KR101133175B1 - 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물 - Google Patents

콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR101133175B1
KR101133175B1 KR1020090109014A KR20090109014A KR101133175B1 KR 101133175 B1 KR101133175 B1 KR 101133175B1 KR 1020090109014 A KR1020090109014 A KR 1020090109014A KR 20090109014 A KR20090109014 A KR 20090109014A KR 101133175 B1 KR101133175 B1 KR 101133175B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel fiber
concrete
steel
fibers
ball
Prior art date
Application number
KR1020090109014A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110052103A (ko
Inventor
조근희
박성용
김성태
조정래
김병석
Original Assignee
한국건설기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020090109014A priority Critical patent/KR101133175B1/ko
Publication of KR20110052103A publication Critical patent/KR20110052103A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101133175B1 publication Critical patent/KR101133175B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/005Inorganic fillers with a shape other than granular or fibrous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
    • B28B23/22Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members assembled from preformed parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/48Metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 콘크리트에 강섬유를 첨가하여 보강하던 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 강섬유를 이용하여 볼을 형성하고 이러한 강섬유 볼을 콘크리트에 첨가함으로써, 강섬유 혼입시의 방향성 생성 문제를 해결하면서도 볼을 이루는 강섬유에 의해 콘크리트의 강도를 보강할 수 있도록 하는 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물에 관한 것이다.
본 발명에서는 강섬유로 제작되고, 콘크리트에 혼입되어 콘크리트의 강도를 증진시키는 강섬유 볼(1)로서, 동일한 천정점(101a)과 천저점(101b)을 가지며 적도 방향으로 직각을 가지도록 배치된 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)와; 상기 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)를 가로지르고 지나가서 원구의 가로선에 해당하게 되는 적도선 강섬유(12)로 이루어져 원구형상을 가지는 것을 특징으로 하는 강섬유 볼과, 이러한 강섬유 볼을 콘크리트 내에 혼입하고 있는 콘크리트 구조물이 제공된다.

