KR101323057B1 - 멀티 절연 폴리섬유와 녹색 친환경 내화 경량 속경 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노후된 콘크리트 구조체를 보수하기 위하여 콘크리트 구조체의 표면에 절연재로 제조되는 격자형의 보강메쉬를 설치하여 보강용 몰탈을 시공함으로서 화재로 인한 폭열에 대한 내화성, 내염성 및 내구성 등이 우수하고, 건조수축 감소와 균열에 대한 저항성이 우수하며, 절연 재질로서 고압의 전류 케이들 등이 설치되는 공간에서 안전한 시공을 할 수 있는 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 콘크리트 구조체의 보강을 위한 격자형의 보강부재로서, 상기 보강부재는, 일정 간격으로 수평하게 배열되는 복수의 주근과, 일정 간격으로 수평하게 배열되되 상기 주근에 대하여 수직하게 배치되는 부근이 구비되는 격자형의 보강메쉬와, 상기 보강메쉬의 상부에 설치되되 상기 주근과 부근이 교차되어 형성되는 격자 사이에 배치되어 콘크리트 구조체에 상기 보강메쉬를 고정하는 클램프 및 상기 클램프를 관통하여 콘크리트 구조체에 삽입되는 고정핀을 포함한다.

Description

멀티 절연 폴리섬유와 녹색 친환경 내화 경량 속경 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법{REINFORCING MEMBER WITH MULTI INSULATION POLY FIBER AND ECO FIREPROOF MORTAR FOR CONCRETE STRUCTURE AND METHOD FOR CONSTRUCTING THERE OF}

본 발명은 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노후된 콘크리트 구조체를 보수하기 위하여 콘크리트 구조체의 표면에 절연재로 제조되는 격자형의 보강메쉬를 설치하여 보강용 몰탈을 시공함으로서 화재로 인한 폭열에 대한 내화성, 내염성 및 내구성 등이 우수하고, 건조수축 감소와 균열에 대한 저항성이 우수하며, 화재시 유해가스 및 불이 확산 되지 않아 인명이 피해가 적으며 절연 재질로서 고압의 전류 케이들 등이 설치되는 공간에서 안전한 시공을 할 수 있는 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축 및 토목구조물에서 대표적으로 사용되고 있는 콘크리트는 화재로 인한 고열이나 노후에 의해 손상되어 치명적인 내력저하를 초래하게 된다.

콘크리트의 내력이 저하되는 원인 중 하나인 화새발생시에는 갑작스런 고열을 받으면 압축강도, 탄성계수 등의 물리적 성질이 저하되고, 표층이 박리 및 탈락되는 폭열현상이 발생됨에 따라 피복콘크리트가 결손되므로 구조체 내부 및 철근까지 고온이 전달되어 치명적인 손상을 초래하게 된다.

화재시 온도 변화에 따른 콘크리트의 물성치 변화를 살펴보면, 약 250℃ 전후에서부터 탈수가 시작되고, 450~500℃에서 수산화칼슘이 분해되며, 결정수분이 방출되어 수화물이 파괴되기 시작하며, 600~700℃ 이상에서는 탄산칼슘의 분해, 900℃에서는 시멘트 페이스트의 완전한 탈수가 일어나므로, 이로 인해 압축강도, 탄성계수 등의 물리적 성질이 저하되고, 표층이 박리 및 탈락되는 폭열현상이 발생한다.

이러한 콘크리트의 폭열현상은 콘크리트 내부의 수분이 고열에 의해 수증기가 되면서 팽창압이 발생함에 따라 콘크리트가 일시에 파괴되어 떨어져 나가는 현상으로, 터널 콘크리트 라이닝 또는 건축 콘크리트 구조물에 심각한 손상과 급속한 붕괴를 야기한다.

콘크리트의 내력이 저하되는 다른 원인으로 꼽히는 콘크리트 구조물의 노화는,

이와 같이, 노후된 콘크리트를 보수 및 보강하는 방법으로서, 다수의 철제 강선을 용접으로 덧대고 몰탈을 시공하는 방법이 있다. 이는, 보강하여야 할 콘크리트 구조물의 일측면을 그라인딩 기구를 이용하여 면처리를 행하고, 면처리된 면에 있는 먼지를 제거하여 에폭시 접착제를 도포하고, 금속재의 와이어를 고정한 후에 보강용 몰탈을 도포한다.

