KR102249455B1 - 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법 - Google Patents
가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 건물의 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 벽체의 해체가 용이하며, 해체된 벽체를 재사용할 수 있게 개선된 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법이 개시된다.
Description
본 발명은 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 건물의 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 벽체의 해체가 용이하며, 해체된 벽체를 재사용할 수 있게 개선된 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 현재의 모든 건물의 구조는 벽, 바닥, 기둥, 보 덕트 등과 같은 구조체부분(support)과, 간막이벽체, 수납벽체, 창호 등과 같은 비구조체부분 (Infill)으로 구성되어 지며, 비구조체(비내력벽)의 경우에도 대부분 벽돌 등으로 쌓은 다음 몰탈로 마무리 되기 때문에 일단 한번 시공된 후에는 벽체의 위치를 변경시킬 수가 없다는 문제가 있었다.
이에, 시공된 벽체를 용이하게 철거하기 위해, 비내력벽을 EPS판넬, Stud(샛기등)와 석고보드 사이에 단열재 등과 조합된 칸막이 및 무기질계의 ALC블록을 주로 사용하고 있다.
하지만, 상술한 종래의 기술 또한 거주자들의 취향에 따라 내부구조를 변화시키기 위하여 비구조체 부분의 벽체(비내력벽)를 해체할 경우 해체된 벽체를 재활용할 수 없을 뿐만 아니라 많은 산업폐기물이 발생된다. 이와 같은 문제점은 노후 건물의 리모델링 작업에도 많은 어려움을 가지고 있었다.
따라서 근래에는 일단 건물이 시공 완료된 후에도 건물의 벽체를 쉽게 해체할 수 있고, 또한 해체한 벽체를 다른 위치에 다시 설치하여 사용할 수 있게, 다시말하여 가변이 용이한 벽체를 구성하는 방법이 연구되고 있으며, 이에 따라 가벼우면서도 시공이 용이하며 내구성이 뛰어난 경량벽체를 개발하기 위한 노력이 심화되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 건물의 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 벽체의 해체가 용이하며, 해체된 벽체를 재사용할 수 있게 개선된 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 일정두께를 갖는 사각 널판 형태로 마련되되 일측 단면에 조립 돌부(
)가 형성되고 상기 조립 돌부와 대향하는 단면에는 조립 홈부(
)가 형성되어 상호 맞끼움식(Interlocking system)으로 조립 시공할 수 있도록 모듈화되며; 일측 단면에서 타측 단면을 가로질러 길이방향으로 관통된 다수의 중공이 형성된 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 가변이 가능한 비내력벽을 시공하는 방법으로, 비내력벽을 형성하기 위해 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간에 기준선을 정하는 단계; 상기 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간의 바닥에 모르타르 부착방지를 위한 비닐을 깔아 설치하는 단계; 상기 기준선을 따라 천장과 바닥에 나란하게 일직선으로 높이 조절이 가능한 지지 기둥(Support column)을 설치하는 단계; 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 저면에 중공 내부로 모르타르가 들어가는 것을 방지하기 위한 차단판을 설치하는 단계; 박힘 결합부와 상기 박힘 결합부의 일측에서 연장 형성되는 고정판으로 구성된 브라켓을 이용하여 비내력벽의 시작점에 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기(Wedge)를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 천장에 밀착시켜 지지시키며, 고정판에 피스(HILTI)를 박아 천장에 고정시켜 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하는 단계; 상기 브라켓을 이용하여 상기 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널의 측면으로 다수의 중공형 경량콘크리트 패널을 순차적으로 연결하여 비내력벽을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널의 측방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 마지막 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 인접한 중공형 경량콘크리트 패널의 조립 돌부 및 조립 홈부를 상호 맞끼움하여 연결하며, 연결되는 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 지지시키고, 중공형 경량콘크리트 패널의 측방으로 돌출된 고정판에 피스를 박아 천장에 고정시켜 중공형 경량콘크리트 패널을 연결 시공하는 단계; 상기 브라켓을 이용하여 비내력벽의 끝점에 마지막 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 마지막 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 지지시키며, 고정판에 피스를 박아 천장에 고정시켜 마지막 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하는 단계; 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하부의 빈공간을 시멘트 모르타르로 채움하여 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널의 하부가 지지되도록 하는 단계; 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하측을 지지하는 목재쐐기를 철거한 다음, 목재쐐기가 철거된 틈에 우레탄폼을 분사하여 틈을 채움하여 마감하는 단계를 포함하여 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 제공한다.
