KR102642937B1 - 트레이형 층간 소음 저감 구조 - Google Patents

트레이형 층간 소음 저감 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트레이형 층간 소음 저감 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닥 충격음 저감 효과가 우수하고, 단열 성능, 난연 성능 및 차수 성능이 우수한 트레이형 층간 소음 저감 구조에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 슬래브 상에 마련되는 트레이부; 상기 트레이부의 내부에 채워지도록 마련된 충진부; 상기 트레이부의 하부에 결합되는 마운트부를 포함하며, 상기 마운트부는 상기 트레이부를 상기 슬래브의 상면으로부터 이격시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조를 제공한다.

Description

트레이형 층간 소음 저감 구조{TRAY-TYPE FLOOR NOISE REDUCTION STRUCTURE}
본 발명은 트레이형 층간 소음 저감 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닥 충격음 저감 효과가 우수하고, 단열 성능, 난연 성능 및 차수 성능이 우수한 트레이형 층간 소음 저감 구조에 관한 것이다.
현행 대부분의 거주목적의 층간 바닥구조는, 먼저, 층간 콘크리트 슬래브 상부 면에 바닥 충격음 차단층을 설치하고 그 위에 시공현장에서 기포 콘크리트를 타설한다. 그리고 소정시간의 양생기간을 거친 후, 기포 콘크리트층 위에 난방용 온수배관을 설치하고, 그 위에 마감 모르타르를 타설한 후 최종적으로 장판, 목재 바닥재, 대리석 등의 바닥 마감재가 시공하여 바닥구조를 형성한다.
그러나 이와 같은 층간 바닥구조의 시공방법으로는 바닥 충격음을 근본적으로 차단할 수 없었다. 이에 따라 이를 해결하고자 국토교통부에서는 2013년 “주택건설기준 등에 관한 규정”을 개정하여 공동주택의 슬래브 두께를 210mm 이상으로 정하고 있고, 경량바닥충격음은 58dB 이하, 중량바닥충격음은 50dB 이하를 만족하도록 설계기준을 강화하였다.
이러한 바닥충격음 기준 강화는 건설원가 상승, 건물 하중의 문제, 환경성 문제 등의 문제점을 증대시킬 뿐만 아니라, 210mm 이상의 슬래브 두께를 적용하고 있는 현재에도 층간소음에 대한 불만에 대한 문제점은 해마다 증가하는 추세이다.
또한, 전술한 바와 같이 일반적인 층간바닥 구조는 층간소음 차단 목적으로 슬래브 상부에 차단재를 설치하고 차단재 상부에 단열을 위해 조성되는 기포 콘크리트 층으로 구획되는 2중 바닥구조로 구성되는데, 이처럼 조성되는 바닥구조는 많은 문제점을 야기하고 있다.
구체적으로, 현재 적용되는 대부분의 바닥차음재는 슬래브 상부에 스티로폼, 발포고무(EVA), 풀리에스터 등의 유기화합물 계열이 적용되고 있고, 넓은 판상의 형태로 구성되어 있다. 넓은 판상의 차음재는 시공 상에 있어서 시공이 용이하고, 시공 기간이 단축되는 장점이 있으나 슬래브 상부면의 평탄도가 미비하여 슬래브층과 밀착 시공되지 않을 경우 충격음에 대한 공명현상으로 인해 층간 소음이 발생하게 되는 문제가 있다.
그리고, 이러한 차음재는 한국표준규격인 (가열 후)동탄성 계수(KS F 2868), (가열 후)치수 안정성(KS M ISO 4898), 밀도(KS M ISO 845) 등을 만족하는데 한계가 있다.
또한, 일반적으로 단열성능, 흠음성능, 경량성을 목적으로 기포 콘크리트를 건설현장에서 시공하고 있다. 기포 콘크리트 시공방법은 포틀랜트 시멘트에 물을 교반기 장비를 투입하여 배합하고 기포제를 투입하여 발포 과정을 거쳐 펌프카의 펌핑 배관을 통하여 시공된다. 이러한 시공방법은 동절기에 기포저하로 인해 동절기 시공이 불가능하고, 양생기간에 따른 시공기간 장기화 등의 문제점이 있으며, 단열성능 저하 및 흡음효과 미비 등의 문제점이 있다.
그리고, 기포 콘크리트는 시멘트, 물, 기포제로 구성되어 모래 등의 골재를 적용하지 않기 때문에 일반 콘크리트에 비하여 압축강도가 떨어져 크랙발생이 유발될 수 있으며 심할 경우 파손까지 발생될 수 있다.
