KR101686894B1 - A concrete structures methode using reinforcing fibers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 콘크리트구조물을 시공하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 중합체 보강섬유가 혼합된 콘크리트가 적용되어 시공되는 콘크리트구조물에 대하여 휨강도, 충격 저항성, 피로도에 대한 성능을 증진시킬 수 있도록 된 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of constructing a concrete structure using reinforcing fibers for constructing a concrete structure, and more particularly, to a method of constructing a concrete structure using concrete reinforced with fiber reinforced fiber, And more particularly, to a method of constructing a concrete structure using reinforcing fibers capable of improving the performance of a concrete structure.
일반적으로, 콘크리트 기둥, 보 또는 벽체와 같은 콘크리트 구조물은, 시공하고자 하는 구조물에 적합하게 선택된 콘크리트 조성물을 형성하는 콘크리트조성물 형성단계와, 상기 콘크리트조성물 형성단계를 통해 형성된 콘크리트조성물을 시공하고자 하는 공간으로 타설하는 타설단계와, 상기 타설단계를 통해 시공공간에 타설된 양생하여 콘크리트구조물을 얻도록 된 양생단계를 포함하여 이루어진다.Generally, a concrete structure such as a concrete column, beam, or wall is formed by a concrete composition forming step of forming a concrete composition suitably selected for the structure to be constructed, and a space for constructing the concrete composition formed through the concrete composition forming step And a curing step of curing the concrete structure placed in the construction space through the pouring step to obtain a concrete structure.
상기에서, 콘크리트조성물은 통상적으로 시멘트, 모래, 골재 및 물을 주원료로 하여 결합재, 수축저감제, 섬유보강제, 혼화제가 혼합되어 이루어진다.In the above, the concrete composition is usually formed by mixing cement, sand, aggregate, and water as main materials, a binder, a shrinkage reducing agent, a fiber reinforcing agent, and an admixture.
이와 같이 이루어진 콘크리트조성물은, 배차플랜트에 각각의 재료가 투입된 후, 혼합 형성된다.The concrete composition thus formed is mixed and formed after each material is put into a dispatching plant.
또한, 시공공간은 콘크리트조성물이 타설되기 전에 다짐처리되며, 타설처리된 후, 양생온도를 10 ~ 80℃로 양생한다.Also, the construction space is subjected to compaction before the concrete composition is poured, and after cementing, the curing temperature is cured at 10 to 80 ° C.
한편, 상기와 같은 콘크리트로 대표되는 시멘트계 복합체는 휨 및 인장하중 작용하에 있어서 초기균열이 발생한 이후 응력이 급격히 저하하는 취성적 성질을 가지며, 압축강도가 높은 반면 휨 및 인장강도가 낮아 공용중 균열이 발생하기 쉽고, 이러한 균열로부터 외부 열화 인자가 침투하여 내부 철근의 발청을 유발하는 등 콘크리트구조물의 내구성 및 인성에 대한 문제점이 있다.On the other hand, the cementitious composites represented by the above-mentioned concrete have brittleness properties in which the stress is rapidly lowered after initial cracking under the action of bending and tensile load, and the compressive strength is high but the bending and tensile strength are low, There is a problem with the durability and toughness of the concrete structure such as penetration of the external deterioration factor from such cracks and inducing chelating of the inner reinforcing bar.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 콘크리트에 강섬유를 혼입하여 일반콘크리트에 비하여 휨강도 및 인성을 증가시킨 강섬유보강 콘크리트가 개발되고 있는 실정이다.In order to solve these problems, steel fiber reinforced concrete has been developed in which steel fiber is mixed with concrete to increase bending strength and toughness compared to ordinary concrete.
