Experiments on Flow Characteristics of Asphalt Seal Composite Waterproofing Method for Underground Concrete Structure Exterior Wall Waterproofing

지하 콘크리트 구조물 외벽 방수용 아스팔트 씰재 복합방수 공법의 흘러내림 특성에 관한 실험

Abstract

With the changing trend of the building construction to high rising and large scaling, the underground structure has been increased, and its usage also increased and variety. Hence, to protect the underground structure against underground water, various water proofing methods has been developed. Among the many water proofing methods, the combined water proofing method using both asphalt seal and sheet has been widely used to secure the sufficient performance and decrease the construction failure. However, during the summer period of extremely high temperature conditions, the asphalt sealing materials were separated and leaked into the structure. Therefore, the aim of the research is to provide the quality standard of asphalt sealing material based on the various temperature changes depending on seasons. According to the experimental results, the temperature of the sealing materials applied on the slab was increased up to $54^{\circ}C$ which was $3^{\circ}C$ higher than the structure temperature of $51^{\circ}C$. Based on the melting test for asphalt sealing materials applied on the outside wall of the structure, in the case of water-dispersing typed materials showed significant melting down due to its slow evaporation and low viscosity. Furthermore, from the accelerated test conducted indoor conditions, a solvent-type and water-dispersing typed materials showed significant melting down due to their low viscosity and melting point in ambient conditions. Based on these results, viscosity and melting point are found as the important factors on asphalt sealing materials' quality, and it is necessary to designate the quantitative level of the viscosity and melting point for quality control.

건축물의 대형화, 고층화에 따라 지하 구조물이 증가하고 있으며, 지하상가 및 지하철 등 지하구조물의 활용도 및 용도가 다양해지고 있다. 이에 따라 지하수 영향으로 인한 지하 구조물의 보호를 위해 다양한 방수 공법이 개발되었다. 그 중 대표적으로 방수층이나 외벽방수의 품질 확보와 구조물 거동에 대한 하자 발생률을 줄이고자 아스팔트 씰과 아스팔트 방수시트를 복합으로 사용하는 복합공법이 지하주차장 및 지하구조물의 외벽 중심으로 국내에서 널리 사용되고 있다. 그러나 일부 건설 현장에서 기온이 높아지는 여름철에 외벽 시공된 아스팔트 씰재가 층분리되어 건축물의 균열부를 통해 내부로 흘러들어가는 누유현상이 발생되었다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 계절변화에 따른 온도 특성을 파악하고 이 결과를 바탕으로 옥외와 실내에서 온도 변화에 따른 아스팔트 씰재의 특성을 확인하여 품질 기준 을 설정할 목적으로 연구를 진행하였다. 연구 결과 여름철 콘크리트 구조물 온도가 최고 $51^{\circ}C$까지 상승하며, 슬래브에 시공된 방수재료의 경우 $54^{\circ}C$까지 상승하는 것으로 나타나 콘크리트 표면보다 방수 재료의 온도가 $3^{\circ}C$ 높은 경향을 나타냈다. 옥외 콘크리트 구조물을 대상으로 한 흘러내림 특성 실험 결과 수분산형의 경우 수분의 증발이 늦고 낮은 점도로 인해 다량의 흘러내림이 발생되었으며, 실내 촉진 흘러내림 특성 실험 결과 용제형과 수분산형의 경우 상온에서의 점도가 낮고 용융점이 낮아 다량의 제품에서 흘러내림이 발생되었다. 이상의 결과로부터 점도와 용융점이 아스팔트 씰재의 품질 특성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 점도와 용융점에 관한 정량적 수준을 결정할 필요성이 있다.

Fig. 1. Occurrence of problems after construction

Fig. 2. Experiments of vertical sagging down resistance at out door exposure

Fig. 3. Experiments of sagging down resistance

Fig. 4. Temperature change of outdoor exposed structure

Fig. 5. Outdoor exposition structure Seasonal temperature change

Fig. 6 Temperature change of measurement position(AUG. 11th ~12th)

Fig. 7 Temperature change of measurement position(AUG. 27th ~28th)

Fig. 8. Temperature change of measurement position(JAN.15th ~16th)

Fig. 9. Temperature change of measurement position(JAN.29th ~30th)

Fig. 10. Result of vertical sagging down resistance

Fig. 11. Result of vertical sagging down resistance

Fig. 12. Experiments of sagging down resistance

Fig. 13. Result of vertical sagging down resistance

Fig. 14. Experiments of sagging down resistance

Table 1. Characteristics of asphalt seal waterproofing materials