그러나, 이와 같은 금속재 와이어를 이용하는 경우, 고압의 전력케이블이 설치되는 곳에서는 감전으로 인한 안전사고의 우려가 있다.

이와 관련한 선행기술로는 국내공개특허 제1999-0024271호(콘크리트 구조물의 보강구조 및 보강공법, 1999.03.25. 공개)가 있다.

본 발명은 콘크리트 구조체에 비금속의 절연 보강메쉬를 시공함으로서, 고압의 전력 케이블 등이 설치된 공간에서 보강부재를 시공하는 도중 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 콘크리트 구조체에 보강부재 시공시 가벼우면서도 내화성, 내염성, 내구성 등이 우수하고, 상기 콘크리트 구조체 및 몰탈과의 결착력이 우수한 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재 및 보강부재를 시공하는 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

본 발명은, 콘크리트 구조체의 보강을 위한 격자형의 보강부재로서, 상기 보강부재는, 일정 간격으로 수평하게 배열되는 복수의 주근과, 일정 간격으로 수평하게 배열되되 상기 주근에 대하여 수직하게 배치되는 부근이 구비되는 격자형의 보강메쉬를 포함하되, 상기 주근 및 부근은 절연재인 것을 특징으로 한다.

상기 보강부재는, 상기 보강메쉬의 상부에 설치되되 상기 주근과 부근이 교차되어 형성되는 격자 사이에 배치되어 콘크리트 구조체에 상기 보강메쉬를 고정하는 클램프 및 상기 클램프를 관통하여 콘크리트 구조체에 삽입되는 고정핀을 더 포함한다.

상기 주근 및 부근은, 복수의 폴리머 섬유로 제조되는 코어부 및 상기 코어부의 외면에 피복되는 코팅부를 포함한다.

상기 코어부는, 폴리프로필렌(polypropylene)을 사출성형하여 제조되는 복수의 섬유를 꼬아서 제조된다.

상기 코팅부는, 방염제, 규사 및 아크릴수지 중 하나 이상을 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 한다.

상기 주근과 부근은, 상기 주근과 부근이 교차하는 부위에 압력을 가하여 압착된다.

상기 클램프는, 중앙에 형성되어 상기 고정핀이 삽입되는 삽입공 및 상기 삽입공의 양측으로 연장되어 상기 보강메쉬를 하방으로 누르는 암부가 구비된다.

상기 클램프는, 상기 암부의 측부에서 하방으로 연장되는 다수의 지지다리가 일체로 구비된다.

상기 클램프는, 상기 암부를 관통하여 형성되는 통공이 형성된다.

상기 클램프는, 상기 암부의 양측이 함몰되어 골을 이루는 홈부 및 상기 홈부에 보강메쉬를 고정하는 고정밴드가 더 구비된다.

상기 보강부재는, 콘크리트 구조체의 상부에 연속으로 배치되는 복수의 보강메쉬 말단에서 서로 이웃하는 보강메쉬를 결합하는 결속편이 더 구비된다.

상기 결속편은, 단면이 "C" 형상인 소성체인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 보강부재를 실시하는 시공 방법으로서, 콘크리트 구조체의 표면을 면처리하는 면처리 단계와, 절연재질의 주근과 부근을 서로 교차시켜 제조되는 격자형의 보강메쉬를 설치하는 보강부재 설치 단계와, 프라이머를 도포하는 바탕도료 도포 단계와, 내화 몰탈을 시공하는 몰탈 시공 단계와, 상기 내화 몰탈을 양생하는 양생 단계 및 중성화 보호재를 도포하는 보호재 도포 단계를 포함한다.

상기 보강부재 설치 단계의 보강메쉬는, 폴리프로필렌(polypropylene)을 사출성형하여 제조되는 복수의 폴리머 섬유를 꼬아서 코어부를 제조하는 과정, 방염제, 규사 및 아크릴수지를 포함하는 액상 혼합물이 저장된 온도 30~40℃ 침탕조에 상기 코어부를 침탕하는 과정, 상기 코어부를 소정의 길이로 재단하여 격자형으로 배치하는 과정, 상기 격자형으로 배치된 코어부가 완전 건조되기 전에 격자형의 코어부가 교차되는 부위에 압력을 가하여 격자형으로 배치된 복수의 코어부를 압착하는 과정 및 상기 압착된 코어부를 완전히 건조하는 과정으로 제조된다.

