KR100717623B1 - Fiber reinforced panel, manufacturing method, and concrete structure reinforcing method using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 수지함침 연속필라멘트매트층; 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 상부면에 적층되는 제1 수지함침 일방향섬유층; 및, 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 하부면에 적층되는 제2 수지함침 일방향섬유층;을 포함하여 구성되되, 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면이 반복적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유강화패널, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 것이다.The present invention is a first resin-impregnated continuous filament mat layer; A first resin impregnated unidirectional fiber layer laminated on an upper surface of the first resin impregnated continuous filament mat layer; And a second resin-impregnated one-way fiber layer laminated on the bottom surface of the first resin-impregnated continuous filament mat layer, wherein the uneven surface is repeatedly formed on one or both surfaces of the upper and lower outer surfaces of which the lamination is completed. It relates to a fiber reinforced panel, a method of manufacturing the same, and a method of reinforcing concrete structures using the same.
수지함침 일방향섬유층, 수지함침 연속필라멘트매트층, 요철면, 분말입자 Resin impregnated unidirectional fiber layer, resin impregnated continuous filament mat layer, uneven surface, powder particles
Description
도1은 섬유강화패널의 구체적 실시예이다.1 is a specific embodiment of a fiber reinforced panel.
도2는 섬유강화패널의 다른 구체적 실시예이다.2 is another specific embodiment of a fiber reinforced panel.
도3은 섬유강화패널의 제조방법에 관한 구체적 실시예이다.3 is a specific embodiment of a method for manufacturing a fiber reinforced panel.
도4는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 구체적 실시예이다.4 is a specific embodiment of a method of reinforcing concrete structures using fiber reinforced panels.
도5는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 다른 구체적 실시예이다.5 is another specific embodiment of a method for reinforcing a concrete structure using a fiber reinforced panel.
도6은 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 또 다른 구체적 실시예이다.6 is another specific embodiment of a method for reinforcing a concrete structure using a fiber reinforced panel.
도7은 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 또 다른 구체적 실시예이다.7 is another specific embodiment of a method of reinforcing concrete structures using fiber reinforced panels.
도8은 본 발명의 구체적 실시예에서 사용되는 부식방지너트를 도시한다.8 shows a corrosion preventing nut used in the specific embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:일방향섬유100: unidirectional fiber
110:제1 수지함침 일방향섬유층110: first resin impregnated unidirectional fiber layer
120:제2 수지함침 일방향섬유층120: second resin impregnated unidirectional fiber layer
130:제3 수지함침 일방향섬유층130: third resin impregnated unidirectional fiber layer
200:연속필라멘트매트200: continuous filament mat
210:제1 수지함침 연속필라멘트매트층210: first resin-impregnated continuous filament mat layer
220:제2 수지함침 연속필라멘트매트층220: second resin-impregnated continuous filament mat layer
10a, 10b:공급기 10a, 10b: Feeder
20a, 20b:수지함침조 20a, 20b: resin impregnation
30:몰드30: Mold
35:인발기35: drawing machine
40:수지도포기40: Abandoned resin
50:입자살포기50: particle spreader
55:입자건조기55: particle dryer
60:경화기60: Curing machine
70:절단기70: cutter
400:섬유강화패널400: fiber reinforced panel
401:요철면 402:분말입자401: uneven surface 402: powder particles
403:앵커볼트삽입구 404:주입구403: Anchor bolt insertion hole 404: Injection hole
405:공기배출구 405: air outlet
410:가이드부싱410: Guide bushing
420:앵커볼트420: anchor bolt
430:부식방지너트430: Corrosion prevention nut
431:나사부 432:부식방지부431: screw portion 432: corrosion protection
440:퍼티형 접착제440: putty type adhesive
450:무기질 또는 에폭시 몰탈450: Inorganic or epoxy mortar
451:폴리머 시멘트 몰탈451: polymer cement mortar
460:주입형 접착제460: Injection adhesive
470:실링제470: sealing agent
480:스페이서480: Spacer
490:너트490: nuts
기술분야Field of technology
본 발명은 제1 수지함침 연속필라멘트매트층; 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 상부면에 적층되는 제1 수지함침 일방향섬유층; 및, 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 하부면에 적층되는 제2 수지함침 일방향섬유층;을 포함하여 구성되되, 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면이 반복적으 로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유강화패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a first resin-impregnated continuous filament mat layer; A first resin impregnated unidirectional fiber layer laminated on an upper surface of the first resin impregnated continuous filament mat layer; And a second resin-impregnated one-way fiber layer laminated on the bottom surface of the first resin-impregnated continuous filament mat layer, wherein the uneven surface is repeatedly formed on one or both surfaces of the upper and lower outer surfaces of which the lamination is completed. It relates to a fiber-reinforced panel and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명은 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물 보강방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a concrete structure reinforcement method using a fiber reinforced panel.
종래기술Prior art
콘크리트구조물의 보강용으로 사용되는 종래의 탄소판은 일방향 탄소섬유를 열경화성 수지에 함침하여 판재 형태로 제조된 것으로서, 이와 같은 탄소판은 탄소섬유가 길이 방향으로만 배열된 상태로 제조됨으로써 탄소섬유의 결에 따른 갈라짐 현상이 발생하는 단점이 있어, 폭이 넓은 판재로 제조되기는 곤란한 문제가 있다. Conventional carbon plates used for reinforcement of concrete structures are manufactured in the form of a plate by impregnating one-way carbon fibers in a thermosetting resin, and such carbon plates are manufactured in a state in which carbon fibers are arranged only in the longitudinal direction, thereby resulting in the formation of carbon fibers. There is a disadvantage in that the cracking phenomenon occurs, there is a problem that is difficult to manufacture a wide plate.
