KR100986240B1

KR100986240B1 - 내화 콘크리트로 이루어진 상부 세그먼트의 조립구조를 가지는 프리캐스트 암거

Info

Publication number: KR100986240B1
Application number: KR1020100009716A
Authority: KR
Inventors: 정철헌; 김현준; 주상훈
Original assignee: 단국대학교 산학협력단; 주식회사 케이씨산업개발
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-10-07

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 박스 암거를 상부 세그먼트와 하부 세그먼트로 상, 하 분리하고, 상부 세그먼트는 내화 콘크리트로 제작하며, 상부 세그먼트와 하부 세그먼트를, 하부 세그먼트의 상향 수직부에 매립되어 상단부가 돌출된 복수개의 체결봉과, 결합판과 매립봉으로 이루어져 상부 세그먼트의 하향 수직부에 형성된 오목부 내에 설치되어 있는 결합부재 간의 기계적 결합에 의하여 견고하게 일체 조립함으로써 프리캐스트 암거를 구축함으로써, 화재에 대한 내화성능이 크게 향상된 프리캐스트 암거를 구축할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

Description

내화 콘크리트로 이루어진 상부 세그먼트의 조립구조를 가지는 프리캐스트 암거{Precast Culvert fabricated with Fire Resistance Upper Segment}

본 발명은 프리캐스트로 제작된 콘크리트 박스 암거에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 콘크리트 박스 암거(이하, "프리캐스트 암거"라고 약칭함)를 상부 세그먼트와 하부 세그먼트로 상, 하 분리하고, 상부 세그먼트는 내화 콘크리트로 제작하여, 상부 세그먼트와 하부 세그먼트를 특별한 구성을 통해 견고하게 조립하여 일체화된 프리캐스트 암거를 구축함으로써, 화재에 대한 내화성능이 크게 향상된 프리캐스트 암거를 구축할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

프리캐스트 암거의 여러 가지 용도 중의 하나는, 각종 전력선, 전화선, 상하수도관, 광통신망 등을 지하에 매설하기 위한 공동구로 사용되는 것이다. 그런데 최근에는 이러한 공동구 내에서의 화재가 종종 보고되고 있다.

공동구 내의 각종 도선 등에 사용되는 절연 및 외장재료는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 합성 고무 등과 같이 가연성 물질로 이루어져 있어 화재에 매우 취약하며, 화재가 발생하게 되면 공동구 내의 온도는 매우 높아지게 된다.

공동구를 이루는 프리캐스트 암거는 콘크리트로 제작되는데, 위와 같이 화재 등으로 인하여 고온에 노출되는 경우에는 콘크리트의 폭렬 현상 등으로 인하여 강성 및 강도가 저하되며, 그로 인하여 프리캐스트 암거가 파괴되어 붕괴될 수 있다. 보통 이러한 공동구 즉, 프리캐스트 암거는 도로의 하부 등에 매설되어 설치되므로, 프리캐스트 암거가 파괴되면 결국 지반의 붕괴를 가져오게 되어, 건물 등 주변의 다른 구조물의 파괴 및 붕괴를 유발할 수 있게 된다.

따라서 프리캐스트 암거의 내화성을 향상시키는 것이 매우 중요하고 시급한 과제이다.

