KR100878584B1 - 층간 방음재 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화산재 분말, 질석퍼라이트 분말, 스치로폴 분말, 시멘트로 이루어진 분말혼합물과, 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼, 물, 카르복실메틸셀룰로스나트륨으로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액을 혼합한 조성물을 층간 방음재층을 형성하여 층간에 발생하는 진동 또는 충격음을 흡수하여 소음을 차단할 수 있는 층간 방음재 조성물 및 이를 이용한 층간 방음층의 시공방법에 관한 것으로, 구체적인 해결수단은 10 내지 20 메시의 화산재 분말 15 내지 35중량%, 6 내지 16 메시의 질석퍼라이트 분말 20 내지 40중량%, 7 내지 15메시의 스치로폴 5 내지 20중량%, 시멘트 15 내지 35 중량%로 이루어진 분말 혼합물 40 내지 70 중량%와; 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 15 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10 내지 20중량%로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액 30 내지 60중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 층간 방음재 조성물을 제공한다.

층간방음재, 화산재

Description

층간 방음재 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR FORMING SOUNDPROOFING FLOOR}

본 발명은 화산재 분말, 질석퍼라이트 분말, 스치로폴 분말, 시멘트로 이루어진 분말 혼합물과, 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼, 물, 카르복실메틸셀룰로스나트륨으로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액을 혼합한 조성물로 층간 방음재층을 형성하여 공동주택이나 빌딩등의 층간에서 발생하는 진동 또는 충격음을 흡수하여 소음을 차단할 수 있는 층간 방음재 조성물 및 이를 이용한 층간 방음층의 시공방법에 관한 것이다.

최근 아파트 등의 공동주택이나 고층 오피스빌딩 건축물에서, 건설 기술이 발전하면서 바닥판 슬라브의 두께가 점점 박형화되고 있어 공사 기간과 재료비의 절감으로 인하여 전체적인 건설비의 절감 등에는 상당히 효과적이긴 하나, 이로 인해 부작용으로 층간에 발생하는 소음, 진동 등의 충격음을 바닥판에서 제대로 흡수하지 못하는 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 선행기술로서 방음과 보온 등의 효과도 함께 거둘 수 있는 재료가 개발되고 있고, 또한 층간 구성으로 차음을 하기 위한 여러가 지 바닥구조가 제안되고 있다. 그 일례로서 대한민국 특허등록 제461009호에서는 질석을 85 내지 90중량%로서 주성분으로 하고 맥반석을 10 내지 15중량% 혼합 조성한 후에, 무기물 바인더를 상기 혼합 조성물 기준으로 110 내지 150중량%를 첨가 혼합하여 사용한 조성물을 제공하고 있다. 그러나 이러한 방음 보온 조성물은 무기 바인더를 많이 사용함으로써 비교적 고가의 재료를 다량으로 사용함으로써 건축비의 상승으로 이어지고, 시공성이 저하되어 시공상의 어려움도 동반하는 문제점이 있다.

또한 단열 및 방음용 바닥재 조성물의 선행기술의 예로서 대한민국 특허등록 제453280호에서는 황토물에 희석수에 폐우레탄, 폐폴리에틸렌 스폰지, 점토 또는 백토를 혼합하여 제조한 조성물을 제공하고 있다. 본 선행기술에서는 황토를 이용함으로써 황토에서 발생하는 원적외선을 이용하여 기존 콘크리트에서 발생하는 시멘트 독성을 완화시켜 주는 효과는 거두는 것을 목적으로 하고 있고, 폐우페탄, 폐폴리에틸렌 스폰지를 사용함으로써 자원재활용의 측면에서 접근한 층간 방음기술을 제공하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 고가의 화합물을 이용하지 않고, 저렴한 재료로 방음 효과가 우수한 방음 조성물을 제공하고, 이러한 방음조성물을 이용해서 층간 방음층을 형성할 수 있는 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 목적은 10 내지 20 메시의 화산재 분말 15 내지 35중량%, 6 내지 16 메시의 질석퍼라이트 분말 20 내지 40중량%, 7 내지 15메시의 스치로폴 5 내지 20중량%, 시멘트 15 내지 35 중량%로 이루어진 분말 혼합물 40 내지 70 중량%와; 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 15 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10 내지 20중량%로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액 30 내지 60중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 층간 방음재 조성물을 제공하는 것을 과제 해결수단으로 한다(제1 발명).