여기서, 상기 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 비내력벽이 시공된 상태에서 건물의 리모델링이나 입주자의 취향에 따라 내부공간을 변경을 위해 비내력벽을 재설치하고자 하는 경우, 상기 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널의 중앙에 형성된 중공(7개 중 4번째)을 기준으로 중공형 경량콘크리트 패널의 전면 및 후면을 길이 방향으로 핸드 컷터로 절단하여, 각각의 중공형 경량콘크리트 패널을 분리한 다음, 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하부를 지지(채움)하는 우레탄폼 및 시멘트 모르타르를 철거하면, 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 상부를 고정하는 브라켓의 박힘 결합부에서 각각의 중공형 경량콘크리트 패널이 하측으로 빠지면서 제품의 파손없이 분리되게 구성되어, 분리된 중공형 경량콘크리트 패널을 재사용하여 비내력벽을 가변적으로 설치할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 차단판은 하부 모르타르 삽입 방지를 위한 것으로, 서로 이격 형성되어 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공 및 마지막 중공에 꽉 끼움되어 고정되는 한쌍의 고정편과, 상기 고정편의 하단을 연결하고 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하면에 밀착되어 중공형 경량콘크리트 패널의 중공들을 밀폐시켜 마감하는 마감판으로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 브라켓은, 상기 박힘 결합부가 서로 이격 형성되고 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 중공에 삽입되어 밀착 지지되는 한쌍의 지지판과, 상기 지지판의 하단을 연결하고 쐐기 형상으로 형성되는 쐐기판과, 상기 지지판 중 일측 지지판의 상단에서 절곡 형성되어 중공형 경량콘크리트 패널의 상면에 지지되는 지지편으로 구성되어, 중공형 경량콘크리트 패널의 중공에 삽입되어 고정적으로 결합되게 구성되고, 상기 고정판이 상기 지지판 중 타측 지지판의 상단에서 절곡 형성되어 피스를 통해 천청에 밀착 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법은 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 건물의 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 벽체의 해체가 용이하며, 해체된 벽체를 재사용할 수 있어 경제적이면서도 폐기물 처리에 따른 환경적 문제가 발생되지 않는다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 중공형 경량콘크리트 패널의 바람직한 일례의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 차단판의 바람직한 일례의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 브라켓의 바람직한 일례의 사시도,
도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 비내력벽을 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 시공된 비내력벽을 철거하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 차단판의 바람직한 일례의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 브라켓의 바람직한 일례의 사시도,
도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 비내력벽을 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 시공된 비내력벽을 철거하는 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 상세하게 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 중공형 경량콘크리트 패널의 바람직한 일례의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 차단판의 바람직한 일례의 사시도이며, 도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 비내력벽을 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도면을 참고하면, 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법은 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 건물의 비내력벽을 시공하는 방법으로, 중공형 경량콘크리트 패널을 이용함으로써 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 비내력벽의 해체가 용이하며, 해체된 벽체를 재사용할 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 중공형 경량콘크리트 패널(100)은 일정두께를 갖는 사각 널판 형태로 마련되되, 일측 단면에는 조립 돌부(
)(110)가 형성되고, 상기 조립 돌부(110)와 대향하는 단면에는 조립 홈부(
)(120)가 형성되어 상호 맞끼움식(Interlocking System)으로 조립 시공할 수 있도록 모듈화된다. 이때, 중공형 경량콘크리트 패널(100)에는 일측 단면에서 타측 단면을 가로질러 길이방향으로 관통된 다수의 중공(130)이 형성된다. 때문에, 중공형 경량콘크리트 패널은 중공(130)의 부피만큼 살빼기가 가능하여 더욱 더 경량화를 달성할 수 있다. 그리고, 본 발명은 구조물의 전체적인 하중경감으로 인한 기초부재 및 하중전달 구조체(기둥, 보 등)의 슬림화로 경제성과 공사기간 단축 등 가성비를 높일 수 있고; 모듈화된 중공형 경량콘크리트 패널(홀 직경 60mm 7개, 중공 체적 31%)의 경량화(두께 100mm, 폭 600mm 기준:34kg/m2)로 실내에서 인력시공이 가능하므로 인건비 절감 및 공기단축과 함께 표면이 미려하여 후속공정을 단축할 수 있다.
