KR20060025496A - 탄성 콘크리트 바닥 차음저감재의 제법 및 바닥구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아파트를 비롯한 공동주택과 일반 빌딩의 층간 소음을 차단하기 위한 차음구조에 관 한 것으로써 더욱 상세하게는 바닥 슬라브위에 시멘트계를 고무화한 탄성 콘크리트 바닥 차음저감재를 도포 혹은 타설 하게되는 것으로써 고무 맷드와 같은 높은탄력성과 우수한 방수 기능으로 구조 슬라브와 일체화되어 경량기포몰탈 및 마감몰탈의 균열을 최소화하고 최적으로 유지할 수 있는 공동주택의 바닥 충격음 차음 저감재 제법 및 시공에 관한 것이다.

본 발명의 고무화 시멘트계 차음 저감재는 바닥충격음과 같은 층간 소음을 저감 시키고 바닥의 진동 성능을 만족 시키는 효과가 있다.

본 발명을 좀 더 구체적으로는 시멘트계를 주원료로 한 석회질 원료와 규산질 원료에 폐타이어 칩 그리고 분말 발포제 및 혼화재료를 첨가하여 배합한 드라이 몰탈과 액상인 복합 라텍스 에멀젼을 적량 혼합 슬러리 한후 바닥 슬라브 위에 적량 타설하여 차음성, 단열성, 방수성,등의 성능을 동시에 만족할 수 있는 다기능을 갖는 탄성 콘크리트 차음 저감재의 제조에 관한 것과 이것을 이용한 바닥구조 시스템은 드라이 몰탈과 복합 라텍스 에멀젼을 이용하여 이중방식(샌드위치 시스템)의 차음저감재 바닥 구조로 시공하는 것을 특징으로 한다.

고무화 시멘트계 차음저감재,(탄성 콘크리트), 경량기포몰탈, 복합 라텍스에멀젼.

Description

탄성 콘크리트 바닥 차음저감재의 제법 및 바닥구조{omitted}

도1은 본발명에 의한 고무화 시멘트 차음재(탄성 콘크리트)의 사시도.

도2는 기존공법의 바닥슬래브 수직 단면도.

표1은 뜬 바닥구조 방식과 슬래브와 일체화된 차음저감재 바닥 구조방식의 비교표

표2는 본 발명에 의한 탄성 콘크리트 차음저감재의 시험체 배합비의 실시예

표3은 본 발명에 의한 탄성 콘크리트 차음저감재의 시험체 시험결과

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21:마감재 22:마감 모르타르

23:탄성 콘크리트(차음 저감재) 24:경량기포 콘크리트,혹은 스티로폴 단열재.

25:탄성 콘크리트(차음 저감재) 26:바닥슬래브

본발명은 온돌층을 시공하는 공동주택의 바닥구조에 관한 것이며,특히, 바닥충격음과 같은 층간소음을 저감시키고 바닥의 진동성능을 만족시키는 공동주택용 바닥구조에 관한 것이다.

건축행위의 일차적인 목표는 사람들이 안전하고 쾌적하게 생활 할 수 있는 공간을 조성해주는 데 있기 때문에 건축물을 계획하고 설계,시공하는 과정에서 이에 대한 고려는 필수적이다. 그 중에서 소음 방지 계획은 쾌적한 주거 공간의 창출 뿐만 아니라 세대간의 프라이버시 확보를 위해서도 당연히 고려해야 하는 우선적 성능 항목이 되고 있다. 건축 공간에 대한 음환경 설계의 목표는 첫째 주위에 신경쓰지않고 소리를 낼 수 있도록 하기 위함이고 둘째 듣고 싶은 소리를 잘 들을 수 있도록 하기 위함이며, 셋째 듣고 싶지 않은 소리를 듣지 않도록 하기 위함이다. 이와 같은 세가지 목표가 제대로 달성 되기 위해서는 건축물의 계획, 설계,시공 등 건축행위 전과정에서 세심한 배려와 관심이 선행 되어야 하나 소홀히 취급되고 있는 것이 현 실정이다.

일반적으로 콘크리트 슬라브 구조는 공기 전달음을 잘 차단하기 때문에 좋은 차음재라 할 수 있으나 콘크리트 구조에 충격이나 진동을 직접 가하게 되면 고체 전파음으로 변하여 거의 감쇄되지않고 인접한 다른 세대로 전달되어 음(소음)으로 방사되는 특성을 갖고 있다.

층간소음을 방지하기 위한 공법으로는 구조체를 증가시키는 방법 ,마감재를 개선하는 방법, 바닥구조 내부에 완충재를 삽입하는 방법, 흡음 천정구조로 설계하는 방법 등을 들 수 있다. 구조체의 두께는 주로 구조 설계에서 결정되며, 마감재나 천정구조 역시 건축 계획적인 측면에서 결정되는 요소이므로, 이러한 부분들은 바닥충격음 성능 향상만을 위해 변경하는 것은 곤란할 경우가 많다. 그러므로 경우에 따라서는 바닥구조 내부에 완충재를 삽입하는 방법이 유일한 선택이 될 경우가 많으며 바닥구조의 두께를 변화시키지 않고 충격음 성능을 향상시킬 수 있어 현재 국내에서 가장 활발하게 연구 개발되고 있는 부분이기도 하다.