본 발명의 제2 목적은 (a) 층간 방음재를 시공하는 바닥 슬라브층(10) 위에 완충재층(20)을 설치하는 단계;(b) 상기 완충재층(20)의 상부에, 상기 제1항 기재의 층간 방음재 조성물을 타설하여 방음층(30)을 형성하는 단계;(c) 상기 (b)단계 후 양생하고, 설치될 온돌배관을 고정하기 위해 와이어메쉬층(40)을 설치하는 단계;(d) 온돌용 배관(50)을 설치하는 단계;(e) 상기 온돌용 배관 설치 후 마감 모르타르층(60)을 타설하는 단계;로 이루어진 층간 방음재 시공방법을 과제 해결수단으로 한다(제2발명).

상기 제2 발명에 있어서, 상기 (b) 단계에서의 층간 방음재 조성물층(30)을 형성하기 위한 타설 두께는 30 내지 50mm로 시공하는 층간 방음재 시공방법을 과제 해결수단으로 한다.

또한 상기 제2 발명에 있어서, 상기 완충재는 스치로폴 및/또는 스폰지를 사용 하는 층간 방음재 시공방법을 과제 해결수단으로 한다.

또한 상기 제2 발명에 있어서, 상기 (c) 단계의 양생은 적어도 5일 내지 10 일간 수행하는 층간 방음재 시공방법을 과제 해결수단으로 한다.

또한 상기 제2 발명에 있어서, 상기 (e) 단계에서의 마감모르타르 층(60)의 타설 두께는 30 내지 50mm로 시공하는 층간 방음재 시공방법을 과제 해결수단으로 한다.

본 발명은 화산재 분말, 질석퍼라이트 분말, 스치로폴 분말, 시멘트로 이루어진 분말혼합물과, 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼, 물, 카르복실메틸셀룰로스나트륨으로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액을 혼합한 조성물을 층간 방음재층으로 형성하여 층간에 발생하는 진동 또는 충격음을 효과적으로 흡수할 수 있어, 소음을 차단할 수 있으며 동시에 시공성이 용이한 효과를 거둘 수 있는 발명이다.

이하 실시예 및 도면을 통하여 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 사용되는 재료인 화산재는 통상 15메시 정도가 적합하나, 10 내지 20 메시 범위의 입도를 갖는 화산재 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 사용되는 화산재 분말이 15중량% 이하로 함유하게 되면, 강도와 흡음성능이 저하되고 35중량%이상 함유하게 되면, 시공성이 저하되므로 15 내지 35중량%의 범위내에서 함유시키는 것이 가장 바람직하다.

또한 질석 퍼라이트 분말의 입도는 6 내지 16 메시가 바람직하며, 함유량은 30중량%가 적합하나, 20중량%이하로 함유되면 방음성능이 저하되고 40중량% 이상 함유하게 되면 시공성이 저하되는 문제가 있다. 또한 본 발명에서 사용하는 스치로 폴은 5 내지 20중량%가 바람직하며, 5중량% 이하로 함유하게 되면 흡음성능이 저하되고, 20중량%이상 함유하게 되면 강도가 급격하게 저하되는 문제가 있다.

상기 화산재, 질석퍼라이트, 스치로폴등으로 이루어진 조성물과 혼합되는 공중합 에멀젼은 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 15 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10 내지 20중량%범위내에 함유되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공중합 에멀젼중 카르복실메틸셀룰로스나트륨(CMC)은 ① 다양한 피착제에 대한 접착성능이 우수하고, ② 낮은 점도에서 우수한 접착성이 있으며, ③ 기계적 안정성과 배합이 용이하고, ④ 낮은 VOC 및 인화성이 없는 장점이 있으며 ⑤ 내수, 내열성, 내약품성에 용이한 특징이 있어 이건 발명의 에멀젼 수용액의 조성 성분으로 사용한 것이다. 따라서 이건 발명에서 카르복실메틸셀룰로스나트륨(CMC)은 10중량% 내지 20중량%를 사용하고 있으나, 10중량% 이하로 사용할 경우에는 접착성능이 저하되며, 20중량%이상 사용할 경우에는 유연성이 저하되는 문제가 있으므로 본원 발명과 같이 10 내지 20중량%를 혼합하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서는 상기와 같은 조성물을 이용해서 층간 방음재로서 사용하여 시공하는 방법을 더 제공한다.