또한, 이와 같은 탄소판을 보강대상인 콘크리트구조물에 정착함에 있어, 탄소판에 구멍을 천공하여 앵커볼트를 이용하여 보강대상인 콘크리트구조물의 표면에 정착할 경우에는 앵커볼트가 설치된 부위의 탄소섬유에 압축력이 작용하여 탄소판이 쉽게 파열된다.In addition, in fixing the carbon plate to the concrete structure to be reinforced, in case of fixing the surface of the concrete structure to be reinforced using the anchor bolt by drilling holes in the carbon plate, the compressive force acts on the carbon fiber at the part where the anchor bolt is installed. Carbon plates rupture easily.
이는 탄소섬유의 경우 인장강도는 매우 우수하지만, 압축강도는 거의 기대할 수 없기 때문이다. This is because tensile strength is very excellent in carbon fiber, but compressive strength is hardly expected.
따라서 이와 같은 탄소판을 사용하여 콘크리트구조물을 보강하는 경우 통상적으로 접착제만을 사용하여 탄소판을 보강대상인 콘크리트구조물에 정착시키게 되고, 접착제만으로 정착된 경우 시간이 경과함에 따라 탄소판이 콘크리트구조물로부터 쉽게 떨어져 나가는 문제점이 있다.Therefore, when reinforcing a concrete structure using such a carbon plate, the carbon plate is usually fixed to the concrete structure to be reinforced using only an adhesive, and when the adhesive is fixed only, the carbon plate is easily separated from the concrete structure as time passes. have.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.The object of the present invention created to solve the above problems is as follows.
첫째, 종래의 탄소판의 문제점인 탄소섬유가 결에 따른 갈라지는 현상을 방지할 수 있는 새로운 구성의 섬유강화패널을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다. First, it is an object of the present invention to provide a fiber-reinforced panel of a new configuration that can prevent the phenomenon that the carbon fiber, which is a problem of the conventional carbon plate due to the cracking.
둘째, 보강대상인 콘크리트구조물과의 접착력을 향상시킬 수 있는 구조의 성유강화패널을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.Second, another object of the present invention is to provide an oil reinforcement panel having a structure capable of improving adhesion to concrete structures to be reinforced.
셋째, 섬유강화패널을 효과적으로 제조하는 수단을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.Third, another object of the present invention is to provide a means for effectively manufacturing a fiber reinforced panel.
넷째, 섬유강화패널을 이용하여 보강대상인 콘크리트구조물의 상태에 따른 다양한 보강방법을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.Fourth, it is another object of the present invention to provide a variety of reinforcement method according to the state of the concrete structure to be reinforced using the fiber reinforced panel.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명은 다음과 같이 구성된다.The present invention created to achieve the above object is configured as follows.
본 발명은 제1 수지함침 연속필라멘트매트층; 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 상부면에 적층되는 제1 수지함침 일방향섬유층; 및, 상기 제1 수지함침 연속필라멘트매트층의 하부면에 적층되는 제2 수지함침 일방향섬유층;을 포함하여 구성되되, 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면이 반복적으로 형성되는 섬유강화패널에 관한 것이다.The present invention is a first resin-impregnated continuous filament mat layer; A first resin impregnated unidirectional fiber layer laminated on an upper surface of the first resin impregnated continuous filament mat layer; And a second resin-impregnated one-way fiber layer laminated on the bottom surface of the first resin-impregnated continuous filament mat layer, wherein the uneven surface is repeatedly formed on one or both surfaces of the upper and lower outer surfaces of which the lamination is completed. The present invention relates to a fiber reinforced panel.
또한, 본 발명은 수지함침 일방향섬유층 및 연속필라멘트매트층으로 구성되는 섬유강화패널에서, 일방향섬유 및 연속필라멘트매트를 각각 롤 형태의 공급기에 거치하는 거치단계; 상기 일방향섬유 및 상기 연속필라멘트매트가 각각 수지함침조를 연속적으로 통과하는 수지함침단계; 상기 수지함침단계를 통과한 상기 수지함침 일방향섬유 및 상기 수지함침 연속필라멘트매트를 몰드 내부로 연속적으로 공급하는 공급단계; 몰드 내부로 공급된 상기 수지함침 일방향섬유 및 상기 수지함침 연속필라멘트매트를 연속적으로 가열성형하여 일체로 적층하고 적층된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면을 형성하는 가열성형단계; 및, 섬유강화패널을 절단기를 이용하여 일정한 길이로 절단하는 절단단계;를 포함하는 섬유강화패널의 제조방법에 관한 것이다.In addition, the present invention is a fiber-reinforced panel consisting of a resin-impregnated one-way fiber layer and a continuous filament mat layer, the mounting step of mounting the one-way fiber and the continuous filament mat to each of the roll-type feeder; A resin impregnation step in which the unidirectional fibers and the continuous filament mat pass through the resin impregnation tank, respectively; A supply step of continuously supplying the resin impregnated unidirectional fiber and the resin impregnated continuous filament mat having passed through the resin impregnation step into a mold; A heating molding step of sequentially laminating the resin-impregnated one-way fibers and the resin-impregnated continuous filament mat, which are supplied into a mold, and integrally stacking them to form uneven surfaces on one or both surfaces of the stacked upper and lower outer surfaces; And a cutting step of cutting the fiber reinforced panel to a predetermined length using a cutter.
