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3.3 합성고분자 시트 방수재료

3.3.1 개요

건축물을 구성하는 콘크리트 슬래브에서의 균열발생은 피할 수 없는 상황으로 받아들여지고 있다. 또한 판재 바탕재에서의 조인트부에서는 신축거동의 반복이 나타난다.

이에 대해 합성고무, 합성수지를 원료로 한 시트방수는 신장능력이 크기 때문에, 바탕재에 대한 추종성, 순응성이 양호한 것으로 평가되고 있다.

합성고분자 시트방수재는 공장에서 시트형태로 생산되고, 재료의 품질, 치수(두께, 폭, 길이)가 적절히 관리되어지고 있는 방수재이다. 더우기 내후성(내일광, 내오존성 등), 내수성, 내열성이 충분한 내구성을 가지고, 온도변화의 영향이 적은 재료이며, 색상이 다양하여 지붕노출 방수층에 적합한 방수재료이다.

가. 재료의 일반적 특성

① 재료의 물성이 균질하다.

② 바탕재의 균열에 대해서 추종성이 있다.

③ 내구성이 우수하여 노출공법으로 적당하다.

④ 온도에 따른 물성변화가 적고, 고온에 연화(軟化)되거나, 저온시 경화(硬化)되는 일이 적다.

나. 재료의 분류

합성고분자 시트방수재는 크게 합성고무계와 합성수지계로 분류되고 합성고무계는 가황고무계, 비가황고무계, 합성고무계는 염화비닐수지계(PVC계), 에틸렌 아세트산 수지계(EVA계)로 분류된다.

3.3.2 합성고무계 시트 방수재료

최초에는 폴리이소부틸렌 고무를 주원료로 한 비가황계(非加黃系)의 방수시트가 도입되었다. 1962년 전후하여 가황고무계 방수시트가 시판되어 실제의 방수에 쓰게 되었으며 처음에는 부틸 고무(IIR)가 사용되었다.

부틸 고무는 이소부틸렌 고무과 이소프렌의 공중합체(共重合體)로 1937년 개발되어 1943년에 엣소스텐다드 회사가 공업 생산을 개시한 합성고무이다.

이소부틸렌이나 이소프렌은 모두 가솔린을 제조하는 접촉분해 장치에 의한 분해에서 얻을 수 있는 것에서 추출(抽出)분해된 것이며, 부틸고무는 다량의 이소부틸렌을 포함하기 때문에 긴 사슬모양의 구조를 지니며 불활성(不活性)이다.

규칙적인 구조를 가지고 있기 때문에 잡아늘이면 결정화(結晶化)되며 이 부분이 경화하는 경향을 나타낸다. 시트 모양의 부틸고무는 이러한 경계에서 끊어져 버리는 결점이 있다.

이러한 성질을 개량할 목적으로 에틸렌 프로필렌 고무(EPT, 또는 EPDM)와 부틸 고무의 공가황(共加黃)으로 내오존성, 내열노화성(耐熱老化性)을 크게 개선시켰다.

합성 고무계 시트에는 가황 고무계 시트와 비가황 고무계 시트가 있다.

3.3.2.1 가황고무계 시트

가황 고무시트는 천연고무나 합성고무 가운데 방수 시트로서 적합한 성질의 에틸렌 프로필렌 고무(EPT)와 부틸 고무(IIR)를 원료로 충격 등 외상에 견딜 수 있도록 기계적 강도를 높일 목적으로 보강재를 넣어 가황을 한 것이다. 또한 최근에는 가황고무의 밑에 절연재를 부착시킨 시트 도 개발되고 있다.

EPT와 IIR고무의 혼합비율은 제조회사마다 차이가 있다.

□가황고무계 시트의 특성

① 인장강도, 신장율 크다.

② 내후성이 우수하다.

③ 온도에 따른 성질의 변화가 적고, 대부분의 기상조건에서 적합하게 쓰인다.

④ 바탕의 균열발생에 추종성이 있다.

가황고무계 시트는 산업규격 KS F 4911 합성 고분자 루핑 시트에 규정되어 있다.

3.3.2.2 비가황고무계 시트

원료고무는 부틸 고무(IIR) 및 에틸렌 프로필렌 고무(EPT 또는 EPTDM)이다. 가황겔 성분이나 점착겔 성분의 혼재에 의해 적정도의 탄성과 소성(塑性)을 가진 부틸고무를 기재(棋才)로 하여, 이것에 내구성과 내후성(耐朽性)을 향상시키기 위해 에틸렌 프로필렌 고무를 넣고, 여기에 충전재, 노화방지재 등을 배합·반죽하여 시트모양으로 만든 것으로 유황성분은 넣지 않았다.

□비가황고무계 시트의 특성

① 내후성이 우수하다.

② 시간이 지남에 따라 시트가 수축으로 인한 접합부의 어긋남이 생기지 않음.

③ 시트 상호의 접합 및 접합성이 양호하여 일체화된다.

④ 유연하기 때문에 바탕 형상에 잘 대응한다.

비가황고무계 시트는 KS F 4911 합성고분자 루핑 시트에 규정되어 있다.

3.3.3. 합성수지계 시트 방수재료

3.3.3.1 염화비닐계 시트

염화비닐계 시트는 주원료인 염화 비닐수지 외에 가소제, 안정제, 충전제, 착색제 등으로 구성된다. 기타 보강재, 자외선 흡수제, 대전(帶電)방지제 등이 사용목적에 따라 첨가된다. 이들의 함유율 등은 독자적인 기수로 제조회사가 거의 공개하고 있지 않기 때문에 실험이나 실적을 조사하여야 한다.

염화비닐계 시트는 주원료인 염화 비닐수지로 한 균질한 단층시트와 직포 또는 부직포 등을 적층시킨 시트로 나눌 수 있다.

□ 염화비닐수지 시트의 단면구조

① 내후성, 내약품성이 우수하다.

② 열융착 또는 용제용착에 의해 시트 접합부를 일체화한다.

③ 시트를 자유롭게 착색할 수 있다.

④ 노출방수로 경보행 할 수 있다.

염화비닐계 시트는 KS F 4911 합성 고분자 루핑 시트에 규정되어 있다.

3.3.3.2 에틸렌 아세트산 수지계 시트

에틸렌 아세트산 비닐의 공중합 수지시트로 EVA계 시트라 부른다. 원칙적으로는 염화비닐수지계 시트와 같은 시공법이 가능하다.

그러나 사용되고 있는 시공법은 표면에 식모하거나 표면에 털을 입힌 듯한 시트를 이용하여, 시멘트 페이스트로 바탕에 접착시켜, 시트사이를 접합하는 공법에 이용되는 재료이다.

□ 에틸렌 아세트산 수지계 시트의 특성

① 인장강도, 신장율이 크다.

② 내후성, 내약품성이 우수하다.

③ 접착제, 열융착 등에 의해 시트 상호간 접합 및 접착이 가능하다.

④ 바탕의 균열에 대해 추종성이 있다.

 
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