또한, 기포 콘크리트는 기포 콘크리트 상부 면에 난방배관을 구성하여 마감 모르타르를 타설하는 공법으로 이루어져, 마감 모르타르와 기포 콘크리트가 합침되기 ‹š문에 내구성이 우수한 장점이 있다. 하지만, 바닥 충격음이 발생할 경우 마감 모르타르와 기포 콘크리트가 일체형 및 통판으로 구성되어 있기 때문에 층간 소음 중 저주파 중량 충격음 차감 효과가 미흡하다는 문제가 있다.
그리고, 기포 콘크리트는 기포현상을 유발하여 단열성능, 흡음성능 부여하는데 그 목적이 있으나, 현장 기포 콘크리트 타설시 배합비가 일정하지 않을 뿐만 아니라, 기후여건에 따라 기포발생 분포 및 비율, 밀도가 일정하지 않기 때문에 단열성능 및 흡음성능의 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위하여 기포 콘크리트 현장 타설에 있어서 EVA CHIP, EPS BEAD 등을 추가 배합하여 슬래브 상부에 일체형으로 시공하는 방법(한국특허등록 제1529630호) 이 개시되었으나, 이는 별도의 차음재 및 단열재를 적용하지 않아 단열성능, 차음성능이 미비하다는 단점이 있다.
따라서, 바닥 충격음 저감 효과가 우수하고, 단열 성능, 난연 성능 및 차수 성능이 우수한 트레이형 층간 소음 저감 구조가 필요하다.
한국등록특허 제10-1460319호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 바닥 충격음 저감 효과가 우수하고, 단열 성능, 난연 성능 및 차수 성능이 우수한 트레이형 층간 소음 저감 구조를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 슬래브 상에 마련되는 트레이부; 상기 트레이부의 내부에 채워지도록 마련된 충진부; 상기 트레이부의 하부에 결합되는 마운트부를 포함하며, 상기 마운트부는 상기 트레이부를 상기 슬래브의 상면으로부터 이격시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 트레이부는, 몸체를 형성하며, 내측에 상기 충진부가 채워질 수 있도록 마련되며, 상부가 개방된 형태의 트레이몸체; 상기 트레이몸체로부터 하부를 향해 돌출되어 형성되어 상기 트레이몸체에 오목한 홈이 형성되도록 마련된 트레이홈; 및 상기 트레이홈의 중앙부로부터 상부를 향해 돌출 형성되며, 내측에 상기 마운트부가 삽입될 수 있는 홀이 형성된 결속공을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 트레이몸체는, 상기 슬래브와 평행하게 형성되는 트레이바닥재; 및 상기 트레이바닥재의 테두리로부터 상부를 향해 연장 형성되는 트레이벽체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 트레이부는, 상기 트레이벽체의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부를 상호 결합시키도록 마련된 제1 트레이연결부; 및 상기 제1 트레이연결부와 대칭되는 위치에 형성되며, 상기 트레이벽체의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부를 상호 결합시키도록 마련된 제2 트레이연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 트레이연결부는, 상기 트레이벽체 중 인접한 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장된 제1 트레이날개; 상기 제1 트레이날개의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성된 제1 수용홈; 및 상기 제1 트레이날개의 하면에 형성되며, 상기 제1 수용홈의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성된 제1 결합돌출체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 트레이연결부는, 상기 트레이벽체 중 상기 제1 트레이날개가 형성되지 않은 나머지 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장된 제2 트레이날개; 상기 제2 트레이날개의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성된 제2 수용홈; 및 상기 제2 트레이날개의 하면에 형성되며, 상기 제2 수용홈의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성된 제2 결합돌출체를 포함하며, 상기 제2 트레이연결부는 인접한 트레이부의 상기 제1 트레이연결부와 결합되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 충진부는, 프틀랜드시멘트 또는 백시멘트와, 고로 슬래그로 이루어진 분말결합재에, 기공을 함유한 펄라이트, 바텀애쉬, EPS BEAD, 폐석고보드 펄프 중 어느 하나 이상의 경량골재를 더 포함한 기능성 모르타르이며, 기포제를 포함하지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 마운트부는, 상기 트레이부와 상기 슬래브 사이에 마련되는 마운트본체; 상기 슬래브와 상기 마운트본체 사이에 결합되는 제1 방진재; 및 상기 마운트본체와 상기 트레이부 사이에 결합되는 제2 방진재를 포함하는 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 마운트본체는, 하부가 상기 제1 방진재 상에 접하도록 마련된 본체유닛; 상기 본체유닛의 내측에 하부가 개방된 홀 형태로 마련되는 홀유닛; 상기 본체유닛의 상부에 연장 형성되며, 상부에 상기 제2 방진재가 안착되도록 형성된 지지유닛; 상기 본체유닛과 상기 지지유닛 사이에 형성되는 오목유닛; 상기 지지유닛의 중앙에서 상부로 연장 형성되며, 상기 지지유닛에 비해 직경이 작게 형성된 연장유닛; 및 상기 연장유닛의 상부로 연장 형성되어 상기 트레이부의 결속공에 삽입되도록 마련된 결속유닛을 포함하고, 상기 트레이부는, 중앙에 상기 결속공이 삽입되도록 마련되며, 상기 결속공에 상기 결속유닛이 삽입되었을 때, 상기 결속공의 외주면을 가압하여 결속력을 강화하도록 마련된 흡음재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 충진부의 상부 또는 상기 슬래브와 상기 마운트부 사이에 적층되는 글라스울을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 차음 단열성능이 우수한 기능성 모르타르로 이루어진 충진부를 트레이부 내부에 충진하기 때문에, 우수한 차음, 단열 및 난연 성능이 제공될뿐만 아니라 내구성 강화, 크랙방지, 시공기간 단축, 동절기 시공가능의 장점을 갖는다.