본 발명은 위와 같은 기술적 필요에 따라 개발된 것으로서, 구체적으로는 경제적인 방법을 통해, 프리캐스트 암거의 내화성을 증진시켜 화재 발생시 프리캐스트 암거의 파괴나 붕괴가 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 프리캐스트 콘크리트로 제작되며, 상부판과 양측의 하향 수직부로 이루어져 종방향에서 볼 때 ㄷ자 단면을 가지도록 구성되어 있는 상부 세그먼트와; 프리캐스트 콘크리트로 제작되어 하부판과 양측의 상향 수직부로 이루어져 종방향에서 볼 때 ㄷ자 단면을 가지도록 구성되어 있는 하부 세그먼트로 구분되어, 상기 하부 세그먼트의 상향 수직부 위로 상부 세그먼트의 하향 수직부가 놓이도록 상부 세그먼트가 상기 하부 세그먼트의 위에 배치되는데; 상기 하부 세그먼트의 상향 수직부에는 복수개의 체결봉이, 그 상단부가 상향 수직부 상면 위로 돌출되도록 매립되어 있고; 상기 체결봉이 돌출되는 위치에서, 상기 상부 세그먼트의 하향 수직부에는 오목하게 형성되어 있는 오목부가 형성되어 있으며; 상기 오목부에는, 관통공이 형성되어 있고 상기 하부 세그먼트의 상향 수직부 상면을 마주하게 되는 결합판과, 상기 결합판의 양 측면에 각각 일체로 부착되어 있으며 상부 세그먼트의 하향 수직부 내에 매립되는 매립봉을 포함하여 구성된 결합부재가 일체로 배치되어 있어; 하부 세그먼트의 상향 수직부 위에 상부 세그먼트의 하향 수직부가 놓이게 되면, 하부 세그먼트의 체결봉 상단부가 상기 결합판의 관통공을 관통하고, 결합판을 지나 돌출된 체결봉의 단부에 체결수단이 체결되어, 상부 세그먼트와 하부 세그먼트가 일체로 조립 결합되며; 상기 상부 세그먼트는 섬유를 혼입한 내화 콘크리트로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 상,하 조립식 내화 프리캐스트 암거가 제공된다.

이와 같은 본 발명의 암거에서 상기 상부 세그먼트를 이루는 내화 콘크리트는, 물 155 ~ 175㎏/㎥, 결합재 400~550 ㎏/㎥, 잔골재 650~850㎏/㎥ 및 굵은 골재 900 ~ 1,100㎏/㎥를 포함하며, 콘크리트에 대한 부피비로 0.05% 내지 0.2%의 섬유가 더 혼입되어 있는 구성을 가질 수 있다. 위와 같은 구성에서 상기 결합재는, 결합재 전체 중량에 대하여 시멘트 70 ~ 100 중량%, 고로 슬래그 0 ~ 30 중량% 및 플라이애쉬 0 ~ 20중량%를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 우수한 내화성능을 발휘하는 내화 콘크리트 조성물로 상부 세그먼트를 형성하고 이를 하부 세그먼트와 견고하게 일체 결합하여 내화성이 우수한 프리캐스트 암거를 제작할 수 있으며, 따라서 화재 발생시 프리캐스트 암거의 파괴나 붕괴가 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따른 상,하 조립식 내화 프리캐스트 암거의 개략적인 조립 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 원 A부분의 상세도로서, 도 2a는 채움재로 마감되지 아니한 상태이며, 도 2b는 채움재로 마감된 상태이다.
도 3은 본 발명의 프리캐스트 암거에서 상,하부 세그먼트의 일체 조립을 위한 조립 철물의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 프리캐스트 암거 제작용 내화 콘크리트 조성물의 화재 실험에 수행된 시편의 형상과 제원, 그리고 열전대의 설치 위치를 보여주는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프리캐스트 암거 제작용 내화 콘크리트 조성물의 화재 실험에 적용된 ISO 834 곡선의 온도 변화 그래프이다.
도 6 내지 도 10은 각각 화재 실험을 통하여 측정한, 비교예, 실시예1 내지 4의 시편 단면 깊이에 따른 온도의 시간이력 결과를 보여주는 그래프도이다.
도 11 내지 도 13은 각각 화재 실험을 통하여 측정된, 단면 깊이별 섬유혼입률에 따른 온도에 대한 그래프도이다.
도 14 내지 도 16은 각각 화재 실험을 통하여 측정된 섬유혼입률별 단면 깊이에 따른 온도에 대한 그래프도이다.
도 17은 화재 실험에서 측정된 중앙부에서의 하중-처짐 관계에 대한 그래프도이다.
도 18 내지 도 21은 각각 화재 실험에서 측정된 섬유혼입률에 따른 최대내력 및 최대내력시 변위에 대한 그래프도이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 상,하 조립식 내화 프리캐스트 암거(1)(이하, "내화 암거(1)"라고 약칭한다)의 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 2a 및 도 2b에는 도 1의 원 A부분의 상세도가 각각 도시되어 있는데, 도 2a는 채움재로 마감되지 아니한 상태를 보여주며, 도 2b는 채움재로 마감된 상태를 보여준다. 도 3에는 상,하부 세그먼트의 일체 조립을 위한 조립 철물의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.

