KR100605127B1

KR100605127B1 - 콘크리트 보강용 에프알피봉 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100605127B1
Application number: KR1020060025760A
Authority: KR
Inventors: 신승수
Original assignee: 신승수
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2006-07-31

Abstract

본 발명은 콘크리트 보강용 FRP(FIBERGLASS REINFORCED PLASTIC) 봉(棒) 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 FRP봉을 샌드페이퍼 등으로 봉의 표면이 거칠게 되도록 가공한 후 표면이 거칠어진 FRP봉을 FRP 망 (Mesh)으로 감고 수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통을 통과시켜 모래를 묻힌 후 가열경화 시킴으로써 제조된 FRP봉 및 그 제조방법에 관한 것이다.

FRP봉, FRP망, 배합통, 고무판

Description

콘크리트 보강용 에프알피봉 및 그 제조방법{FRP BAR FOR REINFORCING CONCRETE AND ITS MANUFACTURING METHODS}

도 1 은 기존 콘크리트 보강용 FRP봉의 사시도

도 2 는 FRP 망의 평면도,

도 3 은 콘크리트 보강용 FRP봉 제조 공정도

도 4 는 본 발명에 따른 콘크리트 보강용 FRP봉

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 - 콘크리트 보강용 FRP봉 12 - FRP망

13 - 래핑기 14 - 배합통

15 - 배합통 본체 16 - 고무판

17 - 통공 18 - 모래통

19 - 모래통 본체 20 - 가열장치

콘크리트 구조물의 강도 및 내구성 안전성 등에 영향을 주는 보강재로 지금까지는 대부분 철근으로 시공 되었으나 철의 산화로 인해 콘크리트의 부식을 가중시켜 콘크리트의 수명이 단축 되고 있다.

일반적으로 건축재로서 콘크리트 내에 철근을 삽입한 철근 콘크리트가 널 리 사용되고 있다. 이와 같은 철근 콘크리트는 콘크리트의 압축력과 철근의 인장력을 결합시켜 콘크리트의 강도 상 결함을 철근이 보완하고 있으므로 최근까지 이상적인 자재로서 널리 사용되어 왔다. 그러나 이와 같은 철근 콘크리트도 오랜 세월이 지나면 콘크리트내의 철근이 부식되게 되며, 특히 해안용 보 등 바닷가에 사용한 경우에는 염분에 의해 철근의 산화가 훨씬 빠르게 진행되어 콘크리트의 강도가 현저하게 떨어짐은 물론 철근이 부식되는 과정에서 팽창이 일어나므로 결국 콘크리트에 균열이 생겨 훼손되는 등의 문제가 발생하고 있다.

따라서 철근을 대신하여 강화유리섬유로 만든 봉(棒) 즉, FRP봉을 콘크리트 보강재로 사용한 제품이 개발되고 있다. 그러나 FRP봉은 그 본질이 플라스 틱으로서 미끄러워 콘크리트와 잘 결합이 되지 않으므로 결합력을 높이기 위하여 도 1 에서 보는 바와 같이 FRP봉을 약간 휘게 하거나 일부의 요철 을 준 제품이 생산되고 있으나 이는 콘크리트와의 결합력을 약간 높여줄 뿐 역시 결합력에 문제가 있다. 그러 므로 FRP봉 표면을 샌드페이퍼로 문질러 표면을 거칠게 한 후 접착제와 규사를 섞어 FRP봉에 부착한 제품도 있으나 규사가 FRP봉에 완전하게 부착되지 않아 이 역시 콘크리트 보강재로 사용하 는데 많은 문제가 있다.

그러므로 철근 수준 이상으로 콘크리트와 결합될 수 있으면서도 오랜 세월 이 지나도 부식되지 않는 보강재의 출현이 끊임없이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 FRP 봉의 표면을 샌드페이퍼로 문질러 표면을 거칠게 한 후 여기에 FRP망 (FRP MESH)을 감고 접착수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통을 강제로 끼워넣기식으로 통과시켜 FRP 봉의 표면에 최대한 많은 양의 모래 를 밀착시킨 후 이 봉을 가열장치에서 가열경화 시키면 FRP망을 매개로 하 여 FRP 봉 과 모래가 거의 일체화되었다고 할 정도로 견고하게 부착 된다. 이와 같이 모래가 FRP 봉에 견고하게 밀착되고 요철로 인해 표면적이 넓게 됨으로써 콘크리트와의 결합도 거의 완전하게 된다. 이와 같이 철근보다 강도도 높고 부식의 염려도 없는 콘크리트 보강용 FRP봉을 제조할 수 있다.