상술한 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하는 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법은 비내력벽을 형성하기 위해 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간에 기준선을 정하는 단계를 포함한다. 즉, 공지의 레이저수평기를 이용하여 비내력벽을 형성하기 위해 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간의 기준선을 설정한다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간의 바닥에 모르타르 부착방지를 위한 비닐(10)을 깔아 설치한다. 즉, 상기 비닐(10)은 비내력벽을 형성하기 위해 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부에 채워지는 시멘트 모르타르가 바닥에 부착되지 분리시켜주는 역할을 하기 때문에, 비내력벽 시공 후 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 철거할 때, 시멘트 모르타르의 철거가 용이한 효과가 있다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기준선을 따라 천장(1)과 바닥(2)에 나란하게 일직선으로 지지 기둥(20)을 설치한다. 즉, 상기 기준선을 따라 설치된 지지 기둥(20)은 비내력벽을 형성하기 위해 설치되는 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상단 및 하단의 일면을 지지하여 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 정확하게 설치될 수 있도록 지지하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 지지 기둥(20)은 높이 조절이 가능한 철재 지지대(Support)(30)를 이용하여 천장(1) 및 바닥(2)에 밀착 설치될 수 있게 구성된다. 그리고 이러한 지지 기둥(20) 및 철재 지지대(30)는 비내력벽을 형성하기 위한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공이 완료되면, 모두 철거한다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 저면에 중공(130) 내부로 시멘트 모르타르가 들어가는 것을 방지하기 위한 차단판(200)을 설치한다. 즉, 상기 차단판(200)은 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하면을 마감하여 중공형 경량콘크리트 패널(100)에 형성된 중공(130) 내부로 시멘트 모르타르가 들어가는 것을 차단함으로써 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 무거워지는 것을 방지하고, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 철거시 중공형 경량콘크리트 패널이 파손되지 않게 하여 재사용할 수 있게 하기 위함이다.
좀 더 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차단판(200)은 서로 이격 형성되어 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공(131) 및 마지막 중공(132)에 꽉 끼움되어 고정되는 한쌍의 고정편(210)과, 상기 고정편(210)의 하단을 연결하고 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하면에 밀착되어 중공형 경량콘크리트 패널의 중공(130)들을 밀폐시켜 마감하는 마감판(220)으로 구성된다. 이와 같은 구성에 의해, 상기 차단판(200)은 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공(131) 및 마지막 중공(132)에 한쌍의 고정편(210)을 꽉 끼움하면, 마감판(220)이 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하면에 밀착되면서 중공형 경량콘크리트 패널의 중공(130)들을 밀폐시키게 구성된다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 박힘 결합부(310)와 상기 박힘 결합부(310)의 일측에서 연장 형성되는 고정판(320)으로 구성된 브라켓(특수 제작 Bracket)(200)을 이용하여 비내력벽의 시작점에 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 시공한다. 즉, 상기 고정판(320)이 중공형 경량콘크리트 패널(100)과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 첫번째 중공(131) 상부에 상기 박힘 결합부(310)를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상단 및 하단이 상기 지지 기둥(20)에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하측 양단부에 목재쐐기(30)를 박아 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 지지시키며, 고정판(320)에 피스(P)를 박아 천장(1)에 고정시켜 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 시공한다.