한국특허공개번호 제10-2005-0018744호(명칭: 마이크로 및 매크로 섬유로 보강된 하이브리드형 고인성시멘트 복합체의 제조방법)에서는, 공보에 기재된 바와 같이, 고인성 시멘트 복합체의 구성재료에 있어서 매트릭스인 시멘트페이스트 또는 모르타르는 물/결합재비 30∼65%중량비, 결합재 중량에 대한 혼화재 대체율 0∼70%중량비, 결합재 중량에 대한 고성능감수제의 첨가율 0∼2.0%중량비, 사용 수량에 대한 메틸셀룰로스계 증점제 첨가율 0∼1.5%중량비, 매트릭스 전체 용적에 대한 잔골재 첨가율 0∼40%용적비로 구성되며, 이와 같이 구성된 매트릭스에 폴리에틸렌(PE)섬유나 폴리비닐알콜(PVA)섬유 또는 폴리프로필렌(PP)섬유를 마이크로 섬유로서, 강섬유(SF)나 스틸코드(SC) 또는 폴리비닐알콜(PVA)섬유를 매크로 섬유로서 사용하여 마이크로 및 매크로 섬유의 체적혼입율(Vf)이 매트릭스 체적의 1.25∼3.00%용적비가 되도록 제조되는 시멘트복합제가 기재되어 있다.In Korean Patent Laid-Open No. 10-2005-0018744 (titled "Method for producing hybrid type high-strength cement composite reinforced with micro- and macro fibers)", as described in the publication, in the constituent material of the high-toughness cement composite, Cement paste or mortar has a water / binder ratio of 30 to 65% by weight, a substitution ratio of admixture to binder weight of 0 to 70% by weight, an addition ratio of high-performance water reducing agent to the weight of binder of 0 to 2.0%, a ratio of methylcellulose- (PE) fiber or polyvinyl alcohol (PVA) fiber or polypropylene (PP) fiber to microfibers of 0 to 1.5% by weight and a fine aggregate addition rate of 0 to 40% (SF), steel cord (SC), or polyvinyl alcohol (PVA) fibers as macro fibers, Has ever mixing ratio of cement is produced so that the base compound I (Vf) is 1.25~3.00% by volume of the matrix volume.
이에 따라, 휨 및 인장하중 작용하에 있어서 변형경화특성과 멀티플크랙특성을 가지고 있어 높은 휨 및 인장강도, 변형능력 및 에너지 흡수능력을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 균열폭을 제어함으로써 각종 열화인자의 침투를 억제할 수 있으며, 콘크리트구조물에 활용함으로서 구조물의 구조 성능 및 내구성능을 크게 향상시키도록 되어 있다.As a result, it can exhibit high flexural and tensile strength, deformation capacity and energy absorption ability due to its strain hardening property and multiple crack characteristics under the action of bending and tensile load, as well as suppressing penetration of various degradation factors by controlling the crack width And can be used in concrete structures to greatly improve the structural performance and durability of the structure.
그리고, 한국공개특허번호 제10-2006-0086110호(명칭: 이종의 보강 섬유를 포함하는 시멘트재와 이의 조성물)에서는, 공보에 기재된 바와 같이, 모르타르, 콘크리트 및 숏크리트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 시멘트재에 있어서, 강 섬유들 및 상기 강 섬유들과 길이와 직경 중 적어도 하나가 상이한 유기 섬유들을 포함하며, 최대 100MPa의 압축 강도와 최대 10MPa의 휨 강도를 가지는 시멘트재가 기재되어 있다.In addition, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0086110 (name: a cement material containing a reinforcing fiber of a different kind and a composition thereof), as described in the publication, any one selected from the group consisting of mortar, concrete and shotcrete A cementitious material comprising steel fibers and organic fibers differing in at least one of a length and a diameter from the steel fibers and having a compressive strength of at most 100 MPa and a flexural strength of at most 10 MPa.
이에 따라, 길이와 직경 중 적어도 하나가 상이한 이종의 강 섬유와 유기섬유를 혼합함으로써 휨 강도와 휨 인성을 증가시켜 구조 성능을 높이고, 큰 균열과 미세 균열 모두를 억제하여 내구 성능을 높임과 아울러 유기 섬유 사용으로 내화 성능을 향상시키도록 되어 있다.As a result, by mixing the different types of steel fibers and organic fibers having different lengths and diameters, the flexural strength and the flexural toughness are increased to improve the structural performance, to suppress both the large cracks and the microcracks, It is intended to improve fire resistance performance by using fiber.
한편, 한국특허등록번호 제10-0971114호(명칭: 콘크리트 보강섬유)에서는, 공보에 기재된 바와 같이, 공기교락된 멀티필라멘트 단섬유로 구성되어, 표면에 다수의 루프들이 형성되어 있으며 콘크리트와 배합시 양쪽 끝단이 자연적으로 풀어지기 때문에 콘크리트와의 접착성과 콘크리트내 분산성이 뛰어나 콘크리트의 강력을 향상시킴과 동시에 콘크리트와의 배합성이 우수하여 숏크리트 타설시 리바운드양이 크게 낮아 타설 성능을 개선하도록 되어 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-0971114 (name: concrete reinforcing fiber), as disclosed in the publication, is composed of air entangled multifilament staple fibers and has a plurality of loops formed on its surface. Since both ends are naturally loosened, the adhesion to concrete and the dispersibility in concrete are excellent, and it improves the strength of concrete and it is excellent in mixing with concrete. .