또한, 트레이부의 하부면에 고무 마운트부를 구성하여 우수한 방진기능을 갖고 및 띄움방식을 채택하여 공기층 구성으로 인한 단열성능 향상, 결로방지 등의 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기능성 모르타르로 이루어진 충진부 상부에 그라스 울을 설치하여 우수한 단열성능 및 흡음성능, 난연 성능을 부여할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트레이형 층간 소음 저감 구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이형 층간 소음 저감 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트레이부의 상부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이부의 하부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마운트부의 분해사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트레이형 층간 소음 저감 구조의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이형 층간 소음 저감 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트레이부의 상부 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이부의 하부 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 트레이형 층간 소음 저감 구조(1000)는 트레이부(1100), 충진부(1200), 마운트부(1300), 글라스울(1400) 및 벽면차음부(1500)를 포함할 수 있다.
트레이형 층간 소음 저감 구조(1000)의 전체 층구조를 설명하면, 최상부의 바닥마감재(40), 바닥마감재(40)의 하부에 모르타르(20), 모르타르(20) 내부에 배관(30), 모르타르(20) 하부에 글라스울(1400), 글라스울(1400) 하부에 충진부(1200), 충진부(1200) 하부에 트레이부(1100), 트레이부(1100) 하부에 마운트부(1300), 마운트부(1300) 하부에 슬래브(10)가 형성되는 구조로 이루어진다. 그리고, 상기 벽면차음부(1400)는 벽면을 따라 측면에 형성될 수 있다.
이하, 트레이형 층간 소음 저감 구조(1000)의 세부 구성을 구체적으로 설명한다.
상기 트레이부(1100)는 슬래브(10) 상에 띄움 방식으로 마련되며, 트레이몸체(1110), 트레이홈(1120), 결속공(1130), 흡음재(1140), 제1 트레이연결부(1150), 제2 트레이연결부(1160)를 포함할 수 있다.
상기 트레이몸체(1110)는 몸체를 형성하며, 내측에 상기 충진부(1200)가 채워질 수 있도록 상부가 개방된 형태로 마련될 수 있다. 상기 트레이몸체(1110)는 트레이바닥재(1111), 트레이벽체(1112)를 포함할 수 있다.
상기 트레이바닥재(1111)는 상기 슬래브(10)와 평행하게 형성되며, 상기 트레이몸체(1110)의 바닥면을 형성할 수 있다.
상기 트레이벽체(1112)는 상기 트레이바닥재(1111)의 테두리로부터 상부를 향해 연장 형성되어, 상기 트레이벽체(1112)의 내측에 상기 충진부(1200)가 채워지도록 마련될 수 있다.
상기 트레이홈(1120)은 상기 트레이몸체(1110)로부터 하부를 향해 돌출되어 형성되어 상기 트레이몸체(1110)에 오목한 홈이 형성되도록 마련될 수 있다.
상기 트레이홈(1120)은 도시된 원뿔 모양외에도 사각뿔 모양 등 여러 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 트레이홈(1120)은 하부에 비해 상부가 넓은 형태를 모두 포함한다.
그리고, 상기 트레이홈(1120)은 상기 트레이바닥재(1111)에 복수의 행과 열로 일정한 간격을 갖게 형성될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 트레이홈(1120)은 상기 트레이부(1100)의 내부에 공기층을 형성하여 충격음을 분산시키고 단열 성능을 증대시키는 효과를 갖는다.
상기 결속공(1130)은 상기 트레이홈(1120)의 중앙부로부터 상부를 향해 돌출 형성되며, 내측에 상기 마운트부(1300)가 삽입될 수 있는 홀이 형성될 수 있다.