좀 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(200)은 상기 박힘 결합부(310)가 서로 이격 형성되어 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 중공(130)에 삽입되어 밀착 지지되는 한쌍의 지지판(311)과, 상기 지지판(311)의 하단을 연결하고 쐐기 형상으로 형성되는 쐐기판(312)과, 상기 지지판 중 일측 지지판(311)의 상단에서 절곡 형성되어 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상면에 지지되는 지지편(313)으로 구성되어, 중공형 경량콘크리트 패널의 중공(130)에 삽입되어 고정적으로 결합되게 구성되고, 상기 고정판(320)이 상기 지지판 중 타측 지지판(311)의 상단에서 절곡 형성되어 피스(P)를 통해 천청(1)에 밀착 결합되도록 구성된다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(Bracket)(300)을 이용하여 상기 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 측면으로 다수의 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 순차적으로 연결하여 비내력벽을 시공한다. 즉, 상기 고정판(320)이 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 측방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 마지막 중공(132) 상부에 상기 박힘 결합부(310)를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상단 및 하단이 상기 지지 기둥(20)에 밀착시킨 다음 인접한 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 조립 돌부(110) 및 조립 홈부(120)를 상호 맞끼움하여 연결하며, 연결되는 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하측 양단에 목재쐐기(30)를 끼워 넣어 중공형 경량콘크리트 패널(100)들을 지지시키고, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 측방으로 돌출된 고정판(320)에 피스(P)를 박아 천장(1)에 고정시켜 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 연결 시공한다. 여기서, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 조립 돌부(110) 및 조립 홈부(120)가 연결되는 부분은 시멘트 밀크(M1)를 도포하여 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 서로 접착 연결되게 구성된다. 이와 같이, 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 순차적으로 연결하여 비내력벽을 시공하면, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상부를 천장(1)에 고정시키는 브라켓의 고정판(320)이 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 측방으로 돌출된 상태에서 천장(1)에 고정되게 구성되기 때문에, 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 서로 연결되면 브라켓의 고정판(320)이 비내력벽의 외부로 노출되지 않아 비내력벽이 미려하게 마감된다는 장점이 있다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(300)을 이용하여 비내력벽의 끝점에 마지막 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 시공한다. 즉, 상기 고정판(320)이 중공형 경량콘크리트 패널(100)과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 마지막 중공(132) 상부에 상기 박힘 결합부(310)를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상단 및 하단이 상기 지지 기둥(20)에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하측 양단에 목재쐐기(30)를 받쳐 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 지지시키며, 고정판(320)에 피스(P)를 박아 천장(1)에 고정시켜 마지막 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 시공한다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부의 빈공간을 시멘트 모르타르(M2)로 채움하여 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부가 지지되도록 한다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부의 빈공간에 채워진 시멘트 모르타르(M2)가 경화되면, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하측을 지지하는 목재쐐기(30)를 철거한 다음, 목재쐐기(30)가 철거된 틈에 우레탄폼(F)을 분사하여 틈을 채움하여 마감한다. 여기서, 비내력벽 시공 후 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 철거할 때, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부의 빈공간에 채워진 우레탄폼(F)을 먼저 제거하여 공간을 형성하면, 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부의 채움된 시멘트 모르타르(M2)를 용이하게 철거할 수 있고, 패널의 손상이 없게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법을 통해 비내력벽을 시공하면, 비내력벽을 간편하면서 견고하게 시공할 수 있고, 리모델링을 위한 비내력벽의 해체가 또한 용이할 뿐만 아니라 패널의 손상을 주지 않는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 이용하여 비내력벽이 시공된 상태에서 건물의 리모델링이나 입주자의 취향에 따라 내부공간을 변경을 위해 비내력벽을 재설치하고자 하는 경우, 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 분리하여 재사용할 수 있게 구성된다.
이를 위해, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널(12)의 중앙에 형성된 중공(7개 중 4번째)을 기준으로 중공형 경량콘크리트 패널의 전면 및 후면을 길이 방향으로 핸드 컷터로 절단(C)하여, 각각의 중공형 경량콘크리트 패널을 분리시킨다. 여기서, 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 절단(C)되는 부분이 중공(130)이 형성되어 있기 때문에 패널의 절단을 용이하게 수행할 수 있다.
