KR19990076089A - 경량 방음용 콘크리트 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량 콘크리트로 된 방음용 패널이다. 경량 콘크리트는 방음효과와 경제성에서는 뛰어나나 취급하기가 불편하고 충격에 약하여 운반 및 설치시에 파손이 쉽고 설치한 후에도 소음진동에 의하여 가장자리가 파손되는 등 내구성이 떨어진다. 본 발명에서는 경량 콘크리트로 된 방음용 패널의 상, 하, 좌, 우, 후면을 에폭시, 아크릴, 실리콘, 우레탄, 불포화수지 또는 고강도 몰탈로 된 외곽틀을 결합시켜 방음성을 가지면서도 취급성 및 내구성을 향상시킨 것이다. 본 발명에 의하여 미관과 방음성이 좋으면서도 내구성이 있고 경제적인 경량 콘크리트로 된 방음용 패널이 제공된다.

Description

경량 방음용 콘크리트 패널 및 그 제조방법

본 발명은 경량 콘크리트로 된 방음용 패널에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 파손이 없고, 취급이 용이하며, 방음효과가 뛰어나면서도 경제성이 있는 경량 콘크리트로 된 방음용 패널에 관한 것이다.

도시가 과밀화되고 인구집중이 가속화됨으로써 근자에는 대단위 주거시설인 아파트 등이 점점 보편화된 추세이다. 이런 대단위 주거시설 옆에는 필히 교통량이 많은 도로가 인접하게 된다.

인접주거지역에 들리는 소음이 규제치를 초과하는 경우에는 소음 차폐시설을 설치하여야 한다. 종래의 소음차폐시설로는 알루미늄을 사용한 방음관으로 슬릿형태의 수집구를 통하여 알루미늄 시트 내에 장착되어 있는 소음 흡수체에 의하여 소음을 흡수하고 방음효과를 얻는 방음시설이 사용되고 있다. 또한, 운전자 시야를 막지 않고 도시미관을 위하여 투명 플라스틱으로 된 소음차폐막이 사용되어지고 있다. 또한, 경제성을 고려하여 기포성 콘크리트로 된 패널과 블록 등이 방음벽 설비 재료로서 사용되어지고 있다.

도로와 주거시설 사이에 설치되는 소음차폐시설에서 고려되어야 할 요소는 크게 세 가지로 나누어 볼 수 있다.

첫째로, 도시미관적 요소이다. 소음차폐시설이 기능에만 치우치다 보면 환경적인 측면에서 도시미관을 더욱 삭막하게 만든다.

둘째로, 소음방지효율이다. 소음방지에는 두 가지 측면이 있다. 소음을 차단하는 것과 소음을 흡수하는 것이다. 소음을 차단하는 것은 소음 도달방향에 차폐막을 설치하여 가청방향으로의 소음을 차단하는 것이다. 소음은 차폐막 도로 등에 반사되어 집단주거시설에서의 가청방향을 벗어난 방향으로 전달될 것이다. 이러한 소음차폐막이 설치된 곳은 주거시설 쪽에서는 소음이 감소되는 효과가 있으나 차량 운전자는 반사판에 의하여 소음에 집중 노출되게 된다.

소음흡수 또는 방음은 방음벽의 물리적인 성질에 의하여 전달되는 소음을 흡수하여 소음을 저감시키는 것이다. 이러한 기능은 주거시설의 주민뿐만 아니라 단순한 차단막에 비하여 상대적으로 운전자에게 전달되는 소음을 저감시키는 효과가 있다.

셋째로 경제성이다. 도로방음시설은 주거시설에서의 소음을 소음규제치(70㏈) 이하로 줄이는 것이 목적이고, 설비가 대단위로 이루어지는 것이므로 설비의 경제성이 대단히 중요한 요소이다. 소음효과가 뛰어나다 하더라도 가격이 비싸다고 한다면 도로방음시설로 적용하기에는 문제가 있다.

