KR101268439B1 - 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법 - Google Patents

개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미노 실리케이트 무기광물, 칼슘설포알루미네이트, 알칼리 자극재를 결합재로 사용한 충전식 단열재 조성물에서 물성을 개선하면서도 알칼리 자극재의 사용량을 줄일 수 있도록 구성재료를 새롭게 구성한 충전식 단열재 조성물과, 이를 바람직하게 이용한 단열 벽체공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 충전식 단열재 조성물은, 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에, 칼슘설포알루미네이트 2~13중량부, 알칼리 자극재 0.3~10중량부, 과산화알칼리염 0.1~7중량부, 경량 무기필러 1~50중량부를 포함하여 조성된 건조몰탈;과, 상기 건조몰탈 100중량부에 대하여 15~40중량부의 배합수;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단열 벽체공법은 내벽과 외벽 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 내벽과 외벽을 시공하는 제1단계; 상기 내벽과 외벽 사이의 빈 공간층에, 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물을 충전하는 제2단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법{Infilled Type Hybrid Insulating Materials and Insulation Wall Construction Method Using the Same}
본 발명은 충전타입의 단열재 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미노 실리케이트 무기광물, 칼슘설포알루미네이트, 알칼리 자극재를 결합재로 사용한 충전식 단열재 조성물에서 물성을 개선하면서도 알칼리 자극재의 사용량을 줄일 수 있도록 구성재료를 새롭게 구성한 충전식 단열재 조성물과, 이를 바람직하게 이용한 단열 벽체공법에 관한 것이다.
통상 건물의 외피에는 미려한 외관 확보를 위해 외장공사가 수행된다. 외장공사는 외장재의 종류에 따라 다양한 시공방법이 있으며, 치장벽돌 내지 석재에 의한 외장공사는 그 중 하나이다.
도 1a는 치장벽돌로 외장공사를 실시한 조적 벽체의 일례인데, 통상 조적 벽체는 내력벽돌과 치장벽돌 사이에 스티로폼 등의 판상 유기단열재를 설치하고 아울러 공간층을 형성시키면서 시공한다. 하지만 이러한 시공방식은 내력벽돌과 치장벽돌에 의한 내·외벽 모두를 접착 몰탈에 의한 조적 구조로 시공하고 판상 단열재는 건식으로 설치하기 때문에, 내·외벽이 일체화되지 못하여 지진과 같은 횡력에 취약하다는 단점이 있다. 또한 사이의 공간층에서 결로가 쉽게 발생하기 때문에 유기단열재가 열화현상에 의해 그 기능을 상실할 우려가 크다.
도 1b는 석재로 외장공사를 실시한 콘크리트 벽체의 일례인데, 통상 석재 마감 콘크리트 벽체는 콘크리트벽에 앵커 등으로 긴결철물 고정 설치한 후 긴결철물에 마감석재를 고정 설치하면서 시공한다. 이러한 석재 마감 콘크리트 벽체는 긴결철물에 의해 콘크리트벽과 마감석재 사이에 자연스럽게 빈 공간층이 형성되는데, 종래에는 이 빈 공간층을 그대로 두기 때문에 마감석재의 탈락, 결로 등의 원인이 되었다.
위와 같은 문제를 개선하고자 본 발명자는 충전 타입의 단열재를 개발하여 특허 제10-1085557호로 등록받았다. 특허 제10-1085557호는 알루미노 실리케이트 무기광물, 칼슘설포알루미네이트, 알칼리 자극재, 기포제, 단열 경량골재로 적절하게 조성한 건조몰탈을 적절한 물과 혼합하여 만들어지는 습식 몰탈 타입의 충전식 단열재와 이에 의한 단열 벽체 시공방법에 관한 것이다. 특허 제10-1085557호에 따른 충전식 단열재는 알칼리 자극재로 알루미노 실리케이트 무기광물의 반응을 자극하여 초기강도와 부착강도를 향상시키는 한편, 기포제로 기포를 생성시켜 단열성능을 확보하는 재료가 된다.