현재 국내에는 수십개의 전문 회사들이 층간소음 차단용 완충재를 개발 판매하고 있으며 이를 위해서 사용되는 충격음 저감재의 종류도 다양하게 개발되어 EPS류, 고무류, 발포고무류, 섬유류 등이 있어며 현재 이들 재료에 대한 연구가 건설기술연구원, 대한주택공사 연구소, 기업체연구소와 건설회사 실무부서 대학의 건축연구실 등을 통해서 지난 10여년간 활발히 진행되어왔다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 아직까지 국내에 건설된 공동주택 대부분이 일본건축학회 차음등급 3급의 성과에 그치고 있다. 즉, 중량충격음의 차음성능을 L지수로 L-60이상으로 개선하지 못하고 있다. 따라서 현재 이와같이 바닥충격음 저감재의 시공에 따라 경량충격음에 대한 차음 성능이 일부 개선되더라도 우리나라 공동주택의 주거여건에서 문제의 관건인 중량충격음에 대한 획기적인 저감대책이 없이는 상하층간 소음으로 인한 문제해결이 어려운 실정이다. 대부분 영세, 소규모로 제품 또한 서로 유사하며, 수명 또한 짧아 관련 기술의 종합 축적이 매우 어려운 실정이다. 또한 각사에서 제시하는 소음차단성능으로부터 알 수 있듯이 제품별 완충재 시공에 따른 성능 향상 정도가 통일적으로 명확하게 규명된 바 없고 대부분의 완충재가 가격이 고가인점, 일부 제품의 경우는 높은 시공정밀도가 요구되어 가격상승 및 하자요인이 되고 있는 점 등이 문제가 되고 있다.

현재 일부 대기업에서는 상당한 비용을 들여 바닥차음재를 사용하고 있으나, 바닥충격음의 전달경로 및 전달특성 등에 정확한 이해 없이 사용하고 있으며, 성능 개선이 거의 없어서 오히려 민원이 발생하는 경우가 많다. 따라서, 공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준제정안 고시에 의해 개발된 각종 차음자재의 성능을 파악하고, 국내의 온돌 구성층에 적용시 성능개선의 여부를 조사하고, 근본적으로 바닥충격음을 설계단계에서 예측하여 다양한구조를 현장에 적용할 수 있도록 이론 연구가 병행되어야 할 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 바닥 충격음과 같은 층간소음을 저감시키고 바닥의 진동성능을 만족시키는 본 출원인이 발명한 탄성 콘크리트 ( 드라이 몰탈,과 복합 라텍스 에멀젼)를 이용하여 이중방식(샌드위치 시스템)의 차음 시스템 으로 공동주택용 바닥구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 기존의 공법인 뜬바닥 구조 방식의 문제점을 보완하여 도1에 도시된 바와같이 바닥슬래브위에 본 출원인이 발명한 탄성콘크리트 차음 저감재를 1차 도포 혹은 타설후, 경량기포 콘크리트타설, 그 상부에 2차 탄성콘크리트 차음재를 타설 한 후 온돌난방용 온수배관이 설치된 모르타르층위 바닥마감재가 순차적으로 적층되어 구성된 공동주택의 바닥구조에 있어서 상기 탄성 콘크리트 차음 저감재를 샌드위치 시스템으로 적층하면 열교현상, 음교현상, 누수현상 등이 본 출원인이 발명한 탄성 콘크리트 차음 저감재가 구조 슬래브와 일체화 되어 최적의 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

아래에서 본 발명에 따른 공동주택의 바닥구조의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세 설명하겠다. 도1은 공동주택의 바닥 구조를 도시한 개략도이다.

도1에 도시된 바와같이 바닥구조는 건축물의 구조체인 바닥슬래브 위에 본 출원인이 발명한 탄성 콘크리트 차음저감재를 두께10미리 정도를 1차 타설하면 바닥 슬래브의 요철에 관계없이 자기수평바닥(self leveling)화 되어 슬래브와 일체화 되며, 구조체의 진동을 최소화 하는 효과를 기대 할 수 있다. 그 상부에 경량기포 콘크리트를 적량 타설한 후 그 상부에 2차 탄성 콘크리트 차음저감재를 적량(설계기준) 타설한다. 그 상부에 온수배관이 설치된 마감 모르타르층 위 바닥마감재가 적층 되어진다. 그리고 탄성 콘크리트 타설 두께는 자유자재로 조절 가능하다. 기존의 공법인 바닥 슬래브 상부에 완충재, 경량기포 콘크리트, 온수배관, 마감몰탈층을 뜬바닥 구조를 형성하도록 하는 방식의 문제점을 비교하여 표 1에 서술하였다.,

이상 기존의 공법인 뜬바닥구조와 본 출원인이 발명한 탄성콘크리트의 일체화된 구조방식을 비교검토 하였다.