종래의 슬리트를 가진 알루미늄 시트로 된 방음벽은 소음흡수효율은 다소 뛰어나지만 가격이 비싸고 미관도 썩 훌륭하다고 할 수 없다.

경량 콘크리트로 된 패널은 경제성은 있으나 경량 콘크리트 재료가 충격에 특히 약하고 경량 콘크리트라고 하나 무게가 상당함으로 이동 및 설치가 용이하지 않다. 콘크리트 블록도 동일한 문제를 가지고 있는데 블록이 단위평면이 좁아 시공을 하기가 복잡하고 방음벽 상부에서 도로 안쪽으로 굴곡 처리하기가 특히 어렵다.

투명 플라스틱으로 된 방음벽은 도시미관상 적합하다. 그러나, 투명 시트재는 대단히 고가라 경제성에 문제가 있다. 또한 투명 플라스틱은 소음을 흡수한다기 보다도 소음을 차단하여 반사하는 역할을 한다.

본 발명의 목적은 뛰어난 미관과 소음흡수 효율을 가지면서도 취급, 설치하기가 용이하고 내구성이 있어 유지보수가 용이하여 결과적으로 경제성이 뛰어난 경량방음용 콘크리트 패널을 제공하기 위한 것이다.

도 1a 내지 도 1e는 바닥형틀 제조공정을 보여주는 사시도로서,

도 1a는 형틀준비,

도 1b는 모양틀 설치,

도 1c는 이형제 살포,

도 1d는 우레탄 또는 실리콘 주입,

도 1e는 완성된 바닥틀을 각각 보여준다.

도 2는 함몰되는 스티로폴의 사시도이고,

도 3a 내지 도 3d는 경량방음용 패널의 형틀조립공정을 보여주는 사시도로서,

도 3a는 바닥틀의 정위치,

도 3b는 측면형틀 설치,

도 3c는 조립식 측면형틀,

도 3d는 이형제 살포를 각각 보여준다.

도 4a 내지 도 4d는 경량 콘크리트 패널을 보여주는 사시도로서,

도 4a는 콘크리트 주입,

도 4b는 스티로폴 설치,

도 4c는 콘크리트 주입,

도 4d는 쐐기와 칸막이 제거를 각각 보여준다.

도 5는 보호틀을 형성하기 위한 수지주입공정을 보여주는 사시도이고,

도 6은 뒷면 무늬판을 설치하는 공정을 보여주는 사시도이고,

도 7a는 최종 완성된 패널의 전면을 보여주는 사시도이고,

도 7b는 최종 완성된 패널의 후면을 보여주는 사시도이다.

＊*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*＊

1. 나무, 플라스틱, 요철로 된 틀 2. 돌 또는 특정의 형상

3. 이형제 살포 4. 우레탄 또는 실리콘

5. 관통구멍 6. 바닥무늬판

7. 측면형틀 8. 가로판

9. 쐐기 10. 형틀

11. 쐐기 12. 경량 콘크리트

13. 스티로폴 14. 틈

15. 무늬판 16. 기포

17. 우레탄 18. 경량 콘크리트

19. 후면무늬

본 발명의 목적은 경량 기포 콘크리트 패널과 상기 경량기포 콘크리트 패널의 전면부를 제외한 모든 면에 상기 경량기포 콘크리트 틀로서 우레탄, 실리콘, 에폭시, 불포화수지, 아크릴 수지 및 고강도 몰탈로 이루어지는 군에서 선택된 재료가 결합되어 있는 경량 방음용 콘크리트 패널에 의하여 달성된다.

상기 경량 기포 콘크리트 패널에는 최종제품보다 치수(가로, 세로 및 두께)가 작은 스티로폴 패널이 완전히 함몰되어 있어 무게를 줄이고 소음흡수 효과를 늘일 수 있다.

상기 스티로폴 패널에는 바람직하게는 복수개의 관통구멍이 형성되어 있어 상기 관통구멍을 통하여 상기 경량기포 콘크리트 패널의 전후면이 연결 결합되어 있다.