아울러, 본 발명은 수지함침 일방향섬유층 및 수지함침 연속필라멘트매트층으로 구성되되, 외부면의 일표면에 요철면이 형성된 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법으로서, 앵커볼트삽입구를 섬유강화패널에 가공한 후 시공현장으로 섬유강화패널을 운반하는 운반단계; 보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고 상기 앵커볼트삽입구와 대응하는 위치에 다수 개의 앵커볼트를 설치한 후 먼지 및 이물질을 제거하는 앵커볼트설치단계; 연마된 콘크리트구조물의 표면에 퍼티형 접착제를 도포하는 표면접착제도포단계; 섬유강화패널의 요철면에 퍼티형 접착제를 도포하는 요철면접착제도포단계; 및, 퍼티형 접착제가 도포된 섬유강화패널의 요철면이 연마된 콘크리트구조물의 표면에 밀착되도록 상기 앵커볼트에 상기 앵커볼트삽입구를 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트를 앵커볼트에 체결하는 패널장착단계;를 포함하여 구성되는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 것이다.In addition, the present invention is composed of a resin-impregnated one-way fiber layer and a resin-impregnated continuous filament mat layer, as a reinforcing method of the concrete structure using a fiber-reinforced panel formed with a concave-convex surface on one surface of the outer surface, anchor bolt insertion openings to the fiber-reinforced panel Transport step of transporting the fiber reinforced panel to the construction site after processing; An anchor bolt installation step of grinding the surface of the concrete structure to be reinforced and installing a plurality of anchor bolts at a position corresponding to the anchor bolt insertion hole to remove dust and foreign substances; Surface adhesive coating step of applying a putty-type adhesive to the surface of the polished concrete structure; Uneven surface adhesive coating step of applying a putty-type adhesive to the uneven surface of the fiber reinforced panel; And inserting the anchor bolt insertion hole into the anchor bolt so that the uneven surface of the fiber reinforced panel coated with the putty-type adhesive adheres to the surface of the polished concrete structure, and fastening the anti-corrosion nut, which has been treated with corrosion, to the anchor bolt. It relates to a reinforcement method of a concrete structure using a fiber-reinforced panel comprising a mounting step.
아울러, 본 발명은 수지함침 일방향섬유층 및 수지함침 연속필라멘트매트층으로 구성되되, 외부면의 일표면에 요철면이 형성되고 외부면의 타표면에는 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자가 부착된 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법으로서, 앵커볼트삽입구를 섬유강화패널에 가공한 후 시공현장으로 섬유강화패널을 운반하는 운반단계; 보강대상 콘크리트구조물의 표면에 섬유강화패널이 수용되도록 깊이 20 ㎜ 내지 30 ㎜ 의 매립홈을 가공하는 매립홈가공단계; 상기 매립홈에 상기 앵커볼트삽입구와 대응하는 위치에 다수 개의 앵커볼트를 설치한 후 먼지 및 이물질을 제거하는 앵커볼트설치단계; 상기 매립홈에 퍼티형 접착제를 도포하는 매립홈접착제도포단계; 섬유강화패널의 요철면에 퍼티형 접착제를 도포하는 요철면접착제도포단계; 및, 퍼티형 접착제가 도포된 섬유강화패널의 요철면이 매립홈의 표면에 밀착되도록 상기 앵커볼트에 상기 앵커볼트삽입구를 삽입하고 너트를 앵커볼트에 체결하는 패널장착단계; 및, 기존의 콘크리트구조물의 표면과 높이가 일치하도록 너트가 체결된 섬유강화패널의 상부면에 무기질 또는 에폭시 몰탈을 충전하는 몰탈충전단계;를 포함하는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 것이다. In addition, the present invention is composed of a resin impregnated unidirectional fiber layer and a resin impregnated continuous filament mat layer, an uneven surface is formed on one surface of the outer surface and one or more of silica sand, blast furnace steel slag or garnet on the other surface of the outer surface A method for reinforcing a concrete structure using the fiber reinforced panel to which the mixed powder particles are attached, the transport step of transporting the fiber reinforced panel to the construction site after processing the anchor bolt insertion hole in the fiber reinforced panel; A buried groove processing step of processing a buried groove having a depth of 20 mm to 30 mm to accommodate the fiber reinforced panel on the surface of the concrete structure to be reinforced; An anchor bolt installation step of removing dust and foreign matters after installing a plurality of anchor bolts at positions corresponding to the anchor bolt insertion holes in the buried grooves; A buried groove adhesive coating step of applying a putty-type adhesive to the buried groove; Uneven surface adhesive coating step of applying a putty-type adhesive to the uneven surface of the fiber reinforced panel; And a panel mounting step of inserting the anchor bolt insertion hole into the anchor bolt and fastening a nut to the anchor bolt such that the uneven surface of the fiber reinforced panel to which the putty-type adhesive is applied is in close contact with the surface of the buried groove. And a mortar charging step of filling an inorganic or epoxy mortar on an upper surface of a fiber reinforced panel on which a nut is fastened so that the height matches the surface of an existing concrete structure. will be.