Description

콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물{Steel Fiber Ball for Reinforcing Concrete and Reinforced Concrete Structure having such Steel Fiber Ball}
본 발명은 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트에 강섬유를 첨가하여 보강하던 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 강섬유를 이용하여 볼을 형성하고 이러한 강섬유 볼을 콘크리트에 첨가함으로써, 강섬유 혼입시의 방향성 생성 문제를 해결하면서도 볼을 이루는 강섬유에 의해 콘크리트의 강도를 보강할 수 있도록 하는 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물에 관한 것이다.
콘크리트의 강도를 향상시키기 위하여 수 cm 정도 길이의 강섬유를 콘크리트에 혼입하는 강섬유 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete/ FRC)가 이미 알려져 있다. 이러한 강섬유 콘크리트는, 혼입된 강섬유가 콘크리트에 작용하게 되는 응력을 분담함으로써 콘크리트의 강도를 크게 향상시키게 된다.
그런데 이러한 종래의 강섬유 콘크리트가 가지는 가장 큰 문제점은 강섬유의 방향성이다. 강섬유의 혼입을 통해 콘크리트의 강도를 향상시키기 위해서는 콘크리트 내의 강섬유가 무작위의 방향으로 배열되고 특히 골고루 분포되는 것이 바람직한데, 실제 강섬유를 혼입하는 과정에서 또는 강섬유 혼입 후 콘크리트를 다짐하는 과정에서 강섬유가 일정한 방향으로 배열되거나 또는 강섬유가 콘크리트에 고르게 분포되지 않고 뭉쳐서 존재하여 방향성을 가지게 되는 경우가 발생하게 된다.
이러한 콘크리트 내에서의 강섬유의 방향성은 결국 특정 방향으로의 콘크리트 강도 증진 효과를 저해하게 되므로, 이를 해결하기 위한 방안의 제시가 필요하다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 단점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 콘크리트 내에 강섬유가 존재하도록 하여 콘크리트의 강도를 증진시키면서도 강섬유가 특정 방향으로만 배열되거나 또는 콘크리트 내에서 특정 부분에서 집중 분포하고 콘크리트 전체에 고르게 분포하지 않는 문제를 해결하기 위하여 개발된 것이다.
즉, 본 발명은 강섬유가 콘크리트 내에서 고르게 분포되며 특정한 방향성을 가지지 않고 여러 방향으로 배열될 수 있도록 하여 강섬유의 혼입을 통한 콘크리트 강도 증진 효과를 극대화시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 2개 또는 그 이상의 복수개의 경도선 강섬유와, 적도선 강섬유로 이루어진 원구형상(볼 형상)을 가지고 있는 강섬유 볼이 제공된다.
또한 본 발명에서는 이러한 강섬유 볼을 함유하고 있는 콘크리트 구조물이 제공된다.
구체적으로 본 발명에서는 강섬유로 제작되고, 콘크리트에 혼입되어 콘크리트의 강도를 증진시키는 강섬유 볼로서, 동일한 천정점과 천저점을 가지며 적도 방향으로 직각을 가지도록 배치된 복수개의 경도선 강섬유와; 상기 복수개의 경도선 강섬유를 가로지르고 지나가서 원구의 가로선에 해당하게 되는 적도선 강섬유로 이루어져 원구형상을 가지는 것을 특징으로 하는 강섬유 볼이 제공된다.
이러한 본 발명의 강섬유 볼에서, 천정점과 천저점을 연결하는 내측직선 섬유가 더 구비될 수 있으며, 경도선 강섬유와 적도선 강섬유의 각 대향되는 접점을 연결하는 내측직선 섬유도 더 구비될 수 있다.
또한 본 발명에서는 동일한 천정점과 천저점을 가지며 원구의 경도선을 이루도록 배치된 복수개의 경도선 강섬유와, 상기 복수개의 경도선 강섬유를 가로지르게 지나서 원구의 가로선을 이루는 적도선 강섬유로 이루어져 원구형상을 가지는 강섬유 볼이 거푸집 내에 담겨진 상태에서 콘크리트가 타설되어, 상기 강섬유 볼이 콘크리트 내에 일체로 매립되는 구성을 가지 것을 특징으로 하는 강섬유 혼입 콘크 리트 구조물이 제공된다.