한편, 콘크리트 보강용 FRP봉의 제조단계는 보강섬유(유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등)에 열경화성수지(불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 비닐에스터 수지, 우레탄수지, 페놀수지 등)를 함침시켜 가열 경화하여 FRP봉을 인발성형하는 단계; 표면을 샌드페이퍼로 거칠게 연마한 FRP봉을 준비하는 단계; FRP 망을 준비하는 단계; FRP 망을 FRP봉에 감는 단계; 접착수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되 어 있는 배합통을 준비하는 단계; FRP망이 감긴 FRP봉을 억지로 끼워넣기 식으로 배합통을 통과시키는 단계; 배합통을 통과한 FRP봉을 가열 장치에서 30초 내지 5분간 가열하며 경화시키는 단계;로 구성되어 있다.

한편, 모래를 더 묻힐 필요가 있을 때에는 가열단계 이전에 배합통을 통과한 FRP봉을 모래가 담겨져 있는 모래통을 한 번 더 통과시키는 단계;를 거칠 수 있다.

이와 같이 만들어진 FRP봉은 FRP봉과 모래가 완전하게 밀착되고 요철로 인해 면적이 넓게 됨으로써 콘크리트와 잘 결합되므로 철근을 대신하여 콘크리트보강재로 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 2 는 FRP 망의 평면도이고, 도 3 은 콘크리트 보강용 FRP봉 제조 공정도, 도 4 는 본 발명에 따라 제조된 콘크리트 보강용 FRP봉의 사시도로서 본 발명의 설명에 사용하는 도면의 참조부호는 동일한 부분에 대하여 동일한 참조부호 를 그대로 사용하기로 한다..

먼저, FRP봉을 인발 성형하고, FRP봉(11)은 표면을 샌드페이퍼 등으로 가공하여 표면을 거칠게 만든다. 표면 연마는 샌딩기 등 기존의 연마기를 사용하면 신속하게 대량으로 할 수 있다. 또 FRP봉(11)에 감을 FRP망(12)을 준비한다. FRP봉(11)에 FRP망(12)을 감으면 FRP봉(11)에 굴곡이 생겨 모래가 잘 부착됨은 물론 FRP봉(11)의 표면적이 넓어져 더 많은 모래를 부착시킬 수 있다.

FRP망(12)은 1-5 메쉬 크기로 하는 것이 모래를 FRP봉(11)에 밀착시키는 데에 효과적이지만, 메쉬의 크기는 모래의 굵기에 따라 다양하게 조절할 수 있다.

FRP봉(11)이나 FRP 망(12)에는 FRP봉(11)과 FRP망(12)이 잘 접착되도록 접착제를 약간 발라 두는 것이 좋다. 또한 FRP망(12)은 기존의 래핑기(13) 에 감아 두면 손 쉽게 FRP봉(11)에 감을 수 있다. 이와 같이 FRP망(12)을 감은 FRP봉(11)을 접착 수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통(14)을 억지끼움식으로 서서히 통과시킨다. 배합통(14)은 접착수지와 모래의 배합물이 수납되어 있는 배합통 본체(15)와 신축성이 뛰어난 고무판 (16)으로 구성되어 있으며 고무판(16)에는 통공(17)이 형성되어 있다. 통공(17)의 직경은 FRP봉(11)의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 그러므로 FRP봉(11)을 서서히 배합통(14) 에 밀어 넣으면 FRP봉(11)은 접착수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통본체(15)를 지나 고무판(16)을 통과하게 되는데, 고무판(16) 저면에 있는 통공(17)의 구경이 FRP봉(11)의 구경보다 작으므로 FRP봉(11)이 고무판(16) 을 통과하는데 강한 저항을 받게 된다. 그러나 FRP봉(11)을 서서히 밀어 넣으면 고무판(16)의 신축성이 뛰어나므로 서서히 고무판의 통공(17)이 벌어지면서 FRP봉(11)이 통공(17)을 억지로 통과하게 된다. 이와 같이 억지로 통과하는 과정에 고무판(16)으로부터 많은 압력을 받고 거칠게 연마된 FRP봉(11) 표면과 그 위에 감긴 FRP 망(12)으로 모래와 접착수지가 FRP봉(11)을 파고들면서 FRP봉(11) 표면에 FRP봉(11) 과 일체화될 정도로 부착되게 된다. 이 단계를 거친 FRP봉(11)을 히팅장치(미도시)가 내장되어 있는 가열장치(20)에서 30초 내지 5분간 가열경화 시키면 모래와 거의 일체화된 정도로 밀착된 요철이 있는 FRP봉(11)을 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 FRP봉(11)은 콘크리트와의 결합력이 높고 강도가 높으며 부식이 없으므로 철근을 대신하여 친환경 콘크리트 보강재로 사용할 수 있다.

