KR100520468B1 - 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법 및 이를 이용한 층간 바닥구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로, 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지를 재처리하여 이를 활용한 불연성의 초경량 층간소음방지 패널을 제조하여 콘크리트 슬래브층의 상부에 시공함으로써 시장의 요구에 맞는 제품을 제공함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 입경 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 과정과 이 인공경량골재를 이용하여 불연성 경량 건축마감재로써의 층간소음방지 패널로 제조하는 과정을 통해 강도 40∼80㎏/㎤, 비중 0.4∼0.6g/㎤, 열전도율 0.1∼0.2㎉/mh℃의 패널을 얻을 수 있었다.

Description

폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법 및 이를 이용한 층간 바닥구조{Light weight building for panel manufacture method apply organic nature sludge and waste rubber powder and floor structure}

본 발명은 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법 및 이를 이용한 층간 바닥구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐고무분말과 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지를 재처리하여 초경량의 층간소음방지 패널을 제조할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수 등의 집진시설인 하수종말처리장에서 생성되는 슬러지의 처리문제는 각 지방자치단체 뿐만 아니라 국내외 또는 세계적인 환경단체에서도 이의 문제가 심각하게 대두되고 있는 있다.

이에 따라, 하수종말처리장에서 생성되는 슬러지의 처리, 처리시설, 재활용 방안 등에 관심을 갖고 학계는 물론 산업체에서도 연구가 활성화되고 있다. 그러나, 경제성 및 적용방안에 대한 현실적인 시장접근이 어려워 그의 실효성이 적은 것 또한 사실이다.

한편, 다층으로 축조되는 공동주택에는 층간 발생되는 충격이나 소음이 하층 또는 상층으로 전달되는 것을 방지함으로써 소음으로부터 각 거주자의 생활을 보호할 수 있도록 한 층간 바닥구조에 관하여 높은 관심이 집중되고 있는 것은 주지된 사실이다.

한편, 실용신안등록 제0287084호, 제0290830호 및 제0297962호에 의하여 층간소음 및 충격음의 전달을 방지하기 위한 층간 바닥구조를 통해 층간에서 발생되는 소음이나 충격음이 하층 또는 벽체를 따라 상층으로 전달되는 것을 현저하게 줄일 수 있는 기술이 제안되었으나, 마감 모르타르층과 그 위에 설치되는 바닥재(딱딱한 마루 또는 대리석 등) 사이에서 발생되는 충격의 역작용에 의하여 층간 소음이 더 증폭되는 것을 방지할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 현재 제안된 층간 바닥구조는 콘크리트 슬래브층으로부터 마감 모르타르층에 이르는 방진·방음구조를 통한 층간소음의 저감 및 차단을 꾀한다. 그러나, 바닥구조의 최상층인 마감 모르타르층과 그 위에 최종적으로 설치되는 바닥재(딱딱한 마루 또는 대리석 등)가 상호 부딪히면서 발생되는 충격 또는 소음이 증폭되어 실내 또는 하층으로 전달되었던 것이다.

또한, 층간 바닥구조에 있어서 마감 모르타르층은 미장 평활도가 고르지 못하기 때문에 다소 굴곡 및 상하 편차가 발생되는 바, 이에 딱딱한 마루 또는 대리석 등의 바닥재를 설치할 경우 그 사이에 들뜨는 현상이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 들뜸 현상에 의하여 충격 및 소음이 발생됨은 물론이고, 바닥재에 균열이 발생되거나 파손되는 일이 빈번하게 발생된다.

더구나, 마감 모르타르층 상에 단순히 바닥재만을 깔아 설치한 경우 실내에서 뛰거나 걸을시 바닥재와 마감 모르타르층의 딱딱한 충격이 발을 통하여 신체로 직접 전달됨으로써 연약한 신체구조를 갖는 여성노약자 또는 어린이에게 신체적 충격과 압박을 가할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일부 온돌 마루 바닥재에 폴리에틸렌수지(PE)의 발포제품이 부착된 것이 제공되기도 하였으나 이는 소재 자체에 탄성이 거의 없고, 두께가 2mm정도에 불과하며, 열적 안정성이 취약한 문제점이 있어 충격흡수기능 및 평활도의 보상이 매우 어려운 문제점이 있다. 이에, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 대안이 시급히 요구되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 창안된 것으로, 폐고무분말과 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지를 재처리하여 이를 활용한 불연성의 초경량의 층간소음방지용 패널을 층간 바닥구조로 시공함으로써 상부로부터 발생되는 충격이 하부층으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 한 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법 및 이를 이용한 층간 바닥구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐고무와 유기성 슬러지를 활용하여 초경량의 층간소음방지용 패널을 제조하여 층간소음방지를 목적으로 하는 층간 바닥구조에 시공함으로써 시공성이나 경제성에서 보다 우수한 친환경적인 제품을 제공할 수 있도록 함에 있다.