또한, 한국특허공개번호 제10-2004-0004938호(명칭: 친수화 표면개질된 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌보강섬유 및 그의 제조방법)에서는, 공보에 기재된 바와 같이, 일정 폭 및 길이를 갖는 다수의 PP(polypropylene) 섬유를 일정 폭 및 길이를 갖는 판재 형태로 두껍게 적층한 상태에서 열 및 압력을 가하여 다수의 라운딩부가 연쇄적으로 연장된 형태로 소성된 것 그 전체의 표면에 무수말레인산층을 형성하여서 이루어져, 모재에서 고른 분산 혼입이 이루어지고, 따라서 자체 뭉침현상을 방지할 수 있게 되며, 이로써 모재의 보강성 저하 방지 및 모재 조직의 손쉬운 파괴 현상을 방지할 수 있도록 된 것이 기재되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open No. 10-2004-0004938 (titled polypropylene reinforced fiber for surface-modified waterproof concrete / shotcrete and method for producing the same) disclosed in Japanese Patent Application Laid- A polypropylene (PP) fiber is laminated thickly in the form of a plate having a predetermined width and length, and a plurality of rounded portions are fired in a chain extended form by applying heat and pressure to form a maleic anhydride layer on the entire surface thereof So that it is possible to prevent the self-aggregation phenomenon, thereby preventing the lowering of the reinforcement of the base material and the easy destruction of the base material.
그리고, 한국특허등록번호 제10-0728175호(명칭: 내화성 초고성능 콘크리트 조성물)에서는, 공보에 기재된 바와 같이, 초고성능 콘크리트내에 있는 300℃ 미만의 융해점, 1mm 이상의 평균길이 ｌ 및 최대 200 ㎛의 직경 ø을 갖는 유기섬유들에 관한 것으로서, 상기 유기섬유들의 양은 그것들의 체적이 응결후의 콘크리트 체적의 0.1 내지 3%의 범위에 있을 정도이며, 콘크리트는 적어도 120 MPa의 특성 28-일 압축강도, 20 MPa의 굽힘강도 및 적어도 150 mm의 미 경화상태에서의 전성값을 가지며, 상기 값들은 20℃에서 저장되고 유지된 콘크리트에 대하여 주어지며, 상기 콘크리트는 금속섬유들이 분산되는 것으로 이루어져 내화성을 증가시키도록 된 것이 기재되어 있다.In the Korean Patent Registration No. 10-0728175 (name: fireproof super-high performance concrete composition), as described in the publication, a melting point of less than 300 ° C in an ultra-high performance concrete, an average length l of 1 mm or more and a diameter , the amount of said organic fibers being such that their volume is in the range of 0.1 to 3% of the volume of concrete after settling, and the concrete has a characteristic 28-day compressive strength of at least 120 MPa, 20 MPa And said values are given for the concrete stored and held at < RTI ID = 0.0 > 20 C < / RTI > and said concrete is composed of dispersed metal fibers to increase the fire resistance .
본 발명은, 중합체 보강섬유를 혼합한 콘크리트가 적용되어 시공되는 콘크리트구조물에 대하여 휨강도, 충격 저항성, 피로도에 대한 성능을 증진시킬 수 있도록 된 콘크리트구조물의 시공방법을 제공하는 것에 발명의 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of constructing a concrete structure capable of enhancing bending strength, impact resistance and fatigue performance of a concrete structure to which a concrete mixed with polymer reinforcing fibers is applied.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법은, 시공하고자 하는 구조물에 적합하게 선택된 콘크리트 조성물을 형성하는 콘크리트조성물 형성단계와, 상기 콘크리트조성물 형성단계를 통해 형성된 콘크리트조성물을 시공하고자 하는 공간으로 타설하는 타설단계와, 상기 타설단계를 통해 시공공간에 타설된 양생하여 콘크리트구조물을 얻도록 된 양생단계를 포함하여 이루어진 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법에 있어서;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a concrete structure using reinforcing fibers, the method comprising: forming a concrete composition suitably selected for a structure to be installed; And a curing step of curing the concrete structure poured into the construction space through the pouring step to form a concrete structure formed through the pouring step, ;