그리고, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 하부를 지지하는 우레탄폼(F) 및 시멘트 모르타르(M2)를 철거한다. 그러면, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 상부를 고정하는 브라켓(300)의 박힘 결합부에서 각각의 중공형 경량콘크리트 패널(100)이 하측으로 빠지면서 제품의 파손없이 분리되어 비내력벽이 해체된다.
따라서, 본 발명은 비내력벽을 철거할 때 분리된 중공형 경량콘크리트 패널(100)을 재사용하여 비내력벽을 가변적으로 설치할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법에 사용되는 상기 중공형 경량콘크리트 패널(100)은 혼합 조성물을 몰드에 넣고 성형하여 중공형 경량콘크리트 패널 형태로 만든 마그네슘을 초산으로 반응시켜 제조되는 것이 바람직하다.
여기서, 마그네슘을 초산으로 반응시킨 중공형 경량콘크리트 패널은 경량기포콘크리트 패널 보다 더 경량화시킬 수 있으며, 불연성과 경량화 정도는 경량기포콘크리트 패널과 동등 이상으로 더 우수하게 된다. 다만, 마그네슘 패널은 경량기포콘크리트 패널 보다 더 안좋은 내수성을 갖고 있어 이것이 걸림돌로 작용하기 때문에 건축자재로 다양하게 활용되지 못하는 한계를 가지고 있었다.
이것은 마그네슘 패널 제조 초기에 화학작용(MgO, MgCl2, H2O)으로 상온에서 급결(2~3hr)하기 때문에 초기 수화반응속도가 높아 패널 중심부와 표면부의 온도차로 균열이 발생하고, 수화반응시 팽창된 구조체가 냉각되는 과정에서 외부 구속에 의해 균열이 발생하기 때문이다. 특히, 물과 접촉시 흡수율이 크고 결정체가 풀어져 강도가 현저하게 저하되어 벽체로서 기능을 못하게 된다.
이에, 본 발명에서는 마그네슘 패널의 이러한 내수성 문제를 해결하여 경량기포콘크리트 패널을 완전히 대체할 수 있는 고강도 고내수성 패널을 제공함에 그 주된 특징이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 산화마그네슘과 염화마그네슘의 급작스런 반응으로 발생되는 균열을 완화시키기 위해 가용성 규산(SiO2)량이 많은 석재오니(Stone Sludge), 바람직하게는 170메쉬 통과분 80% 이상을 포함하는 미분을 사용할 수 있다. 이러한 석재오니(Stone Sludge)는 포졸란(Pozzolan) 반응으로 강도 발현이 늦게 될 뿐만 아니라 경화체의 공극을 화학적 및 물리적으로 충전하여 치밀화시켜 방수성능을 향상시킨다.
특히, 본 발명에서는 내수성 향상을 위해 사전 가수분해를 통해 비결정체(Amorphous)가 아닌 결정체(Crystal)가 형성되도록 위한 초산(CH3COOH)을 첨가한다는 점에서 매우 특이한 특징을 갖는다. 즉, MgO + MgCl2 + CH3COOH + H2O ⇒ 2Mg(OH)2 + 2HCL + 2C 와 같이 반응하도록 유도한다. 이를 통해, 비결정체가 없어짐으로써 내수성과 내구성을 더욱 강화시킬 수 있게 된다.
더구나, 마그네슘의 비중(1.738)은 보통시멘트의 비중(3.14)보다 현저히 작으며, 화학적 반응을 낮추기 위해 혼입되는 석재오니 또한 비중(2.65)이 시멘트에 비해 낮아 경량화의 주요인이 된다. 뿐만 아니라, 마그네슘계의 경량화와 급결성(상온 양생:20℃)은 단섬유(1-2cm 길이의 폴리프로필렌 단섬유 또는 폴리에틸렌 단섬유)를 첨가하여 내부결속력을 높이고, 이를 통해 휨모멘트와 전단력을 보강할 수 있다. 때문에, 시멘트계의 패널(밀도:0.8톤/m3)에서는 불가한 것을 마그네슘계 패널(밀도:0.6톤/m3)은 인력으로 소운반을 하더라도 구조적인 파손이 발생되지 않는다.