아울러, 본 발명은 수지함침 일방향섬유층 및 수지함침 연속필라멘트매트층으로 구성되되, 외부면의 일표면에 요철면이 형성된 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법으로서, 앵커볼트삽입구를 섬유강화패널에 가공한 후 시공현장 으로 앵커볼트삽입구를 운반하는 운반단계; 보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고 상기 앵커볼트삽입구와 대응하는 위치에 다수 개의 앵커볼트를 설치한 후 먼지 및 이물질을 제거하는 앵커볼트설치단계; 상기 앵커볼트에 와셔 형태의 스페이서를 삽입하고 난 후, 섬유강화패널의 요철면이 연마된 콘크리트구조물과 마주 보도록 상기 앵커볼트에 상기 앵커볼트삽입구를 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트를 앵커볼트에 체결하는 패널장착단계; 섬유강화패널의 가장자리를 따라 실링제로 밀봉하는 밀봉단계; 및, 섬유강화패널에 주입구 및 공기배출구를 설치하고 주입구를 통하여 주입형 접착제를 주입하는 접착제주입단계;를 포함하는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법에 관한 것이다.In addition, the present invention is composed of a resin-impregnated one-way fiber layer and a resin-impregnated continuous filament mat layer, as a reinforcing method of the concrete structure using a fiber-reinforced panel formed with a concave-convex surface on one surface of the outer surface, anchor bolt insertion openings to the fiber-reinforced panel Transport step of transporting the anchor bolt insertion hole to the construction site after processing; An anchor bolt installation step of grinding the surface of the concrete structure to be reinforced and installing a plurality of anchor bolts at a position corresponding to the anchor bolt insertion hole to remove dust and foreign substances; After inserting the washer-shaped spacer into the anchor bolt, insert the anchor bolt insertion hole into the anchor bolt so that the concave-convex surface of the fiber reinforced panel faces the polished concrete structure, and the anti-corrosion nut with the anti-corrosion treatment anchor bolt Panel mounting step to fasten to; Sealing step of sealing with a sealing agent along the edge of the fiber reinforced panel; It relates to a method of reinforcing a concrete structure using a fiber-reinforced panel, comprising; and an adhesive injection step of installing an inlet and an air outlet on the fiber-reinforced panel and injecting an injection-type adhesive through the inlet.
아울러, 본 발명은 수지함침 일방향섬유층 및 수지함침 연속필라멘트매트층으로 구성되되, 외부면의 일표면에는 요철면이 형성되고, 상기 요철면에 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자가 더 부착된 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법으로서, 앵커볼트삽입구를 섬유강화패널에 가공하고, 상기 앵커볼트삽입구에 가이드부싱을 삽결한 후, 시공현장으로 섬유강화패널을 운반하는 운반단계; 보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고 상기 앵커볼트삽입구와 대응되는 위치에 다수 개의 앵커볼트를 설치한 후 먼지 및 이물질을 제거하는 앵커볼트설치단계; 상기 앵커볼트에 와셔 형태의 스페이서를 삽입하고 난 후, 섬유강화패널의 요철면이 연마된 콘크리트구조물과 마주 보도록 상기 앵커볼트에 상기 앵커볼트삽입구를 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트를 상기 앵커볼트에 체결하는 섬유패널장착단계; 섬유강화패널의 가장자리 를 따라 3변을 폴리머 시멘트 몰탈로 밀봉하는 밀봉단계; 밀봉하지 않은 가장자리 1변을 통하여 섬유강화패널과 콘크리트구조물 표면 사이에 형성된 내부공간에 폴리머 시멘트 몰탈을 스프레이하여 충전 접착하는 폴리머 시멘트 몰탈 접착단계; 및, 섬유강화패널의 가장자리를 따라 미장마감을 하는 마감미장단계;를 포함하는 섬유강화패널을 이용한 콘크리트구조물 보강방법에 관한 것이다.In addition, the present invention comprises a resin impregnated unidirectional fiber layer and a resin impregnated continuous filament mat layer, one surface of the outer surface is formed with an uneven surface, any one or two or more of silica sand, blast furnace steel slag or garnet on the uneven surface As a method of reinforcing concrete structures using a fiber reinforced panel to which the mixed powder particles are further attached, the anchor bolt insertion hole is processed into the fiber reinforced panel, the guide bushing is inserted into the anchor bolt insertion hole, and then the fiber reinforced panel is installed at the construction site. A conveying step of conveying; An anchor bolt installation step of polishing the surface of the concrete structure to be reinforced and installing a plurality of anchor bolts at positions corresponding to the anchor bolt insertion openings to remove dust and foreign substances; After inserting a washer-shaped spacer into the anchor bolt, the anchor bolt insertion hole is inserted into the anchor bolt so that the concave-convex surface of the fiber reinforced panel faces the polished concrete structure, and the anti-corrosion nut that has been treated with corrosion is anchored. Fiber panel mounting step of fastening to the bolt; Sealing the three sides with polymer cement mortar along the edge of the fiber reinforced panel; A polymer cement mortar bonding step of filling-bonding polymer cement mortar by spraying the polymer cement mortar into an inner space formed between the fiber reinforced panel and the surface of the concrete structure through one side of an unsealed edge; And a finishing plastering step of finishing plastering along the edge of the fiber reinforced panel.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment of the present invention will be described in detail.