암거의 내부에 화재가 발생하였을 때 화염은 위로 상승하는 경향이 있으므로, 폭렬 등과 같은 화재에 대한 손상은 주로 암거의 천정이나 상부에 집중된다. 따라서 암거의 상부에 내화성능을 집중적으로 부여할 필요가 있다. 이를 위하여 본 발명에 따른 내화 암거(1)는, 상부 세그먼트(10)와 하부 세그먼트(20)로 구분되어 상기 상부 및 하부 세그먼트(10, 20)의 조립구조를 가지고 있으며, 상부 세그먼트(10)는 섬유를 혼입한 내화 콘크리트로 제작된다.

구체적으로 도 1에 도시된 것처럼, 상부 세그먼트(10)는 상부판(11)과, 양측의 하향 수직부(12)로 이루어져, 종방향에서 볼 때 ㄷ자 단면을 가지도록 구성되어 있다. 하부 세그먼트(20)도 이와 유사하게 하부판(21)과, 양측의 상향 수직부(22)로 이루어져 종방향에서 볼 때 ㄷ자 단면을 가지도록 구성되어 있다. 따라서 하부 세그먼트(20)가 바닥에 놓인 상태에서, 상기 상향 수직부(22) 위로 하향 수직부(12)가 놓여 상부 세그먼트(10)가 상기 하부 세그먼트(20)의 위에 배치된다. 상부 세그먼트(10)가 하부 세그먼트(20) 위에 놓여, 상기 상향 수직부(22)와 하향 수직부(12)가 측벽을 형성하게 되고, 그에 따라 상부판(11), 양쪽 측벽 및 하부판(21)으로 이루어진 사각형 단면의 내부 공간을 가지는 내화 암거(1)가 형성된다. 이와 같은 내화 암거(1)는 종방향으로 복수개의 유닛 형태로 제작되어 종방향으로 연속 조립될 수 있으며, 이 때, 종방향으로 긴장재를 배치하여 긴장력을 부여할 수도 있다.

이와 같이 상부 세그먼트(10)와 하부 세그먼트(20)가 서로 조립됨에 있어서, 상부 세그먼트(10)와 하부 세그먼트(20)를 견고하게 결합하는 것이 중요하다. 그러나 2개의 세그먼트를 상하로 접합하는 것은 결코 용이하지 아니한 바, 본 발명에서는 상부 세그먼트(10)와 하부 세그먼트(20)가 견고하게 일체화되도록 하기 위하여 본 발명에서는 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 것과 같은 결합부재(30)를 이용한 연결구조를 가진다.

도면에 도시된 것처럼, 복수개의 체결봉(23)이, 그 상단부가 상향 수직부(22) 위로 돌출되어 있고 하부가 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22)에 세워져서 매립된 상태로 구비된다. 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)에서, 상기 체결봉(23)이 돌출되는 위치에는, 하향 수직부(12)의 하면과 외면으로부터 오목하게 형성되어 있는 오목부(13)가 형성되어 있다. 상기 오목부(13)에는 상기 체결봉(23)의 돌출 상단부와 체결되는 결합부재(30)가 배치되어 있다.

