KR100727382B1

KR100727382B1 - 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물

Info

Publication number: KR100727382B1
Application number: KR1020060016008A
Authority: KR
Inventors: 박춘근; 이종필
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-06-12

Abstract

본 발명은 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물에 관한 것으로, 그 목적은 공동주택의 층간에 발생하는 중량충격음을 효과적으로 저감할 수 있는 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 포틀랜드 시멘트 500g에 대하여, 물 175~200g, 물과 기포제를 혼합하여 발포시킨 기포액 200~400㎖, 네오폴 3~5g 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)칩 20~40g의 비율로 혼합되어 이루어진 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물을 특징으로 한다.

네오폴, EVA칩, 기포액, AE제, 중량충격음

Description

바닥충격음 저감용 시멘트 조성물{Cement Composites for Floor Sound Reducing Materials}

본 발명은 공동주택에서 발생하는 층간 바닥충격음을 저감하기 위한 시멘트 조성물에 관한 것으로, 특히 중량충격음을 효과적으로 저감하는 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택은 토지이용의 효율성 증대 및 주택 공급의 용이성 등에 의해 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 공동주택은 다수개의 세대들이 수직적인 배치구조를 갖는 특성 상 이웃하는 세대들 간의 층간소음으로 인해 많은 다툼이 발생하고 있는 실정이며, 이러한 층간소음을 저감하고자 하는 많은 노력들이 진행되고 있다.

상기와 같은 층간소음의 주요원인은 바닥충격음이며, 이 바닥충격음은 경량충격음과 중량충격음으로 구분될 수 있다. 상기 경량충격음은 가볍고 단단한 물건이 바닥에 떨어졌을 때 하부층으로 전달되는 소음으로서 음장영역은 중·고주파수이다. 상기 중량충격음은 무겁고 유연한 물건이 바닥에 떨어졌을 때 하부층으로 전 달되는 소음으로 음장영역은 저주파수가 지배적이다.

한편, 상기와 같은 바닥충격음에 대한 차음성능을 높일 수 있는 가장 일반적인 방법으로 뜬바닥 구조가 적용되고 있다. 이러한 뜬바닥 구조는 구조체 슬래브와 마감층 사이에서 진동절연을 할 수 있는 완충재를 설치하는 것으로, 상기 완충재로는 스프링정수(N/㎝)가 적은 것이 적용되어진다. 그러나 경량충격음에 대한 완충재는 동탄성계수가 낮은 유연한 특성이 요구되는데 반해 중량충격음에 대한 완충재는 고강성과 밀실한 구조와 고면밀도 구조 및 중량화된 특성이 요구된다. 이와 같이 경량충격음과 중량충격음을 저감시키기 위한 특성이 서로 상반됨에 따라 동시에 두 충격음을 저감시킬 수 있는 소재의 개발은 아직까지 미미한 상태이다.

따라서 현재의 대부분의 완충재는 고분자 재료로 구성되며, 이러한 고분자 재료는 중·고주파 음장영역이 지배적인 경량충격음에 적합한 소재이다. 즉, 경량충격음은 가해지는 충격력을 완충재에서 흡수하여 전체적으로 피크값을 줄여주는 원리를 활용한 것으로 완충재의 탄성변형으로 인해 가진력의 피크치를 낮춤으로서 단위시간에 전달되는 에너지의 양을 감소시켜 바닥충격음 레벨을 저감시키도록 한 것이다. 이에 비해 중량충격음은 전달특성이 경량충격음과는 달리 구조체의 자체 진동을 통해 전파되기 때문에 탄력성이 증가된 고분자 완충재를 적용하더라도 구조체의 진동을 억제하기 힘들기 때문에 중량충격음의 저감은 어렵게 되며, 이로 인해 쾌적한 주거환경의 구성을 저해하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 공동주택의 층간에 발생하는 중량충격음을 효과적으로 저감할 수 있는 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 열전도율이 저감된 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 포틀랜드 시멘트 500g에 대하여, 물 175~200g, 물과 음이온 지방산계 식물성 기포제를 혼합하여 발포시킨 기포액 200~400㎖, 네오폴 3~5g 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)칩 20~40g의 비율로 혼합되어 이루어진 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물을 특징으로 한다.

본 발명의 시멘트 조성물은 바닥충격음 중 중량충격음의 효과적인 저감을 위해 사용되는 것으로, 기존 완충재와는 별도의 층을 형성함으로써 상부세대에서 발생되어 하부세대로 전달되는 중량충격음을 저감하도록 한 것이다.

상기 포틀랜드 시멘트는 물과 혼합되어 시멘트 슬러리를 형성하게 되며, 이때 물과 시멘트의 혼합비(W/C, Water/Cement ratio)는 0.35~0.4가 바람직하다.

상기 기포액은 물과 기포제가 일정 비율로 혼합되어 이루어지는 것으로, 물 1ℓ에 대하여 기포제 30~50㎖가 혼합되어 이루어진 것이다. 이러한 기포액은 시멘트 500g에 대하여 200~400㎖의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 200㎖ 미만으로 첨가될 경우, 조성물내의 기포율이 너무 낮아 단열 특성이 저하되는 문제점이 있고, 400㎖를 초과할 경우, 압축강도가 현저하게 저하되어 실제 적용하는데 문제점이 있기 때문이다. 여기서 상기 기포제로는 음이온 지방산계 식물성 기포제가 사용될 수 있다.