상기한 콘크리트조성물 형성단계에서 상기 콘크리트조성물을 형성할 때, 대향하는 두 말단 사이에서 한정된 연장(elongated) 길이를 갖고 중합체, 중합체들의 블렌드, 또는 공중합체를 포함하는 다수의 개별적인 보강섬유를 포함하며, 상기 개별적인 보강섬유가, 대향하는 롤러 사이에서 보강섬유를 기계적으로 납작하게 만듦으로써 유도된 응력균열(stress fracture)이 없는 표면을 갖고, 습윤 콘크리트 내에서 섬유가 균일하게 분산되도록 습윤 콘크리트 내에서 혼합된 후 더 작은 섬유 단위로 소섬유화되지 않고(nonfibrillatable), 그의 연장 길이를 따라 4변형 단면 프로필을 가짐으로써 폭, 두께 및 길이 치수를 가지며, 평균 폭이 1.0mm 이상 5.0mm 이하이고, 평균 두께가 0.05mm 이상 0.2mm 이하이고, 평균 길이가 20mm 이상 75mm 이하이고, 상기 보강섬유가 4GPa 이상 20GPa 이하의 탄성 영률(Young`s modulus)을 갖고, 상기 보강섬유가 400MPa 이상 1600MPa 이하의 인장 강도를 가지며, 상기 보강섬유가 보강섬유 1개당 20N 이상 1000N 이하의 인장시 최소 하중 지지력을 갖고, 상기 보강섬유가 10.5mm-1 이상 42mm1-이하의 평균 사각형 면적 대 부피 비를 갖고, 상기 보강섬유가 100mN-1·m-2 이상 2500mN-1·m-2이하의 평균 굽힘성을 가지는 보강용 섬유가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.Comprising a plurality of individual reinforcing fibers having an elongated length defined between two opposed ends and comprising a polymer, a blend of polymers, or a copolymer when forming said concrete composition in said concrete composition forming step, Said individual reinforcing fibers having a surface free of stress fracture induced by mechanically flattening the reinforcing fibers between opposing rollers and having a surface that is free of stress fractures and which is mixed in the wet concrete so that the fibers are uniformly dispersed within the wet concrete. Width, thickness and length dimensions by having a non-fibrillatable, fourfold cross-sectional profile along its extension length, with an average width of 1.0 mm or more and 5.0 mm or less and an average thickness of 0.05 mm or more and 0.2 mm or less, and an average length is 20 mm or more and 75 mm or less, and the reinforcing fiber is 4 GPa or more and 20 GPa Wherein the reinforcing fiber has a tensile strength of 400 MPa or more and 1,600 MPa or less and the reinforcing fiber has a minimum load supporting force of 20 N or more and 1000 N or less per reinforcing fiber, is a reinforcement having an average bendability of 10.5mm 42mm -1 or more has an average square area to volume ratio of less than 1, the reinforcing fibers 100mN -1 · m -2 least 2500mN -1 · m -2 or less fiber Are mixed with each other.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법은, 상기한 개별적인 보강섬유(fiber body)가 대략 4변형 단면 프로필을 가지면서 길고 굽힘성이 크므로, 섬유가 둥글게 뭉치는(fiber balling) 경향을 최소화하고 섬유 결합을 최대화함으로서, 휨강도, 충격 저항성, 피로도에 대한 성능을 증진시키는 효과를 가진다.The method of constructing a concrete structure using the reinforcing fiber according to the present invention as described above is characterized in that the individual reinforcing fiber has a long, balling tendency is minimized and fiber bonding is maximized, thereby improving the bending strength, impact resistance and fatigue performance.
이와 더불어, 수축압력을 일정하게 분산하여 초기크랙의 발생을 현저히 절감하는 효과를 가진다.In addition, the present invention has the effect of significantly reducing the generation of initial cracks by uniformly distributing the shrinkage pressure.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of constructing a concrete structure using reinforcing fibers according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법은, 시공하고자 하는 구조물에 적합하게 선택된 콘크리트 조성물을 형성하는 콘크리트조성물 형성단계와, 상기 콘크리트조성물 형성단계를 통해 형성된 콘크리트조성물을 시공하고자 하는 공간으로 타설하는 타설단계와, 상기 타설단계를 통해 시공공간에 타설된 양생하여 콘크리트구조물을 얻도록 된 양생단계를 가진다.A method of constructing a concrete structure using reinforcing fibers according to an embodiment of the present invention includes a concrete composition forming step of forming a concrete composition suitably selected for a structure to be applied and a concrete composition forming step of forming the concrete composition, And a curing step of curing the cured concrete in the construction space through the pouring step to obtain a concrete structure.
즉, 콘크리트조성물을 타설한 후, 양생하여 콘크리트구조물을 얻게 된다.That is, after pouring the concrete composition, it is cured to obtain a concrete structure.
이러한, 본 실시 예에 의한 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The construction method of the concrete structure using the reinforcing fiber according to the present embodiment will be described in more detail as follows.