상기 흡음재(1140)는 중앙에 상기 결속공(1130)이 삽입되도록 마련되며, 상기 결속공(1130)에 후술할 결속유닛(1316)이 삽입되었을 때, 상기 결속공(1130)의 외주면을 가압하여 결속력을 강화하도록 마련될 수 있다. 상기 흡음재(1140)는 폴리에스터 소재로 마련되어 충격을 완화하여 소음을 감소시키는 기능을 더 수행하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 트레이연결부(1150)는 상기 트레이벽체(1112)의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부(1100)들을 상호 결합시키도록 마련될 수 있다. 상기 제1 트레이연결부(1150)는 제1 트레이날개(1151), 제1 수용홈(1152) 및 제1 결합돌출체(1153)를 포함할 수 있다.
상기 제1 트레이날개(1151)는 상기 트레이벽체(1112) 중 인접한 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장될 수 있다.
상기 제1 수용홈(1152)은 상기 제1 트레이날개(1151)의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제1 결합돌출체(1153)는 상기 제1 트레이날개(1151)의 하면에 형성되며, 상기 제1 수용홈(1152)의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성될 수 있다.
상기 제2 트레이연결부(1160)는 상기 제1 트레이연결부(1150)와 대칭되는 위치에 형성되며 상기 트레이벽체(1112)의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부(1100)들을 상호 결합시키도록 마련될 수 있다. 상기 제2 트레이연결부(1160)는 제2 트레이날개(1161), 제2 수용홈(1162) 및 제2 결합돌출체(1163)를 포함할 수 있다.
상기 제2 트레이날개(1161)는 상기 트레이벽체(1112) 중 상기 트레이벽체(1112) 중 상기 제1 트레이날개(1151)가 형성되지 않은 나머지 인접한 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장될 수 있다.
상기 제2 수용홈(1162)은 상기 제2 트레이날개(1161)의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제2 결합돌출체(1163)는 상기 제2 트레이날개(1161)의 하면에 형성되며, 상기 제2 수용홈(1162)의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 제2 트레이연결부(1160)는 인접한 트레이부의 상기 제1 트레이연결부(1150)와 결합되도록 마련될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 수용홈(1152)에는 인접한 다른 트레이부의 상기 제2 결합돌출체(1163)가 삽입되고, 상기 제2 수용홈(1162)에는 인접한 다른 트레이부의 상기 제1 결합돌출체(1153)가 삽입되어 결합될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 제1 트레이연결부(1150) 및 상기 제2 트레이연결부(1160)는 인접한 트레이부들을 결합시키고, 상기 충진부(1200)의 수분이 하부에 위치한 슬래브(10) 등으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 트레이연결부(1150) 및 상기 제2 트레이연결부(1160)는 트레이부의 상부에 시공되는 충진부(1200)가 요철형태에 충진되므로 충진부(1200)의 크랙방지 및 충격음의 진동을 감쇄하는 효과가 있다.
이처럼 마련된 상기 트레이부(1110)는, 플라스틱 합성 수지로 이루어지며, 두께가 1~1.5mm로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 트레이부(1110)는 50~60℃의 열을 가한 금형에 진공 압축 성형하도록 마련될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 트레이바닥재(1111)의 상면에는 상부 방향으로 돌출되며, 가로 세로 방향으로 연장 형성된 트레이지지체(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이처럼 형성된 상기 트레이지지체는 상기 트레이바닥재(1111)의 휨 강성을 향상시키도록 할 수 있다.
상기 충진부(1200)는 상기 트레이부(1100)의 내부에 채워지도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 충진부(1200)는 상기 트레이바닥재(1111) 상에 채워져 상기 트레이벽체(1112)의 높이까지 채워지도록 마련될 수 있다.
그리고 상기 충진부(1200)는, 프틀랜드시멘트 또는 백시멘트와, 고로 슬래그로 이루어진 분말결합재에, 기공을 함유한 펄라이트, 바텀애쉬, EPS BEAD, 폐석고보드 펄프 중 어느 하나 이상의 경량골재를 더 포함한 기능성 모르타르일 수 있다.
또한, 상기 충진부(1200)는, 상기 분말결합재와 상기 경량골재를 건믹싱(dry mixing) 방식으로 교반한 후에, 물에 수산화나트륨을 투입한 바인더를 추가로 투입하여 2차 교반하여 형성된 기능성 모르타르로 마련될 수 있다.
그리고 상기 충진부(1200)는 내구성 약화를 발생시키는 기포제를 사용하지 않고 경량성 및 단열성을 부여하기 위하여 기공을 함유한 펄라이트, 바텀애쉬, EPS BEAD 등의 소재를 사용한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 펄라이트(Perlite)는 팽창 펄라이트를 사용할 수 있다. 구체적으로, 진주암, 흑요석, 경석 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 광물을 미세하게 분쇄한 후 900~1200℃로 가열하면 상기 펄라이트 원료(the crude perlite rock)에 포함된 펄라이트의 휘발성분이 가스화되고 연화된 입자는 내부에서 팽창하게 된다. 이처럼 펄라이트 원료의 팽창이 이루어지면 내부 기공이 형성되면서 본래 부피의 약 10~20배 정도로 팽창하여 팽창 펄라이트를 형성하게 된다. 본 발명에서는 이러한 팽창 펄라이트를 사용하며 이의 팽창 펄라이트 입경은 2∼4mm로 이루어짐이 바람직하다.
