지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에 사용되는 규산질계 분말형 도포방수재의 내 투수성 성능평가 연구 Hydrostatic Pressure Resistance Performance Testing of Cement Mixed Silicate Powder Type Waterproof Coating used in Humid Underground Concrete Structure Environment원문보기
본 논문에서는 지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에서 사용되고 있는 규산질계 분말형 도포방수재의 시공환경 적용성과 재료적 특성을 파악하고, 국내 표준규격인 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 품질관리 향상을 위한 기준을 새롭게 성립하고자 한다. 본 연구에 앞서 지하는 지리적인 조건으로 다양한 물리적, 화학적 영향에 노출되어 있으며 지하의 열악한 환경 중 지하수의 수압, 토양의 토압 등의 압력에 대한 영향을 가장 크게 받고 있다. 그러나 규격화 된 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 표준에는 방수재가 시공되는 환경적 측면을 고려하지 않고 기본적인 성능 중심의 재료 물성에 대해서만 국한하여 성능평가가 진행되어져 왔으며, 지하에 영향이 큰 압력관련 성능평가는 진행되지 않고 있다. 이는 규산질계 분말형 도포 방수재의 재료 특성 중 콘크리트 모체에 직접 침투하는 방수성능인 침투성 방수재로서 지하 콘크리트 구조물에 사용하는 방수재료 임에도 압력에 대한 검증을 할 수 없기 때문으로 판단되었나, 지하의 압력 환경 하에 사용되는 재료로 반드시 압력 환경에 대한 대응력을 판단 할 수 있는 시험방법이 필요하고 또한, 같은 계열의 재료로서 KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)와 KS F 4925(시멘트 액체형 ...
본 논문에서는 지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에서 사용되고 있는 규산질계 분말형 도포방수재의 시공환경 적용성과 재료적 특성을 파악하고, 국내 표준규격인 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 품질관리 향상을 위한 기준을 새롭게 성립하고자 한다. 본 연구에 앞서 지하는 지리적인 조건으로 다양한 물리적, 화학적 영향에 노출되어 있으며 지하의 열악한 환경 중 지하수의 수압, 토양의 토압 등의 압력에 대한 영향을 가장 크게 받고 있다. 그러나 규격화 된 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 표준에는 방수재가 시공되는 환경적 측면을 고려하지 않고 기본적인 성능 중심의 재료 물성에 대해서만 국한하여 성능평가가 진행되어져 왔으며, 지하에 영향이 큰 압력관련 성능평가는 진행되지 않고 있다. 이는 규산질계 분말형 도포 방수재의 재료 특성 중 콘크리트 모체에 직접 침투하는 방수성능인 침투성 방수재로서 지하 콘크리트 구조물에 사용하는 방수재료 임에도 압력에 대한 검증을 할 수 없기 때문으로 판단되었나, 지하의 압력 환경 하에 사용되는 재료로 반드시 압력 환경에 대한 대응력을 판단 할 수 있는 시험방법이 필요하고 또한, 같은 계열의 재료로서 KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)와 KS F 4925(시멘트 액체형 방수제)규격에서는 압력과 관련된 시험평가를 진행하고 있는 점을 보아 규산질계 분말형 도포방수재의 압력 관련 시험평가가 필요하다고 판단되었다. 따라서 방수성능의 내구성 향상을 위해 방수재료가 처해 있는 환경적 측면을 고려한 시험방법(압력관련 시험)을 제안하여 성능평가 시험을 진행하고 제안 된 시험방법의 적합성에 대해 확인하고자한다. 