본 발명에 의하면, 강섬유가 특정한 부분에서 또는 특정한 방향으로 몰려서 배열되어 방향성을 띄게 되는 것을 방지하여, 콘크리트 내에 고르게 무작위의 방향을 가지면서 분포할 수 있게 되며, 그에 따라 더욱 콘크리트 강도 보강효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에 따른 강섬유 볼은 그 사용이 매우 편리하며, 필요에 따라 그 크기 및 분포를 달리할 수 있어, 콘크리트 부재에 작용하는 응력에 맞추어 적절한 보강을 하기가 매우 용이하다는 장점이 있다.
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 발명의 일 실시예에 따른 강섬유 볼(Steel Fiber Ball)(1)의 개략적인 3차원 사시도가 도시되어 있다. 도 1에서 강섬유 볼(1)의 중앙에 은선으로 표시된 선은 좌표를 보여주기 위한 참고용 선이다. 또한 도 1에서는 입체적인 도시를 위해서, 강섬유 볼(1)의 앞쪽으로 돌출되는 강섬유 부분은 뒤쪽으로 돌출되는 강섬유 부분보다 더 굵은 선으로 묘사하였다.
본 발명에 따른 강섬유 볼(1)은, 복수개의 경도선 강섬유와, 적도선 강섬유(12)로 이루어진 입체적인 원구형상 즉, 볼 형상을 가지고 있다. 즉, 경도선 강섬유는 원구의 외면을 세로로 지나가는 세로선(경도선)에 해당하고, 적도선 강섬유는 원구의 외면을 가로로 지나가는 위도선에 해당한다. 도면에 도시되어 있지는 않지만 적도선 강섬유(12)와 나란한 위도선 강섬유가 더 구비될 수도 있다.
본 발명에 따른 강섬유 볼(1)을 이루는 강섬유로는, 통상의 FRC 콘크리트에 사용하는 강섬유를 이용할 수 있지만, 특별히 강섬유의 굵기 즉, 강섬유의 직경(d)이 약 0.1 내지 0.5 mm인 강섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 만일 강섬유의 직경(d)이 0.1mm 미만인 경우에는 너무 얇아서 강섬유 볼의 형상 유지가 어려울 뿐만 아니라 콘크리트의 강도 증진 효과를 기대하기 어려우며, 0.5mm 초과인 경우에는 너무 두꺼워서 볼 형태로 가공하기가 어려우며 재료 사용량이 많아져서 제작 단가가 비싸지고 그에 따라 경제성을 훼손할 수 있기 때문이다.
도 1에 도시된 실시예에서 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)은 공통된 천정점(101a)과 천저점(101b)을 가지며 원구 외면의 세로선에 해당하는 2개의 경도선 강섬유(11a, 11b)와, 상기 2개의 경도선 강섬유(11a, 11b)의 중간을 지나게 되어 원구의 적도에 해당하는 적도선 강섬유(12)가 존재하는 구성을 가지고 있다.
즉, 도 1에서 천정점(101a)과 천저점(101b)을 잇는 가상의 선을 Z-Z'선이라고 하고, 적도선 강섬유(12)와 제1경도선 강섬유(11a)가 만나는 2개의 점(111a, 111b)을 잇는 가상의 선을 Y-Y'선이라고 하고, 적도선 강섬유(12)와 제2경도선 강 섬유(11b)가 만나는 2개의 점(121a, 121b)을 잇는 가상의 선을 X-X'선이라고 했을 때, 도 1에 도시된 실시예에서는 X-X'선, Y-Y'선 및 Z-Z'선 사이의 각도는 모두 직각을 이루고 있다. 도 1에 도시된 상태에서는 X-X'선과 Y-Y'선은 동일한 평면에 위치하며, Z-Z'선은 상기 평면에 수직한 수직선에 해당한다.
그러나 본 발명은 도면에 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니므로, 본 발명에서 상기 적도선 강섬유(12)는 반드시 원구의 중앙인 적도에 해당하는 선뿐만 아니라 복수개의 위도선을 지칭할 수도 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 실시예를 변형한 실시예에 대한 개략적인 3차원 사시도(도 2의 a)와 위에서 바라본 평면도(도 2의 b/ 도 2의 a에서 화살표 방향으로 바라본 평면도)가 도시되어 있는데, 도 2에 도시된 실시예는 경도선 강섬유가 3개인 경우이다. 도 2의 경우 역시 도 1과 마찬가지로 입체적인 도시를 위해서, 강섬유 볼(1)의 앞쪽으로 돌출되는 강섬유 부분은 뒤쪽으로 돌출되는 강섬유 부분보다 더 굵은 선으로 묘사하였다. 