일체화함으로써 구조물 외부 방수에 적용할 수 있도록 개발된 획기적인 방수재이다.[출처 : 한국철도시설공단 등록신기술자료]