이에 본 연구에서는 규산질계 분말형 도포방수재의 재료적 특성에 따라 재료 자체의 강도물성 보다 수압. 토압 등 압력에 대해 얼마만큼의 내구력(습윤상태 투수성 등)을 갖고 있는지 검증이 필요하고, 지하 압력 환경에 대한 품질기준을 제안하고자 하여 이에 시험평가로 기존 규격인 KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)와 KS F 4925(시멘트 액체형 방수제)를 준용하여 내 투수성 시험방법 제안하여 성능평가를 진행하였다. 본 연구에서는 국내에서 주로 사용되고 있는 규산질계 분말형 도포방수재 6개사의 제품을 무기질 단체형 3Type과 무기·유기질 혼합형 3Type으로 선정하였으며, 1Type당 12개의 시험체를 제작하여 총 72개의 시험체로 시험평가를 하였다. 시험방법은 다음 아래와 같이 두 가지로 나누어 진행하였다. (1) In-Put 시험방법 : 기존 시험방법으로 시험편 제작에 있어 방수재가 도포된 면을 위로 설치하여 직접 수압이 가해지도록 하고, 재료의 특성에 맞도록 수압을 0.1N/㎟, 0.2N/㎟, 0.3N/㎟으로 나누어 각 1시간 동안 시험을 진행하였다. 시험결과 기록은 침투성 방수재의 재료임을 감안하여 시험체를 2분할하고 육안관찰로 침투깊이를 중점적으로 기록하였고, 시험결과 표시로는“투수깊이(mm)”와 투수가 된 시험체는 “투수 됨”으로 표시하여 판정하였다. (2) Out-Put 시험방법 : 규산질계 분말형 도포방수재는 내부에 도포되는 방수재로 외벽으로부터 받는 수압 조건을 고려하여 기존방법과 반대로 방수재가 도포된 면을 아래로 설치하여 수압이 모르타르를 통해 가해지도록 하고, 0분, 30분, 60분으로 나누어 모르타르에 물이 충분히 적시도록 하고, 수압은 0.3N/㎟에서 1시간 동안 시험을 진행하였다. 시험결과 기록은 시험체를 2분할하여 육안으로 관찰하였으며, 시험결과 표시는 투수가 되지 않은 시험체는 “투수 되지 않음”, 투수가 된 시험체는 “투수 됨”으로 표시하여 판정하였다. 내 투수성 시험 결과를 요약하면 In-Put 시험방법에서는 시험체 54개 중 77.8%가 투수되지 않았고, 22.2%는 투수 되었으며 지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에서 재료의 침투성이 수밀한 특성을 갖고 있으므로 수압, 토압 등에 의한 압력에서도 저항력이 있는 것으로 판단되었다. 시험체가 투수된 투수 깊이를 종합하면 다음 그래프와 같다.
Out-Put 시험결과는 시험체 18개 중 83.3%가 투수되지 않았고, 16.7%는 투수 되었다. 시험체가 수압이 가해지는 동안 방수층에 물이 다다르지 않고 함습상태가 발생되지 않았으며, 18개의 시험체중 2개의 시험체에서만 누수가 발생되었다. 따라서 압력이 가해지지 않는 단순 침수로는 방수재에 영향이 거의 없으며, 실링재와 방수재의 경계부분인 이질재료의 부분과 취약부에서 물이 침투되는 것을 발견 할 수 있었다. 또한, Out-put 시험결과로 시험체에 함습상태가 발생되지 않은 것을 보아 이는 기본두께가 30mm인 시험체의 두께영향으로 인한 것으로 판단하여 시험체의 두께를 10mm를 줄이고 20mm의 시험체에 동일한 방법(Out-put)으로 방수재 도포 및 시험평가를 진행하였다. 그 결과 무기질 단체형 3개의 시험체 모두 투수가 발생하였으며, 1개의 시험체는 두께가 얇은 이유로 수압에 견디지 못해 시험 도중 깨져버리는 상황이 발생하였다. 무기·유기질 혼합형에서는 1개의 시험체에서 투수가 발생하였고, 2개의 시험체는 투수가 발생하지 않았다. 또한, 시험체를 분할하여 물이 침투되는 경로를 육안으로 관찰해보면 재료부분까지 투수가 되었지만, 누수가 발생하지 않은 것으로 보아 재료가 갖고 있는 침투성 방수재로서의 성능을 발휘할 수 있는 점을 발견 할 수 있었다. 이에 본 논문은 방수재가 시공되는 실제 현장 환경을 반영한 시험방법의 경향적 분석을 바탕으로 추후 연구에 기초자료로 활용하고자 한다.