나아가, 본 발명은 폐고무와 유기성 슬러지를 활용하여 초경량의 층간소음방지용 패널을 제조하여 층간소음방지를 목적으로 하는 층간 바닥구조에 시공함으로써 자원의 재활용을 통한 환경오염을 방지할 수 있도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법은 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합하여 환형의 형태로 성형한 후 이를 1000∼1400℃의 온도조건하에서 고온 소성하여 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 단계; 인공경량골재 30.5∼40부피%, 팽창질석 28∼35부피%, 시멘트 10∼15부피%, 석분 5∼10부피%, AL분말 0.05∼1부피%, 플라이 애쉬 0.05∼1부피%, 시멘트비에 대하여 물 45∼50부피%의 비율로 혼합하는 단계; 혼합물을 성형몰드의 내부에 완전히 채우지 않은 상태로 일정량 채워 밀폐시키는 단계; 성형몰드에 일정량 채워져 밀폐된 혼합물을 증기양생 또는 자연건조를 통해 발포시키는 단계; 발포된 성형물을 성형몰드로부터 탈형시켜 냉각시키는 단계; 냉각된 성형판에 방수성을 부여하기 위해 폴리아미드계 수지도료의 방수성 접착제를 도포하는 단계; 및 방수성 접착제가 도포된 성형판의 연결부위에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 층간소음방지 패널을 완성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서 인공경량골재를 제조하는 단계는 하수종말처리장에서 수거된 함수율 80∼90%의 유기성 슬러지를 햇빛 또는 증기건조(건조로의 온도 100∼150℃)를 통해 함수율 20∼50%로 건조시키는 단계; 건조된 유기성 슬러지를 미세분말상으로 분쇄하여 체가름하는 단계; 체가름한 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합(함수율 20∼30%)하는 단계; 혼합물을 원통형으로 이루어진 회전식 성형기를 이용하여 일정크기의 환형으로 성형하는 단계; 환형의 성형물을 송풍 건조기를 이용하여 송풍 건조시키는 단계; 건조된 성형물을 로터리 킬른(Rotary kiln)을 통해 1000∼1400℃의 온도로 고온 소성하여 내부를 용융 발포시킴으로써 다공체를 형성하는 단계; 및 고온 소성된 성형물을 냉각시켜 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재로 완성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

그리고, 전술한 방수성 접착제를 도포하는 단계는 폴리아미드계 수지도료를 바탕처리가 완료된 면에 우선 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 프라이머를 도포하는 단계; 프라이머를 도포한 후 10∼15시간동안 건조시키는 단계; 및 건조된 프라이머 도포면에 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 폴리아미드계 수지도료를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.

한편, 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조는 전술한 바와 같은 과정을 통해 제조하되 그 양측의 상하부면에는 상호 상반된 결합턱을 형성하는 한편 결합턱의 방수성 접착제 도포면에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 다층구조의 층간 바닥을 형성하는 콘크리트 슬래브층의 상부에 결합턱을 통해 결합 시공되는 층간소음방지 패널; 콘크리트 슬래브층과 층간소음방지 패널 사이에 일정간격으로 다수 시공되어지되 콘크리트 슬래브층과 층간소음방지 패널 사이에 일정간격의 공기층이 형성되도록 하여 상부로부터의 충격과 이에 따른 충격음을 저감시키는 고무볼; 콘크리트 슬래브층과 벽면 구조체가 이루는 코너 부분의 층간소음방지 패널과 벽면 구조체 사이를 마감하는 코너삼각고무벨트; 및 층간소음방지 패널의 상부로 시공되어 바닥을 마감하는 마감 모르타르층으로 이루어진다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법 및 이를 이용한 층간 바닥구조에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법을 보인 흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법에서 인공경량골재의 제조과정을 보인 흐름도, 도 3은 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법에서 방수성 접착제의 도포과정을 보인 흐름도, 도 4는 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 인공경량골재의 제조공정을 보인 공정도, 도 5는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 인공경량골재를 보인 사시사진, 도 6은 도 5의 인공경량골재의 단면을 보인 단면 사시사진, 도 7은 본 발명에 따른 경량단열 층간소음방지 패널의 제조를 보인 공정도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법은 크게 입경 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 과정과 이 인공경량골재를 이용하여 불연성 경량 건축마감재로써의 층간소음방지 패널로 제조하는 과정으로 분류할 수 있다.