본 발명에 의한 시공방법을 설명하면, 먼저 (a)층간 방음재를 시공하는 바닥 슬라브층(10) 위에 완충재층(20)을 설치하고, 이어서 (b) 상기 완충재층(20)의 상부에, 상기 제1항 기재의 층간 방음재 조성물을 타설하여 방음층(30)을 형성하고, 다음에 (c) 상기 (b)단계 후 양생하고, 설치될 온돌배관을 고정하기 위해 와이어메쉬층(40)을 설치하는 하고, 다음에 (d) 온돌용 배관(50)을 설치하며, (e) 상기 온돌용 배관 설치 후 마감 모르타르층(60)을 타설하는 단계를 거쳐서 층간 방음재층을 구축 시공하게 된다.

또한 본 발명에서는 상기 (b) 단계에서의 층간 방음재 조성물층(30)을 형성하기 위한 타설 두께는 재료나 바닥 슬라브에 하중에 문제가 되지 않도록 30 내지 50mm로 시공하는 것이 가장 바람직하고 가장 바람직하게는 40mm 전후이다.

아울러 본 발명에서 사용되는 완충재는 충격 및 흡음성이 있는 재료이면 관계없으나, 바람직하게는 스치로폴 또는 스폰지를 선택적으로 사용할 수 있으며, 스치로폴과 스폰지를 동시에 혼합하여 사용하여 시공할 수도 있음을 밝혀둔다.

본 발명의 시공시 방음층을 타설 시공한 후에는 적절한 시간을 양생해야 하나 본 발명에서는 5일 내지 10일간 수행하는 것이 가장 바람직하다.

또한 본 발명의 시공공정중 마감모르타르 층(60)의 타설 두께는 바닥의 두께나 온돌배관(50)의 두께에 따라 결정되나 30 내지 50mm 두께로 타설하는 것이 바람직하고 40mm 두께로 타설하는 것이 가장 바람직하다.

실시예 : 바닥충격음 성능시험

1. 시험 조건

180mm 두께의 콘크리트 슬라브(10); 20mm 두께의 완충재층(스치로폴)(20); 10 내지 20 메시의 화산재 분말 15 내지 35중량%, 6 내지 16 메시의 질석퍼라이트 분말 20 내지 40중량%, 7 내지 15메시의 스치로폴 5 내지 20중량%, 시멘트 15 내지 35 중량%로 이루어진 분말 혼합물 40 내지 70 중량%와; 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 15 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10 내지 20중량%로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액 30 내지 60중량%로 이루어진 층간 방음재 타설층(두께 40mm)(30);와이어 메시층(40);온수배관층(50);마감모르타르층(60);바닥마감재(장판)(70)을 차례로 적층시공하고, 층간방음재는 14일간 양생하고, 타설된 마감모르타르 15일간 양생하였다.

충격원의 설치 위치는 KS F 2810-1:2001 및 KS F 2810-2:2001에 의거하여 중앙점을 포함하여 4개소에서 측정하였으며, 방의 주변벽으로 부터 0.75m의 거리를 두고 설치하였다. 마이크로폰의 위치는 KS F 2810-1:2001 및 KS 2810-2:2001에 의거하여 중앙점을 포함하여 4개소에 설치하였으며, 방의 주변벽으로 부터 0.75m 떨어진 지점으로 바닥으로부터 1.2m 높이에 설치했다.