상기 보강부재 설치 단계는, 상기 격자형의 보강메쉬의 상부에 상기 보강메쉬가 유동되지 않도록 고정하는 클램프를 배치하고, 상기 클램프를 관통하여 콘크리트 구조체에 삽입되도록 고정핀을 설치하는 과정을 더 포함한다.

상기 클램프는, 양측으로 연장형성되어 상기 보강메쉬를 고정하도록 구비되는 암부의 측부에서 하방으로 연장되는 다수의 지지다리가 일체로 구비된다.

상기 클램프의 암부에는, 상기 암부를 관통하여 형성되는 통공이 형성된다.

상기 보강부재 설치 단계는, 상기 클램프에 형성되는 상기 암부의 양측이 함몰되어 골을 이루는 홈부와 상기 보강메쉬를 고정밴드로 체결하는 과정을 더 포함한다.

상기 면처리 단계는, 콘크리트 구조체의 표면을 그라인딩 하는 과정 및 상기 콘크리트 구조체의 표면을 세척하는 과정으로 이루어진다.

상기 보강부재 설치 단계는, 상기 격자형의 보강메쉬 설치 후 콘크리트 구조체의 시공면을 세척하는 포수과정 및 상기 콘크리트 구조체의 시공면을 건조하는 과정을 포함한다.

상기와 같은 과제 해결 수단에 의하여,

본 발명은 절연재의 보강메쉬를 사용하여 전력 케이들 등이 설치된 콘크리트 구조체에 보강부재를 시공 할 때 감전으로 인한 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 보강메쉬는 폴리머 섬유를 이용하여 제조됨으로서, 탄력성이 우수하여 원형 구조체에 시공이 용이한 효과도 있다.

또, 보강메쉬 외면의 코팅부는 미세한 돌기가 형성되어 상기 보강메쉬와 몰탈의 결착력이 우수한 효과도 있다.

또, 열에 대한 내화성, 내염성 및 내구성 등이 우수하고, 건조수축 감소와 균열에 대한 저항성이 우수한 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보강부재를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 절연 보강메쉬를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 A 단면을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 절연 보강메쉬의 B 단면을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 클램프를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 클램프를 설치하는 일 실시예를 도시한 도면.
도 7은 콘크리트 구조체에 클램프를 이용하여 절연 보강메쉬 설치하는 일 실시예를 도시한 도면.
도 8은 도 7의 일 실시예에 따라 내화 몰탈 및 보호재를 시공한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 결속편을 이용하여 절연 보강메쉬를 연결하는 일 실시예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 절연 보강메쉬를 콘크리트 구조체에 시공하는 방법을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 절연 보강메쉬를 제조하는 방법을 도시한 도면.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 반복되는 설명과 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보강부재(1)를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 절연 보강메쉬(100)를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 클램프(200)를 설치하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조체(10)의 보강부재(1)는, 일정 간격으로 수평하게 배열되는 복수의 주근(110)과, 일정 간격으로 수평하게 배열되되 상기 주근(110)에 대하여 수직하게 배치되는 부근(120)이 구비되는 격자형의 보강메쉬(100)와, 상기 보강메쉬(100)의 상부에 설치되되 상기 주근(110)과 부근(120)이 교차되어 형성되는 격자 사이에 배치되어 콘크리트 구조체(10)에 상기 보강메쉬(100)를 고정하는 클램프(200) 및 상기 클램프(200)를 관통하여 콘크리트 구조체(10)에 삽입되는 고정핀(300)을 포함한다.

본 발명에서 상기 보강메쉬(100)를 이루는 주근(110)과 부근(120)은 절연재를 이용하여 제조되는 특징이 있다.

도 3은 도 2의 A 단면을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 절연 보강메쉬(100)의 B 단면을 도시한 단면도로서, 이와 같은, 상기 주근(110) 및 부근(120)은, 복수의 폴리머 섬유로 제조되는 코어부(130) 및 상기 코어부(130)의 외면에 피복되는 코팅부(140)를 포함한다.

도 11은 본 발명의 절연 보강메쉬(100)를 제조하는 방법을 도시한 도면으로, 구체적으로 상기 코어부(130)의 단면을 도시한다. 구체적으로, 본 발명에서는 폴리머를 이용하여 1차 섬유 가닥을 제조하고, 이러한 1차 섬유 가닥을 모아서 2차 섬유 가닥을 형성한다. 이후 이와 같은 2차 섬유 가닥을 겹친 후 꼬아서 코어부(130)를 제조한다(S210).

