KR102318781B1 - 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조와 시공 방법 - Google Patents

경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조와 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2장의 경량 기포 단열 콘크리트 판재가 서로 마주 보도록 하고, 각각의 판재가 벽체의 내부와 외부에 위치하도록 하되 판과 판 사이에 일정 공간을 유지하기 위해 고정편을 설치하고, 2장의 판재와 고정편을 관통하는 관통홀에 긴결철물을 설치하여 제조된 중공 블록 내부 중공에 충진재를 충진했을 때 내압에 의한 판재의 벌어짐을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 복수의 중공 블록을 수직, 수평 방향으로 정렬하는 연결수단을 더 구비하여 벽체의 평활도를 유지할 수 있는 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조와 시공 방법에 관한 것이다.

Description

경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조와 시공 방법{Wall structure construction method using lightweight foam concrete hollow block.}
본 발명은 건축물에서의 벽체구조 시공에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 시공에서 경량 기포 단열 콘크리트 블록 및 ALC(Autoclaved Light-weight Concrete)블록을 내외부의 거푸집 대용으로 사용하고 블록의 내부 중공에는 콘크리트, 모르타르, 황토 등을 충진하여 내외부 단열을 일체화하여 시공하는, 벽체구조 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 벽체 구성 시 거푸집을 사용하여 철근 배근을 하고 콘크리트를 타설 하여 양생한 후 거푸집을 제거하고 외부 단열일 경우에는 외부에 단열재를 설치하고, 내부 단열일 경우에는 내부에 단열재를 시공한 후 지정 마감재로 마감하고 있다. 또한, 건축물의 벽체가 벽돌 구조를 가질 경우, 상기 벽체의 시공 방법은 벽돌 또는 시멘트 블록을 쌓아 시공하고. 단열재를 별도 시공하여 시공비용 및 공사 기간 증가 요인이 되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 출원 실용신안 제 20-2006-0004060호에 의하면 조립 시 블록 간의 견고성을 유지할 수 있는 구조를 가지는 건축용 조립식 블록을 제공하고 있다. 종래 기술에 의하면 도 1에 도시된 바와 같이 벽체용 블록(100')이 하나 이상 연결되도록 적층함으로써 벽면(壁面)을 구성한다. 벽돌로 실내, 외 벽체를 조적(組積) 하는 과정은 기초 콘크리트 상부에 다수개의 벽돌을 벽체 시공의 폭만큼 한 줄로 차례로 인접하여 시공하고 그 위에 순차적으로 벽돌을 적층하는 방식으로 시공하며, 일렬로 나열되고 상하로 적층 되는 벽돌과 벽돌의 사이에는 시멘트 모르타르(Mortar) 등을 충진하여 벽돌들 상호 간의 접합이 이루어지도록 한다. 상기 과정에서 벽체용 블록의 배치 상태가 수직 수평 방향으로 고르게 정렬되지 못할 경우, 적층 시공된 벽돌이 서로 견고하게 맞물리지 않아 내구성 및 견고성이 크게 저하되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 발명에서는 벽체의 강도를 향상하기 위하여 일정한 면을 이루는 벽체를 조립시에는 다수의 벽체용 블록(100')과, 보강 블록(300')을 이용하여 결합하고 다수의 체결수단(400')을 이용하여 견고히 고정하고 있다.