본 발명은 특허 제10-1085557호의 기술 특징을 더욱 발전시키고자 개발된 것으로서, 알루미노 실리케이트 무기광물, 칼슘설포알루미네이트, 알칼리 자극재, 기포제, 단열 경량골재, 물이 적절히 조성되는 충전식 단열재 조성물에서 알칼리 자극재의 함량을 줄이면서도 물성은 향상시킬 수 있도록 새롭게 구성한 개량형 충전식 단열재 조성물을 제공하는데 기술적 과제가 있다.
나아가 본 발명은 개량형 충전식 단열재 조성물을 바람직하게 이용한 단열 벽체 시공방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에, 칼슘설포알루미네이트 2~13중량부, 알칼리 자극재 0.3~10중량부, 과산화알칼리염 0.1~7중량부, 경량 무기필러 1~50중량부를 포함하여 조성된 건조몰탈;과, 상기 건조몰탈 100중량부에 대하여 15~40중량부의 배합수;로 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 내벽과 외벽 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 내벽과 외벽을 시공하는 제1단계; 상기 내벽과 외벽 사이의 빈 공간층에, 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물을 충전하는 제2단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열 벽체공법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 충전식 단열재 조성물은 알루미노 실리케이트 무기광물과 칼슘설포알루미네이트 및 알칼리 자극재와 함께 과산화알칼리염으로 구성하기 때문에 과산화알칼리염에 의한 기포 발생과 알칼리 자극 효과를 동시에 기대할 수 있으며, 이에 따라 작업성과 단열성능을 향상시킬 수 있는 것은 물론 알칼리 자극재의 사용량을 줄일 수 있는 충전식 단열재를 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 충전식 단열재 조성물은 건조몰탈의 모든 재료를 분말 타입으로 프리믹스하여 준비할 수 있기 때문에 간단하게 물배합하여 사용할 수 있어 현장적용성이 우수하다.
셋째, 본 발명에 따른 단열재는 충전 타입이기 때문에 내·외벽 사이의 단열재 공사에 유리하게 적용할 수 있으며, 특히 충전식 단열재에 의해 밀실한 처리가 가능하기 때문에 내·외벽의 일체성이 강화되어 구조적 안정성이 향상된 단열 벽체로 완성할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 단열 벽체공법은 내·외벽을 충전식 단열재로 일체화시키는 방식이 되어 내부에 빈 공간층이 없는 구조로 완성하기 때문에, 지진과 같은 횡력에 유리하게 저항하는 한편 빈 공간층에 의한 각종 결로와 단열재 열화현상을 원천적으로 차단하는 단열 벽체로 완성할 수 있다.
도 1a와 도 1b는 종래 기술에 따라 시공된 벽체이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따라 시공된 단열벽체이다.
본 발명은 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물과 이에 의한 단열 벽체공법에 관한 것이며, 이하부터는 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물과 단열 벽체공법을 구분하여 설명한다.
1. 충전식 하이브리드 단열재 조성물
본 발명은 충전식 하이브리드 단열재 조성물을 조성함에 있어, 알루미노 실리케이트 무기광물과 칼슘설포알루미네이트를 알칼리 자극재 및 과산화알칼리염과 적절히 건조몰탈로 조성한 후 배합수를 배합한다는데 특징이 있다. 특허 제10-1085557호가 알루미노 실리케이트 무기광물과 칼슘설포알루미네이트를 알칼리 자극재 및 기포제와 적절히 건조몰탈로 조성한 것이라면, 본 발명은 기포제 대신에 분말 타입의 과산화알칼리염을 채용한 것이다.
여기서 과산화알칼리염으로는 과붕산염(Sodium perborate, NaBO3·4H2O)과 과탄산소다(Sodium Carbonate Peroxyhydrate, 2Na2CO3·3H2O2) 중에서 하나 이상 선택할 수 있는데, 이러한 과산화알칼리염은 아래 반응식에서와 같이 물과 반응하면 과산화수소와 알칼리이온이 발생하고, 과산화수소는 물과 반응하여 산소가스를 발생시킨다.