먼저, 입경 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 과정은 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합한 후 환형의 형태로 성형하여 고온 소성을 통해 다공질의 인공경량골재를 제조하는 단계(S100)로 이루어질 수 있는데, 이 인공경량골재를 제조하기 위한 과정(S100)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 하수종말처리장에서 수거된 함수율 80∼90%의 유기성 슬러지를 햇빛 또는 증기건조(건조로의 온도 100∼150℃)를 통해 함수율 20∼50%로 건조시키는 단계(S101), 건조된 유기성 슬러지를 미세분말상으로 분쇄하여 체가름하는 단계(S102), 체가름한 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합(함수율 20∼30%)하는 단계(S103), 혼합물을 정육면체와 같은 형상으로 성형한 후 원통형으로 이루어진 회전식 성형기의 내부에 넣어 회전식 성형기를 회전시킴으로써 일정크기의 환형으로 성형하는 단계(S104), 환형으로 성형된 성형물을 송풍 건조기를 이용하여 송풍 건조시키는 단계(S105), 건조된 성형물을 로터리 킬른(Rotary kiln)을 통해 1000∼1400℃의 온도(적정하게는 1200℃정도)로 고온 소성하여 내부를 용융 발포시킴으로써 내부에 미세한 독립기포가 내포되도록 다공체를 형성하는 단계(S106) 및 고온 소성된 성형물을 냉각시켜 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재로 완성하는 단계(S107)로 이루어진다.

한편, 인공경량골재를 이용하여 불연성 경량 건축마감재로써의 층간소음방지 패널로 제조하는 과정은 인공경량골재 30.5∼40부피%, 팽창질석 28∼35부피%, 시멘트 10∼15부피%, 석분 5∼10부피%, AL분말 0.05∼1부피%, 플라이 애쉬 0.05∼1부피%, 시멘트비에 대하여 물 45∼50부피%의 비율로 혼합하는 단계(S110), 혼합물을 성형몰드의 내부에 완전히 채우지 않은 상태로 일정량 채워 밀폐시키는 단계(S120), 성형몰드에 일정량 채워져 밀폐된 혼합물을 증기양생 또는 자연건조를 통해 발포시키는 단계(S130), 발포된 성형물을 성형몰드로부터 탈형시켜 냉각시키는 단계(S140), 냉각된 성형판에 방수성을 부여하기 위해 폴리아미드계 수지도료의 방수성 접착제를 도포하는 단계(S150) 및 방수성 접착제가 도포된 성형판의 연결부위에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 층간소음방지 패널을 완성하는 단계(S160)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 과정을 통해 콘크리트 강도 240㎏/㎤의 1/4∼1/3 정도인 40∼80㎏/㎤의 강도를 갖는 불연성의 건축마감재용 패널이 제조된다. 이때, 불연성의 건축마감재용 패널의 비중은 0.4∼0.6g/㎤, 열전도율은 0.1∼0.2㎉/mh℃이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명은 인공경량골재를 제조하기 위한 단계(S100)로써 유기성 슬러지의 건조단계(S101)는 하수종말처리장에서 수거된 함수율 80∼90%의 유기성 슬러지를 건조를 통해 함수율 20∼50%로 건조시키게 된다.

전술한 바와 같이 함수율 80∼90%의 유기성 슬러지를 건조시키는 과정은 유기성 슬러지의 건조를 통해 보다 미세한 분말상으로 하기 위함이며, 이때의 건조방법은 햇빛을 통한 자연건조 또는 건조로를 통한 증기건조가 이용된다. 통상 건조로를 통한 증기건조시의 건조로 온도는 100∼150℃의 조건하에서 건조를 시킨다.