그러나 종래 기술에 의하면 벽돌과 벽돌 사이에 충진 된 모르타르가 완전 경화된 후에야 다시 벽돌을 고르게 조적하여야 하므로 모르타르의 경화 시간에 따른 공사 기간이 지연될 뿐만 아니라, 벽체의 면 평활도를 유지하기 위해서는 시공자의 고도의 숙련성이 요구되는 문제점이 존재한다. 또한, 경량 콘크리트 블록만으로 벽체를 고정할 시 건축물의 견고함이 저하 될 수도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건축물의 벽체 시공에 있어서 단열재인 경량 기포 단열 콘크리트 판재 또는, ALC패널(Autoclaved Light-weight concrete panel)을 벽체의 내부와 외부에 서로 마주 보도록 설치한 상태에서 고정편으로 고정함으로써 해당 경량 기포 단열 콘크리트 판재 또는, ALC패널(Autoclaved Light-weight concrete panel)가 종래의 거푸집 기능을 하도록 함으로써, 시공 기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 시공비용을 줄일 수 있는 벽체구조 및 시공 방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일정 두께와 크기의 경량 기포 단열 콘크리트 판재 2장을 마주 보도록 구비하고, 2장의 판재 사이에 일정 공간을 유지하기 위한 고정편을 다수 개 설치하여 경량 기포 단열 콘크리트 중공 블록을 제작한다. 제작된 중공 블록은 내부 중공에 충진재를 충진하여 내/외부 단열을 일체화할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 경량 기포 단열 콘크리트 판재를 ALC패널(Autoclaved Light-weight concrete panel)과 대체하여 사용할 수도 있으며, ALC패널을 사용했을 때 중공 블록은 ALC(Autoclaved Light-weight Concrete)블록이다. 또한, 강도가 큰 벽체를 축조해야 하는 경우에는 제작된 중공 블록의 내부 중공에 철근 배근을 하고 철근 배근이 완료된 중공 블록 내부 중공에 충진재를 충진하여 견고성을 강화할 수도 있다. 충진재는 콘크리트, 모르타르(Mortar), 황토 등을 이용할 수 있다. 충진재의 충진에 따른 내압에 의한 판재 사이의 벌어짐 현상을 방지하기 위하여 판재를 고정하는 긴결철물을 설치할 수 있도록 판재와 고정편을 관통하는 홀을 형성한다. 그리고 각각의 중공 블록을 수직 또는 수평 방향으로 정렬하는 연결수단을 더 설치한다. 연결수단으로는 각 중공 블록의 적층 상태에 있어서 수직, 수평을 유지할 수 있도록 하여 벽체의 평활도를 유지할 수 있다. 상기 2장의 판재와 고정편에는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성된다. 충진재를 충진했을 때, 내압에 의한 판재의 벌어짐을 방지하는 긴결철물이 더 구비될 수 있으며, 긴결철물은 관통홀에 설치된다. 고정편은 마름모, 다각형, 원형 중 하나의 형상으로 제작할 수 있으며 소정의 두께를 갖는다. 관통홀은 고정편의 중앙을 관통한다. 고정편은 2장의 판재 사이에 위치함에 따라, 고정편의 두께에 의해 2장의 판재 사이의 폭이 결정된다. 연결수단은 복수의 중공 블록을 수직 또는 수평 방향으로 정렬하며, 하나 이상의 연결편으로 이루어진다. 연결편은 고정편과 같은 재질과 같은 두께로 제작되며, 중공 블록 설치 시 현장에서 석재 시공 시 사용되는 접착제를 이용하여 연결편을 고정할 수 있다. 연결편은 인접하게 위치한 두 개의 판재 사이에 배치됨에 따라 각 중공 블록을 수직 또는 수평 방향으로 정렬시킬 수 있다.
연결수단은 중공 블록의 코너에 형성되며, 인접하는 다른 3개의 블록과의 연결을 튼튼히 지지할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 내/외부 단열을 일체화할 수 있는 경량 기포 콘크리트 중공 블록 또는 ALC블록을 제공함으로써 마감과 단열을 동시에 시공하여 시공이 용이하고, 시공 기간 및 시공비용을 감소시킬 수 있는 중공 블록을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 형상을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 중공 블록의 정면과 단면의 형상 및 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연결수단의 결합 상태를 도시한 정면도와 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공블럭과 연결편의 결합 상태를 도시한 정면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조의 시공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 중공 블록에 긴결철물이 설치된 상태를 도시한 정면도와 단면도이다.
도 7은 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조에 있어서 벽체에 창틀 또는 문틀이 형성 될 경우 벽체 시공 상태를 도시한 정면도와 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리 범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술 사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 중공 블록의 정면과 단면의 형상 및 구조를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면 내부 중공에 충진재를 충진하여 내 외부 단열을 일체화하는 중공 블록(100)에 있어서, 중공 블록(100)은 일정 두께와 크기를 갖는 사각 판 형상의 기포 경량 단열 콘크리트 판재(10)와, 2장의 판재(10)가 서로 마주 보도록 구비되어 한 쌍을 이룬 상태에서 2장의 판재(10) 사이에 구비되는 하나 이상의 고정편(20)과, 2장의 판재(10)와 고정편(20)을 수직으로 관통하는 관통홀을 포함한다. 고정편(20)은 단면의 모양이 마름모, 다각형 또는 원형인 형상을 가진다. 판재에 형성 된 관통홀이 판재의 관통홀(11)이고, 고정편에 형성된 관통홀이 고정편의 관통홀(21)일 때, 고정편의 관통홀(21)은 고정편의 중앙을 관통한다. 고정편(20)은 기포 경량 단열 콘크리트 판재(10) 사이에 구비됨에 따라, 고정편(20)의 두께에 의해 2장의 판재(10) 사이의 폭이 결정된다.