즉, 본 발명의 코어부(130)은 서로 겹쳐져서 꼬아진 복수의 2차 섬유 가닥으로 구성되며, 상기 2차 섬유 가닥 각각은 복수의 1차 섬유 가닥에 의하여 제조된다. 이와 같은 섬유가닥은 폴리머를 사출 성형하여 제조될 수 있다.

또한, 상기 폴리머는 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등이 이용될 수 있다.

본 발명에서는 일 실시예로서, 폴리프로필렌(polypropylene)을 사출성형하여 섬유를 제조하고, 상기 폴리프로필렌 섬유를 여러 가닥으로 겹친 후 꼬아서 제조한다.

상기 폴리프로필렌은 프로필렌(CHCH=CH)의 중합체로서, 가장 가벼운 플라스틱(비중 0.82~0.92)이며, 연화점(軟化點)이 높고 가공성(加工性)이 우수하다.

상기 코팅부(140)는 방염제와 규사, 토르마린(광물) 및 아크릴수지 중 하나 이상을 포함하는 혼합물로서, 상기 혼합물을 점성이 있는 액체 상태로 가열하여 침전조에 저장하고, 상기 침전조에 상기 보강메쉬(100)를 침탕하여 코어부(130) 외면에 코팅부(140)를 형성한다.

여기에서, 상기 규사는 완전히 용해되지 않는 온도로 가열함으로서, 상기 코어부(130) 외면에 코팅되는 코팅부(140)의 건조 시 상기 규사로 인하여 코팅부(140) 외면에 미세한 돌기를 형성함으로서, 후술할 몰탈 시공 시 상기 몰탈이 보강메쉬(100) 표면에 견고히 결착될 수 있도록 한다(도 2, 도 3 및 도 4 참조).

상기 아크릴수지는 수용성으로서 수용성유기용제, 모노머, 개시제, 중화제로 이루어지며, 수용성유기용제로는 부틸셀로살브(Butyl Cellosolve), 에틸셀(Ethyl Cell), 메탄올(MeOH) 등을 이용하고, 모노머로는 메틸메타크릴레이트(MMA, methyl methacrylate) 부틸 아크릴레이트 모노머(BAM, Butyl Acrylate Monomer) 스틸렌 모노머(SM, Styrene Monomer), 2-히드록시에틸 메타크릴산(2-HEMA) 등을 이용하며, 개시제로는 벤조일퍼옥사이드(BPO, benzoyl peroxide), AIBN(azobisisobutyronitrile)을 이용하고, 중화제로는 아민류(amine)를 이용한다.

상기 주근(110)과 부근(120)을 액상의 코팅부(140)가 저장된 침전조에 침탕(S220)하였다가 꺼낸 후 격자형으로 배열(S230)하여 상기 코팅부(140)가 완전히 건조되기 전에 상기 주근(110)과 부근(120)을 압착하여 주근(110)과 부근(120)이 교차하는 부위에서 주근(110)과 부근(120)이 서로 압착되도록 하여(S240) 건조시킨다(S250).

도 5는 본 발명의 클램프(200)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 콘크리트 구조체(10)에 클램프(200)를 이용하여 절연 보강메쉬(100) 설치하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

상기 클램프(200)는 상기한 보강메쉬(100)를 콘크리트 구조체(10)에 고정하는 것으로서, 주근(110)과 부근(120)이 교차되어 형성되는 격자 사이에 배치된다.

상기 클램프(200)는 중앙에 삽입공(210)이 형성되며, 상기 삽입공(210)에는 고정핀(300)이 삽입된다. 그리고 상기 클램프(200)는 상기 삽입공(210)의 양측으로 연장되는 암부(220)가 형성되어 상기 클램프(200) 시공 시 상기 암부(220)가 보강메쉬(100)의 상면에 걸리게 된다.

즉, 상기 클램프(200)는, 콘크리트 구조체(10)에 보강메쉬(100) 설치 후 프라이머와 몰탈 등을 시공할 때, 상기 보강메쉬(100)가 유동되는 것을 방지하는 것이다.

