건축공사 중 인간에게 많은 영향을 미치는 습기와 물에 대한 피해로부터 주거 생활을 보호하는 성능을 가진 것이 방수공사이다. 건축 방수공사의 하자로 인한 보수비는 방수층 자체의 보수비용뿐만 아니라 연계공종의 피해로 인한 연계공종의 보수비용 또한 추가되어, 방수공사의 전체적인 보수비용은 더욱 높아진다. 하지만, 방수공사의 하자를 미연에 방지할 수 있는 정량적이고 효율적인 관리방안이 부족한 실정이다. 기존 문헌 고찰과 사례 분석 결과, 지하층 방수공사 하자가 빈번하게 나타났으며, 여러 공법 중 도막방수가 가장 많이 사용되고 있었다. 이에 본 연구에서는 지하층 도막방수공사에 대한 하자 사례분석을 하였으며, 이를 미연에 방지하기 위한 방안으로 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis) 기법을 변형한 R-FMEA 방법을 고안하였다. R-FMEA 쉬트에 대한 전문가 설문을 통하여 지하층 도막방수공사 하자 유형 중 가장 위험성이 큰 방수공사 하자 유형을 도출하여, 중요하게 관리되어야 하는 요인들을 도출하였다.
The introduction of materials and methods of construction which are appropriated to property of green roofs could be a decisive factor in a long-range durability and economical maintenance cost, moreover, it support to variety construction system and organization. In this paper I focused to assure the basic system for waterproofing materials and root barrier apply to green roof as searching the application of field condition. And I suggest proper waterproofing and root barrier as considering the mutual connection and plant growth. and it can be a standard model to adopt to domestic green roof system.
개량 아스팔트 방수시트 위에 폴리 우레탄 도막방수재가 도포되는 복합방수공법의 경우 시공성 향상을 위하여 도막 방수재에 유기용제를 희석해 사용하고 있지만, 유기용제가 폴리 우레탄 도막방수재의 완전 경화 전에 전부 휘발되지 못하고 시트재와 도막재 사이에 잔류하게 되고 이는 아스팔트 층을 융해시켜 방수층 손상 및 누수문제를 발생시켰다. 이에 용제에 의한 융해 문제를 개선하기 위해 내용제성이 강한 PA 필름을 개량 아스팔트 시트에 코팅(적층)하였고, 그 결과 융해에 대한 안전성을 육안을 관찰하였고, SEM 분석, EDX 분석을 통하여 PA 필름에 대한 내용제성을 정량적으로 확인하였다.
아스팔트계 교면용 방수재료는 방수재 상부에 고온의 아스콘이 타설되는 과정에서 재료가 연질화나 액상화되어 방수층의 불균형 및 두께감소 등이 문제점으로 남아있는 실정이며, 이를 해결하기 위하여 신규 재료의 개발과 도입 등 기존의 재료를 벗어난 해결방안이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 교면용 도막방수재의 기본물성을 만족한 MMA 도막방수재를 기준으로 전체 품질기준에 대한 물성을 파악하고 바탕 콘크리트, 방수재 및 포장층이 시스템화 된 상태에서의 품질기준 등을 확인하여 교면에 MMA 도막방수재로써 활용 가능 여부를 확인하였고, 그 결과 MMA 도막방수재는 경질 MMA 수지 : 연질 MMA 수지 : 파우더 = 6 : 34 : 60의 배합비를 통하여 안정적인 토목구조물 교면용 MMA 도막방수재의 적용이 가능할 것으로 판단되며, MMA 도막방수재와 아스콘간의 이질재료의 부착은 경화 특성을 가지는 유화 아스팔트를 활용하여 시공할 경우 국토교통부 '아스팔트 콘크리트 포장 시공 지침(2021.07)'의 최소 품질기준을 만족할 것으로 판단된다.