(1)과붕산염: 4(NaBO3·4H2O) + H2O -> Na2B4O7 + 2NaOH + 4H2O2 + 12H2O
(2)과탄산소다: 2Na2CO3·3H2O2 + 2H2O -> 2NaHCO3 + 2NaOH + 3H2O2
(3)과산화수소: H2O2 + H2O -> 2H2O + O↑(산소가스 발생)
위 식에서와 같이 본 발명에 따른 충전식 단열재는 과산화알칼리염이 물과 반응하여 나트륨 등의 알칼리이온과 과산화수소에 의한 산소가스가 생성되는 구조가 되기 때문에, 본 발명에서 과산화알칼리염은 알칼리이온에 의한 알칼리 알루미노 실리케이트 무기광물의 자극으로 강도 발현에 유리하게 기여하고, 동시에 산소가스에 의한 기포 형성으로 단열성과 경량성 확보에 유리하게 기여한다.
구체적으로 본 발명에 따른 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물은, 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에, 칼슘설포알루미네이트 2~13중량부, 알칼리 자극재 0.3~10중량부, 과산화알칼리염 0.1~7중량부, 경량 무기필러 1~50중량부를 포함하여 조성된 건조몰탈;과, 상기 건조몰탈 100중량부에 대하여 15~40중량부의 배합수;로 구성된다. 결합재로 시멘트를 사용하지 않고, 알루미노 실리케이트 무기광물, 칼슘설포알루미네이트, 알칼리 자극재를 사용하는 것인데, 이러한 결합재의 사용에 따라 시멘트를 사용하는 경우보다 초기강도와 부착강도의 향상을 이끌 수 있다.
알루미노 실리케이트 무기광물은 알루미노 실리케이트계 무기 바인더 구조를 형성하기 위한 원료 물질로서, SiO2, Al2O3가 주성분을 이루고 있으며 알칼리수용액을 첨가하게 되면 1차적으로 알칼리 이온에 의해 SiO2가 활성화되어 물과 수화반응을 통한 수산화물을 형성하게 된다. 이후 첨가된 알칼리 이온들은 -O-Si-O -Al-O- 결합 내에서 Al의 정전기적 불완전한 상태에 알칼리 이온이 도입되면서 안정한 상태가 되고, 이후 수산기(-OH)들의 축중합 반응에 의해 안정한 구조를 형성하게 된다. 이러한 알루미노 실리케이트계 무기 바인더는 통상적으로 사용하는 포틀랜드 시멘트계 무기 바인더에 비해 초기 강도 및 접착강도가 우수하며, 시멘트와 같은 CSH수화물의 형성이 아닌 무기 폴리머형의 경화 구조를 가지므로 안정적인 내화학성 및 내화성을 보유한다. 알루미노 실리케이트 무기광물은 일반적으로 카올린계 광물 및 고로슬래그 미분말, 실리카흄, 플라이애시, 각종 칼슘실리케이트 광물로부터 선택적으로 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 알루미노 실리케이트 무기광물은 Al2O3가 10~35중량% 함유이면서 SiO2가 35~75중량% 함유한 것이 바람직한데, 이는 최적의 반응을 위한 범위로서 이러한 범위보다 작거나 많으면 Al-Si 반응 구조의 형성이 부족하거나 바람직하지 못하게 된다. 또한 알루미노 실리케이트 무기광물은 적당한 반응과 물리적 성능 확보를 위하여 그 비중은 2.25~3.15 범위가 바람직하고 분말도는 2,800~8,000㎠/g의 범위가 바람직하다.
칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfur-Aluminate, CSA)는 에트링자이트를 생성하여 경화체의 초기강도를 보완하는데, 알루미노 실리케이트 무기광물과 혼합하여 사용할 경우 초기강도 확보에 더욱 효과적이다. 에트링자이트(Ettringite, 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)는 침상의 수화생성물로서 수화물을 치밀하게 충진하는 효과를 나타내는데, 에트링자이트의 생성속도에 따라 수화물은 속경성, 고강도화, 수축저감 등의 효과를 나타내므로, 본 발명에서는 이와 같은 에트링자이트를 생성시키기 위해 결합재에 CSA를 포함하고 있다.