상기 결합부재(30)는 도 3에 도시된 것처럼, 체결봉(23)의 돌출 상단부가 관통하는 관통공(32)이 형성되어 있고 상기 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 상면을 마주하게 되는 결합판(31)과, 상기 결합판(31)의 양 측면에 각각 일체로 부착되어 있으며 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12) 내에 매립되도록 상부로 연장되어 있는 매립봉(33)을 포함하여 구성된다. 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12) 방향으로 세워져서 배치된 한 쌍의 매립봉(33)이 존재하고, 상기 매립봉(33)의 하단부가 결합판(31)의 양 측면에 각각 용접 등의 방법을 통해 일체로 부착되어 하나의 결합부재(30)를 구성하고 있는 것이다. 결합부재(30)의 강성을 증진시키기 위하여 도면에 도시된 실시예처럼, 결합판(31)의 양측면에 측면판(34)을 각각 설치하고 상기 측면판(34)의 상단부에는 결합판(31)과 나란하게 횡지지부재(35)를 가로 질러 일체로 구비함으로써, 내화 암거(1)의 측면에서 보았을 때, 결합판(31)과 측면판(34)과 횡지지부재(35)가 사각형 프레임을 이루도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 사각형 프레임을 이루도록 구성되는 경우, 상기 매립봉(33)은 측면판(34)에 밀착하여 구비될 수 있으며, 매립봉(33)이 측면판(34)에 용접 등에 의해 부착될 수도 있다.

위와 같은 구성의 결합부재(30)는, 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)에 형성된 오목부(13)에 배치되는데, 상기 매립봉(33)은 하향 수직부(12)내에 매립되어 앵커로서 기능하게 되고, 결합판(31), 측면판(34) 및 횡지지부재(35)는 오목부(13)의 내면을 이루게 된다.

상기한 결합부재(30)가 오목부(13)에 일체로 구비되어 있는 상부 세그먼트(10)가 하부 세그먼트(20) 위에 배치되어 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 위에 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)가 놓이게 되면, 상향 수직부(22)에 돌출되어 있는 체결봉(23)의 상단부는 상기 결합판(31)의 관통공(32)을 관통하게 된다. 도 2a에 도시된 것처럼, 결합판(31) 위로 돌출된 체결봉(23)의 단부에 너트와 같은 체결수단(40)을 체결하여 조여 줌으로써 체결봉(23)과 결합판(31)이 견고하게 결합한다. 즉, 체결봉(23)과 결합부재(30)가 결합되며, 결국 하부 세그먼트(20)와 상부 세그먼트(10)가 기계적인 방법에 의하여 견고하게 일체로 조립되는 것이다. 도면에서 부재번호 41은 필요에 따라 구비될 수 있는 와셔판(41)이고, 부재번호 42는 필요한 경우 와셔판(41) 밑에 배치되어 소음 등을 감소시키기 위해 구비되는 고무 등으로 이루어진 완충재(42)이다.

이와 같이, 체결봉(23)과 결합부재(30)의 기계적인 결합이 이루어진 후에는 도 2b에 도시된 것처럼 오목부(13)에 무수축 모르타르 등의 채움재(37)를 채워서, 체결봉(23)과 결합부재(30)의 결합상태가 외부에서 보이지 않도록 마감하는 것도 바람직하다.

한편, 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 상면과, 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12) 하면에는 각각 오목홈이 형성될 수도 있다. 이와 같이 오목홈이 형성되어 있으면, 상향 수직부(22) 위에 하향 수직부(12)가 놓여 오목홈이 마주한 상태에서, 무수축 몰탈 등과 같은 충전재를 채우게 되면, 상향 수직부(22)와 하향 수직부(12) 사이의 접합 틈이 존재하지 않게 되어 누수 등을 방지할 수 있게 됨은 물론이고 전단키로서 역할을 하게 되어 수평 방향의 힘에 대해서도 저항력을 발휘할 수 있게 된다.

다음에서는 상부 세그먼트(10)의 재료로 사용되는 내화 콘크리트에 대해 더욱 상세히 설명한다. 앞서 언급한 것처럼, 상부 세그먼트(10)는 섬유를 혼입한 내화 콘크리트로 제작되어 있으므로, 이러한 상부 세그먼트(10)가 상부판과 측벽의 상부를 이루고 있는 본 발명에 따른 내화 암거(1)는 우수한 내화성능을 발휘하게 된다.