도 2에 도시된 것처럼 3개 이상의 경도선 강섬유가 구비되는 경우 제3경도선 강섬유(11c)와 적도선 강섬유(12)가 만나는 2개의 점(131a, 131b)을 잇는 가상선인 K-K'선은 X-X'선과 Y-Y'선은 동일한 평면에 위치하지만 K-K'선과 X-X'선과 Y-Y'선 사이의 각도는 직각을 이루지는 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 같이, 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)은, 2개 또는 그 이상의 복수개의 경도선 강섬유와, 적도선 강섬유(12)로 이루어진 원구형상 즉, 볼 형상을 가지고 있는 것이다. 후술하는 것처럼 강섬유 볼(1)이 콘크리트 내에 혼입되었을 때, 강섬유 볼(1)이 서로 중첩되어 고르게 혼입되도록 하기 위해 서는 상기 경도선 강섬유의 개수는 2개 또는 3개인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)이 충분한 강성을 가지며 그 원구형상을 유지하기 위해서는 강섬유 볼(1)의 경도선 강섬유와 적도선 강섬유(12)가 서로 만나는 점에서, 강섬유들은 스폿 용접이나 접착제 사용 등의 방법을 통해 일체로 결합되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)에서는 필요에 따라서 천정점(101a)과 천저점(101b)을 잇는 내측직선 섬유(21)(Z-Z' 내측직선 섬유)가 더 구비될 수도 있으며, 추가로 경도선 강섬유와 적도선 강섬유의 각 대향되는 접점을 연결하는 내측직선 섬유(22, 23)가 더 구비될 수 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 실시예에서 내측직선 섬유(21, 22, 23)가 더 구비되어 있는 변형 실시예가 3차원 사시도로 도시되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼, 천정점(101a)과 천저점(101b)을 잇도록 원구 내부를 관통하는 내측직선 섬유(21)(Z-Z' 내측직선 섬유), 적도선 강섬유(12)와 제1경도선 강섬유(11a)가 만나는 2개의 점(111a, 111b)을 잇도록 원구 내부를 관통하는 내측직선 섬유(22)(Y-Y' 내측직선 섬유), 및 적도선 강섬유(12)와 제2경도선 강섬유(11b)가 만나는 2개의 점(121a, 121b)을 잇도록 원구 내부를 관통하는 내측직선 섬유(23)(X-X' 내측직선 섬유)가 더 구비될 수 있는 것이다. 이러한 Z-Z' 내측직선 섬유(21), Y-Y' 내측직선 섬유(22) 및 X-X' 내측직선 섬유(23)는 모두 구비될 수도 있고, 그 중 2개만 구비될 수도 있으며, 1개만 구비될 수도 있다. 이와 같이 내측직선 섬유(21, 22, 23)가 구비되는 경우, 강섬유 볼(1)의 강성이 더욱 증가되며, 강섬유 볼(1)을 이루면서 방향이 다르게 배치되는 강섬유의 개수가 더 증가되므로, 콘크리트 내에 강섬유 볼(1)이 혼입되었을 때 여러 방향으로 배치되는 강섬유가 더 증가되어 콘크리트의 강성이 더욱 증가되는 효과가 발휘된다. 상기 내측직선 섬유(21, 22, 23)의 단부 역시 경도선 강섬유와 적도선 강섬유(12)가 서로 만나는 점에서 스폿 용접 등의 방법을 통해 다른 강섬유와 결합된다.
이와 같은 내측직선 섬유는 도 1에서와 같은 2개의 경도선 강섬유를 가지는 경우뿐만 아니라 도 2와 같은 3개 이상의 복수개의 경도선 강섬유를 가지는 경우에도 존재할 수 있다.
상기한 구성을 가지는 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)은 매우 용이하게 사용할 수 있다. 도 4에는 직육면체의 콘크리트 부재를 제작하기 위한 거푸집(100) 내에 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)을 채워 넣은 상태가 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 그 측면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 5의 상태에서 거푸집(100)에 콘크리트를 타설한 상태의 측면도가 도시되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼, 콘크리트 내에 혼입하고자 하는 강섬유의 부피율에 따라 계산되는 강섬유 볼(1)을 거푸집 내에 채워 넣고, 콘크리트를 타설하여 상기 강섬유 볼(1)이 콘크리트(110) 내에 매립되도록 함으로써 강섬유 볼(1)의 혼입한 콘크리트 부재를 매우 용이하게 제작할 수 있다. 도면에서는 강섬유 볼(1)을 이용한 콘크리트 부재의 일예로서 직육면체 부재를 예시하였으나 콘크리트 부재의 형상과 종류에는 어떠한 제한도 없다.