상기 경량방음용 패널의 전면에는 무늬가 새겨져 외관을 더욱 좋게 할 수 있다. 이러한 무늬는 운전자를 위한 전면뿐만 아니라 거주자들 또한 보행자를 위하여 후면에 설치할 수 있다.

이러한 무늬는 형틀의 전후면 판에 무늬를 새겨 넣음으로서 얻을 수 있다. 무늬는 기하학적인 무늬와 자연적인 형상 등 다양하게 넣을 수 있다. 자연적인 형상은 예를 들면, 벽면에 돌이 박힌 형태의 것일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하여 상부가 개방되고 하부가 무늬를 가진 형틀을 준비하는 단계; 상기 형틀에 경량 콘크리트를 예정량의 반만큼 주입하는 단계; 상기 형틀보다 상하좌우 전면쪽으로 여유치수를 갖도록 상기 형틀보다 작은 다수의 관통구멍을 가진 스티로폴 패널을 상기 형틀에 정치시키는 단계; 상기 형틀에 경량 콘크리트를 예정량의 나머지 반만큼 더 주입하는 단계; 상기 성형된 경량 콘크리트를 양생 후 탈형하는 단계; 상기 성형된 경량 콘크리트 패널을 상하좌우 측면과 전면쪽으로 여유치수를 갖도록 다른 형틀에 위치시키는 단계; 상기 형틀에 우레탄, 실리콘, 에폭시, 불포화 수지 및 고강도 몰탈로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 상하좌우 및 전면이 차도록 주입하는 단계로 이루어지는 경량 방음용 콘크리트 패널의 제조방법이 제공된다.

상기 단계의 마지막에 무늬판을 가진 뒷면을 덮음으로서 운전자를 위한 전면뿐만 아니라 거주자 또는 보행자를 위하여 후면무늬를 가진 방음용 패널을 제조할 수 있다.

이하 도면에 의하여 본 발명의 제조공정을 상세히 설명한다.

바닥형틀의 제조

1) 형틀을 준비한다(도 1a).

2) 형틀바닥에 요구하는 문향의 돌 또는 특정 문향의 모형을 배치한다(도 1b).

3) 형틀과 모형에 이형제를 살포한다(도 1c).

4) 그 상부에 우레탄, 실리콘 중 선택된 1개를 형틀과 모형틈새에 부어서 총 두께가 10㎝ 이하가 되도록 한다(도 1d).

5) 10℃ 이상에서 1일 이상 양생한 후 형틀과 바닥의 모형을 제거한다. 이렇게 하여 모양이 새겨진 형틀바닥을 완성하였다(도 1e).

인조석 경량 방음패널 형틀을 조립

1) 모양이 새겨진 형틀을 수평이 좋은 바닥에 고정시킨다(도 3a).

2) 바닥판보다 다소 작은 바닥이 뚫린 조립식 형틀을 바닥판 위에 올려놓는다(도 3b).

3) 경량 콘크리트가 측면 형틀에 닿지 않도록 1∼10㎜의 쐐기를 설치하고, 필요에 따라서는 쐐기 안쪽에 조립식 칸막이를 설치한다(도 3c).

4) 바닥판과 측벽에 이형제를 살포하여 형틀을 준비하였다(도 3d).

인조석 경량방음 패널의 제조

상기 조립한 인조석 경량 방음패널 형틀에 아래 배합의 경량 콘크리트를 투입한다. 이때 더욱 경량화를 위하여 1차로 5㎝ 이하만 경량 콘크리트를 타설하고 도 2의 스티로폴을 설치한 후 나머지 경량 콘크리트를 타설할 수 있다

1) 경량 기포 콘크리트

물 100-250㎏/㎥, 시멘트(일반 시멘트 또는 백시멘트) 300-1000㎏/㎥, 5㎜ 이하 골재 또는 석분 200-1000㎏/㎥, 발포제(기포제) 시멘트 사용중량의 10% 이하, 필요에 따라 안료를 사용할 수 있으며, 안료 사용량은 시멘트 사용중량의 10% 이하를 혼합 사용한다. 또한, 강도증진을 위하여 보강섬유를 사용할 수 있으며, 경량기포 콘크리트 1㎥ 당 3㎏ 이하를 사용할 수 있다.