본 논문에서는 지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에서 사용되고 있는 규산질계 분말형 도포방수재의 시공환경 적용성과 재료적 특성을 파악하고, 국내 표준규격인 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 품질관리 향상을 위한 기준을 새롭게 성립하고자 한다. 본 연구에 앞서 지하는 지리적인 조건으로 다양한 물리적, 화학적 영향에 노출되어 있으며 지하의 열악한 환경 중 지하수의 수압, 토양의 토압 등의 압력에 대한 영향을 가장 크게 받고 있다. 그러나 규격화 된 규산질계 분말형 도포방수재(KS F 4918)의 표준에는 방수재가 시공되는 환경적 측면을 고려하지 않고 기본적인 성능 중심의 재료 물성에 대해서만 국한하여 성능평가가 진행되어져 왔으며, 지하에 영향이 큰 압력관련 성능평가는 진행되지 않고 있다. 이는 규산질계 분말형 도포 방수재의 재료 특성 중 콘크리트 모체에 직접 침투하는 방수성능인 침투성 방수재로서 지하 콘크리트 구조물에 사용하는 방수재료 임에도 압력에 대한 검증을 할 수 없기 때문으로 판단되었나, 지하의 압력 환경 하에 사용되는 재료로 반드시 압력 환경에 대한 대응력을 판단 할 수 있는 시험방법이 필요하고 또한, 같은 계열의 재료로서 KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)와 KS F 4925(시멘트 액체형 방수제)규격에서는 압력과 관련된 시험평가를 진행하고 있는 점을 보아 규산질계 분말형 도포방수재의 압력 관련 시험평가가 필요하다고 판단되었다. 따라서 방수성능의 내구성 향상을 위해 방수재료가 처해 있는 환경적 측면을 고려한 시험방법(압력관련 시험)을 제안하여 성능평가 시험을 진행하고 제안 된 시험방법의 적합성에 대해 확인하고자한다. 이에 본 연구에서는 규산질계 분말형 도포방수재의 재료적 특성에 따라 재료 자체의 강도물성 보다 수압. 토압 등 압력에 대해 얼마만큼의 내구력(습윤상태 투수성 등)을 갖고 있는지 검증이 필요하고, 지하 압력 환경에 대한 품질기준을 제안하고자 하여 이에 시험평가로 기존 규격인 KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)와 KS F 4925(시멘트 액체형 방수제)를 준용하여 내 투수성 시험방법 제안하여 성능평가를 진행하였다. 본 연구에서는 국내에서 주로 사용되고 있는 규산질계 분말형 도포방수재 6개사의 제품을 무기질 단체형 3Type과 무기·유기질 혼합형 3Type으로 선정하였으며, 1Type당 12개의 시험체를 제작하여 총 72개의 시험체로 시험평가를 하였다. 시험방법은 다음 아래와 같이 두 가지로 나누어 진행하였다. (1) In-Put 시험방법 : 기존 시험방법으로 시험편 제작에 있어 방수재가 도포된 면을 위로 설치하여 직접 수압이 가해지도록 하고, 재료의 특성에 맞도록 수압을 0.1N/㎟, 0.2N/㎟, 0.3N/㎟으로 나누어 각 1시간 동안 시험을 진행하였다. 시험결과 기록은 침투성 방수재의 재료임을 감안하여 시험체를 2분할하고 육안관찰로 침투깊이를 중점적으로 기록하였고, 시험결과 표시로는“투수깊이(mm)”와 투수가 된 시험체는 “투수 됨”으로 표시하여 판정하였다. (2) Out-Put 시험방법 : 규산질계 분말형 도포방수재는 내부에 도포되는 방수재로 외벽으로부터 받는 수압 조건을 고려하여 기존방법과 반대로 방수재가 도포된 면을 아래로 설치하여 수압이 모르타르를 통해 가해지도록 하고, 0분, 30분, 60분으로 나누어 모르타르에 물이 충분히 적시도록 하고, 수압은 0.3N/㎟에서 1시간 동안 시험을 진행하였다. 시험결과 기록은 시험체를 2분할하여 육안으로 관찰하였으며, 시험결과 표시는 투수가 되지 않은 시험체는 “투수 되지 않음”, 투수가 된 시험체는 “투수 됨”으로 표시하여 판정하였다. 내 투수성 시험 결과를 요약하면 In-Put 시험방법에서는 시험체 54개 중 77.8%가 투수되지 않았고, 22.2%는 투수 되었으며 지하 콘크리트 구조물의 습윤 환경에서 재료의 침투성이 수밀한 특성을 갖고 있으므로 수압, 토압 등에 의한 압력에서도 저항력이 있는 것으로 판단되었다. 시험체가 투수된 투수 깊이를 종합하면 다음 그래프와 같다.