여기에서, 상기 클램프(200)에는 상기 클램프(200)와 일체로 형성되고, 상기 암부(220)의 측부에서 하방으로 연장되는 다수의 지지다리(230)가 구비된다. 상기 지지다리(230)는 보강메쉬(100)를 콘크리트 구조체(10)에 고정하기 위하여, 클램프(200)의 삽입공(210)에 고정핀(300)을 시공할 때, 상기 보강메쉬(100)의 하부로 몰탈의 유입이 원활하도록 상기 보강메쉬(100)를 콘크리는 구조체의 시공면으로부터 부상되도록 설치하여야 하는데, 이 때, 상기 지지다리(230)로 인하여 상기 클램프(200)가 콘크리트 구조체(10)의 시공면에 완전히 밀착되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 암부(220)에는 암부(220)를 관통하는 통공(221)이 형성되며, 상기 보강메쉬(100) 설치 후 몰탈 시공 시 상기 통공(221)에 몰탈이 유입됨으로써 본 발명의 보강부재(1)와 몰탈의 결착력을 더욱 향상하게 된다.

더하여, 상기 클램프(200)의 암부(220)에는 그 양측이 함몰되어 골을 이루는 홈부(240)가 형성되고, 상기 홈부(240)를 통하여 상기 암부(220)와 보강메쉬(100)를 묶어서 서로 고정할 수 있는 고정밴드(250)가 더 구비됨으로써 몰탈 시공 시 상기 클램프(200)와 보강메쉬(100)가 유동되어 클램프(200)의 암부(220)로부터 보강메쉬(100)가 이탈되거나, 또는 클램프(200)가 콘크리트 구조체(10)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

도 9는 본 발명의 결속편(400)을 이용하여 절연 보강메쉬(100)를 연결하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

콘크리트 구조체(10)의 시공면이 넓을 경우에는, 복수의 보강메쉬(100)를 수평으로 나열하되, 서로 이웃하는 보강메쉬(100)의 가장자리가 일부 겹치도록 배치하고, 상기 보강메쉬(100)가 서로 겹친부위를 본 발명에 따른 결속편(400)을 이용하여 결합시킨다.

상기 결속편(400)은 단면이 "C"형상으로서 소성체를 이용하여 제조한다.

즉, 보강메쉬(100)가 겹친 부위에 상기 결속편(400)을 끼운 후에 압력을 가하여 서로 이웃하는 보강메쉬(100)가 서로 결합된다.

상기 결속편(400)은 금속 또는 비금속 재료를 이용하며, 그 외면에는 절연을 위하여 고무와 같은 절연재를 이용하여 코팅처리 할 수 있다.

상기 보강부재(1)는 아래와 같은 시공 방법에 의해 콘크리트 구조체(10)에 시공될 수 있다.

도 10은 본 발명의 절연 보강메쉬(100)를 콘크리트 구조체(10)에 시공하는 방법을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조체(10)에 절연 보강부재(1)를 시공하는 방법을 설명하면, 콘크리트 구조체(10)의 표면을 면처리하는 면처리 단계(S100)와, 절연재질의 주근(110)과 부근(120)을 서로 직조하듯이 교차시켜 제조되는 격자형의 보강메쉬(100)를 설치하는 보강부재(1) 설치 단계(S200)와, 프라이머를 도포하는 바탕도료 도포 단계(S300)와, 내화 몰탈(20)을 시공하는 몰탈 시공 단계(S400)와, 상기 내화 몰탈(20)을 양생하는 양생 단계(S500) 및 중성화 보호재(30)를 도포하는 도포 단계(S600)를 포함한다.

상기 면처리 단계(S100)는 노후되거나 화재로 인한 열 등으로 인하여 훼손된 콘크리트 구조체(10)의 표면을 그라인더 또는 브레이커 등을 이용하여 제거하고 에어펌프를 이용하여 이물질 및 콘크리트 구조체(10)의 파손된 조각 등을 제거한다.

콘크리트 구조체(10)의 파편이나 이물질을 제거한 후에 고압수를 분출하는 워터젯을 사용하여 콘크리트 구조체(10)의 시공면을 세척하여 잔존할 수 있는 이물질들을 모두 제거한다.

상기 보강부재(1) 설치 단계(S200)는 콘크리트 구조체(10)의 시공면을 세척한 후에 상술한 절연재질의 보강부재(1)를 콘크리트 구조체(10)의 시공면에 설치하는 단계로서, 상기 보강부재(1)를 시공면의 넓이에 맞추어서 재단을 실시한다.