도1은 섬유강화패널의 구체적 실시예로서, 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210), 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210)의 상부면에 적층되는 제1 수지함침 일방향섬유층(110), 및 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210)의 하부면에 적층되는 제2 수지함침 일방향섬유층(120)을 포함하여 구성된다.1 is a specific embodiment of the fiber reinforced panel, the first resin impregnated continuous
즉, 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210)의 상부면 및 하부면에 각각 제1 수지함침 일방향섬유층(110)과 제2 수지함침 일방향섬유층(120)이 일체로 적층되는 구조이다.That is, the first resin impregnated one-
요철면(401)은 도1(a)에 도시된 바와 같이 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면에만 형성될 수도 있고, 도1(b)에 도시된 바와 같이 적층이 완료된 상하 외부면의 양표면에 반복적으로 형성될 수도 있다.The
요철면(401)의 형태는 첨부도면에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 크기와 형태의 요철면이 자유롭게 선택되어 적용될 수 있음은 물론이다.The shape of the
도2는 섬유강화패널의 다른 구체적 실시예로서, 도1에 도시된 제2 수지함침 일방향섬유층(120)의 하부면에 제2 수지함침 연속필라멘트매트층(220)이 더 적층되고, 제2 수지함침 연속필라멘트매트층(220)의 하부면에는 제3 수지함침 일방향섬유층(130)이 더 적층되는 구조이다.FIG. 2 shows another embodiment of the fiber reinforced panel, in which a second resin-impregnated continuous
즉, 제1 수지함침 일방향섬유층(110), 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210), 제2 수지함침 일방향섬유층(120), 제2 수지함침 연속필라멘트매트층(220), 및 제3 수지함침 일방향섬유층(130)이 순차적으로 적층되어 일체화된 구조이다.That is, the first resin-impregnated one-
요철면(401)은 도2(a)에 도시된 바와 같이 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면에만 형성될 수도 있고, 도2(b)에 도시된 바와 같이 적층이 완료된 상하 외부면의 양표면에 반복적으로 형성될 수도 있다.The
요철면(401)의 형태는 첨부도면에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 크기와 형태의 요철면이 자유롭게 선택되어 적용될 수 있음은 물론이다.The shape of the
본 발명의 구체적 실시예에 사용되는 제1 수지함침 일방향섬유층(110), 제2 수지함침 일방향섬유층(120), 및 제3 수지함침 일방향섬유층(130)은 탄소섬유, 유리섬유 또는 아라미드섬유 가운데 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합으로 구성된다.The first resin-impregnated one-
본 발명의 구체적 실시예에서 사용되는 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210) 및 제2 수지함침 연속필라멘트매트층(220)은 방향성이 없이 무작위로 짜여진 유리섬유로 구성된다.The first resin-impregnated continuous
제1 수지함침 일방향섬유층(110), 제2 수지함침 일방향섬유층(120), 제3 수지함침 일방향섬유층(130), 제1 수지함침 연속필라멘트매트층(210), 및 제2 수지함침 연속필라멘트매트층(220)은 제작과정에서 수지에 함침된 후 경화되어 일체를 형 성한다.First resin impregnated
도1 및 도2에 도시된 본 발명의 구체적 실시예와 같은 구조로 적층이 완료된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에는 필요에 따라 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자(402)가 도3에 도시된 바와 같은 방법으로 도포되어 부착된다.One or both surfaces of the upper and lower outer surfaces in which the lamination is completed in the same structure as the specific embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 may be mixed with one or more of silica sand, blast furnace steel slag, or garnet as necessary.
도3에 도시된 섬유강화패널의 제조방법은 다음과 같다.The manufacturing method of the fiber reinforced panel shown in Figure 3 is as follows.
수지함침 일방향섬유층(110, 120, 130) 및 수지함침 연속필라멘트매트층(210, 220)으로 구성되는 섬유강화패널(400)을 연속적으로 제조하기 위하여 다음과 같은 단계로 제조가 이루어진다.In order to continuously manufacture the fiber-reinforced
(1) 거치단계;(1) a fermentation step;
일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)를 각각 롤 형태의 공급기(10a, 10b)에 거치하는 단계로서, 일방향섬유(201) 및 연속필라멘트매트(200)를 도3에 도시된 바와 같이 각각의 공급기(10a, 10b)에 거치하여 연속적인 공급이 가능하도록 한다.Mounting the one-
(2) 수지함침단계;(2) resin impregnation step;
일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)가 각각 수지함침조(20a, 20b)를 연속적으로 통과하는 단계로서, 롤 형태의 공급기(10a, 10b)에서 연속적으로 공급되는 일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)가 각각 수지함침조(20a, 20b)를 연속적으로 통과하면서 수지에 함침처리된다.The one-
수지함침조(20a, 20b)는 별도의 도면으로 그 내부 구조를 상세히 도시하지는 않았으나, 일반적으로 자체에 전기저항선과 같은 열발생장치가 내장되고 수지의 온도를 제어하기 위한 온도센서가 구비되어 수지의 온도를 적절하게 유지한다.The
(3) 공급단계;(3) feeding step;
수지함침단계를 통과한 일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)를 몰드(30) 내부로 연속적으로 공급하는 단계로서, 수지에 함침된 일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)는 몰드(30) 내부로 연속적으로 공급된다.Continuously supplying the one-