2) 경량 골재 콘크리트

경량 골재로는 화산석, 인공경량골재 분쇄 폐타이어를 사용하며 배합은 아래와 같다.

물 100-250㎏/㎥, 시멘트(일반시멘트 또는 백색시멘트) 300-1000㎏/㎥, 10㎜ 이하 경량골재 200-1000㎏/㎥, 혼화제 시멘트 사용량의 4% 이하, 필요에 따라 안료를 사용할 수 있으며, 안료 사용량은 시멘트 사용중량의 10% 이하를 혼합 사용한다. 또한, 강도증진을 위하여 보강섬유를 사용할 수 있으며, 경량기포 콘크리트 1㎥ 당 3㎏ 이하를 사용할 수 있다.

상기 인조석 경량 방음 패널의 제조공정에 있어서, 무늬를 두기 위하여 1가지 색상 이상의 물, 시멘트, 안료 석분, 혼화제가 혼합된 무늬제를 스프레이 또는 붓으로 형틀바닥에 뿌려서 인조석 표면에 무늬를 형성할 수 있다.

경량 콘크리트를 투입 후 진동을 한 후 뒷면은 브러시로 자국을 내어 뒷채움할 재료와 접착력이 강화되도록 한다.

대기습윤 양생은 5℃ 이상에서 24시간 이상 또는 증기양생은 65℃ 이하에서 10시간 이상을 한 후 뒷채움에 사용하는 재료에 따라 다음과 같이 처리하며 측면에 설치된 쐐기와 칸막이를 제거한다(도 4d).

뒷채움을 고강도 몰탈로 처리시

건조하지 않은 상태로 고강도 몰탈로 뒷면과 측면을 처리한다.

· 물 100-250㎏/㎥,

· 시멘트 500-1000㎏/㎥,

· 모래 1000-2000㎏/㎥,

· 고 유동화제 또는 고강도용 고성능 감수제(시멘트 사용량의 4% 이하)

필요에 따라 안료를 사용하며, 이때 안료는 시멘트 사용량의 20% 이하를 사용한다.

필요에 따라 콘크리트용 보강섬유를 사용하며 ㎥당 2000g를 혼합 사용한다.

뒷채움을 우레탄, 에폭시, 아크릴, 실리콘, 불포화수지로 처리시

양생 후 함수율이 5% 이하가 되도록 건조시키면 칼라요구의 사용수지의 10% 이하의 범위에서 안료를 혼합 사용할 수 있다.

상기의 재료를 판밀 뒷면에 부어서 측면에 흘러들어 가도록 하고 뒷면은 30㎜ 이하로 뒷채움 한다.

필요에 따라 수지를 붓기 전에 접착 프라이머를 양생된 경량 콘크리트에 살포한다.

무늬가 있는 상부 덮게판에 이형제를 바른 후 덮어서 그대로 2차 양생하며, 이렇게 하여 배면도 무늬가 새겨질 수 있도록 한다.

양생 완료 후 상부 가압판을 제거하고 측면 거푸집을 제거하며 하부 모양판을 제거하여 본 발명에 의한 패널을 완성한다.

본 발명에 의하여 제조된 패널은 외관상 대단히 미려하고, 상하좌우 후면에 결합된 고강도 및 내충격성 재료에 의하여 운반 및 설치가 용이하고, 차량 소음에 의한 반복된 음파에 의한 진동에서도 접촉면의 탄성과 강도에 의하여 거의 마모되지 않아 경제적으로 방음효과를 달성할 수 있다.