절연재인 상기 격자형의 보강부재(1)를 면처리된 콘크리트 구조체(10)의 시공면에 부착시키고 상기 클램프(200)의 암부(220)가 적어도 두 개의 인접하는 주근(110), 또는 부근(120)을 커버하도록 배치한 후에 고정핀(300)을 클램프(200)의 삽입공(210)을 통하여 시공면에 삽입하여 보강부재(1)를 고정시킨다.

여기에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 상기 보강부재(1)를 고정하기 위하여 고정밴드(250)를 상기 암부(220)에 형성된 홈부(240)와 보강메쉬(100)를 엮어서 상기 보강부재(1)를 견고히 고정할 수 있다.

한편, 상기 시공면이 재단된 보강부재(1)보다 면적이 클 경우에는 복수의 보강부재(1)를 나열하여 시공면에 부착하되, 복수의 보강부재(1)의 가장자리가 서로 일부 겹치도록 배치한다. 그리고 상기 결속편(400)을 보강부재(1)의 겹친 부위에 설치하여 결속편(400)에 압력을 가하여 소성변형 시켜서 서로 이웃하는 보강부재(1)를 서로 결합한다도(9 참조).

상기 클램프(200)와 고정핀(300)을 시공하는 과정에서 시공면에 콘크리트 구조체(10)의 파편이나 이물질이 있을 수 있으므로 상기 시공면에 물을 살포하여 시공면을 다시 세척하는 것이 바람직하다.

상기 바탕도로 도포 단계(S300)는, 내화 몰탈(20)이 시공면에 견고히 결착되도록 프라이머를 도포하는 것으로, 상기 프라이머를 도포하기 이전에 상기 시공면을 완전히 건조시킨다.

도 8은 도 7의 일 실시예에 따라 내화 몰탈(20) 및 보호재(30)를 시공한 상태를 개략적으로 도시한 도면으로, 상기 프라이머가 완전히 건조되면 상기 몰탈 시공 단계의 내화 몰탈(20)을 시공하게 된다(S400).

상기 내화 몰탈(20)은 화재 발생시 수열온도 저감 등의 우수한 내화 성능으로 콘크리트 구조체(10)를 보호하고, 폭열에 따른 구조체의 붕괴를 예방할 수 있다.본 발명에 따른 상기 내화 몰탈(20)은, 흡수율이 5% 미만이고, 절대건조밀도가 2.3(g/㎤) 이상이며, 입도 0.1~1.0㎜의 함량이 63~69중량%인 순환골재 34~37중량%와, 이수석고, 반수석고 또는 무수석고 0.3~0.7중량%와; 비표면적 7,000∼9,000㎠/g의 고로슬래그 미분말 7~11중량%와; 아크릴수지와 폴리카보네이트수지가 중량비로 1:1 혼합된 분말수지 3~5중량%와, 알칼리규산염(alkalisilicates) 내화보조재 0.5~2중량%와; 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylen), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol)로부터 선택되는 1종 이상의 길이 3~20㎜의 합성섬유 0.06~0.12중량%와, 보통포틀란트시멘트, 백색포틀란트시멘트, 알루미나시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 초조강시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 시멘트(결합재) 29~31중량%와, 메틸 셀룰로즈계, 폴리비닐 아세테이트로부터 선택되는 1종 이상의 유기 증점제 0.1~0.3중량%와, 표면건조 포화상태의 비중이 0.8~0.9, 흡수율이3~4%, 단위용적질량이 300~500 kg/m3인 인공경량골재 20~24중량%와; C12A7계 또는 CSA계 분말속경제 0.5~2중량% 및 멜라민계 유동화제 0.01~0.02중량%를 포함하여 구성되며, 물배합비(W/M)가 15~34%를 믹싱하여 제조한다.

상기와 같이 제조되는 내화 몰탈(20)은 천연규사를 사용하지 않고 순환골재 및 인공 경량골재를 사용하여 친환경적이고, 단열성, 내화성 및 우수한 기계 강도를 가짐으로서 콘크리트 구조체(10)에서 화재 발생시 콘크리트의 열화 및 폭열을 방지하여 내력이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고 경량화 하여 내화 몰탈(20) 시공시 상기 격자형의 보강부재(1)가 완전히 덮을 정도로 두껍게 시공할 수 있고 다량의 섬유질을 포함하는 것으로 건조시 고밀도의 치밀한 조직체를 형성하여 내중성화성, 내염성, 내구성 및 부착력이 우수하여 콘크리트 구조체의 시공면에 일체화가 용이하다.