콘크리트 제품의 균열현상의 원인은 여러 가지이지만 균열을 최소화 할 수 있는 하나의 방법은 바탕면이 평활하고 균질하여야 한다. 본 발명의 탄성콘크리트 차음저감재를 시공 타설하면 자기수평바닥화 되므로 그 상부에 타설되는 경량기포 콘크리트 및 마감몰탈도 균일한 두께를 유지하므로 균열발생을 최소화하는 특징을 갖는다.

상기 표2 시험체 배합비 조성으로 혼합하여 양생시켜 제조되는 탄성콘크리트 차음저감재를 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다.

＜ 실시예1＞

시멘트 24.3 중량부 골재 34.2 중량부 폐타이어 칩 8.75 중량부 분말 발포제 0.1 중량부를 드라이 몰탈(래미탈)로 혼합 제조한후 복합 라텍스에멀젼 32.65 중량 부를 넣어 혼합하여 슬러리화 한 다음, 현장 시공법으로 바닥 구조체에 타설하게 되면 자기수평바닥이 되면서 바닥 구조체와 일체화 된다 이 결과에 의하면 압축강도를 높이고 발포율을 줄여 밀도(비중)를 높이는 방법을 채택하였다.. 구조체의 균열발생에 의한 누수현상은 본 탄성콘크리트의 높은 유연성과 신율로 교면 방수공법과 같은 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 상온 자연양생으로 약 10시간 후 후속 공정을 진행 할 수 있다.

＜ 실시예2＞

시멘트 36.45 중량부 골재 22 중량부, 폐타이어 칩 9.4 중량부, 분말발포제 0.15 중량부, 복합 라텍스 에멀젼 32. 중량부를 실시예 1과 동일한 방법으로 제법 및 시공을 실시 하였다.

이 결과는 산업폐기물인 폐타이어 미분말을 최대 활용하여 유연성을 높이고 밀도(비중)를 낮추어 건축물의 중량을 감량하며, 구조체의 진동을 최소화 한다.

＜ 실시예3＞

시멘트 38.8 중량부, 골재 29.1 중량부, 폐타이어 칩 2.5 중량부, 분말 발포제 0.3 중량부, 복합 라텍스에멀젼 29.3 중량부를 실시예 1과 동일한 방법으로 제법 및 시공을 실시 하였다.

이 결과에 의하면 분말 발포제의 작용으로 시험체의 체적을 적층 체적량의 130 퍼센트 이상으로 체적량을 증가하여 비중을 1이하로 낮출 수 있었다. 그리고,본 탄성 콘크리트 바닥차음 저감재는 A,L,C처럼 수없이 많은 기공(포어)으로 열 전도율이 낮아서 단열성이 우수하다.

상기의 실시예 이외에도 수많은 시험체의 배합비를 달리하여 제법 및 시공을 실시하였다.

표 3의 시험 결과로 부터 알 수 있는 바와 같이 공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준제정안의 사항을 초과 만족하였으며, 표 1의 바닥구조 비교에서 뜬 바닥 구조방식의 경우에는 기존제품의 성능 저하 원인이 표1에 의하여 충분히 예상될 수 있다.

그리고, 실시예에 사용한 분말 발포제는 본 출원인이 발명하여 특허 출원중이며, 복합 라텍스에멀젼도 특허 출원 준비중 임을 밝히는 바 이다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 공동주택의 바닥구조는 고무화한 시멘트계(탄성 콘크리트)를 사용함으로써 충간소음을 대폭 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존 제품보다 우수한 성능을 보유하며 저렴하면서도 신속하고 누구나 쉽게 시공할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 공동주택의 바닥구조에 대한 기술사항을 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (4)

1. 공동주택의 바닥 구조슬래브 위에 차음층을 형성하는 바닥구조에 있어서, 본 발명의 탄성 콘크리트 차음저감재를 구조 슬래브위에 1차 타설하고, 그 상부에 경량기포 콘크리트, 그 상부에 2차 탄성 콘크리트 차음저감재 타설 하여 구조체와 일체화하는 공법(샌드위치 시스템)을 특징으로 하는 공동주택의 바닥 구조.
2. 제 1항에 있어서, 탄성 콘크리트 차음저감재를 구조슬래브 위에 1차 타설하여 구조체와 일체화하는 공법을 특징으로 하는 공동주택의 바닥구조.
3. 제 1항에 있어서 구조 슬래브위에 1차 탄성 콘크리트를 타설한 후 단열재인 E,P,S 보드를 깐다. 그 상부에 2차 탄성 콘크리트 차음저감재를 타설하여 구조체와 일체화하는 공법(샌드위치 시스템)을 특징으로 하는 공동주택의 바닥구조.
4. 제1항에 있어서, 시멘트를 고무화하여 탄성 콘크리트를 제조하는데 필요한 복합 라텍스 에멀젼을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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