방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 시트-도막 복합방수공법에서의 고질적인 접합부 파단 하자를 해결하기 위한 목적으로 고안한 접합부 2면 접착을 통한 분리거동 유도 기술의 적용에 있어 기술의 유효성 및 성능검증을 목적으로 진행하였다. 이를 위해 비교 시험군으로서 3면 접착 기술이 적용된 I형 접합부를 선정 및 제작하여 연구 대상 기술과 인장성능 및 신장률 평가를 진행하였다. 평가 결과, 3면 접착방식의 비교 시험군 접합부의 인장강도의 경우 14.2N/mm 신장률 335%로 확인되었고, 본 연구 대상인 분리 거동형 접합부의 경우 인장강도는 13.8N/mm 신장률 587%로 확인되었다. 이러한 결과는 3면 접착방식의 경우, 모든 재료가 구속되어있는 형태로 구성되어 있음에 따라 강도적 측면에서 본 연구 대상에 비해 높은 결과가 나온 것으로 판단하였다. 또한 본 연구대상인 분리 거동형 접합부의 경우, 인장응력 및 변위가 발생하였을 때 무절점 인장응력(Zero-span tension)이 발생하지 않음에 따라 하부 시트층과 상부 도막층이 동시에 파단되지 않고, 하부 시트층과 상부 도막층이 분리거동 신축부재에 의해 분리되면서 하부 시트층 부터 순차적으로 1차 파단되고, 변위 허용 구간에 들어서면서 상부 도막층이 본연의 신축성을 나타내며, 지속적인 변위를 나타내다가 일정 변위 구간에서 2차적으로 파단되는 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 현재 건설신기술로 지정된 복합계방수공법 7개사(A~G)를 대상으로 KS F 2622:멤브레인 방수층 성능평가 시험방법 중 현장 적용조건과 유사성이 큰 평가항목을 선정하여 평가한 결과, 모든 시험체가 기본 물성평가에서 KS 기준을 상회하는 성능을 확보했음에도 불구하고, 내피로(균열 거동) 시험을 제외한 방수성(수밀성) 시험, 처짐 저항성 시험, 부풂 저항성 시험에서 점착 도막 계열로 이루어진 공법의 접합부와 수직부 등 취약부위의 현장품질 성능을 확보하기 어려운 것으로 확인하였다.
RC 교량의 손상발생 중 많은 부분을 차지하고 있는 바닥판은 동절기에 제설제 사용에 따라 콘크리트의 동결융해에 대한 내력저하와 표면열화, 심한 스켈링(Scaling)발생으로 상부 아스콘 포장층을 손상시키고 내부의 철근 부식을 가속화시켜 교량의 공용성을 저하시키는 주 요인으로 작용하고 있다. 이에따라 교량 바닥판은 우수나 제설제로 부터 콘크리트 표면의 보호를 위해 침투식 또는 도막식 방수재를 시공하여왔다. 본 연구에서는 교량 상부 포장층의 열화가 발생된 고속도로 교량을 대상으로 바닥판에서 채취한 코어를 통해 아스콘 포장층과 하부 콘크리트 바닥판의 상태를 조사한 결과 콘크리트 바닥판에 시공된 교면방수층에서 도막의 손상이나 발수성저하로 인해 우수나 제설제의 침투를 일차적으로 방지하지 못해 열화가 일어나는 것으로 나타나고 있어 교면방수를 위해 사용되는 재료의 성능평가와 시공에 대해 보다 많은 연구와 검증이 필요한 것으로 나타났다.
In the construction industry, a variety of Root-Resistance Waterproofing Sheets ar being developed and studied. However, defects still occur in the sheet. In this study, the performance of the navigation is studied by Root-Resistance. As a result of the test, no piercing or penetration marks were found by root in all the specimens.
Existing polyurethane membrane waterproofing has been raised defects such as heaving. Therefore, We will be utilizing as the basic experimental data by the water vapor permeability test to the air cell structure of ultra rapid harding membrane waterproofing using the static mixing system in this study.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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