구체적으로 본 발명에서 상부 세그먼트(10)를 이루는 내화 콘크리트는, 물 155 ~ 175㎏/㎥, 결합재 400~550 ㎏/㎥, 잔골재 650~850㎏/㎥ 및 굵은 골재 900 ~ 1,100㎏/㎥를 포함하며, 상기 결합재는, 결합재 전체 중량에 대하여 시멘트 70 ~ 100 중량%, 고로 슬래그 0 ~ 30 중량%, 및 플라이애쉬 0 ~ 20중량%를 포함하며, 콘크리트에 대한 부피비로 0.05% 내지 0.2%의 섬유가 더 혼입되어 있는 구성을 가진다. 상기 고로 슬래그는 미분말 형태로 결합재에 사용된다. 상기 플레인 콘크리트에는, 필요에 따라서 시멘트 100중량부에 대해 폴리카르본산계 고성능 감수제가 0.5 내지 1.5 중량부로 더 포함될 수도 있다. 상기 섬유는 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)인 것이 바람직하다.

(실험예)

상기 상부 세그먼트(10)의 제작에 사용된 내화 콘크리트 조성물의 성능 평가를 위하여 가로, 세로 및 두께가 각각 2000mm, 2900mm 및 200mm인 직사각형의 판형으로 이루어진 시편을 제작하여 실물 화재 실험을 수행하였다. 도 4에는 화재 실험에 수행된 시편의 형상과 제원, 그리고 열전대의 설치 위치를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 4에 표시된 수치의 단위는 mm이다.

상기 시편의 제작에 사용된 내화 콘크리트 조성물의 배합비는 아래의 표 1과 같다. 아래의 표 1에서 W/C는 물-시멘트비이며, S/a는 잔골재율이고, W는 배합수 , S는 잔골재, G는 굵은 골재, 그리고 C는 시멘트(본 실험에서는 보통 포틀랜드시멘트)를 의미한다. 표 1에서 AD는 고성능감수제(폴리카르본산계)로서, 시멘트에 대해 0.9%의 중량비로 함유하였다.

본 실험에서는 폭렬의 주요 원인 중 하나인 콘크리트 내부의 수증기압 제어를 위해, 내화 콘크리트 조성물에 함유되는 섬유로서 내열성이 낮은 PP섬유(단사형 사용)를 혼입하였다. 실험에 사용된 PP섬유의 혼입률은, 콘크리트에 대한 부피비로 0%(비교예), 0.05% (본 발명의 실시예1), 0.10% (본 발명의 실시예2), 0.15% (본 발명의 실시예3) 및 0.20% (본 발명의 실시예4)로 하였으며, PP섬유는 3D-5mm와, 10D-10mm 의 두 종류의 섬유를 7:3의 비율로 혼합하여 사용하였다. 실험에 사용된 PP섬유의 구체적인 특성 및 제원은 아래와 같다. 표 2에는 이러한 PP섬유의 혼입률과 두 종류 섬유의 혼합비율이 정리되어 있다. 여기서 "3D-5mm"는 3데니아의 섬유를 5mm 길이로 자른 것을 의미하고, "10D-10mm"는 10데니아의 섬유를 10mm 길이로 자른 것을 의미한다. D는 표준 섬유길이 450m에 단위중량 0.05g인 것을 1D로 하는 기호이다.

- 비중(g/cm³): 0.91

- 용융온도 ( ℃): 165

- 공정수분율 (%): 0.05

- 강도 (gf/d): 4.5 ~ 7.5

- 신도 (%): 25 ~ 60

- 탄성 회복율 (%): 90 ~ 100

표2-콘크리트 1㎥당 PP 섬유 혼입량

본 실험에서는 시험 시편에 ISO 834 곡선에 따른 가열온도를 가하였다. 도 5에는 ISO 834 곡선의 온도 변화 그래프가 도시되어 있다.