먼저, 시공하고자 하는 콘크리트구조물에 적합한 구성을 기지는 배합비율을 설계하는 콘크리트배합설계단계와, 상기 콘크리트배합설계단계를 통해 얻어진 콘크리트조성물을 목업(Mock-up)을 통해 테스트하여 적합성을 검사하는 테스트단계와, 상기 테스트단계를 통해 적합성이 검증된 콘크리트조성물이 타설되는 공간상에 시공이음매(Construction Joint)를 설치하는 설치단계와, 상기 설치단계를 통해 시공이음매가 구현된 시공공간으로 상기 콘크리트조성물을 타설하는 타설단계와, 상기 타설단계를 통해 시공공간에 타설된 양생하여 콘크리트구조물을 얻도록 된 양생단계로 이루어지는 것이 바람직하다.First, a concrete mixing designing step of designing a mixing ratio based on a configuration suitable for a concrete structure to be constructed, and a test for testing the conformity of the concrete composition obtained through the concrete mixing designing step through a mock-up A concrete joint is installed on a space in which the concrete composition is verified to be installed through the testing step; and a concrete joint is installed in a construction space in which the concrete joint is implemented through the installation step, And a curing step of curing the concrete structure placed in the construction space through the pouring step to obtain a concrete structure.
한편, 구현하고자 하는 상기 콘크리트구조물이 바닥면으로 이루어질 경우에는, 레이저스크리드를 이용한 바닥면의 평탄화하도록 하는 평탄작업단계와, 상기 평탄작업단계를 통해 평탄화작업이 이루어진 바닥면에 대하여 플로팅하는 1차플로팅작업단계와, 상기 1차플러팅이 완료된 바닥면에 대하여 재차 평탄화작업을 하는 바닥평탄도작업단계 및 2차더블플로팅작업단계와, 플로팅작업이 완료된 바닥면에 대하여 마무리작업을 하는 피니싱작업단계 및 피니싱작업이 완료된 바닥면에 대하여 액상하드너를 도포하는 도포단계와, 불필요한 부위에 대한 건식컷팅단계를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the case where the concrete structure to be implemented is a bottom surface, it is preferable that a flat work step is performed to planarize the bottom surface using the laser screed, A floor flatness work step and a second double float work step for performing a flattening operation again on the bottom surface on which the first float is completed and a finishing work step for finishing the bottom surface on which the float work is completed A coating step of applying a liquid phase hardener to the bottom surface on which the finishing work is completed, and a dry cutting step of the unnecessary site.
즉, 기존의 강섬유를 이용한 콘크리트구조무의 시공방법에서 필수적으로 수행하여야만 하는 드라이쉐이크(dryshake: 돌출된 강섬유 부위를 절단하여 표면을 다듬질하는 작업)포설단계가 불필요하여 시공기간이 단축되며, 작업효율을 향상시켜 경제적인 이익을 도모하게 된다.That is, the construction period is shortened because a step of installing a dry shake (a process of cutting a surface by cutting a protruded steel fiber portion) which is essential in a method of constructing a concrete structure using a conventional steel fiber is unnecessary, Thereby improving economic benefits.
상기한, 액상하드너를 도포하는 도포단계에서, 상기 액상하드너는, 실리케이트계 화합물이 포함된 전체 액상하드너 조성물의 중량%에 대하여 천연 오일계 계면활성제 0.01~0.15 중량%가 첨가되어 이루어지는 것이 바람직하다.In the application step of applying the liquid phase hardener described above, it is preferable that the liquid phase hardener is added with 0.01 to 0.15% by weight of a natural oil based surfactant based on the weight% of the entire liquid phase hardener composition containing the silicate compound.
즉, 상기 천연 오일계 계면활성제에 의해 액상하드너의 계면장력을 낮추어 콘크리트 표면의 공극에 침투력이 증대되고, 보습효과를 발생하여 실리케이트계 화합물의 백화현상을 억제하게 된다.That is, the interfacial tension of the liquid-phase hardener is lowered by the natural oil-based surfactant, so that the penetration ability is increased in the pores of the concrete surface, and a moisturizing effect is generated, thereby suppressing the whitening phenomenon of the silicate compound.
이에 따라, 실리케이트계 화합물의 침투깊이 및 보습효과를 증가시키고 백화 방지를 할 수 있도록 되어 품질을 향상시키게 된다.As a result, the penetration depth and moisturizing effect of the silicate compound can be increased and the whitening can be prevented, thereby improving the quality.
따라서, 콘크리트의 압축강도, 중성화, 동결융해 등에 영향을 미치지 않고 안정적으로 콘크리트의 표면을 강화시키게 된다.Therefore, the surface of the concrete is stably strengthened without affecting the compressive strength, neutralization, freezing and thawing of the concrete.