이러한 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)의 크기 즉, 강섬유 볼(1)의 전체 직경(D)은 약 20mm 내지 50mm인 것이 바람직하다. 강섬유 볼(1)의 직경(D)이 20mm 미만인 경우에는 강섬유 볼(1)이 너무 작아서 가공이 어려울 뿐만 아니라 콘크리트가 강섬유 볼(1) 내에 유입되지 않을 가능성이 많으며 강섬유 볼(1)이 서로 엉키게 되지도 않으므로강섬유 볼(1)의 혼입에 의한 콘크리트의 강도 증가효과가 미미하게 된다. 또한 강섬유 볼(1)의 직경(D)이 50mm 초과인 경우에는 강섬유 볼(1)이 너무 커지게 되어 콘크리트 내에 혼입되는 강섬유 볼(1)의 개수가 작아지게 되고 그에 따라 강섬유의 양이 작아지게 되어, 이 역시 강섬유 볼(1)의 혼입에 의한 콘크리트의 강도 증가효과가 미미하게 되는 결과를 초래한다.
한편, 이와 같이 콘크리트 내에 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)을 혼입함에 있어서, 강섬유 볼(1)의 크기가 다르거나 또는 강섬유 볼(1)의 종류가 다른 것(강섬유 자체의 굵기(직경)가 다르거나, 경도선 강섬유의 개수 등이 다른 것)을 서로 혼합하여 사용할 수 있다. 도 7에는 이와 같이 여러 종류의 강섬유 볼(1)을 혼합하여 거푸집에 담은 예가 도시되어 있는데, 도면에 예시된 것처럼 하부면에 인장력이 크게 작용하는 빔 부재의 제작을 위하여 거푸집에 강섬유 볼(1)을 혼입할 때, 강섬유 자체의 직경이 크고(굵은 강섬유 사용) 강섬유 볼(1)의 크기가 작은 것을 거푸집의 하부에 촘촘하게 채워 넣고, 상부로 갈수록 즉, 빔 부재의 상면으로 갈수록 가는 강섬유를 사용하고 강섬유 볼(1)의 크기가 큰 강섬유 볼(1)을 거푸집에 채워넣는 방식을 이용하게 되면, 빔 부재에 작용하는 응력에 맞추어서 빔 부재의 상부와 하부의 강섬유 혼입량이 서로 다르게 할 수 있게 된다. 물론 동일한 굵기의 강섬유를 사용하면서 단지 강섬유 볼(1)의 크기(볼의 직경)이 다른 것을 위와 같이 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 강섬유의 보강이 필요한 부분(예를 들어, 빔 부재의 하부)에만 강섬유 볼(1)을 혼입할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)을 이용하게 되면, 강섬유로 보강하고자 하는 콘크리트 부재에 작용하는 응력에 맞추어서 강섬유의 혼입량을 적절하게 조절하는 것이 매우 용이하게 되며, 필요한 부분에만 강섬유 볼(1)을 배치함으로써 불필요한 부분에 강섬유가 존재하게 되는 것을 방지할 수 있게 되는 장점이 있다. 위에서는 빔 부재를 언급하였으나, 이는 하나의 예일 뿐이며 본 발명이 적용되는 사례가 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 콘크리트 내에 강섬유 볼(1)을 혼입함에 있어서, 배근부피율 즉, 전체 콘크리트 부재의 부피에 대한 강섬유 볼(1)의 부피(강섬유 볼을 이루는 강섬유의 부피) 비율은 약 0.1% 내지 0.8%인 것이 바람직하다. 배근부피율이 0.1% 미만인 경우에는 강섬유의 혼입량이 지나치게 작아서 콘크리트의 강도를 증진시키는 효과를 발휘할 만큼의 강섬유 혼입량이 되지 못하고, 배근부피율이 0.8% 초과인 경우에는 지나치게 강섬유가 많아지게 되어 상대적으로 콘크리트 사용량이 적게 되고, 그에 따라 강섬유볼을 포함한 콘크리트의 경제성이 훼손된다. 특히, 이러한 배근부피율은 강섬유 볼(1)의 크기(D)와, 강섬유 볼(1)을 이루는 강섬유 자체의 굵기(강섬유 단면 직경(d))를 고려하여 정할 수 있으며, 필요에 따라서는 배근 중량률(콘크리트의 중량에 대한 강섬유 볼의 중량 비율) 역시 고려할 수 있는데, 아래의 표 1에는 강섬유 볼의 직경 및 강섬유의 굵기에 따른 배근부피율과 배근중량률이 정리되어 있다. 실제 배근에서는 강섬유 볼의 배치된 상태에 따라 최소, 최대 부피율(또는 중량률)의 사이 값이 적용된다.