Out-Put 시험결과는 시험체 18개 중 83.3%가 투수되지 않았고, 16.7%는 투수 되었다. 시험체가 수압이 가해지는 동안 방수층에 물이 다다르지 않고 함습상태가 발생되지 않았으며, 18개의 시험체중 2개의 시험체에서만 누수가 발생되었다. 따라서 압력이 가해지지 않는 단순 침수로는 방수재에 영향이 거의 없으며, 실링재와 방수재의 경계부분인 이질재료의 부분과 취약부에서 물이 침투되는 것을 발견 할 수 있었다. 또한, Out-put 시험결과로 시험체에 함습상태가 발생되지 않은 것을 보아 이는 기본두께가 30mm인 시험체의 두께영향으로 인한 것으로 판단하여 시험체의 두께를 10mm를 줄이고 20mm의 시험체에 동일한 방법(Out-put)으로 방수재 도포 및 시험평가를 진행하였다. 그 결과 무기질 단체형 3개의 시험체 모두 투수가 발생하였으며, 1개의 시험체는 두께가 얇은 이유로 수압에 견디지 못해 시험 도중 깨져버리는 상황이 발생하였다. 무기·유기질 혼합형에서는 1개의 시험체에서 투수가 발생하였고, 2개의 시험체는 투수가 발생하지 않았다. 또한, 시험체를 분할하여 물이 침투되는 경로를 육안으로 관찰해보면 재료부분까지 투수가 되었지만, 누수가 발생하지 않은 것으로 보아 재료가 갖고 있는 침투성 방수재로서의 성능을 발휘할 수 있는 점을 발견 할 수 있었다. 이에 본 논문은 방수재가 시공되는 실제 현장 환경을 반영한 시험방법의 경향적 분석을 바탕으로 추후 연구에 기초자료로 활용하고자 한다.
In this paper, evaluate the applicability and material properties of cement mixed siliceous powder type waterproof coating materials used in wet environments of underground concrete structures and improve the quality control of silicate based powder coating type waterproofing material (KS F 4918) We...
In this paper, evaluate the applicability and material properties of cement mixed siliceous powder type waterproof coating materials used in wet environments of underground concrete structures and improve the quality control of silicate based powder coating type waterproofing material (KS F 4918) We want to renew the standard. Underground is exposed to various physical and chemical influences in geographical conditions and has the greatest influence on the pressure of groundwater pressure and soil pressure in the underground environment. However, the standard of the standardized siliceous powder coating type waterproofing material (KS F 4918) is evaluated only for the material properties of the basic performance without considering the environmental aspect in which the waterproofing material is applied. In other words, the pressure-related performance evaluation under the influence of underground is not proceeding. It is thought that this is because it is not possible to verify the pressure due to the characteristics of the permeable waterproofing material among the characteristics of the siliceous powder type coating waterproofing material. However, it is necessary to test for the response force against the pressure which is used in the underground pressure. In addition, KS F 4919 (cement-based polymer-based waterproofing material) and KS F 4925 (cement liquid waterproofing material) standards of the same series are conducting permeability tests, and silicate-based powder coating waterproofing materials should be subjected to permeability test do. Therefore, in order to improve the durability of waterproof performance, we propose a test method (pressure related test) considering the environmental aspect where the waterproof material is placed, perform the performance evaluation test, and confirm the suitability of the proposed test method. For the test evaluation, the permeability test method was proposed by using the existing standard KS F 4919 (cement mixed polymer waterproofing material) and KS F 4925 (cement liquid waterproofing material), and the performance evaluation was carried out. In this study, 6 types of siliceous powder coating type waterproofing materials which are mainly used in Korea were selected as inorganic type 3Type and mixed inorganic type 3Type, and 12 specimens per type were manufactured and tested with 72 specimens in total . In the in-put test method, 77.8% of the 54 specimens were not pumped and 22.2% was pumped. Since the permeability of the material in the wet environment of the underground concrete structure is watertight, It was judged to be resistant to the pressure caused by the back pressure. During the application of hydraulic pressure, the water layer did not reach the water level and the water was not wetted, and only two specimens of 18 test specimens leaked water. Therefore, it was found that the simple immersion furnace which is not subjected to the pressure has little influence on the waterproofing material, and it is found that water is penetrated in the portion of the heterogeneous material and the weak portion which are the boundary portion between the sealing material and the waterproofing material. In addition, out-put test results did not show any humidification condition in the specimen. The thickness of the test specimen with a thickness of 30 mm was considered to be due to the thickness of the test specimen, and the thickness of the test specimen was reduced by 10 mm. As a result, the permeability of all three specimens of the inorganic single type occurred, and one specimen was not able to withstand the water pressure due to the thinness, and the specimen was broken during the test. In the inorganic and organic mixed type, the permeability was generated in one specimen and the two specimens did not have permeability. If we divide the specimen and visually observe the path through which the water penetrates, it is found that the permeability waterproofing material possessed by the material can be exerted because the water was penetrated to the material portion but no leakage occurred. Therefore, this paper will be used as a basic data for future research based on the trend analysis of the test method reflecting the actual site environment in which the waterproofing material is applied.