그리고, 상기 천연 오일계 계면활성제는, 코코베타인, 레시틴, 잔탄검, 몬타노브왁스, 솔빌라이저, 이멀시파잉왁스, 올리브에스테르화왁스, 술포석시네이트, 유카시데게라, 알킬폴리글루코사이트, 올리브리퀴드 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기한 실리케이트계 화합물은, 전체 액상하드너 중량%에서 60~80 중량%로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.The natural oil based surfactant may be at least one selected from the group consisting of coco betaine, lecithin, xanthan gum, montanov wax, sorbilizer, emulsifying wax, olive esterified wax, sulphosuccinate, And olive liquid, and the silicate compound is most preferably composed of 60 to 80% by weight based on the total weight of the liquid phase hardener.
아울러, 상기한 실리케이트계 화합물은, 소듐실리케이트, 리튬 실리케이트의 혼합으로 이루어진 복합 실리케이트계 화합물로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기한 실리케이트계 화합물은, 전체 실리케이트 화합물에 대하여 소듐실리케이트 60~80 중량%, 리튬실리케이트 20~40 중량%로 구성되는 것이 가장 바람직하다.It is preferable that the silicate compound is composed of a complex silicate compound composed of sodium silicate and lithium silicate. The silicate compound may include 60 to 80% by weight of sodium silicate, And most preferably 20 to 40% by weight.
또한, 상기한 실리케이트계 화합물는, 전체 액상하드너 중량%에 대하여 소듐실리케이트는 Na2O 9~10 중량%, SiO2 28~30 중량%를 포함하고, 리튬실리케이트는 Li2O 2~3 중량%, SiO2 19~21 중량%를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The silicate compound may include 9 to 10% by weight of Na 2 O and 28 to 30% by weight of SiO 2 based on the total weight of the liquid phase hardener, the lithium silicate may include Li 2 O 2 to 3% And 19 to 21% by weight of SiO 2 .
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법에서, 상기 콘크리트조성물을 형성할 때, 혼합시 물질 내에서 분산될 때 강도 및 파쇄 인성을 제공하는 보강섬유가 혼합되어 이루어진다.In the method of constructing the concrete structure using the reinforcing fiber according to the present embodiment, the reinforcing fibers that provide strength and fracture toughness when the concrete composition is dispersed in the material during mixing are mixed.
상기에서 보강섬유는, 2개의 대향하는 말단 사이에서 한정되는 연장(elongated) 길이를 갖고 그의 연장 길이를 따라 대략 4변형 단면형상을 갖는 다수의 개별적인 보강섬유를 가진다.Wherein the reinforcing fibers have a plurality of individual reinforcing fibers having an elongated length defined between two opposite ends and having a substantially quadrilateral cross-sectional shape along the length of its extension.
이에 따라, 상기 보강섬유는 폭, 두께 및 길이 치수를 가지며, 이 때 평균 폭은 1.0 내지 5.0mm, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 2.5mm으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.Accordingly, the reinforcing fibers have a width, a thickness and a length, and most preferably have an average width of 1.0 to 5.0 mm, more preferably 1.3 to 2.5 mm.
그리고, 평균 두께는 0.1 내지 0.3mm, 더욱 바람직하게는 0.15 내지 0.25mm이며, 평균 길이는 20 내지 100mm, 더욱 바람직하게는 30 내지 60mm으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.The average thickness is 0.1 to 0.3 mm, more preferably 0.15 to 0.25 mm, and the average length is most preferably 20 to 100 mm, more preferably 30 to 60 mm.
한편, 평균 섬유 폭이 평균 섬유 두께를 4배 이상 50배 이하로 이루어지는 것이 바람직하며, 섬유의 폭 대 두께 비는 5배 내지 20배로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the average fiber width is an average fiber thickness of not less than 4 times and not more than 50 times, and the width-to-thickness ratio of fibers is most preferably 5 times to 20 times.
이러한 보강섬유는, 다수의 별도의 조각 또는 분리될 수 있는 조각으로서 임의 적으로 매트릭스 물질 내에 도입되고 매트릭스 물질 내에서 분산될 수 있지만, 섬유는 수화될 수 있는 시멘트 조성물 내에 바로 도입되고 비교적 용이하게 혼합되어 시멘트 조성물 내에 균질하게 분산될 수 있으며, 개별적인 보강섬유 자체는 매트릭스 조성물 내에 실질적으로 균일하게 분산되는데 필요한 정도까지 매트릭스 조성물 내에서 기계적으로 교반된 후에 실질적으로 소섬유화 되지 않는 것이 바람직하다.Such reinforcing fibers may be introduced into the matrix material, optionally as a plurality of discrete pieces or separable pieces, and dispersed within the matrix material, but the fibers are introduced directly into the hydratable cement composition and mixed relatively easily To be dispersed homogeneously in the cement composition and it is preferred that the individual reinforcing fibers themselves are not substantially fibrillated after being mechanically stirred in the matrix composition to the extent necessary to be substantially uniformly dispersed in the matrix composition.