CSA는 소정의 반응성 확보를 위해 Al2O3가 25~40중량% 함유하고 CaO가 35~55중량% 함유하는 한편 분말도가 4,000~7,000㎠/g 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에 대하여 2~13중량부가 바람직하다. 2중량부 미만이면 에트링자이트의 생성이 부족하여 충진효과와 물리성능 향상효과가 미미하고, 13중량부를 초과하면 급격한 반응으로 작업시간 확보와 적절한 물리성능 발현에 어려움이 있다.
알칼리 자극재는 에트링자이트 생성 효과를 극대화하는 한편 알루미노 실리케이트의 반응을 자극하기 위해 결합재에 포함하고 있으며, 알칼리 자극재의 첨가에 따라 초기강도와 부착강도가 향상된다. 알칼리 자극재는 [Na2O + K2O]가 15~95중량% 함유하면서 SO3가 5~85중량% 함유한 것을 사용하는 것이 바람직한데, 나트륨(Na)이나 칼륨(K) 등의 알칼리 이온은 알루미노 실리케이트 무기광물을 자극하여 반응하는데 결정적인 기여를 하고 또한 SO3 이온은 에트링자이트의 생성에도 복합적으로 기여한다. 알칼리 자극재는 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에 대하여 0.3~10중량부를 사용하는 것이 적당하며, 0.3중량부 미만이면 반응성이 극히 낮아 알맞은 물리적 성능을 확보할 수 없으며 10중량부를 초과하면 급격한 경화 진행으로 인해 작업시간의 확보가 어렵고 경화체의 물리적 성능이 일부 하락할 우려가 있다. 특히 본 발명은 특허 제10-1085557호보다 알칼리 자극재를 적게 사용하는데, 이는 기포제(계면활성제) 대신에 과산화알칼리염을 사용함에 따른 결과이다.
과산화알칼리염은 물과 교반시 산소가스와 알칼리이온을 동시에 형성하여 기포형성에 따른 단열성능 향상과 알루미노 실리케이트 무기광물의 자극에 따른 강도발현 향상에 기여하고, 나아가 작업성 및 점성의 확보에도 도움을 준다. 과산화알칼리염은 과붕산염나 과탄산소다 또는 이들의 혼합물을 선택하여 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에 대하여 0.1~7중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 0.1중량부 미만이면 연행 공기의 형성이 너무 낮아 단열 성능 향상에 도움을 줄 수 없고 5중량부를 초과하면 기포가 크게 많이 형성되어 물리적 성능이 저하할 우려가 크다.
경량 무기필러는 경량성과 단열성 확보를 위한 재료가 되는데, 본 발명에서는 알루미노실리케이트 무기광물 100중량부에 대하여 1~50중량부 사용할 것을 제안한다. 1중량부 미만이면 경량성 및 단열성능의 확보가 어렵고 50중량부 초과하면 단열재의 물리적 성능 확보가 어렵다. 경량 무기필러는, 퍼라이트, 질석, 인조 경량골재 중에서 하나 이상 선택하되, 밀도가 0.05~0.2g/㎤이고 입도가 0.1~5mm인 것을 선택하면 적당하다.
상기와 같은 재료로 배합한 건조몰탈은 배합수와 배합하여 물배합 몰탈로 사용하는데, 건조몰탈 100중량부에 대하여 15~40중량부의 배합수로 배합하도록 한다. 이와 같은 배합수의 범위는 충전식 단열재로서의 유동성과 함께 건조몰탈의 경화반응성 등을 고려한 결과이다.
이하에서는 실험예에 의거하여 본 발명에 따른 단열재 조성물의 물리적인 성질을 살펴본다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.
[ 실험예 ] 충전식 단열재 특성 시험
1. 시험방법
아래 [표 1]과 같은 특성의 재료를 이용하여 아래 [표 2]와 같은 조건으로 건조몰탈을 배합하여 준비하였다. 보는 바와 같이 비교예1은 특허 제10-1085557호에 따라 소포제로서 식물성 계면활성제를 이용하면서 배합한 단열재 조성물이고, 실시예1은 본 발명에 따라 소포제 대신에 과산화알칼리염을 이용하면서 배합한 단열재 조성물이다.