상기 네오폴 또는 EVA칩은 충전제로서 사용되는 것으로, 상기 네오폴은 기존 EPS(Expandable Poly-Styrene)제품 대비 열전도율이 약25~30% 정도 개선된 단열재료이며, EVA칩은 단열성능이 우수할 뿐만 아니라 중량충격음 저감 효과를 기대할 수 있는 소재로써, 층간의 단열성능과 중량충격음의 저감을 구현하기 위해 네오폴 또는 EVA칩을 선택하여 첨가하게 된다. 한편 네오폴이 첨가될 경우, 포틀랜트 시멘트 500g에 대하여 3~5g의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 3g 미만으로 첨가될 경우, 단열성능을 저하되는 문제점이 있고, 5g을 초과할 경우, 시멘트 부피에 비해 네오폴의 부피가 지나치게 커져 조성물의 결합이 느슨함에 따른 압축강도가 현저하게 저하되는 문제점이 있기 때문이다. 반면 EVA칩이 첨가될 경우, 포틀랜트 시멘트 500g에 대하여 20~40g의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 20g 미만으로 첨가될 경우, 단열성능을 저하되는 문제점이 있고, 40g 초과할 경우, 시멘트 부피에 비해 네오폴의 부피가 지나치게 커져 조성물의 결합이 느슨함에 따른 압축강도가 현저하게 저하되는 문제점이 있기 때문이다.

한편, 상기와 같이 배합된 슬러리의 유동성을 개선하기 위해 AE제가 더 첨가될 수 있으며, 이때 AE제는 포틀랜드 시멘트 500g에 대하여 0.5g 이하의 비율로 첨가될 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

아래의 표1은 각 시료의 배합비를 나타낸 것으로, 포틀랜드 시멘트 500g을 기준으로 한 것이다.

상기와 같은 배합비를 갖는 시료를 상온에서 양생한 후, 압축강도와 열전도율 및 바닥충격음 저감특성을 측정하였다. 이때 압축강도는 KSF 2459 규격 조건으로 측정되었고, 상기 열전도율은 KS L 9016-'95규격 조건으로 측정되었으며, 상기 바닥충격음은 ~KS F 2810-1과 KS F 2810-2 규격 조건으로 측정되었다.

한편, 상기와 같은 배합비를 갖는 슬러리의 유동도를 측정하였으며, 이는 아래의 표2와 같다. 이러한 유동도의 측정은 KS F 4039 7.2규격 조건에서 수행되었다.

아래의 표2는 각 시료의 유동도를 나타내고 있다.

위의 표와 같이 각 시료의 유동도값은 AE제의 첨가에 의해 18㎝ 이상으로 측정되어 작업성에는 문제가 없음을 알 수 있다.

아래의 표3은 각 시료로부터 측정된 압축강도를 나타내고 있다.

위의 표와 같이 네오폴이 첨가된 시료1~6의 7일 압축강도는 22.3~46.7kg_f/cm²이고, 28일 압축강도는 26.2~60.2kg_f/cm²로 측정되었으며, EVA칩이 첨가된 시료7~12의 7일 압축강도는 30.3~65.6kg_f/cm²이고, 28일 압축강도는 38.4~87.4kg_f/cm²로 측정되었다. 이처럼 상기 각 시료의 압축강도는 15 kg_f/cm² 이상으로서 바닥충격음 저감용 소재로서 적용할 수 있는 성능을 제공하고 있음을 알 수 있다.

아래의 표4는 각 시료로부터 측정된 열전도율을 나타내고 있다.

위의 표와 같이 네오폴이 첨가된 시료1~6의 열전도율은 0.034~0.042㎉/mh℃이고, EVA칩이 첨가된 시료7~12의 열전도율은 0.034~0.040㎉/mh℃로써, 경량 기포 콘크리트의 열전도율 0.1㎉/mh℃에 비해 현저하게 저하되었음을 알 수 있다.

아래의 표5는 각 시료로부터 측정된 바닥충격음에 대한 차단성능을 나타내고 있다.

위의 표와 같이 시료1~12는 경량충격음에 대한 저감성능은 다소 미약한 것으로 나타났으나, 중량충격음에 대한 저감성능은 46~49dB로 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 네오폴 또는 EVA칩을 함유하는 다공성 무기소재로서 바닥충격음 중 중량충격음의 차단에 우수한 성능을 제공할 수 있게 되었으며, 이에 따라 이러한 시멘트 조성물을 이용하여 경량충격음 차단에 우수한 성능을 발휘하는 고분자 재료와 함께 적용함으로써 경량충격음과 중량충격음을 동시에 차단할 수 있게 되었다.

Claims

포틀랜드 시멘트 500g에 대하여, 물 175~200g, 물과 음이온 지방산계 식물성 기포제를 혼합하여 발포시킨 기포액 200~400㎖, 네오폴 3~5g 또는 EVA칩 20~40g의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물
제 1 항에 있어서,

상기 기포액은, 물 1ℓ에 대하여 음이온 지방산계 식물성 기포제 30~50㎖가 희석된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 시멘트 조성물.