아래의 표 3 내지 표 7은 각각 PP섬유의 혼입률이 0%(비교예), 0.05% (본 발명의 실시예1), 0.10% (본 발명의 실시예2), 0.15% (본 발명의 실시예3) 및 0.20% (본 발명의 실시예4)인 시편에 대해 측정된 온도 결과를 정리한 것이다. 또한 도 6 내지 도 10에는 각각 위의 비교예, 실시예1 내지 4의 시편 단면 깊이에 따른 온도의 시간이력 측정 결과를 보여주는 그래프도가 도시되어 있다. 도 6 내지 도 10에서 20mm, 50mm. 100mm, 150mm, 180mm는 각각 가열면으로부터의 시편 두께 방향의 위치를 의미한다.

(표3-PP섬유 혼입률이 0%인 비교예의 경우)

(표4-PP섬유 혼입률이 0.05%인 실시예1의 경우)

(표5-PP섬유 혼입률이 0.10%인 실시예2의 경우)

(표6-PP섬유 혼입률이 0.15%인 실시예3의 경우)

(표7-PP섬유 혼입률이 0.20%인 실시예4의 경우)

이러한 시편 시험 결과를 단면 깊이별 섬유혼입률에 따른 발생온도로 다시 표현한 것이 도 11 내지 도 13의 그래프도로 도시되어 있다. 구체적으로 도 11 내지 도 13의 그래프도는, 각각 본 실험에서 측정된, 각 시간대(도 11은 내화시간 60분인 경우, 도 12는 내화시간 120분인 경우, 도 13은 내화시간 180분인 경우이다)에서의 시편 단면 내 발생온도를 섬유혼입률에 따라 나타낸 것으로서, 실험 개시 후, 시간 경과와 상관없이 섬유혼입률이 0.1% 수준까지 증가하는 경우 발생온도가 감소하지만, 0.1%를 초과하는 섬유혼입률에서는 발생온도가 감소하지 않고 수렴하는 경향을 보여주었다. 단면내 깊이에 따라서도 이와 유사한 경향을 보였다. 여기서 내화시간은 도 5에는 ISO 834 곡선에 의한 가열시간을 의미한다.

한편 시편 실험 결과를 섬유혼입별 단면 깊이에 따른 온도로 표현하여 그래프도로 도시한 것이 도 14 내지 도 16에 도시되어 있는데, 섬유가 혼입되는 경우는 단면 깊이별로 온도가 현격하게 감소하는 것으로 나타났다.

본 실험에서는, ISO 834 곡선에 따른 가열온도로 내화실험을 수행한 시편을 상온상태로 냉각시킨 후, 휨강도 실험을 수행하였다. 휨강도 실험에서는 휨 파괴를 유도하기 위하여 슬래브 형상의 시편 양단을 단순지지 조건으로 하여 내화로 인한 손상을 받은 상태에서 잔존강도를 평가하였다. 위 실험은 1000kN 용량의 가력기를 이용하여 수행하였고, 중앙부에서의 처짐과 콘크리트 변형률을 측정하였다.

시험에 의해 측정된 중앙부에서의 하중-처짐 곡선을 도 17에 도시하였고, 섬유혼입률에 따른 최대내력 및 최대내력시 변위는 표 8과 도 18 내지 도 21의 그래프도로 정리하였다.

우선 하중-처짐과 관련하여 도 17에서 알 수 있는 것처럼, 섬유가 혼입이 되지 않은 비교예의 경우, 섬유가 혼입된 본 발명의 실시예1 내지 4에 비해서 연성거동은 유사하지만, 강성 및 최대내력이 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는, 섬유가 혼입되지 않은 비교예의 경우, 가열되어 온도하중을 받는 표면부 콘크리트에 폭렬이 발생하여 탈락하고 이로 인해 인장철근이 온도영향을 크게 받았기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 섬유혼입률이 0.05∼0.20%인 본 발명의 실시예1 내지 4의 경우는, 강성 및 내력이 거의 유사하게 나타났으며, 섬유혼입률이 증가하여도 잔존강도에는 영향을 미치지 않는다.