이와 같이 본 발명에 의하면 구조적으로 일체화된 중공 블록(100)의 내부 중공에 충진재를 충진할 수 있어, 중공 블록(100)이 종래의 거푸집의 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다. 본 발명은 경량 기포 단열 콘크리트 판재를 ALC패널(Autoclaved Light-weight concrete panel)과 대체하여 사용할 수 있다. ALC패널은 ALC는 천연소재인 규석을 주원료로 생석회, 석고, 시멘트, 물 등을 혼합, 발포시켜 고온??고압 상태에서 증기 양생한 경량기포콘트리트이다. ALC패널을 사용했을 때 중공 블록은 ALC(Autoclaved Light-weight Concrete)블록이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 연결수단의 결합 상태를 도시한 정면도와 측면도이다.
중공 블록을 이용한 벽체 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 중공 블록(100)을 수직 또는 수평 방향으로 정렬하는 연결수단(200)이 더 형성된다. 연결수단은 각 중공 블록의 적층 상태에 있어서 벽체의 평활도를 형성한다. 연결수단(200)은 하나 이상의 연결편(210)으로 이루어진다. 연결편은 고정편과 같은 재질 및 두께를 가지며, 중공 블록간의 수평 수직의 평활도를 유지한다. 연결수단(200)은, 중공블록과의 견고한 결합을 위하여, 시공현장에서 석재시공 시 사용하는 석재 붙임용 접착제를 이용해 중공 블록에 접착될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공블럭과 연결편의 결합 상태를 도시한 정면도 및 단면도이다.
본 실시예에 의하면, 판재의 관통홀(11)이 다양한 위치에 형성됨에 따라, 시공 목적에 따라 고정편(20)의 위치를 조정하여 배치할 수 있는 효과가 있다. 일 예로 벽체구조를 시공함에 있어 벽체에 창문틀이나 문틀, 또는 철근이 배치되는 경우 보다 효과적인 지지구조를 위하여 고정편(20)의 위치를 조정하여 배치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조의 시공 방법을 나타낸 순서도이다.
경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조의 시공 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 중공 블록을 준비하는 단계; 바닥에 하나 이상의 중공 블록을 설치하는 단계; 설치된 하나 이상의 중공 블록에 있어서 각 판재의 측면 모서리부와 맞닿도록 중공 블록 사이에 연결편을 위치시킴으로써 벽체의 평활도를 형성하는 단계; 중공 블록 내부 중공에 충진재를 충진하는 단계;를 포함한다. 충진재는 콘크리트, 모르타르, 황토 등을 포함한다. 나아가 충진재는 본 발명을 실시하는 자에게 통상적으로 알려진 다양한 원료를 배합하여 사용할 수 있다.
중공 블록 내부 중공에 충진재를 충진하는 단계;는 중공 블록 내부 중공에 철근 배근을 하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 방법에 의하면 중공 블록 내부 중공에 철근 배근을 한 후에, 철근 배근이 완료된 중공 블록 내부 중공에 충진재를 충전한다.
도 6은 본 발명의 중공 블록에 긴결철물이 설치된 상태를 도시한 정면도와 단면도이다.
도 6을 참조하면 본 발명은 중공 블록 설치 후, 중공 블록의 중공에 충진재를 충진할 때 판재의 벌어짐을 방지하는 긴결철물(300)을 더 구비 할 수 있다. 긴결철물은 전산볼트(310)와 나비너트(320)로 구성되는 것이 좋으며, 관통홀에 전산볼트(310)를 관통시키고 철재 각 파이프를 내/외부면에 설치한 후, 나비너트(320)를 전산볼트에 채워 고정한다. 그러나 긴결철물은 상기 전산볼트와 나비너트에 한정되지 않고, 충진재의 충진에 의해 발생하는 내압에 의한 판재의 벌어짐을 방지할 수 있는 다양한 체결수단을 포함하는 것이 바람직하다. 나아가 긴결철물(300)은 복수의 나비너트(320)와 전산볼트(310)에 의해 적어도 하나 이상의 판재 외측면에서 수직 또는 수평방향으로 체결되는 각파이프(330)를 포함할 수도 있다. 각파이프는 판재의 관통홀(11)과 일치하는 형상의 관통홀이 적어도 하나 이상 형성된다. 각 파이프는 판재의 관통홀(11)에 각파이프의 관통홀이 일치하도록 구비된 상태에서, 전산볼트(310)가 각파이프의 관통홀과, 판재의 관통홀(11)과, 고정편의 관통홀(21)을 수직으로 관통하도록 끼워지고, 전산볼트(310)가 나비너트(320)에 의해 체결된다. 본 구조에 의하면, 중공 블록 사이의 결합 상태를 보다 견고하게 할 수 있으며 중공 블록 내부의 중공에 충진재를 충진함으로써 발생하는 판재의 벌어짐을 방지할 수 있다.