(4) 가열성형단계;(4) heating molding step;
몰드(30) 내부로 공급된 일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)를 연속적으로 가열성형하여 일체로 적층하고 적층된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면(401)을 형성하는 단계로서, 몰드(30) 내부로 공급된 일방향섬유(100) 및 연속필라멘트매트(200)는 몰드(30) 내부를 통과하면서 연속적으로 가열성형되어 일체로 적층됨과 동시에 적층된 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면(401)이 형성된다.The one-
몰드(30)는 별도로 그 내부구조를 상세하게 도시하지 않았으나 섬유강화패널(400)의 단면을 만들 수 있는 형상을 구비하고 있으며, 자체에 전기저항선과 같은 열발생장치가 구비되고 몰드(30)의 온도를 제어하기 위한 온도센서가 구비됨이 일반적이다.Although the
몰드(30)에는 도3에 도시된 바와 같이 인발기(35)가 구비되어 적층된 섬유강화패널(400)을 연속적으로 인발하며 몰드(30)를 통과한 섬유강화패널(400)은 몰드(30)의 형상에 따른 단면구조를 가지게 된다.As shown in FIG. 3, the
(5) 접착수지도포단계;(5) adhesive resin coating step;
가열성형단계를 통과하여 몰드(30) 외부로 이송된 섬유강화패널(400)의 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 수지도포기(40)를 이용하여 접착수지를 연속적으로 도포하는 단계로서, 적층이 완료된 섬유강화패널(400)의 상하 외부면의 일표면 또는 양표면에 분말입자(402)를 부착하기 위한 접착수지를 도포한다.A step of continuously applying the adhesive resin by using the
(6) 분말입자살포단계; (6) powder particle spraying step;
접착수지가 도포된 표면에 입자살포기(50)로 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자(402)를 연속적으로 살포한다. On the surface to which the adhesive resin is applied, one or
분말입자(402)는 도3에 도시된 입자건조기(55)에서 완전히 건조된 후 입자살포기(50)에 공급되어 살포된다.The
(7) 경화단계;(7) curing step;
분말입자가 살포된 섬유강화패널(400)을 경화기(60) 내부에서 연속적으로 경화시켜 분말입자(402)가 섬유강화패널(400)의 표면에 견고하게 부착되도록 한다. The fiber reinforced
(8) 절단단계;(8) cutting step;
섬유강화패널(400)을 절단기(70)를 이용하여 일정한 길이로 절단한다.The fiber reinforced
이와 같은 방법으로 제조된 섬유강화패널(400)은 필요에 따라 앵커볼트삽입구(403)를 가공하는 추가적인 공정을 거치는 경우도 있다.The fiber reinforced
도4에 도시된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법은 수지함침 일방향섬유층(110, 120, 130) 및 수지함침 연속필라멘트매트층(210, 220)으로 구성되되, 외부면의 일표면에 요철면(401)이 형성된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법의 구체적 실시예로서, 다음과 같은 과정으로 공정이 이루어진다.Reinforcement method of the concrete structure using the fiber reinforced
(1) 운반단계;(1) conveying step;
다수 개의 앵커볼트삽입구(403)를 섬유강화패널(400)에 가공한 후, 시공현장으로 섬유강화패널(400)을 운반한다.After processing a plurality of anchor bolt insertion holes 403 to the fiber reinforced
다시 말하면, 소정의 형태로 배열된 앵커볼트삽입구(403)가 구비된 섬유강화패널(400)이 시공현장으로 운반되어 사용된다. In other words, the fiber reinforced
(2) 앵커볼트설치단계;(2) anchor bolt installation step;
보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고, 앵커볼트삽입구(403)와 대응하는 위치에 다수 개의 앵커볼트(420)를 콘크리트구조물의 표면에 타정하여 설치한 후, 콘크리트구조물의 표면에서 먼지 및 이물질을 제거한다. After grinding the surface of the concrete structure to be reinforced, and installing a plurality of
(3) 표면접착제도포단계;(3) surface adhesive coating step;
연마된 콘크리트구조물의 표면에 퍼티형 접착제(440)를 골고루 도포한다.The putty-
(4) 요철면접착제도포단계;(4) uneven surface adhesive coating step;
운반된 섬유강화패널(400)의 요철면(401)에도 퍼티형 접착제(440)를 골고루 도포한다.The putty-
(5) 섬유패널장착단계;(5) fiber panel mounting step;
퍼티형 접착제(440)가 도포된 섬유강화패널(400)의 요철면(401)이 연마된 콘크리트구조물의 표면에 밀착되도록 앵커볼트(420)에 앵커볼트삽입구(403)를 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트(430)를 앵커볼트(420)에 체결한다.Insert the anchor
부식방지너트(430)는 도8에 도시된 바와 같이 금속재질의 나사부(431)가 합성수지 재질의 부식방지부(432)에 일체로 결합되어 부식방지너트(430)가 앵커볼트(420)에 완전히 체결되면 나사부(431)가 외부로 노출되지 않는 구조이다.As shown in FIG. 8, the
도5에 도시된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법은 수지함침 일방향섬유층(110, 120, 130) 및 수지함침 연속필라멘트매트층(210, 220)으로 구성되되, 외부면의 일표면에는 요철면(401)이 형성되고 외부면의 타표면에는 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자(402)가 부착된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법의 구체적 실시예로서, 다음과 같은 공정으로 이루어진다.The reinforcement method of the concrete structure using the fiber reinforced
(1) 운반단계;(1) conveying step;
앵커볼트삽입구(403)를 섬유강화패널(400)에 가공한 후 시공현장으로 섬유강화패널(400)을 운반한다. After the anchor
(2) 매립홈가공단계;(2) landfill groove processing step;
보강대상 콘크리트구조물의 표면에 섬유강화패널(400)이 수용되도록 깊이 20 ㎜ 내지 30 ㎜ 의 매립홈을 가공한다. A burrow groove having a depth of 20 mm to 30 mm is processed to accommodate the fiber reinforced