재료 특성
구분 재료 특성
알루미노 실리케이트무기광물 SiO2함량 : 41.3%, Al2O3함량 : 18.4%
비중 2.73, 분말도 4160cm2/g
칼슘설포알루미네이트 Al2O3함량 : 34.2%, CaO 함량 : 40.8%
비중 2.86, 분말도 4800cm2/g
알칼리 자극재 [Na2O + K2O]함량 : 28%, SO3함량 : 43%
기포제 식물성 계면활성화제, 비중 1.01, pH 7.5±0.5
과산화알칼리염 Sodium Carbonate Peroxyhydrate
(2Na2CO3·3H2O2), 1% 수용액의 pH 10.4
경량 무기필러 입도 1~5mm의 perlite
나프탈렌계 유동화제 분말형 나프탈렌계 유동화제
충전식 단열재 조성물을 위한 건조몰탈 배합(중량부)
구분 비교예1 실시예1
알루미노 실리케이트무기광물 92 92.5
칼슘설포알루미네이트 3 3
알칼리 자극재 5 4.0
기포제 0.7 -
과산화알칼리염 - 1.0
경량 무기필러 15 15
나프탈렌계 유동화제 1 1
위와 같은 건조몰탈에 대해 건조몰탈 중량의 38%로 배합수를 이용하여 물배합 몰탈을 배합한 후, 밀도, 강도 열전도율을 시험하였다. 밀도는 28일 양생이 완료된 시험체의 중량 및 체적을 측정하여 시험체의 중량을 시험체의 체적으로 나누어 측정하였으며, 열전도율과 강도는 관련 KS 규격에 의거하여 공인시험기관에서 측정하였다.
2. 시험결과
상기와 같이 시험방법으로 조사한 결과 아래 [표 3]과 같이 나타냈다.
단열재 조성물 특성
구분 비교예1 실시예1
밀도 0.56 0.54
28일 강도(MPa) 0.82 0.84
열전도율(Kcal/mh℃) 0.083 0.077
위의 [표 3]에서와 같이 식물성 계면활성제를 사용한 비교예1보다 과산화알칼리염을 사용한 실시예1에서, 밀도는 낮으면서 강도성능은 다소 우수한 결과를 나타냈고, 더불어 열전도율 성능도 향상되는 것으로 나타냈다. 특히 실시예1은 비교예1보다 알칼리 자극재를 적게 사용하였는데도 더욱 우수한 특성을 나타내었는데, 이는 과산화알칼리염이 기포제로서의 역할뿐만 아니라 알루미노 실리케이트 무기광물의 자극 효과도 발휘하여 낮은 밀도에서도 강도 개선에 기여한 것으로 파악된다.
2. 단열 벽체공법
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 단열재 조성물은 밀도, 강도, 열전도율 등에서 우수한 특성이 있기 때문에, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 단열 벽체공법에서 충전식 단열재로 바람직하게 이용할 수 있다. 이때 신규의 단열벽체 시공에 이용하는 것은 물론, 기존의 벽체에 단열재를 보강하는 방식으로 이용할 수도 있으며, 바람직하게는 특허 제10-1061015호에 따른 방법으로 이용할 수도 있다.
구체적으로 충전식 단열재 조성물을 이용하여 단열 벽체공법을 수행한다면, 내벽과 외벽 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 내벽과 외벽을 시공하는 제1단계; 내벽과 외벽 사이의 빈 공간층에, 단열재 조성물을 충전하는 제2단계;로 진행한다. 여기서 제1단계는, 콘크리트벽 또는 벽돌벽으로 내벽을 시공하는 제1A단계; 내벽에서 긴결철물이 돌출되게 설치하는 제1B단계; 내벽과의 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 치장벽돌벽 또는 석재벽으로 외벽을 시공하되, 긴결철물에 고정 설치하면서 시공하는 제1C단계;로 이루어질 수 있다.