또 FRP봉(11)에 모래를 더 묻힐 필요가 있을 때에는 가열단계 이전에 배합 통을 통 과한 FRP봉을 모래가 담겨져 있는 모래통(18)을 한번 더 통과시키 면 된다. 모래통(19)의 구조는 배합통(14)과 마찬가지로 모래통 본체(19)와 역시 신축성이 뛰어난 고무판(16)으로 구성되어 있고 고무판(16)에는 역시 FRP봉(11)의 구경보다 작은 통공(17)이 형성되어 있다.

한편, 상기한 바와 같이 만들어진 본 발명은 보강섬유에 열경화성수지를 함침시켜 가열 경화하여 FRP봉을 인발성형하는 단계; FRP봉(11)의 표면을 샌드페이퍼 등으로 거칠게 연마한 FRP봉을 준비하는 단계; FRP 망을 준비하는 단계; FRP 망을 FRP봉에 감는 단계; 접착수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통을 준비하는 단계; FRP망이 감긴 FRP봉을 억지로 끼워넣기식으로 배합통을 통과시키는 단계; 배합통을 통과한 FRP 봉을 가열 장치에서 30초 내지 5분간 가열하며 경화시키는 단계;를 거쳐 제조된다.

또, 모래를 더 많이 묻힐 필요가 있을 때에는 배합통(14)을 통과한 FRP봉을 가열단계 이전에 모래가 수납되어 있는 모래통(18)을 억지끼움식으로 통과 시키는 단계;를 거칠 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 FRP봉은 모래가 일체화되고 요철로 인해 표면적이 넓게 되어 있으므로 콘그리트와의 접착력이 강화되어 철근보다도 더 강한 강도를 낼 수 있고 부식이 없는 친환경 강화콘크리트 보강재로 철근을 대신하여 사용할 수 있다.

Claims

표면을 거칠게 연마한 FRP봉(11)에 FRP망(12)을 감고 접착수 지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통(14)을 억지끼움식으로 통과한 후 가열장치(20)에서 30초 내지 5분간 가열경화 하여 제조되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강용 FRP봉
보강섬유에 열경화성수지를 함침시켜 가열 경화하여 FRP봉을 인발성형하는 단계;

FRP봉(11)의 표면을 샌드페이퍼 등으로 거칠게 연마한 FRP봉을 준비하는 단계;

FRP망(12)을 준비하는 단계;

FRP망(12)을 FRP봉(11)에 감는 단계;

접착수지와 모래가 배합된 배합물이 수납되어 있는 배합통(14)을 준비하는 단계;

FRP망(12)이 감긴 FRP봉(11)을 억지로 끼워넣기 식으로 배합통(14)을 통과시키는 단계;

배합통(14)을 통과한 FRP봉(11)을 가열 장치에서 30초 내지 5분간 가열하며 경화시키는 단계;를 거쳐 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강용 FRP 봉의 제조방법
제2항에 있어서, 가열단계 이전에 상기 배합통(14)을 통과한 상기 FRP봉(11)을 모래가 수납되어 있는 모래통(18)을 억지끼움식으로 통과시키는 단계;를 더하여 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강용 FRP봉의 제조방법