다공성의 바텀애쉬(Bottom Asy)는 화력발전소의 연소로 내에서 소결에 의해 입자가 형성된 상태에서, 보일러 하부로 낙하하여 고형화된 물질을 분쇄기를 사용하여 25㎜이하의 입도로 분쇄시킨 것이다. 일반적으로 분쇄기에 의해 파쇄된 바텀애쉬는 1∼10㎜정도의 입경 범위를 갖고 있으며 클린커 애쉬(clinker ash) 또는 배드 애쉬(bad ash)라고도 한다. 본 발명에서 사용되는 바텀애쉬 입경은 3∼5mm가 적당하다.
고로슬래그(Blast Furnace Slag)는 제철공정의 고로에서 발생되는 것으로, 특정한 조건하에서는 수화반응이 급속히 일어나는데, 고로 슬래그의 이러한 특성을 잠재수경성이라 한다. 알칼리 자극제에 의해 고로슬래그 입자에 OH-가 흡착되면 유리구조가 파괴되어 SiO2, Al2O3, CaO, MgO의 용출이 촉진된다. 즉, 고로슬래그 입자의 유리구조를 구성하고 있는 SiO2계의 3차원 망상 구조체의 막 구조가 pH 12 이상의 강알칼리에 의해 절단되면 그 막 구조속에 있는 CaO, MgO, Al2O3 등이 쉽게 용출할 수 있어 반응이 시작되는 것이다. 본 발명에서 사용되는 고로슬래그 미분말은 분말도 3,000~10,000 cm2/g 가 적당하다.
본 발명에서 사용되는 수산화나트륨(NaOH)은 상기 고로슬래그의 알카리 자극재로 사용되며 수산화 나트륨을 사용하면 조강형 시멘트 모르타르 조성물을 제공 및 시멘트 사용량을 최소화하도록 할 수 있다. 또한 초기 강도 발현이 우수하여 20℃의 상온에서도 1일 20~40MPa의 압축강도를 발휘함으로써 양생시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폐석고 보드 분쇄 펄프는 제품의 휨강도 보강을 위해 사용될 수 있다. 구체적으로 공사현장에서 발생하는 폐석고 보드를 미분쇄하여 형성된 석고 미분말 등은 레미콘 제조공장에서 첨가제로 사용되고 있으나, 석고보드에 합지된 종이 분말은 그 사용처가 미비했다. 본 발명에서는 폐석고 보드에서 발생하는 미분말 펄프를 적용하여 제품의 휨강도 보강제로 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 EPS BEAD는 발포 스티로폼 비드(Expanded Polystyrene Bead)로서, 크랙방지 기능 및 경량성능, 단열성능을 보강하기 위해 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 충진부(1200)를 이루는 상기 기능성 모르타르의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 포틀랜트 시멘트 또는 백시멘트 40∼60 중량%, 고로슬래그 5∼10 중량%, 이루어진 분말결합재 및 바텀애쉬 20∼30 중량%, 펄라이트 5∼8 중량%, EPS BEAD 3∼5 중량%, 폐석고보드 펄프 5∼8 중량% 등의 경량골재를 교반기에 투입하여 1차로 건믹싱을 하여 1차 모르타르를 형성할 수 있다.
그리고, 물 95~97 중량%에 수산화나트륨 3∼5 중량%를 혼합한 바인더 40∼50 중량%와 1차로 건믹싱이 이루어진 모르타르의 50~60 중량%를 교반기에 투입하여 2차 교반하여 기능성 모르타르를 제조할 수 있다.
이처럼 마련된 상기 충진부(1200)는 건식으로 이루어져 양생 기간이 짧아 시공 기간을 단축시킬 수 있고, 크랙 발생이 저감되며 단열 성능 및 차음 성능이 우수하다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마운트부의 분해사시도이고, 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이형 층간 소음 저감 구조의 단면도이다.
도 5을 더 참고하면, 상기 마운트부(1300)는 상기 트레이부(1100)의 하부에 결합되며, 상기 마운트부(1300)는 상기 트레이부(1100)를 상기 슬래브(10)의 상면으로부터 이격시키도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 마운트부(1300)는 마운트본체(1310), 제1 방진재(1320) 및 제2 방진재(1330)를 포함할 수 있다.
상기 마운트본체(1310)는 상기 트레이부(1100)와 상기 슬래브(10) 사이에 마련되며, 고무와 같은 탄성체로 이루어져 충격을 완화하도록 마련될 수 있다.