강섬유 볼의 직경(D)(mm)

강섬유의 굵기
(d)(mm)

배근부피율

배근중량률
최소 최대 최소 최대
20 0.2 0.10% 0.80% 0.29% 2.3%
30 0.2 0.04% 0.35% 0.13% 1.0%
40 0.2 0.02% 0.20% 0.07% 0.6%
50 0.2 0.02% 0.12% 0.05% 0.4%
한편, 본 명세서에서 강섬유 볼(1)의 형상이 원구형상이라고 설명하였으나, 이는 완전한 원구형상만을 지칭하는 것은 아니며, 타원형상을 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
이와 같이 강섬유를 본 발명에서와 같이 강섬유 볼(1)로 만들어서 콘크리트에 혼입하게 되면, 강섬유가 특정한 부분에서 또는 특정한 방향으로 몰려서 배열되어 방향성을 띄게 되는 것을 방지하여, 콘크리트 내에 고르게 무작위의 방향을 가지면서 분포할 수 있게 되며, 그에 따라 더욱 콘크리트 강도 보강효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에 따른 강섬유 볼(1)은 그 사용이 매우 편리하며, 필요에 따라 그 크기 및 분포를 달리할 수 있어, 콘크리트 부재에 작용하는 응력에 맞추어 적절한 보강을 하기가 매우 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강섬유 볼의 개략적인 3차원 사시도이다.
도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 강섬유 볼의 개략적인 3차원 사시도 및 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에서 내측직선 섬유가 더 구비되어 있는 본 발명에 따른 변형 실시예에 대한 개략적인 3차원 사시도이다.
도 4는 콘크리트 구조물의 일예로서 직육면체의 콘크리트 부재를 제작하기 위한 거푸집 내에 본 발명에 따른 강섬유 볼을 채워 넣은 상태를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 상태의 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 상태에서 콘크리트가 거푸집에 타설된 상태의 측면도이다.
도 7은 도 5에 대응되는 측면도로서, 크기가 다른 강섬유 볼을 거푸집에 채워 넣은 상태를 보여주는 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 강섬유 볼
101a : 천정점
101b : 천저점