본 발명에 따른 중공형 경량콘크리트 패널(100)은 MgO:44-50wt%, MgCl2:5-9wt%, 석재오니(Stone Sludge):13-21wt%, CH3COOH:0.05-0.1wt%, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 단섬유:0.05-0.5wt%, NaC12H25SO4 0.1-0.5wt% 및 혼합수(H2O):24-30wt%로 이루어진 혼합 조성물을 중공형 경량콘크리트 패널 형태로 성형하여 만들어진다.
이때, MgO는 백색 또는 류백색의 분말로서 순수한 물에는 녹기 어렵고, 수중의 탄산가스(CO)의 양이 증가하면 용해도가 증가 한다. 그리고 묽은 산에 녹고, 에탄올에는 간신히 녹는다(용해도 물 0.63mg/100g, 산 및 암모늄염 수용액에 녹는다). 또한, Mg는 모든 알칼리토금속이 그렇듯이 묽은 황산이나 염산과 같은 산과 발열반응을 하면서 수소기체를 발생시키지만 불산과는 반응이 잘 일어나지 않는다. 그리고, 염기와도 대부분 반응하지 않는다. 이는 Mg의 표면에 불용성의 MgO가 형성되기 때문이다.
염산과 마그네슘이 반응할 때 MgCl2와 수소기체를 발생시키게 되는데, 이때 염산과의 반응은 알루미늄과 아연과 같은 다른 금속과 유사하게 이루어진다.
2HCl + Mg → MgCl2 + H2
즉, 마그네슘 이온(Mg2+)의 화합물 중 질산마그네슘[Mg(NO3)2], 염화마그네슘(MgCl2), 황화마그네슘(MgS), 황산마그네슘[Mg(OH)2] 등은 물에 잘 용해되고, 탄산마그네슘Mg(CO3), 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 등은 물에 잘 용해되지 않는다.
특히, Mg는 상온에서 물과 반응하는데 칼슘(Ca)에 비해 천천히 반응한다. 물과 반응하면 수소기체(H2)기체와 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 형성하며, 과량의 수증기에서는 불용성의 수산화마그네슘과 수소기체를 형성한다. 가루로는 더 격렬하게 반응하고 온도가 높을수록 반응이 빨리 진행된다.
MgO + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
이와 같이, 본 발명에서는 MgO와 MgCl2에 초산을 가해 결정질의 Mg(OH)2를 만들고, 이것이 공극을 메워줌으로써 경화체의 공극 치밀화를 달성하게 되어 마그네슘 패널의 내수성을 현저히 높이도록 작용하게 된다. 이것은 후술되는 실험예에서 확연하게 드러나듯이, 초산을 가해 결정질을 만들었을 때와 그렇지 않았을 때의 특성이 확실하게 차이가 생김을 확인할 수 있었다.
뿐만 아니라, 상기 단섬유는 폴리프로필렌 단섬유 혹은 폴리에틸렌 단섬유를 사용하는데, 1-2cm의 길이를 갖는 것을 사용함이 바람직하다. 이러한 단섬유는 성분간 바인딩력을 높이면서 특히 인장강도를 증대시키고, 휨모멘트와 전단력을 보강하는데 일조하게 된다.
또한, 석재오니는 시멘트보다 낮은 비중을 가지면서도 결합력이 매우 우수하여 경도나 강도는 시멘트와 동등 이상을 구현하기 때문에 경량화 패널의 강한 내구성을 유지하기 위해 첨가 된다. 그리고, NaC12H25SO4는 기포발생을 위한 기포제로 첨가된다.