상기 마운트본체(1310)는 본체유닛(1311), 홀유닛(1312), 지지유닛(1313), 오목유닛(1314), 연장유닛(1315) 및 결속유닛(1316)을 포함한다.
상기 본체유닛(1311)은 하부가 상기 제1 방진재(1320) 상에 접하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 본체유닛(1311)의 내측에는 하부로부터 소정의 깊이만큼 연장 형성된 홀유닛(1312)이 형성되도록 마련되며, 상기 홀유닛(1312)의 둘레에 복수의 본체다리가 형성될 수 있다. 즉, 상기 본체유닛(1311)은 복수의 본체다리를 통해 상기 제1 흠음재(1320) 상에 위치되도록 마련될 수 있다. 인접한 본체다리(1311) 사이에는 하중을 효과적으로 분산할 수 있도록 아치(arch) 형태의 아치홀이 형성될 수 있다.
상기 지지유닛(1313)은 상기 본체유닛(1311)의 상부에 연장 형성되며, 상부에 상기 제2 방진재(1330)가 안착되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 지지유닛(1313)은 상부에 상기 제2 방진재(1330)가 안착될 수 있도록 마련되며, 상기 제2 방진재(1330)를 지지하도록 마련되어 상기 제2 방진재(1330)와 상기 슬래브(10) 사이가 이격되도록 할 수 있다.
상기 제1 방진재(1320) 및 상기 제2 방진재(1330)는 연질의 실리콘 소재로 마련될 수 있다. 이처럼, 상기 제1 방진재(1320) 및 상기 제2 방진재(1330)는 상기 마운트본체(1310)에 비해 연질의 실리콘 소재로 이루어져 방진효과가 향상되도록 함으로써 충격음을 감소시키도록 마련될 수 있다.
이때, 상기 제1 방진재(1320) 및 상기 제2 방진재(1330)의 소재는 연질 실리콘으로 한정되지 않으며, 상기 마운트본체(1310)와 함께 구성되어 방진효과를 갖도록 할 수 있는 소재로 마련될 수 있다.
상기 오목유닛(1314)은 상기 본체유닛(1311)과 상기 지지유닛(1313) 사이에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 오목유닛(1314)은 상기 본체유닛(1311)과 상기 지지유닛(1313)에 비해 직경이 작게 형성되어 상기 지지유닛(1313)에 가해지는 하중에 대한 완충 작용을 하도록 형성될 수 있다.
상기 연장유닛(1315)은 상기 지지유닛(1313)의 상부로 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 연장유닛(1315)은 상기 지지유닛(1313)으로부터 상부로 연장 형성되면서, 상기 제2 방진재(1330)에 관통 삽입되도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 연장유닛(1315)은 상기 지지유닛(1313)에 비해 직경이 작게 형성될 수 있다. 상기 연장유닛(1315)은 상기 제2 방진재(1330)의 두께만큼 연장 형성될 수 있다.
상기 결속유닛(1316)은 상기 연장유닛(1315)으로부터 상부를 향해 더 연장되어 형성되며, 상기 트레이부(1100)의 결속공(1130)에 삽입되도록 마련될 수 있다. 이처럼 상기 결속유닛(1316)이 상기 결속공(1130)에 삽입되어 끼워지면, 상기 흡음재(1140)는 상기 결속공(1130)의 직경이 늘어나는 것을 방지하도록 외력을 가하고, 상하 방향 충격을 완화하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 방진재(1320)는 상기 슬래브(10)와 상기 마운트본체(1310) 사이에 결합되어 충격음을 흡수하도록 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 방진재(1320)는 상기 본체유닛(1311)과 대응되는 직경을 갖도록 형성되며, 하면이 상기 슬래브(10)와 접하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 제1 방진재(1320)는 상면 중앙에는 상부를 향해 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 상기 본체유닛(1311)의 내측에 형성된 상기 홀유닛(1312)에 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 제1 방진재(1320)는 실리콘 방지재로 마련될 수 있다.
상기 제2 방진재(1330)는 상기 마운트본체(1310)와 상기 트레이부(1100) 사이에 결합되어 충격음을 흡수하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 방진재(1330)는 중앙부에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 상기 연장유닛(1315)이 삽입되어 결합되며, 상기 제2 방진재(1330)의 직경은 상기 트레이홈(1120)의 하부 직경과 대응되게 형성되어 충격을 완화하도록 마련될 수 있다.
상기 제2 방진재(1330)는 폴리에스터 흡음재로 마련될 수 있다.
상기 글라스울(1400)은 상기 충진부(1200)의 상부 또는 상기 슬래브(10)와 상기 마운트부(1300) 사이에 적층될 수 있다. 이때, 상기 글라스울은 미네랄울로 변경될 수도 있다.