In this paper, evaluate the applicability and material properties of cement mixed siliceous powder type waterproof coating materials used in wet environments of underground concrete structures and improve the quality control of silicate based powder coating type waterproofing material (KS F 4918) We want to renew the standard. Underground is exposed to various physical and chemical influences in geographical conditions and has the greatest influence on the pressure of groundwater pressure and soil pressure in the underground environment. However, the standard of the standardized siliceous powder coating type waterproofing material (KS F 4918) is evaluated only for the material properties of the basic performance without considering the environmental aspect in which the waterproofing material is applied. In other words, the pressure-related performance evaluation under the influence of underground is not proceeding. It is thought that this is because it is not possible to verify the pressure due to the characteristics of the permeable waterproofing material among the characteristics of the siliceous powder type coating waterproofing material. However, it is necessary to test for the response force against the pressure which is used in the underground pressure. In addition, KS F 4919 (cement-based polymer-based waterproofing material) and KS F 4925 (cement liquid waterproofing material) standards of the same series are conducting permeability tests, and silicate-based powder coating waterproofing materials should be subjected to permeability test do. Therefore, in order to improve the durability of waterproof performance, we propose a test method (pressure related test) considering the environmental aspect where the waterproof material is placed, perform the performance evaluation test, and confirm the suitability of the proposed test method. For the test evaluation, the permeability test method was proposed by using the existing standard KS F 4919 (cement mixed polymer waterproofing material) and KS F 4925 (cement liquid waterproofing material), and the performance evaluation was carried out. In this study, 6 types of siliceous powder coating type waterproofing materials which are mainly used in Korea were selected as inorganic type 3Type and mixed inorganic type 3Type, and 12 specimens per type were manufactured and tested with 72 specimens in total . In the in-put test method, 77.8% of the 54 specimens were not pumped and 22.2% was pumped. Since the permeability of the material in the wet environment of the underground concrete structure is watertight, It was judged to be resistant to the pressure caused by the back pressure. During the application of hydraulic pressure, the water layer did not reach the water level and the water was not wetted, and only two specimens of 18 test specimens leaked water. Therefore, it was found that the simple immersion furnace which is not subjected to the pressure has little influence on the waterproofing material, and it is found that water is penetrated in the portion of the heterogeneous material and the weak portion which are the boundary portion between the sealing material and the waterproofing material. In addition, out-put test results did not show any humidification condition in the specimen. The thickness of the test specimen with a thickness of 30 mm was considered to be due to the thickness of the test specimen, and the thickness of the test specimen was reduced by 10 mm. As a result, the permeability of all three specimens of the inorganic single type occurred, and one specimen was not able to withstand the water pressure due to the thinness, and the specimen was broken during the test. In the inorganic and organic mixed type, the permeability was generated in one specimen and the two specimens did not have permeability. If we divide the specimen and visually observe the path through which the water penetrates, it is found that the permeability waterproofing material possessed by the material can be exerted because the water was penetrated to the material portion but no leakage occurred. Therefore, this paper will be used as a basic data for future research based on the trend analysis of the test method reflecting the actual site environment in which the waterproofing material is applied.
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