이를 통해, 본 발명은 구조물의 전체적인 하중경감으로 인한 기초부재 및 하중전달 구조체(기둥, 보 등)의 슬림화로 경제성과 공사기간 단축 등 가성비를 높일 수 있고; 모듈화된 중공형 경량콘크리트 패널(홀 직경 60mm 7개, 중공 체적 31%)의 경량화(두께 100mm, 폭 600mm 기준:34kg/m2)로 실내에서 인력시공이 가능하므로 인건비 절감 및 공기단축과 함께 표면이 미려하여 후속공정을 단축 할 수 있다. 특히, 공장에서도 별도 열을 가하지 않고 제작이 용이(상온양생:6시간)하여 에너지절감(유류대 및 전력료 등)으로 제작비를 대폭 절감할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명에서는 상기 혼합 조성물 100중량부에 대해 수산화칼슘 5중량부 및 규산 10중량부를 더 첨가할 수 있다. 이에 따라, 첨가된 수산화칼슘이 물에 용해되어 유리 칼슘 이온을 발생시키고, 이 유리 칼슘 이온과 규산이 반응하여 C-S-H 겔이 생성되도록 함으로써 마그네슘 패널의 공극 메움 및 피막 형성에 따른 균열 억제, 염해 차단, 방수 강화 기능을 더욱 증대시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 공극의 균일한 충진과 내구성 및 내수성을 더욱 높이면서 높은 인장강도와 압축강도를 확보하고, 방청 기능도 강화시킬 수 있도록 상기 혼합 조성물 100중량부에 대해 에칠렌글리콜디아세테이트 15중량부와, 우레아 5중량부와, 페닐트리메톡시실란 5중량부와, 규산나트륨 5중량부를 더 첨가할 수 있다. 이 경우, 에칠렌글리콜디아세테이트는 알카리 하에서 초산을 생성하면서 중화작용에 의해 규산나트륨을 겔화시킨다. 또한, 우레아는 공융점 형성에 따른 내열성을 강화시키며, 페닐트리메톡시실란은 빙결 저해성이 높아 결빙을 억제하는데 매우 효과적이다. 따라서, 수축 팽창에 따른 균열 억제로 내구성을 강화시킨다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에서는 상술한 중공형 경량콘크리트 패널(100)의 특성을 확인하기 위해 아래 표 1과 같은 배합비율로 중공형 경량콘크리트 패널을 만든 후 흐름치, 흡수율, 압축강도에 대해 초산 첨가/미첨가의 경우로 나누어 확인하였고, 그 결과를 나타내었다.
표 1에서와 같이, 본 발명에 따른 중공형 경량콘크리트 패널(100)은 초산을 첨가한 경우와 미첨가한 경우의 압축강도 결과에서와 같이, 초산을 첨가하지 않은 경우 수침에 따른 공시체가 물을 흡수하면서 느슨하게 되어 강도가 매우 떨어짐이 확인되었다.
100: 중공형 경량콘크리트 패널 200: 차단판(특수 제작 갈바철판)
300: 브라켓(특수 제작 Braket)
300: 브라켓(특수 제작 Braket)
Claims (5)
- 일정두께를 갖는 사각 널판 형태로 마련되되 일측 단면에 조립 돌부()가 형성되고 상기 조립 돌부와 대향하는 단면에는 조립 홈부(
)가 형성되어 상호 맞끼움식으로 조립 시공할 수 있도록 모듈화되며; 일측 단면에서 타측 단면을 가로질러 길이방향으로 관통된 다수의 중공이 형성된 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 가변이 가능한 비내력벽을 시공하는 방법으로,
비내력벽을 형성하기 위해 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간에 기준선을 정하는 단계;
상기 중공형 경량콘크리트 패널이 설치되는 구간의 바닥에 모르타르 부착방지를 위한 비닐을 깔아 설치하는 단계;
상기 기준선을 따라 천장과 바닥에 나란하게 일직선으로 높이 조절이 가능한 지지 기둥을 설치하는 단계;
상기 중공형 경량콘크리트 패널의 저면에 중공 내부로 모르타르가 들어가는 것을 방지하기 위한 차단판을 설치하는 단계;
박힘 결합부와 상기 박힘 결합부의 일측에서 연장 형성되는 고정판으로 구성된 브라켓을 이용하여 비내력벽의 시작점에 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 천장에 밀착시켜 지지시키며, 고정판에 피스를 박아 천장에 고정시켜 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하는 단계;
상기 브라켓을 이용하여 상기 첫번째 중공형 경량콘크리트 패널의 측면으로 다수의 중공형 경량콘크리트 패널을 순차적으로 연결하여 비내력벽을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널의 측방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 마지막 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 인접한 중공형 경량콘크리트 패널의 조립 돌부 및 조립 홈부를 상호 맞끼움하여 연결하며, 연결되는 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 지지시키고, 중공형 경량콘크리트 패널의 측방으로 돌출된 고정판에 피스를 박아 천장에 고정시켜 중공형 경량콘크리트 패널을 연결 시공하는 단계;