도 7은 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조에 있어서 벽체에 창틀 또는 문틀이 형성 될 경우 벽체 시공 상태를 도시한 정면도와 단면도이다.
나아가 본 발명은 중공 블록(100)을 이용해 벽체 구조를 시공함에 있어서 도 7에 도시된 바와 같이 벽체에 창틀(1)이 구비되거나 또는 문틀이 구비될 수 있다. 창틀 또는 문틀은 프레임(2)과, 프레임 측면에서 외측 방향을 향해 돌출된 돌기(3)를 포함한다. 창틀 또는 문틀은, 상기 돌기를 중공 블록(100) 내부 중공에 삽입한 상태에서, 상기 중공에 충진재(220)를 충진함으로써 중공 블록과 결합하여 일체화 될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1 : 창틀 2 : 프레임
3 : 돌기 10 : 판재
11 : 판재의 관통홀 20 : 고정편
21 : 고정편의 관통홀 100 : 중공 블록
200 : 연결수단 210 : 연결편
220 : 충진재 300 : 긴결철물
310 : 전산볼트 320 : 나비너트
330 : 각파이프

Claims (6)

  1. 내부 중공에 충진재를 충진하여 내 외부 단열을 일체화하는 중공 블록에 있어서, 상기 중공 블록은 일정 두께와 크기를 갖는 사각 판 형상의 기포 경량 단열 콘크리트 판재와 2장의 판재가 서로 마주 보도록 구비되어 한 쌍을 이룬 상태에서 판재와 판재 사이에 구비되는 하나 이상의 고정편과 상기 2장의 판재와 고정편을 관통하도록 형성된 적어도 하나 이상의 관통홀을 포함하며,
    상기 중공블럭은 창문을 포함하는 벽체 구조에 이용되고,
    상기 고정편은 단면의 모양이 마름모, 다각형 또는 원형인 형상이면서 일정한 두께를 가지고, 고정편의 두께에 의해 판재와 판재 사이의 간격이 결정되며, 관통홀은 고정편의 중앙을 관통하며
    복수의 중공 블록을 수직 또는 수평 방향으로 정렬하는 연결수단을 더 포함하되, 상기 연결수단은 하나 이상의 연결편으로 이루어지며, 연결편은 단면의 모양이 마름모 또는 다각형 형상을 가지면서 고정편과 같은 재질과 같은 두께로 제작되고, 중공 블록 설치를 위해 사용되는 석재 시공용 접착제를 이용하여 복수의 중공 블록 사이에 고정되며
    상기 연결수단은 중공 블록의 코너에 형성되며, 인접하는 다른 3개의 블록과의 연결을 튼튼히 지지하는 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서
    충진재는 모르타르, 콘크리트, 황토 등을 포함하며, 충진재를 충진했을 때 내압에 의한 판재의 벌어짐을 방지하는 긴결철물이 더 구비될 수 있고, 상기 긴결철물은 관통홀에 설치되는 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조.
  5. 제 4항에 있어서
    창틀 또는 문틀이 더 구비될 수 있되, 창틀 또는 문틀은 프레임과, 프레임 측면에서 외측 방향을 향해 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 돌기를 중공블록 내부 중공에 삽입한 상태에서, 상기 중공에 충진재를 충진하여 창틀 또는 문틀을 중공 블록과 결합하는 경량 기포 콘크리트 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중공 블록은 일정 두께와 크기를 갖는 사각 판 형상의 ALC패널(Autoclaved Light-weight concrete panel)인 중공 블록 및 이를 이용한 벽체 구조.
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