최대내력과 관련해서는 아래의 표 8 및 도 18 내지 도 21에서 알 수 있는 것처럼, 섬유가 혼입된 실시예1 내지 4의 경우가, 섬유 혼입이 없는 비교예의 경우보다. 최대내력이 약 25∼32% 정도 높은 결과를 보여주는 바, 섬유혼입이 내화성능을 크게 향상시키는 것으로 확인되었다.

실험에서 확인되는 것처럼, 본 발명에 따른 내화 콘크리트는, 부재로 만들어진 상태에서 폭력현상을 방지하여 단면두께가 유지될수록 외부열로 인한 온도증가가 미미하여 높은 열에 노출되더라도 강성과 내력을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 최대 내력도 높게 유지하게 된다. 따라서 이와 같이 우수한 내화성능을 발휘하는 내화 콘크리트로 상부 세그먼트(10)를 형성하고 이를 하부 세그먼트(20)와 견고하게 일체 결합하여 제작하는 본 발명에 따른 프리캐스트 암거는 우수한 내화성을 발휘하게 되며, 그에 따라 화재 발생시 프리캐스트 암거의 파괴나 붕괴가 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

Claims

프리캐스트 콘크리트로 제작되며, 상부판(11)과 양측의 하향 수직부(12)로 이루어져, 종방향에서 볼 때 자 단면을 가지도록 구성되어 있는 상부 세그먼트(10)와; 프리캐스트 콘크리트로 제작되며, 하부판(21)과 양측의 상향 수직부(22)로 이루어져 종방향에서 볼 때 자 단면을 가지도록 구성되어 있는 하부 세그먼트(20)로 구분되어, 상기 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 위로 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)가 놓이도록 상부 세그먼트(10)가 상기 하부 세그먼트(20)의 위에 배치되어 형성되는데;
하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22)에는 복수개의 체결봉(23)이, 그 상단부가 상향 수직부(22) 상면 위로 돌출되도록 매립되어 있고;
체결봉(23)이 돌출되는 위치에서, 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)에는 오목하게 형성되어 있는 오목부(13)가 형성되어 있으며;
오목부(13)에는, 관통공(32)이 형성되어 있고 하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 상면을 마주하게 되는 결합판(31)과, 상기 결합판(31)의 양 측면에 각각 일체로 수직하게 부착되어 있는 측면판(34)과, 상기 측면판(34)의 상단부에서 상기 결합판(31)과 나란하게 가로질러 일체로 구비된 횡지지부재(35)를 포함하여, 상기 결합판(31)과 측면판(34)과 횡지지부재(35)가 사각형 프레임을 이루며, 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12) 내에 매립되어 앵커기능을 하는 매립봉(33)이 상기 측면판(34)에 밀착되어 일체로 구비되어 있는 구성의 결합부재(30)가 일체로 배치되어 있어;
하부 세그먼트(20)의 상향 수직부(22) 위에 상부 세그먼트(10)의 하향 수직부(12)가 놓이게 되면, 하부 세그먼트(20)의 체결봉(23) 상단부가 결합판(31)의 관통공(32)을 관통하고, 결합판(31)을 지나 돌출된 체결봉(23)의 단부에 체결수단(40)이 체결되어, 상부 세그먼트(10)와 하부 세그먼트(20)가 일체로 조립 결합되며;
상부 세그먼트(10)는, 물 155 ~ 175/, 결합재 400~550 /, 잔골재 650~850/ 및 굵은 골재 900 ~ 1,100/를 포함하며, 상기 결합재에서 시멘트의 함유량은 결합재 전체 중량에 대하여 70 중량% 이상 ~ 100 중량% 이하이며, 상기 결합재에서 고로 슬래그의 함유량은 결합재 전체 중량에 대해 0 중량% 이상 30 중량% 이하이며, 상기 결합재에서 플라이애쉬의 함유량은 결합재 전체 중량에 대해 0 중량% 이상 20중량% 이하이고, 콘크리트에 대한 부피비로 0.05% 내지 0.2%의 섬유가 더 혼입되어 있는 구성의 섬유 혼입 내화 콘크리트로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 상,하 조립식 내화 프리캐스트 암거.
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