상기 브라켓을 이용하여 비내력벽의 끝점에 마지막 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하되, 상기 고정판이 중공형 경량콘크리트 패널과 직각을 이루면서 전방으로 돌출되도록 중공형 경량콘크리트 패널의 마지막 중공 상부에 상기 박힘 결합부를 삽입 결합하고, 중공형 경량콘크리트 패널의 상단 및 하단을 상기 지지 기둥에 밀착시킨 다음 중공형 경량콘크리트 패널의 하측 양단에 목재쐐기를 끼어 넣어 중공형 경량콘크리트 패널을 지지시키며, 고정판에 피스를 박아 천장에 고정시켜 마지막 중공형 경량콘크리트 패널을 시공하는 단계;
상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하부의 빈공간을 시멘트 모르타르로 채움하여 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널의 하부가 지지되도록 하는 단계;
상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하측을 지지하는 목재쐐기를 철거한 다음, 목재쐐기가 철거된 틈에 우레탄폼을 분사하여 틈을 채움하여 마감하는 단계를 포함하여 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 중공형 경량콘크리트 패널을 이용하여 비내력벽이 시공된 상태에서 건물의 리모델링이나 입주자의 취향에 따라 내부공간을 변경을 위해 비내력벽을 재설치하고자 하는 경우,
상기 비내력벽을 형성하는 중공형 경량콘크리트 패널의 중앙에 형성된 중공을 기준으로 중공형 경량콘크리트 패널의 전면 및 후면을 길이 방향으로 절단하여, 각각의 중공형 경량콘크리트 패널을 분리한 다음, 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하부를 지지하는 우레탄폼 및 시멘트 모르타르를 철거하면, 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 상부를 고정하는 브라켓의 박힘 결합부에서 각각의 중공형 경량콘크리트 패널이 하측으로 빠지면서 제품의 파손없이 분리되게 구성되어, 분리된 중공형 경량콘크리트 패널을 재사용하여 비내력벽을 가변적으로 설치할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 차단판은 서로 이격 형성되어 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 첫번째 중공 및 마지막 중공에 꽉 끼움되어 고정되는 한쌍의 고정편과, 상기 고정편의 하단을 연결하고 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 하면에 밀착되어 중공형 경량콘크리트 패널의 중공들을 밀폐시켜 마감하는 마감판으로 구성된 것을 특징으로 하는 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 브라켓은,
상기 박힘 결합부가 서로 이격 형성되고 상기 중공형 경량콘크리트 패널의 중공에 삽입되어 밀착 지지되는 한쌍의 지지판과, 상기 지지판의 하단을 연결하고 쐐기 형상으로 형성되는 쐐기판과, 상기 지지판 중 일측 지지판의 상단에서 절곡 형성되어 중공형 경량콘크리트 패널의 상면에 지지되는 지지편으로 구성되어, 중공형 경량콘크리트 패널의 중공에 삽입되어 고정적으로 결합되게 구성되고,
상기 고정판이 상기 지지판 중 타측 지지판의 상단에서 절곡 형성되어 피스를 통해 천청에 밀착 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변성이 가능한 중공형 경량콘크리트 패널의 시공방법.
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| JP2004225352A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Sun Wave Ind Co Ltd | 浴室用縁部材 |
| KR20160055551A (ko) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | (주)에센트테크 | 합성수지 패널을 갖는 물탱크 |
| KR101931354B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-03-13 | 제일기포이엔지 주식회사 | 모듈화 된 중공형 경량벽체 |
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2020
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