(3) 앵커볼트설치단계;(3) anchor bolt installation step;
앵커볼트삽입구(403)와 대응하도록 매립홈에 다수 개의 앵커볼트(420)를 타정하여 설치한 후, 매립홈 내부의 먼지 및 이물질을 제거한다.After tableting and installing a plurality of
(4) 매립홈접착제도포단계;(4) landfill home adhesive preparation step;
매립홈의 내부 표면에 퍼티형 접착제(440)를 골고루 도포한다.The
(5) 요철면접착제도포단계; (5) uneven surface adhesive coating step;
섬유강화패널(400)의 요철면(401)에도 퍼티형 접착제(440)를 골고루 도포한다. The putty-
(6) 섬유패널장착단계;(6) fiber panel mounting step;
퍼티형 접착제(440)가 도포된 섬유강화패널(400)의 요철면(401)이 매립홈의 내부 표면에 밀착되도록 앵커볼트(420)를 앵커볼트삽입구(403)에 삽입하고 너트(490)를 앵커볼트(420)에 체결한다.Insert the
(7) 몰탈충전단계;(7) mortar filling step;
기존의 콘크리트구조물의 표면과 높이가 일치하도록 너트(490)가 체결된 섬유강화패널(400)의 상부면에 무기질 또는 에폭시 몰탈(450)을 충전한다.Fill the inorganic or
도6은 수지함침 일방향섬유층(110, 120, 130) 및 수지함침 연속필라멘트매트층(210, 220)으로 구성되되, 외부면의 일표면에는 요철면(401)이 형성된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법의 구체적 실시예로서, 다음과 같은 공정으로 이루어진다.6 is composed of a resin impregnated unidirectional fiber layer (110, 120, 130) and a resin impregnated continuous filament mat layer (210, 220), one surface of the outer surface of the fiber reinforced
(1) 운반단계;(1) conveying step;
앵커볼트삽입구(403)를 섬유강화패널(400)에 가공한 후 시공현장으로 섬유강화패널(400)을 운반한다.After the anchor
(2) 앵커볼트설치단계;(2) anchor bolt installation step;
보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고, 앵커볼트삽입구(403)와 대응되는 위치에 다수 개의 앵커볼트(420)를 설치한 후, 콘크리트구조물의 표면에서 먼지 및 이물질을 제거한다.The surface of the concrete structure to be reinforced is polished, and after the plurality of
(3) 섬유패널장착단계;(3) fiber panel mounting step;
앵커볼트(420)에 와셔 형태의 스페이서(480)를 삽입하고 난 후, 섬유강화패널(400)의 요철면(401)이 연마된 콘크리트구조물과 마주 보도록 앵커볼트(420)를 앵커볼트삽입구(403)에 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트(430)를 앵커볼트(420)에 체결한다. After inserting the washer-shaped
즉, 섬유강화패널(400)이 와셔 형태의 스페이서(480) 높이에 해당하는 거리만큼 이격된 상태로 콘크리트구조물의 표면에 장착된다.That is, the fiber reinforced
(4) 밀봉단계;(4) sealing step;
섬유강화패널(400)의 가장자리를 따라 와셔 형태의 스페이서(480)에 의하여 발생된 섬유강화패널(400)과 콘크리트구조물의 표면 사이의 간격을 실링제(470)로 밀봉한다.The gap between the fiber reinforced
(5) 접착제주입단계;(5) adhesive injection step;
섬유강화패널(400)에 주입구(404) 및 공기배출구(405)를 설치하고 주입구(404)를 통하여 주입형 접착제(460)를 주입하여 와셔 형태의 스페이서(480)에 의하 여 발생된 내부공간을 완전히 채워준다.The
주입구(404)를 통하여 주입형 접착제(460)가 채워짐에 따라 공기배출구(405)를 통하여 실링제(470)로 밀봉된 섬유강화패널(400)과 콘크리트구조물 표면 사이의 내부공간을 차지하고 있던 공기가 외부로 배출된다. As the injection type adhesive 460 is filled through the
도7은 수지함침 일방향섬유층(110, 120, 130) 및 수지함침 연속필라멘트매트층(210, 220)으로 구성되되, 외부면의 일표면에는 요철면(401)이 형성되고, 요철면(401)에 규사, 고로제강슬래그 또는 가넷 가운데 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 분말입자(402)가 더 부착된 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물의 보강방법의 구체적 실시예로서, 다음과 같은 공정으로 이루어진다.7 is composed of resin impregnated unidirectional fiber layer (110, 120, 130) and resin impregnated continuous filament mat layer (210, 220), an
(1) 운반단계;(1) conveying step;
앵커볼트삽입구(403)를 섬유강화패널(400)에 가공하고, 앵커볼트삽입구(403)에 가이드부싱(410)을 삽결한 후 시공현장으로 섬유강화패널(400)을 운반한다.The anchor
(2) 앵커볼트설치단계;(2) anchor bolt installation step;
보강대상 콘크리트구조물의 표면을 연마하고 앵커볼트삽입구(403)와 대응되는 위치에 다수 개의 앵커볼트(420)를 설치한 후 먼지 및 이물질을 제거한다.The surface of the concrete structure to be reinforced is polished and a plurality of
(3) 섬유패널장착단계;(3) fiber panel mounting step;
앵커볼트(420)에 와셔 형태의 스페이서(480)를 삽입하고 난 후, 섬유강화패널(400)의 요철면(401)이 연마된 콘크리트구조물과 마주 보도록 앵커볼트(420)를 앵커볼트삽입구(403)에 삽입하고 부식방지 처리가 된 부식방지너트(430)를 앵커볼 트(420)에 체결한다.After inserting the washer-shaped
(4) 밀봉단계;(4) sealing step;
섬유강화패널(400)의 가장자리를 따라 와셔 형태의 스페이서(480)에 의하여 발생된 섬유강화패널(400)과 콘크리트구조물의 표면 사이의 간격을 폴리머 시멘트 몰탈(451)로 밀봉한다. A gap between the surface of the concrete structure and the fiber reinforced
이 경우 가장자리 가운데 3변만을 밀봉하고 1변은 밀봉되지 않고 개방된 상태를 유지한다. In this case, only three sides of the edge are sealed, and one side is kept unsealed and kept open.