그리고, 상기 보강섬유는 클링커 분쇄에 의해 또는 기계적으로 납작하게 형성되는 것이 바람직하며, 섬유의 구조적 일체성뿐만 아니라 전체 표면 적의 일체성 및 균일성 면에서의 보강섬유의 일체성 및 굽힘 특성을 하나의 배치(batch)와 다른 배치 사이에서 유지시키도록 되는 것이 가장 바람직하다.It is preferable that the reinforcing fibers are formed by crushing or mechanically flattening the clinker. It is preferable that the integral and bending properties of the reinforcing fibers in terms of unity and uniformity of the entire surface area, as well as the structural integrity of the fibers, It is most preferred to be kept between batches and other batches.
대략 4변형인 단면 프로필은 유사한 물질을 포함하고 필적하는 직경 치수를 갖는 둥근 모노필라멘트 또는 타원형 모노필라멘트에 비해 더 높은 표면적 대 부피 비(Sa/V)를 가진다.The cross section profile, which is approximately four variants, has a higher surface area to volume ratio (Sa / V) than round monofilaments or elliptical monofilaments having similar diameter and comparable diameter dimensions.
4변형 단면 형상이 둥근 단면 형상 또는 타원형 단면 형상에 비해 더욱 양호한 가요성대 부피 비를 제공하게 된다The quadrilateral cross-sectional shape provides a better parasitic volume ratio than the round or oval cross-sectional shape
이러한, 상기 보강섬유는 꼬임 및 섬유-대-섬유 엉킴이 비교적 더 적은 상태로 주로 활 형상으로 굽혀짐으로써 분산을 용이하게 된다.Such reinforcing fibers tend to bend in a bow shape with relatively less twist and fiber-to-fiber entanglement, thereby facilitating dispersion.
대조적으로, 소정의 물질 탄성률 및 단면적에서, 주축/부축 비가 3 미만인 원형 또는 타원형 단면을 갖는 종래 기술의 섬유는 굽힘에 대해 더 큰 저항성을 가짐으로써 대략 4변형(예: 직사각형) 단면의 섬유와 비교할 때 섬유가 둥글게 뭉치는 경향이 더욱 커지는 문제점을 가진다.In contrast, prior art fibers having a circular or elliptical cross-section with a major axis modulus and cross-sectional area ratio at a given modulus of elasticity and cross-section have a greater resistance to bending, which is comparable to fibers of approximately quadruple (e.g., rectangular) There is a problem that the tendency of the fibers to be bundled becomes larger.
한편, 대략 4변형 단면이, 예를 들어 둥근 단면 또는 타원형 단면의 섬유와 비교할 때 탁월한 섬유 표면적 및 취급성 특징을 구현한다,On the other hand, the approximately quadrilateral cross-section implements excellent fiber surface area and handling characteristics when compared to, for example, round or oval cross-section fibers.
이와 관련하여, 본 실시 예에 의한 콘크리트구조물의 시공방법에 적용되는 보강섬유는 20(매우 뻣뻣함) 내지 1,300(매우 잘 굽혀짐)mN-1m-2로 이루어지는 것이 바람지하며, 25 내지 500mN-1m-2의 "굽힘성"을 갖는 것이 가장 바람직하다.In this regard, reinforcing fibers applied to the construction method of the concrete structure of the present embodiment is not made to wind to 20 (very stiff) to 13 (very good bending load) mN m -1 -2, 25 to 500mN - Most preferably "bendability" of 1 m < -2 >.
또한, 상기 보강섬유에서 보강섬유의 축을 따라 종방향 치수(말단에서 말단까지)는 3 내지 20GPa의 탄성 영률(Young`s modulus)을 가지는 것이 바람직하며, 5 내지 15GPa의 탄성 영률을 가지는 것이 가장 바람직하다.In the reinforcing fiber, it is preferable that the longitudinal dimension (from the end to the end) along the axis of the reinforcing fiber has an Young's modulus of 3 to 20 GPa, and most preferably has an elastic Young's modulus of 5 to 15 GPa Do.
이와 더불어, 350 내지 1,200MPa의 인장강도를 가지는 것으로 이루어지는 것이 바람직하며, 400 내지 900MPa의 인장강도를 가지는 것이 가장 바람직하다.In addition, it preferably has a tensile strength of 350 to 1,200 MPa, and most preferably has a tensile strength of 400 to 900 MPa.
아울러, 40 내지 900N 의 인장시 최소하중 지지력을 가지는 것이 바람직하며, 100 내지 300N의 인장시 최소 하중 지지력을 가지는 것이 가장 바람직하다.In addition, it is desirable to have a minimum load supporting force at tensile of 40 to 900 N, and it is most preferable to have a minimum load supporting force at tensile of 100 to 300 N.