Claims (14)

1. 경량 콘크리트 패널과 상기 경량 기포 콘크리트 패널의 전면부를 제외한 모든 면에 상기 경량 콘크리트 틀로서 우레탄, 실리콘, 에폭시, 불포화 수지, 아크릴 수지 및 고강도 몰탈로 이루어지는 군에서 선택된 재료가 결합되어 있는 경량 방음용 콘크리트 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 경량 기포 콘크리트 패널에 스티로폴 패널이 완전히 함몰되어 있는 경량 방음용 콘크리트 패널.
3. 제2항에 있어서, 상기 경량 기포 콘크리트 패널에 완전히 함몰된 스티로폴 패널에 복수개의 관통구멍이 형성되어 있어 상기 관통구멍을 통하여 상기 경량 기포 콘크리트 패널의 전후면이 연결 결합되어 있는 경량 방음용 콘크리트 패널.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 경량 방음용 콘크리트 패널의 전면 및/또는 후면에 무늬가 새겨진 경량 방음용 콘크리트 패널.
5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 경량 콘크리트가 물 100-250㎏/㎥, 시멘트 300-1000㎏/㎥, 5㎜ 이하의 골재 또는 석분 200-1000㎏/㎥, 시멘트 사용중량의 10% 이하의 발포제로 되는 경량 기포 콘크리트인 경량 방음용 콘크리트 패널.
6. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 경량 콘크리트가 물 100-250㎏/㎥, 시멘트 300-1000㎏/㎥, 10㎜ 이하의 경량골재 200-1000㎏/㎥, 시멘트 사용량의 4% 이하의 혼화제로 되는 경량 골재 콘크리트인 경량 방음용 콘크리트 패널.
7. 제6항에 있어서, 상기 경량 골재가 인공 경량골재, 자연 경량골재 및 분쇄 폐타이어로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 골재인 경량방음용 콘크리트 패널.
8. 상부가 개방되고 하부가 무늬를 가진 형틀을 준비하는 단계;

   상기 형틀에 경량 콘크리트를 예정량의 반만큼 주입하는 단계;

   상기 형틀보다 상하좌우 전면 쪽으로 여유치수를 갖도록 상기 형틀보다 작은 다수의 관통구멍을 가진 스티로폴 패널을 상기 형틀에 정치시키는 단계;

   상기 형틀에 경량 콘크리트를 예정량의 나머지 반만큼 더 주입하는 단계;

   상기 성형된 경량 콘크리트를 양생 후 탈형하는 단계;

   상기 성형된 경량 콘크리트 패널을 상하좌우 측면과 전면쪽으로 여유치수를 갖도록 다른 형틀에 위치시키는 단계;

   상기 형틀에 우레탄, 실리콘, 에폭시, 불포화 수지 및 고강도 몰탈로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 상하좌우 및 전면이 차도록 주입하는 단계로 이루어지는 경량 방음용 콘크리트 패널.
9. 제8항에 있어서, 뒷면 무늬판을 덮는 단계를 더 포함하는 경량 방음용 콘크리트 패널.
10. 제8항에 있어서, 하부 무늬가 복수개의 박힌 돌 형상인 경량 방음용 콘크리트 패널.
11. 제8항에 있어서, 상기 경량 콘크리트가 경량 기포 콘크리트인 경량 방음용 콘크리트 패널의 제조방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 경량 기포 콘크리트가 물 100-250㎏/㎥, 시멘트 300-1000㎏/㎥, 5㎜ 이하의 골재 또는 석분 200-1000㎏/㎥ 및 시멘트 사용중량의 10% 이하의 발포제로 되는 경량 방음용 콘크리트 패널의 제조방법.
13. 제8항에 있어서, 상기 경량 콘크리트가 경량 골재 콘크리트인 경량 방음용 콘크리트 패널의 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 경량 골재 콘크리트가 물 100-250㎏/㎥, 시멘트 300-1000㎏/㎥, 10㎜ 이하의 경량 골재 200-1000㎏/㎥, 시멘트 사용량의 4% 이하의 혼화제로 되는 경량 골재 콘크리트인 경량 방음용 콘크리트 패널의 제조방법.