(5) 폴리머 시멘트 몰탈 접착단계;(5) polymer cement mortar bonding step;
밀봉하지 않은 가장자리 1변을 통하여 섬유강화패널(400)과 콘크리트구조물의 면 사이에 형성된 내부공간(공극)에 폴리머 시멘트 몰탈(451)을 스프레이하여 충전 접착한다.The
(6) 마감미장단계; (6) finishing plastering step;
섬유강화패널의 가장자리를 따라 미장마감을 한다.Plastering is done along the edge of the fiber reinforced panel.
상기한 바와 같은 본 발명의 구체적 실시예들은 평면 형태의 콘크리트구조물에 적용됨은 물론 아치형의 터널 내벽 등에도 적용될 수 있다.Specific embodiments of the present invention as described above may be applied to the concrete structure of the planar shape as well as to the arched inner wall of the tunnel.
상기한 구성의 본 발명에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.Technical effects according to the present invention of the above configuration is as follows.
첫째, 종래의 탄소판의 문제점인 탄소섬유가 결에 따른 갈라지는 현상을 방 지할 수 있는 새로운 구성의 섬유강화패널(400)을 제공할 수 있다.First, it is possible to provide a fiber-reinforced
다시 말하면, 연속필라멘트매트층(210. 220)이 일방향섬유층(110, 120, 130)함께 적층되는 구조가 되어 일방향섬유층(110, 120, 130)의 섬유 결에 따라 갈라지는 현상을 방지하고 모든 방향에서 강성을 확보할 수 있다.In other words, the continuous filament mat layer (210. 220) is a structure in which the one-way fiber layer (110, 120, 130) is laminated together to prevent the phenomenon of splitting according to the fiber grain of the one-way fiber layer (110, 120, 130) and stiffness in all directions Can be secured.
둘째, 보강대상인 콘크리트구조물과의 접착력을 향상시킬 수 있는 구조의 섬유강화패널(400)을 제공할 수 있다.Second, it is possible to provide a fiber-reinforced
다시 말하면, 외부면의 일표면 또는 양표면에 요철면(401)이 구비되어 보강대상인 콘크리트구조물에 접착제 또는 몰탈을 매개로 장착되는 경우 접착력을 강화시킬 수 있다.In other words, when the
또한, 접착제 등을 사용함과 동시에 앵커볼트(420)을 이용하여 섬유강화패널(400)을 콘크리트구조물에 보다 견고하게 장착할 수 있다.In addition, at the same time using the adhesive or the
셋째, 부식을 방지할 수 있는 구조의 섬유강화패널(400)을 이용한 콘크리트구조물 보강방법을 제공할 수 있다.Third, it is possible to provide a concrete structure reinforcement method using the fiber reinforced
다시 말하면, 부식방지너트(430)를 사용하여 금속부분이 외부로 노출되는 것을 원천적으로 차단하여 부식을 방지하여 제품의 수명을 연장하고 보강된 콘크리트구조물의 내구성을 증가시킬 수 있다.In other words, by using the
특히, 해안가에 위치하는 콘크리트구조물의 경우 본 발명의 섬유강화패널 및 부식방지너트(430)를 사용하는 경우 탁월한 부식방지효과를 거둘 수 있다.In particular, in the case of concrete structures located on the shore, when using the fiber-reinforced panel and the
넷째, 섬유강화패널(400)을 효과적으로 제조할 수 있다.Fourth, it is possible to effectively manufacture the fiber reinforced
다시 말하면, 도3에 도시된 바와 같이 연속적인 방법으로 섬유강화패널(400) 을 제조하는 바, 제조시간을 단축하여 대량생산이 가능하고 제조원가를 획기적으로 절감할 수 있다In other words, the fiber reinforced
다섯째, 섬유강화패널(400)을 이용하여 보강대상인 콘크리트구조물의 상태에 따라 다양한 방법으로 보강을 할 수 있다.Fifth, using the fiber reinforced
다시 말하면, 도4 내지 도7에 도시된 바와 같은 다양한 방법으로 콘크리트구조물을 부분적으로 보강할 수 있어 그 적용범위를 확대할 수 있다.In other words, the concrete structure can be partially reinforced by various methods as shown in FIGS. 4 to 7, thereby extending its application range.
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