단계(S102)는 건조를 통해 함수율 20∼50%로 건조된 유기성 슬러지를 미세분말상으로 분쇄하여 체가름하게 된다. 이러한 미세분말상으로 분쇄하고 체가름하는 과정은 보다 미세한 입자상으로 분쇄함으로써 성형을 용이하게 함은 물론, 후술하는 단계의 소성과정에서 용융이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

단계(S103)에서는 미세분말상으로 분쇄하여 체가름한 미세분말상의 유기성 슬러지, 점토, 플라이 애쉬를 일정비율로 혼합한다. 이때, 미세분말상의 유기성 슬러지:점토:플라이 애쉬의 혼합비율은 40∼60:35∼50:0.5∼10부피%의 비율로 혼합하게 된다.

전술한 바와 같이 체가름한 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합함으로써 유기성 슬러지의 함수율은 함수율 20∼30%로 저하된다.

단계(S104)에서는 혼합물을 일정크기의 정육면체 또는 기타 다른 형태로 형상으로 성형한 후 이를 환형으로 성형을 하게 된다. 이때, 환형으로 성형하는 과정은 혼합물을 일정크기의 정육면체 또는 기타 다른 형태로 형상으로 성형한 후, 이를 원통형으로 이루어진 회전식 성형기의 내부에 넣어 회전식 성형기를 회전시킴으로써 일정크기의 환형으로 성형하게 된다.

단계(S105)에서는 환형으로 성형된 성형물을 건조시켜 그 형이 유지될 수 있도록 하는 과정으로, 이 환형의 성형물을 건조시키는 단계에서는 건조시 송풍기를 통한 건조를 하게 된다.

단계(S106)에서는 송풍건조를 통해 건조된 성형물을 로터리 킬른(Rotary kiln)을 통해 고온 소성하여 내부를 용융 발포시킴으로써 내부에 미세한 독립기포(도 6 참조)가 내포되도록 다공체를 형성한다.

전술한 바와 같은 고온 소성과정에서 로터리 킬른(Rotary kiln)의 내부온도는 1000∼1400℃의 온도(적정하게는 1200℃정도)로 환형의 성형물을 고온 소성한다.

단계(S107)에서는 고온소성을 통해 내부에 독립기포가 형성된 소성물을 냉각을 통해 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재로 완성한다. 이때, 인공경량골재의 비중은 0.4∼0.8g/㎤이고, 단위용적중량은 40∼80㎏/㎤이다.

전술한 바와 같이 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수 등의 집진시설인 하수종말처리장에서 생성되는 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 석분 5∼10부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합하여 환형의 형태로 성형한 상태에서 환형의 성형물을 1000∼1400℃의 온도로 고온 소성하여 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 과정은 도 2 및 도 4에 도시하였으며, 이 과정을 통해 제조된 인공경량골재는 도 5 및 도 6에 도시하였다.

한편, 전술한 인공경량골재를 제조하기 위한 과정에서 고온 소성에 이용되는 로터리킬른(Rotary kiln)은 폐기물 소각방식의 일종이다. 회전원통 내에 원료를 투입하고 열풍 또는 화염을 그 속에 투입시켜 가열하는 형식으로, 회전원통 내부가 고온이 되므로 내화벽돌로 내장하고 있다. 시멘트, 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화마그네슘이 소성에 상용된다. 소성과정에서 발생하는 유해가스나 분진은 제거해야 하며, 가스나 분진이 고온이기 때문에 냉각하여 처리한다. 소각로 자체가 빙빙돌면서 소각하므로 소각효율이 높다. 산업폐기물 등의 소각에 적합한 방식이다.

전술한 바와 같은 인공경량골재를 제조하는 과정에서 다공체의 형성은 환형의 성형물을 고온 소성시 발생되는 발열량과 소성체 내부에서 생성되는 열원에 의해 소성체 내부가 용융 발포됨으로써 미세한 독립기포를 내포하는 입경 5∼10mm인 다공체의 인공경량골재가 제조된다(도 5 및 도 6 참조). 이때, 제조된 인공경량골재의 비중은 0.4∼0.8g/㎤이고, 단위용적중량은 40∼80㎏/㎤이다.