이 후, 상기 내화 몰탈(20)을 양생하고(S500) 상기 보호재(30) 도포 단계의 중성화 보호재(30)를 도포한다(S600).

상기 중성화 보호재(30)는 두께가 2mm를 초과하지 않도록 도포하며, 붓, 롤러, 스프레이 등을 이용하여 시공한 후 양생한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 절연 폴리섬유와 친환경 내화 경량 속경세라믹 몰탈을 이용한 콘크리트 구조체의 보강부재(1) 및 보강부재(1)를 시공하는 방법을 이용함으로서, 기계적 강도, 내염성 및 내화성이 좋고, 보강메쉬(100)의 외면의 코팅부(140)에 형성된 미세한 돌기로 인하여 결착력이 우수하며, 탄력성이 좋아 원형 구조체에 시공이 용이한 이점이 있다. 특히, 상기 보강메쉬(100)가 절연재로 제조됨으로써 고압케이블이 설치되는 콘크리트 구조체(10)에 상기 보강부재 시공 시 감전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 내화 몰탈(20)은 단열성, 내화성 및 기계 강도가 우수하며, 친환경적인 이점이 있어 화재 발생시 콘크리트의 열화 및 폭열을 방지하고 환경오염을 감소시킬 수 있는 이점도 있다.

또한, 상기 보강부재(1) 중 내화 몰탈을 경량화 하여 시공 두께를 두껍게 할 수 있고, 다량의 섬유질을 포함하고 있어 건조시 고밀도의 치밀한 조직체를 형성하여 내중성화성, 내염성, 내구성 및 부착력이 우수한 이점이 있는 것이다.

이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

1 : 보강부재 10 : 콘크리트 구조체
20 : 내화 몰탈 30 : 보호재
100 : 보강메쉬 110 : 주근
120 : 부근 130 : 코어부
140 : 코팅부 200 : 클램프
210 : 삽입공 220 : 암부
221 : 통공 230 : 지지다리
240 : 홈부 250 : 고정밴드
300 : 고정핀 400 : 결속편

Claims (20)

1. 콘크리트 구조체의 보강을 위한 격자형의 보강부재로서,
   상기 보강부재는,
   일정 간격으로 수평하게 배열되는 복수의 주근과, 일정 간격으로 수평하게 배열되되 상기 주근에 대하여 수직하게 배치되는 부근이 구비되는 격자형의 보강메쉬를 포함하되,
   상기 주근 및 부근은 절연재인 복수의 폴리머 섬유로 제조되는 코어부; 및
   상기 코어부의 외면에 피복되는 코팅부;를 포함하며,
   상기 코어부는, 폴리프로필렌(polypropylene)을 사출성형하여 제조되는 복수의 섬유를 꼬아서 제조되고,
   상기 코팅부는, 방염제, 규사 및 아크릴수지 중 하나 이상을 포함하는 혼합물인 절연재로서,
   상기 코팅부가 건조 및 냉각되기 전에 상기 주근과 부근이 교차하는 부위에 압력을 가함으로써 별도의 결속부재 없이 상기 주근과 부근이 견고히 결착되도록 하여 상기 격자형의 보강메쉬를 구성하며,
   상기 보강메쉬의 상부에 설치되되 상기 주근과 부근이 교차되어 형성되는 격자 사이에 배치되어 콘크리트 구조체에 상기 보강메쉬를 고정하는 클램프; 및
   상기 클램프를 관통하여 콘크리트 구조체에 삽입되는 고정핀;을 더 포함하되,
   상기 클램프는,
   상기 클램프의 중앙에 형성되어 상기 고정핀이 삽입되는 삽입공;
   상기 삽입공의 양측으로 연장되어 상기 보강메쉬를 하방으로 누르는 암부;
   상기 암부의 측부에서 하방으로 일체로 연장되는 다수의 지지다리;
   상기 암부를 관통하여 형성되는 통공;
   상기 암부의 양측이 함몰되어 골을 이루는 홈부; 및
   상기 홈부에 보강메쉬를 고정하는 고정밴드;가 구비되고,
   상기 보강부재는,
   콘크리트 구조체의 상부에 연속으로 배치되는 복수의 보강메쉬 말단에서 서로 이웃하는 보강메쉬를 결합하되, 단면이 "C" 형상인 소성체 결속편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체의 보강부재.
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