구체적으로, 충진부(1200)를 건식시공한 후에 충진부(1200)의 상부에 단열성능과 흡음성능이 우수한 난연 글라스울(Glass Wool, 1400) 또는 폴리에스터 울을 설치하고 글라스울(1400) 상부에 마운트부(1300)를 포함한 트레이부(1100)를 설치할 수 있다. 이때, 상기 글라스울(1400)은 상부 또는 양면에 은박지를 합지한 제품을 사용한다. 이렇게 함으로써, 글라스울(1400) 또는 폴리에스터 울의 수분이 상부에 타설되는 마감 모르타르에 침투되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 은박지에 의한 복사열에 의하여 난방효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 슬래브(10)의 상부에 글라스울(1400) 또는 폴리에스터 울의 단열차음부를 구성하여 우수한 단열성능 및 흡음성능을 보완하도록 마련될 수도 있다.
다른 실시예로서 폴리에스터 울을 상기 슬래브의 상부에 설치할 수 있다.
상기 폴리에스터 울은, 인체 무해한 환경친화적 소재이다. 이처럼 마련된 상기 폴리에스터 울은 풍화나 비산 등 먼지발생을 유발하지 않는 친환경소재로 마련된다.
또한, 상기 폴리에스터 울은 폴리에스터의 자체융합으로 삼차원 망상구조를 구성하여 인장강도와 유연함을 동시에 가지며, 내부에 연결된 기공을 보유하여 흡음성, 단열성 및 경량성을 갖도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 폴리에스터 울은 난연성 및 습기 안정성이 뛰어나 화재발생 시 저융점 폴리에스터 성분이 저온에서 녹아 불꽃을 덮어서 화염의 진행을 막아주며, 연소 시에도 유독가스의 발생이 없다. 그리고, 폴리에스터섬유의 고유특성인 습기안정성이 우수하여 쉽게 배수가 이루어질 뿐만 아니라(함습율 0.07%), 배수 후에도 원래 상태의 강도를 계속 유지하는 특징이 있다. 또한, 상기 폴리에스터 울은 종래 스치로폼, MDF, 합판, 석고보드, 마이톤 등의 널리 알려진 건축자재 대비 흡음성, 단열성, 유연성, 경량성, 난연성, 습기안정성 및 환경안정성이 뛰어나다.
또한, 상기 마그네슘 차음보드는 상기 글라스울(1400)의 상부에 더 적층되어 마련될 수 있다.
상기 마그네슘 차음보드는 인체에 무해한 친환경적 건축자재이며, 흡수성이 없어 습기에 강하며 방균성이 있어, 곰팡이나 세균 등이 번식하지 못하는 특징이 있다. 또한, 상기 마그네슘 보드는, 불에 강한 불연재이며, 화재시 연소되어도 유독가스를 발생시키지 않으며, 석면과 같이 인체에 해롭지 않다. 특히, 마그네슘 보드는 소음차단 성능이 우수한 특징이 있다.
상기의 마그네슘 차음보드는 2.8 ~ 3.2mm의 두께로 마련될 수 있다. 두께가 2.8mm 미만일 경우에는 내수성, 내화성 및 휨강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 두께가 3.2mm를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 무게만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
상기 벽면차음부(1500)는 상기 트레이부(1100)의 측면에 위치한 벽면측에 마련되어 벽면측에서 발생하는 소음을 저감하도록 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된 본 발명은 모듈화되어 복수의 트레이형 층간 소음 저감 구조(1000)를 결합하여 시공이 이루어지도록 마련될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 차음 단열성능이 우수한 기능성 모르타르로 이루어진 충진부(1200)를 트레이부(1100)의 내부에 충진하기 때문에, 우수한 차음 및 단열성능이 제공될뿐만 아니라 내구성 강화, 크랙방지, 시공기간 단축, 동절기 시공가능의 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 트레이부(1100)의 하부면에 고무 마운트부(1300)를 구성하여 우수한 방진기능을 갖고 및 띄움방식을 채택하여 공기층 구성으로 인한 단열성능 향상, 결로방지 등의 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기능성 모르타르로 이루어진 충진부(1200)의 상부 또는 슬래브(10)와 마운트부(1300) 사이에 글라스울(1400)을 설치하여 더욱 우수한 단열성능 및 흡음성능, 난연 성능을 부여할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 슬래브
20: 모르타르
30: 배관
40: 바닥마감재
1000: 트레이형 층간 소음 저감 구조
1100: 트레이부
1110: 트레이몸체
1111: 트레이바닥재
1112: 트레이벽체
1120: 트레이홈
1130: 결속공
1140: 흡음재
1150: 제1 트레이연결부
1151: 제1 트레이날개
1152: 제1 수용홈
1153: 제1 결합돌출체
1160: 제2 트레이연결부
1161: 제2 트레이날개
1162: 제2 수용홈
1163: 제2 결합돌출체
1200: 충진부
1300: 마운트부