인공경량골재를 이용하여 불연성 경량 건축마감재로써의 층간소음방지 패널로 제조하는 과정에서 단계(S110)는 인공경량골재 30.5∼40부피%, 팽창질석 28∼35부피%, 석분 5∼10부피%, 시멘트 10∼15부피%, AL분말 0.05∼1부피%, 플라이 애쉬 0.05∼1부피%, 시멘트비에 대하여 물 45∼50부피%의 비율로 혼합하는 과정으로, 이 단계(S110)에서는 시멘트:인공경량골재:팽창질석을 1:3:3의 부피비율로 혼합하고, 물과 시멘트의 비를 45∼50%로, 석분은 5∼10부피%, AL분말과 감수제는 1%미만으로 혼입하게 된다.

전술한 팽창질석은 미주나 아프리카 등지에서 채집되는 운모와 유사한 광물질로, 이를 분쇄하여 1000∼1400℃정도의 온도로 가열하면 20∼30배까지 팽창하는 성질이 있다. 팽창질석의 단위용적중량은 60∼130kg/㎤이고, 열전도율은 0.031∼0.05㎉/mh℃이며, 비중은 0.15-0.25g/㎤ 정도이다.

단계(S120)는 형을 성형하기 위한 전단계의 과정으로, 이 단계(S120)에서는 도 7 에 도시된 바와 같이 제조되는 층간소음방지 패널(10)의 사용할 목적에 맞게 성형몰드(30)에 혼합물을 넣게 된다. 이때, 성형몰드(30)에 넣는 혼합물은 성형몰드(30) 내부를 전부 채우지 않는다.

전술한 바와 같이 성형몰드(30)의 내부에 혼합물을 넣은 후에는 몰드뚜껑(32)을 닫아 밀폐시킨다. 이는 성형몰드(30)와 몰드뚜껑(32)을 통해 그 내부가 이루는 형태로 혼합물을 성형하기 위함이다.

단계(S130)는 성형몰드(30)의 내부에 채워진 혼합물을 일정한 형으로 형성화하기 위한 과정으로, 이 단계(S130)에서는 성형몰드(30)에 일정량 채워져 밀폐된 혼합물을 증기양생 또는 자연건조를 통해 용융 발포시킨다.

전술한 바와 같은 용융 발포 과정에서는 레미콘 배양과 같은 방법을 통해 혼합물을 일정한 온도로 양생함으로써 혼합물이 용융 발포되어 성형몰드(30)와 몰드뚜껑(32)이 이루는 내부공간을 용융 발포된 혼합물이 채워질 수 있도록 한다.

단계(S140)는 성형된 패널을 탈형시키는 과정으로, 이 단계(S140)에서는 증기양생 또는 자연건조를 통해 용융 발포된 성형물(10a)을 성형몰드(30)로부터 탈형시켜 냉각시킨다.

단계(S150)는 탈형 냉각된 성형판에 방수성을 부여하기 위한 과정으로, 이 단계(S150)는 탈형 냉각된 성형물(10b)의 표면에 방수성을 부여하기 위해 폴리아미드계 수지도료의 방수성 접착제(20)를 도포하여 건축마감재용 패널을 완성하게 된다.

전술한 바와 같은 단계(S150)의 방수성 접착제(20)를 도포하는 과정은 폴리아미드계 수지도료를 바탕처리가 완료된 면에 우선 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 프라이머를 도포하는 단계(S151), 프라이머를 도포한 후 10∼15시간동안 건조시키는 단계(S152) 및 건조된 프라이머 도포면에 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 폴리아미드계 수지도료의 하도를 도포하는 단계(S153)로 이루어진다. 이때, 방수성 접착제의 도포방법은 스프레이 분사방식이다.

단계(160)는 미세분말상의 폐고무분말을 방수성 접착제의 도포면에 도포시켜 층간소음방지 패널(10)을 완성하기 위한 과정으로, 이 단계(160)에서는 방수성 접착제가 도포된 성형판의 연결부위에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 층간소음방지 패널을 완성하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조는 다음과 같다.

도 8 은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 보인 측면도, 도 9 는 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조를 보인 사시도, 도 10 은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조를 보인 종단면도이다.

도 8 내지 도 10 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조는 먼저, 도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같은 과정을 통해 제조된 층간소음방지 패널(10)은 콘크리트 슬래브층(100)의 상부에 시공된다. 이때, 층간소음방지 패널(10)은 도 8 내지 도 10 에 도시된 바와 같이 그 양측의 상하부면에 상호 상반된 결합턱(12)이 형성된다.