측정실의 용적은 가로 5.1m × 세로 4.5m × 높이 2.6m = 59.67m² 이었다. 측정장치는 표준경량 충격원으로는 태핑머신 211A(노르웨이제)를 사용하고, 표준중량충격원으로는 뱅머신(Bang Machine) SNVT(S$V 코리아제)를 사용하였으며, 주파수 분석기로서는 하모니(Harmonie, 01dB)(프랑스제)를 사용하였다.

2. 측정방법 및 결과

충격음 흡음성능을 평가하기 위해서 경량충격음과 중량충격음을 측정하였다. 여기서 언급하는 "경량충격음레벨”이라 함은 KS F 2863-1에서 규정하고 있는 평가방법 중 역A특성곡선에 의한 방법으로 평가한 단일수치 평가량 중 “역A특성가중규준화바닥충격음레벨”을 의미하고 “중량충격음레벨”이라 함은 KS F 2863-2에서 규정하고 있는 평가방법 중 역A특성곡선에 의한 방법으로 평가한 “역A특성 가중바닥충격음레벨”을 의미한다.

건설교통부 고시 공동주택바닥 충격음 차단구조 인정 및 관리기준에 의거한 바닥충격음의 차단성능 기준은 경량충격음인 경우에는 1급인 경우에는 L'n,AW (역A특성 가중규준화 바닥충격음 레벨) ≤ 43dB이고, 2급인 경우에는 43 ＜ L'n,AW ≤ 48dB, 3급인 경우에는 48 ＜ L'n,AW ≤ 53dB이고, 4급인 경우에는 53 ＜ L'n,AW ≤ 58dB로 규정하고 있다. 또한 중량충격음인 경우에는 1급인 경우 L'i,Fmax,AW(역A특성 가중 바닥충격음레벨) ≤ 40dB이고, 2급인 경우에는 40 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 43dB이고, 3급인 경우에는 43 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 47dB이고, 4급인 경우에는 47 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 50dB로 규정하고 있다.

상기와 같은 조건에 근거하여 본 발명의 시험 구조물을 3회 평가한 결과를 아래 표1에 나타냈다.

회수	L'n,AW (역A특성 가중규준화 바닥충격음 레벨)(dB)	L'i,Fmax,AW(역A특성 가중 바닥충격음레벨) (dB)
1	45	43
2	43	40
3	50	39
4	43	42
5	47	42
평균치	45.6	41.2

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 L'n,AW (역A특성 가중규준화 바닥충격음 레벨)은 평균치가 45.6에 해당하고, L'i,Fmax,AW(역A특성 가중 바닥충격음레벨)의 평균치는 41.2에 해당하여 각각 기준 규격의 2급에 해당하여 충격흡수 효과가 매우 우수함으로 확인할 수 있었다.

도 1은 본 발명에 의한 층간 방음재를 시공한 전체 층구조를 나타낸 도면.

Claims (6)

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2. (a) 층간 방음재를 시공하는 바닥 슬라브층(10) 위에 완충재층(20)을 설치하는 단계;

   (b) 상기 완충재층(20)의 상부에,

   10 내지 20 메시의 화산재 분말 15 내지 35중량%, 6 내지 16 메시의 질석퍼라이트 분말 20 내지 40중량%, 7 내지 15메시의 스치로폴 5 내지 20중량%, 시멘트 15 내지 35 중량%로 이루어진 분말 혼합물 40 내지 70 중량%와; 비닐아세테이트 에틸렌 에멀젼 15 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%, 카르복실메틸셀룰로스나트륨 10 내지 20중량%로 이루어진 공중합 에멀젼 수용액 30 내지 60중량%로 이루어진 층간 방음재 조성물을 30 내지 50mm 두께로 타설하여 방음재층(30)을 형성하는 단계;

   (c) 상기 (b)단계 후 적어도 5일 내지 10일간 양생하고, 설치될 온돌배관을 고정하기 위해 와이어 메쉬층(40)을 설치하는 단계;

   (d) 온돌용 배관(50)을 설치하는 단계;

   (e) 상기 온돌용 배관 설치 후 마감 모르타르층(60)을 30 내지 50mm 두께로 타설하는 단계;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 층간 방음재 시공방법.
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