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 강섬유로 제작되고, 콘크리트에 혼입되어 콘크리트의 강도를 증진시키는 강섬유 볼(1)로서,
    동일한 천정점(101a)과 천저점(101b)을 가지도록 배치되어 원구 외면의 세로선에 해당하는 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)와;
    상기 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)를 가로지르고 지나가서 원구 외면의 가로선에 해당하게 되는 적도선 강섬유(12)와;
    천정점(101a)과 천저점(101b)을 연결하도록 원구의 내측을 지나가는 내측직선 섬유(21)를 포함하여 구성되어 원구형상을 가지는 것을 특징으로 하는 강섬유 볼.
  3. 제2항에 있어서,
    경도선 강섬유와 적도선 강섬유의 각 대향되는 접점을 연결하도록 원구의 내측을 지나가는 내측직선 섬유(22, 23)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 강섬유 볼.
  4. 동일한 천정점(101a)과 천저점(101b)을 가지며 원구 외면의 세로선을 이루도록 배치된 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)와, 상기 복수개의 경도선 강섬유(11a, 11b, 11c)를 가로지르게 지나서 원구 외면의 가로선을 이루는 적도선 강섬유(12)와, 천정점(101a)과 천저점(101b)을 연결하도록 원구의 내측을 지나가는 내측직선 섬유(21)로 이루어져 원구형상을 가지는 강섬유 볼(1)이 거푸집 내에 담겨진 상태에서 콘크리트가 타설되어,
    상기 강섬유 볼(1)이 콘크리트 내에 일체로 매립되는 구성을 가지 것을 특징으로 하는 강섬유 혼입 콘크리트 구조물.
KR1020090109014A 2009-11-12 2009-11-12 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물 KR101133175B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090109014A KR101133175B1 (ko) 2009-11-12 2009-11-12 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090109014A KR101133175B1 (ko) 2009-11-12 2009-11-12 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110052103A KR20110052103A (ko) 2011-05-18
KR101133175B1 true KR101133175B1 (ko) 2012-04-06

Family

ID=44362276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090109014A KR101133175B1 (ko) 2009-11-12 2009-11-12 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101133175B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384592B1 (ko) * 2012-07-16 2014-04-14 김규태 콘크리트 보강용 친환경 펠렛형 섬유보강재 및 그 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101253055B1 (ko) * 2011-11-14 2013-04-10 한국건설기술연구원 분할형 통형상의 강섬유 망을 이용하여 보강된 콘크리트 구조물

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080463A (ko) * 1998-04-17 1999-11-05 안정호 다수의 섬유링이 포함된 콘크리트

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080463A (ko) * 1998-04-17 1999-11-05 안정호 다수의 섬유링이 포함된 콘크리트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384592B1 (ko) * 2012-07-16 2014-04-14 김규태 콘크리트 보강용 친환경 펠렛형 섬유보강재 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110052103A (ko) 2011-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101133175B1 (ko) 콘크리트 보강용 강섬유 볼 및 이를 포함하여 보강된 콘크리트 구조물
CN201254768Y (zh) 网状竹筋加强夯土墙
KR100753553B1 (ko) 건물의 슬래브 속에 매설되는 콘크리트 사용량 감소를 위한스페이서
CN109024234B (zh) 一种单螺旋拱与悬索组合桥梁结构体系
CN106012795B (zh) 双椭圆造型斜拉桥索塔交汇结构
CN107386271A (zh) 一种多瓣梅花形桩的横截面构建方法、异形桩及制作方法
CN105971196B (zh) 砌体结构内嵌式方钢管混凝土圈梁‑构造柱建造方法
CN206635793U (zh) 一种抗震效果好的建筑地基
CN201826413U (zh) 带支撑的分段连接混凝土钢板组合剪力墙
CN105672570A (zh) 多束状超高性能混凝土约束普通混凝土t形柱及t形短肢剪力墙
CN202370089U (zh) 一种预应力约束混凝土结构
CN207346380U (zh) 一种用于钢筋笼运输的固定架
CN205776719U (zh) 一种地下室底板结构
CN105155406B (zh) 空心薄壁墩框架承台以及桥
CN208996417U (zh) 一种施工平台结构
CN205712746U (zh) 一种钢筋网支撑部件、钢筋网和预制块
CN206128678U (zh) 预制楼板加固结构
CN202039327U (zh) 混凝土预应力闸墩的构筑结构
CN107268420B (zh) 一种不等跨连拱板桥
CN206681266U (zh) 一种预制墩
CN101429802A (zh) 一种预制空心板
CN216380250U (zh) 一种双钢板钢筋混凝土组合梁
CN206189438U (zh) 一种带隔湿功能的地基
CN205134563U (zh) 一种frp组合球节点构件
CN204000849U (zh) 高压旋喷劲芯桩复合地基

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180302

Year of fee payment: 7