보다 상세하게 설명하면 층간소음방지 패널(10)은 그 양측면 중 일측의 상부면과 타측의 하부면에 서로 상반되는 결합턱(12)이 형성된다. 이처럼 상호 상반된 결합턱(12)의 형성을 통해 도 9 및 도 10 에 도시된 바와 같이 이웃하는 층간소음방지 패널(10)과 상호 결합을 용이하게 할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 결합턱(12)의 각각의 면에는 앞서의 단계(S150)와 단계(S160)의 방수성 접착제와 미세분말상의 폐고무분말이 도포된다. 즉, 결합턱(12)의 각각의 면에는 방수성 접착제 도포면에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말이 2∼3mm의 두께로 도포된다.

고무볼(110)은 층간소음방지 패널(10)로부터 전달되어지는 충격을 분산시켜 저감시키기 위한 것으로, 이 고무볼(110)은 콘크리트 슬래브층(100)과 층간소음방지 패널(10) 사이에 일정간격으로 다수 시공된다. 이때, 고무볼(110)의 시공에 의해 콘크리트 슬래브층(100)과 층간소음방지 패널(10) 사이에는 일정간격의 공기층(112)이 형성된다.

전술한 바와 같이 고무볼(110)의 시공에 의해 콘크리트 슬래브층(100)과 층간소음방지 패널(10) 사이에 형성되는 공기층(112)은 바닥구조의 보온을 유지하는 기능을 하는 한편, 상부로부터의 충격을 흡수하여 저감시킴으로써 하부층으로 전달되는 충격에 의한 소음을 저감시키게 된다.

코너삼각고무벨트(120)는 벽면 구조체(102)와 층간소음방지 패널(10) 사이의 틈을 마감하기 위한 것으로, 이 코너삼각고무벨트(120)는 삼각형 형태의 고무재질로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 코너삼각고무벨트(120)는 콘크리트 슬래브층(100)과 벽면 구조체(102)가 이루는 코너 부분의 층간소음방지 패널(10)과 벽면 구조체(102) 사이를 마감하게 된다.

한편, 층간소음방지 패널(10), 고무볼(110) 및 코너삼각고무벨트(120)의 시공이 이루어진 후에는 층간소음방지 패널(10)의 상부로 마감 모르타르층(130)이 시공된다. 이러한 마감 모르타르층(130)은 층간 바닥을 마감하기 위한 것으로, 이 마감 모르타르층(130)은 시멘트와 물을 일정 중량비로 배합한 시멘트 모르타르를 통해 타설되어 이루어진다. 미설명 부호 132는 온수 배관을 보인 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 초경량의 층간소음방지 패널(10)을 콘크리트 슬래브층(100)의 상부에 시공함으로써 층간소음의 문제를 해결할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 폐고무분말과 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지를 재처리하여 이를 활용한 불연성의 초경량의 층간소음방지용 패널을 층간 바닥구조로 시공함으로써 상부로부터 발생되는 충격이 하부층으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 효과로는 폐고무분말과 유기성 슬러지를 활용하여 초경량의 층간소음방지용 패널을 제조하여 층간소음방지를 목적으로 하는 층간 바닥구조에 시공함으로써 시공성이나 경제성에서 보다 우수한 친환경적인 제품을 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명은 폐고무분말과 유기성 슬러지를 활용하여 초경량의 층간소음방지용 패널을 제조하여 층간소음방지를 목적으로 하는 층간 바닥구조에 시공함으로써 자원의 재활용을 통한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법을 보인 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법에서 인공경량골재의 제조과정을 보인 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 불연성 경량 건축마감재료의 제조방법에서 방수성 접착제의 도포과정을 보인 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 활용한 인공경량골재의 제조공정을 보인 공정도.

도 5는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 인공경량골재를 보인 사시사진.

도 6은 도 5의 인공경량골재의 단면을 보인 단면 사시사진.

도 7은 본 발명에 따른 경량단열 층간소음방지 패널의 제조를 보인 공정도.

도 8은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 보인 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조를 보인 사시도.