도 2a는 구조벽돌에 의한 벽돌벽으로 내벽을 시공한 후 내벽을 천공하여 긴결철물로 픽스를 박고, 이어 픽스에 긴결시키면서 치장벽돌벽으로 외벽을 시공한 후 내벽과 외벽 사이에 단열재 조성물을 충전하여 완성한 단열 벽체를 보여준다. 도 2b는 콘크리트벽으로 내벽을 시공하고, 앵커 등으로 긴결철물을 설치하고, 마감석재에 의한 석재벽으로 외벽을 시공한 예를 보여준다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
10: 내벽
20: 외벽
30: 단열재
F: 긴결철물

Claims (5)

  1. 알루미노 실리케이트 무기광물 100중량부에, 칼슘설포알루미네이트 2~13중량부, 알칼리 자극재 0.3~10중량부, 과산화알칼리염 0.1~7중량부, 경량 무기필러 1~50중량부를 포함하여 조성된 건조몰탈;과,
    상기 건조몰탈 100중량부에 대하여 15~40중량부의 배합수;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 건조몰탈의 과산화알칼리염은,
    과붕산염(Sodium perborate, NaBO3·4H2O)과 과탄산소다(Sodium Carbonate Peroxyhydrate, 2Na2CO3·3H2O2) 중에서 하나 이상 선택된 분말 타입인 것을 특징으로 하는 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물.
  3. 제2항에서,
    상기 알루미노 실리케이트 무기광물은, Al2O3가 10~35중량% 함유하면서 SiO2가 35~75중량% 함유한 것으로, 비중이 2.25~3.15이고 분말도가 2,800~8,000㎠/g인 것이며,
    상기 칼슘설포알루미네이트는, Al2O3가 25~40중량% 함유하면서 CaO가 35~55중량% 함유한 것으로, 분말도가 4,000~7,000㎠/g 이상인 것이며,
    상기 알칼리 자극재는, [Na2O + K2O]가 15~95중량% 함유하면서 SO3가 5~85중량% 함유한 것이고,
    상기 경량 무기필러는, 퍼라이트, 질석, 인조 경량골재 중에서 하나 이상 선택된 것으로 밀도가 0.05~0.2g/㎤이고 입도가 0.1~5mm인 것을 특징으로 하는 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물.
  4. 내벽과 외벽 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 내벽과 외벽을 시공하는 제1단계;
    상기 내벽과 외벽 사이의 빈 공간층에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물을 충전하는 제2단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열 벽체공법.
  5. 제4항에서,
    상기 제1단계는,
    콘크리트벽 또는 벽돌벽으로 내벽을 시공하는 제1A단계;
    상기 내벽에서 긴결철물이 돌출되게 설치하는 제1B단계;
    상기 내벽과의 사이에 빈 공간층을 형성시키면서 치장벽돌벽 또는 석재벽으로 외벽을 시공하되, 상기 긴결철물에 고정 설치하면서 시공하는 제1C단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열 벽체공법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060091214A (ko) * 2005-02-14 2006-08-18 주식회사 엔티피케이 단열재용 조성물, 이를 이용하여 제조되는 단열 패널과 그제조방법 및 건축물의 층간구조
KR100944221B1 (ko) 2009-09-18 2010-02-24 주식회사 인트켐 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법
KR20110094903A (ko) * 2010-02-18 2011-08-24 문종욱 Eps 코팅 경량골재 및 이에 의한 난연성 경량콘크리트 패널의 제조방법
KR101085557B1 (ko) 2011-09-30 2011-11-24 이완섭 충전형 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060091214A (ko) * 2005-02-14 2006-08-18 주식회사 엔티피케이 단열재용 조성물, 이를 이용하여 제조되는 단열 패널과 그제조방법 및 건축물의 층간구조
KR100944221B1 (ko) 2009-09-18 2010-02-24 주식회사 인트켐 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법
KR20110094903A (ko) * 2010-02-18 2011-08-24 문종욱 Eps 코팅 경량골재 및 이에 의한 난연성 경량콘크리트 패널의 제조방법
KR101085557B1 (ko) 2011-09-30 2011-11-24 이완섭 충전형 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법

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