1310: 마운트본체
1311: 본체유닛
1312: 홀유닛
1313: 지지유닛
1314: 오목유닛
1315: 연장유닛
1316: 결속유닛
1320: 제1 방진재
1330: 제2 방진재
1400: 글라스울
1500: 벽면차음부

Claims (10)

  1. 슬래브 상에 마련되는 트레이부;
    상기 트레이부의 내부에 채워지도록 마련된 충진부;
    상기 트레이부의 하부에 결합되는 마운트부를 포함하며,
    상기 마운트부는 상기 트레이부를 상기 슬래브의 상면으로부터 이격시키도록 형성되고,
    상기 마운트부는,
    상기 트레이부와 상기 슬래브 사이에 마련되는 마운트본체;
    상기 슬래브와 상기 마운트본체 사이에 결합되는 제1 방진재; 및
    상기 마운트본체와 상기 트레이부 사이에 결합되는 제2 방진재를 포함하며,
    상기 마운트본체는,
    하부가 상기 제1 방진재 상에 접하도록 마련된 본체유닛;
    상기 본체유닛의 내측에 하부가 개방된 홀 형태로 마련되는 홀유닛;
    상기 본체유닛의 상부에 연장 형성되며, 상부에 상기 제2 방진재가 안착되도록 형성된 지지유닛;
    상기 본체유닛과 상기 지지유닛 사이에 형성되는 오목유닛;
    상기 지지유닛의 중앙에서 상부로 연장 형성되며, 상기 지지유닛에 비해 직경이 작게 형성된 연장유닛; 및
    상기 연장유닛의 상부로 연장 형성되어 상기 트레이부의 결속공에 삽입되도록 마련된 결속유닛을 포함하고,
    상기 트레이부는,
    중앙에 상기 결속공이 삽입되도록 마련되며, 상기 결속공에 상기 결속유닛이 삽입되었을 때, 상기 결속공의 외주면을 가압하여 결속력을 강화하도록 마련된 흡음재를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레이부는,
    몸체를 형성하며, 내측에 상기 충진부가 채워질 수 있도록 마련되며, 상부가 개방된 형태의 트레이몸체;
    상기 트레이몸체로부터 하부를 향해 돌출되어 형성되어 상기 트레이몸체에 오목한 홈이 형성되도록 마련된 트레이홈; 및
    상기 트레이홈의 중앙부로부터 상부를 향해 돌출 형성되며, 내측에 상기 마운트부가 삽입될 수 있는 홀이 형성된 결속공을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 트레이몸체는,
    상기 슬래브와 평행하게 형성되는 트레이바닥재; 및
    상기 트레이바닥재의 테두리로부터 상부를 향해 연장 형성되는 트레이벽체를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트레이부는,
    상기 트레이벽체의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부를 상호 결합시키도록 마련된 제1 트레이연결부; 및
    상기 제1 트레이연결부와 대칭되는 위치에 형성되며, 상기 트레이벽체의 상부로부터 바깥측으로 연장되어 인접한 트레이부를 상호 결합시키도록 마련된 제2 트레이연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 트레이연결부는,
    상기 트레이벽체 중 인접한 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장된 제1 트레이날개;
    상기 제1 트레이날개의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성된 제1 수용홈; 및
    상기 제1 트레이날개의 하면에 형성되며, 상기 제1 수용홈의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성된 제1 결합돌출체를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 트레이연결부는,
    상기 트레이벽체 중 상기 제1 트레이날개가 형성되지 않은 나머지 두개의 변과 상기 두개의 변 사이의 꼭지점 부분으로부터 바깥측으로 연장된 제2 트레이날개;
    상기 제2 트레이날개의 상면에 형성되며 하부를 향해 오목하게 형성된 제2 수용홈; 및
    상기 제2 트레이날개의 하면에 형성되며, 상기 제2 수용홈의 형상과 대응을 이루도록 하부를 향해 돌출 형성된 제2 결합돌출체를 포함하며,
    상기 제2 트레이연결부는 인접한 트레이부의 상기 제1 트레이연결부와 결합되도록 마련된 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진부는,
    프틀랜드시멘트 또는 백시멘트와, 고로 슬래그로 이루어진 분말결합재에,
    기공을 함유한 펄라이트, 바텀애쉬, EPS BEAD, 폐석고보드 펄프 중 어느 하나 이상의 경량골재를 더 포함한 기능성 모르타르이며,
    기포제를 포함하지 않은 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진부의 상부 또는 상기 슬래브와 상기 마운트부 사이에 적층되는 글라스울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이형 층간 소음 저감 구조.
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