도 10은 본 발명에 따른 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조를 보인 종단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 층간소음방지 패널 12 : 결합턱

30 : 성형몰드 32 : 몰드뚜껑

100 : 콘크리트 슬래브층 102 : 벽면 구조체

110 : 고무볼 120 : 코너삼각고무벨트

130 : 마감 모르타르층

Claims (4)

1. 하수종말처리장에서 생성되는 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합하여 환형의 형태로 성형한 후 이를 1000∼1400℃의 온도조건하에서 고온 소성하여 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재를 제조하는 단계;

   상기 인공경량골재 30.5∼40부피%, 팽창질석 28∼35부피%, 시멘트 10∼15부피%, 석분 5∼10부피%, AL분말 0.05∼1부피%, 플라이 애쉬 0.05∼1부피%, 시멘트비에 대하여 물 45∼50부피%의 비율로 혼합하는 단계;

   상기 혼합물을 성형몰드의 내부에 완전히 채우지 않은 상태로 일정량 채워 밀폐시키는 단계;

   상기 성형몰드에 일정량 채워져 밀폐된 혼합물을 증기양생 또는 자연건조를 통해 발포시키는 단계;

   상기 발포된 성형물을 성형몰드로부터 탈형시켜 냉각시키는 단계;

   상기 냉각된 성형판에 방수성을 부여하기 위해 폴리아미드계 수지도료의 방수성 접착제를 도포하는 단계; 및

   상기 방수성 접착제가 도포된 성형판의 연결부위에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 층간소음방지 패널을 완성하는 단계를 포함하여 이루어진 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인공경량골재를 제조하는 단계는 하수종말처리장에서 수거된 함수율 80∼90%의 유기성 슬러지를 햇빛 또는 증기건조(건조로의 온도 100∼150℃)를 통해 함수율 20∼50%로 건조시키는 단계;

   상기 건조된 유기성 슬러지를 미세분말상으로 분쇄하여 체가름하는 단계;

   상기 체가름한 미세분말상의 유기성 슬러지 40∼60부피%, 점토 35∼50부피%, 플라이 애쉬 0.5∼10부피%의 비율로 혼합(함수율 20∼30%)하는 단계;

   상기 혼합물을 원통형으로 이루어진 회전식 성형기를 이용하여 일정크기의 환형으로 성형하는 단계;

   상기 환형의 성형물을 송풍 건조기를 이용하여 송풍 건조시키는 단계;

   상기 건조된 성형물을 로터리 킬른(Rotary kiln)을 통해 1000∼1400℃의 온도로 고온 소성하여 내부를 용융 발포시킴으로써 다공체를 형성하는 단계; 및

   상기 고온 소성된 성형물을 냉각시켜 지름이 5∼10mm인 다공질의 인공경량골재로 완성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 방수성 접착제를 도포하는 단계는 폴리아미드계 수지도료를 바탕처리가 완료된 면에 우선 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 프라이머를 도포하는 단계;

   상기 프라이머를 도포한 후 10∼15시간동안 건조시키는 단계; 및

   상기 건조된 프라이머 도포면에 주제와 경화제가 1:3의 부피비율로 혼합된 폴리아미드계 수지도료를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널의 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항의 과정을 통해 제조하되 그 양측의 상하부면에는 상호 상반된 결합턱을 형성하는 한편 상기 결합턱의 방수성 접착제 도포면에 0.5∼2mm의 크기로 분쇄한 폐타이어 미세분말을 2∼3mm의 두께로 도포하여 다층구조의 층간 바닥을 형성하는 콘크리트 슬래브층의 상부에 상기 결합턱을 통해 결합 시공되는 층간소음방지 패널;

   상기 콘크리트 슬래브층과 층간소음방지 패널 사이에 일정간격으로 다수 시공되어지되 상기 콘크리트 슬래브층과 층간소음방지 패널 사이에 일정간격의 공기층이 형성되도록 하여 상부로부터의 충격과 이에 따른 충격음을 저감시키는 고무볼;

   상기 콘크리트 슬래브층과 벽면 구조체가 이루는 코너 부분의 상기 층간소음방지 패널과 벽면 구조체 사이를 마감하는 코너삼각고무벨트; 및

   상기 층간소음방지 패널의 상부로 시공되어 바닥을 마감하는 마감 모르타르층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐고무분말과 유기성 슬러지를 원료로 한 경량단열 층간소음방지 패널을 이용한 층간 바닥구조.