또한, 상기 보강섬유는 평균 폭이 1.0mm 이상 5.0mm 이하이고, 평균 두께가 0.05mm 이상 0.2mm 이하이고, 평균 길이가 20mm 이상 75mm 이하로 이루어지는 것이 바람직하다.The reinforcing fiber preferably has an average width of 1.0 mm or more and 5.0 mm or less, an average thickness of 0.05 mm or more and 0.2 mm or less, and an average length of 20 mm or more and 75 mm or less.
그리고, 상기 보강섬유는 10.5mm-1 이상 42mm1-이하의 평균 사각형 면적 대 부피 비를 갖고, 상기 보강섬유가 100mN-1·m-2 이상 2500mN-1·m-2이하의 평균굽힘성을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the reinforcing fiber is 10.5mm 42mm -1 or more has an average square area to volume ratio of less than 1, the reinforcing fibers have an average bendability of less than 100mN -1 · m -2 2500mN -1 · m -2 .
상기한 보강섬유는, 중합체 섬유로 이루어지며, 폴리에틸렌(고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 초고분자량 폴리에틸렌 포함), 폴리프로필렌, 폴리옥시메틸렌, 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리(메틸 펜텐), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐 플루오라이드), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리부텐 및 열방성(thermotropic) 액정 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 중합체를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 폴리프로필렌으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.The reinforcing fiber is made of polymer fibers and is made of polymer fibers such as polyethylene (including high density polyethylene, low density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene), polypropylene, polyoxymethylene, poly (vinylidene fluoride) (Chlorotrifluoroethylene), poly (vinyl fluoride), poly (ethylene oxide), poly (ethylene terephthalate), poly (butylene terephthalate), polyamide, polybutene and thermotropic liquid crystal polymers And at least one polymer selected from the group consisting of polypropylene and polypropylene.
그리고, 주로 폴리프로필렌(예컨대, 70중량% 내지 99중량%)을 포함하고 다른 중합체(예: 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌) 또는 중합체 섬유의 제조에 통상적으로 사용되는 것과 같은 임의적인 충전제, 가공 보조제 및/또는 습윤제를 포함하여 이루어질 수 있다.And optionally fillers, processing aids and / or fillers such as those commonly used in the manufacture of other polymers (e.g., high density polyethylene, low density polyethylene) or polymer fibers, including polypropylene (e.g., from 70 wt% to 99 wt% Or a wetting agent.
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법에 적용되는 콘크리트조성물은, 혼합되는 상기 보강섬유의 작용특성에 따라, 콘크리트에 대하여 수축응력을 일정하게 배분하도록 하여 차후에 발생될 수 있는 균열문제를 발생 초기부터 제어함은 물론, 내마모성 및 압송성과 내구성을 증대하도록 된 콘크리트 구조물을 구현하게 된다.The concrete composition applied to the method of constructing the concrete structure using the reinforcing fiber according to the present invention as described above is designed to uniformly distribute the shrinkage stress to the concrete according to the action characteristics of the reinforcing fiber to be mixed, The concrete structure which can control the cracking problem from the beginning and increase the abrasion resistance, compressibility and durability is realized.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. . Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (11)
상기 콘크리트조성물 형성단계와 타설단계 사이에는 상기 콘크리트배합설계단계를 통해 얻어진 콘크리트조성물을 목업(Mock-up)을 통해 테스트하여 적합성을 검사하는 테스트단계와, 상기 테스트단계를 통해 적합성이 검증된 콘크리트조성물이 타설되는 공간상에 시공이음매(Construction Joint)를 설치하는 설치단계를 더 포함하도록 이루어지고,
상기한 타설단계와 상기 양생단계의 사이에는, 바닥면의 평탄화하도록 하는 평탄작업단계와; 상기 평탄작업단계를 통해 평탄화작업이 이루어진 바닥면에 대하여 플로팅(floating)하는 1차플로팅작업단계와; 상기 플로팅작업이 완료된 바닥면에 대하여 재차 평탄화작업을 하는 바닥평탄도작업단계 및 2차더블플로팅작업단계와; 상기 플로팅작업이 완료된 바닥면에 대하여 마무리작업을 하는 피니싱작업단계와; 상기 피니싱작업이 완료된 바닥면에 대하여 액상하드너를 도포하는 도포단계와; 불필요한 부위에 대한 건식컷팅단계를 더 포함하여 이루어지며,
상기 콘크리트조성물을 형성할 때, 혼합시 물질 내에서 분산될 때 강도 및 파쇄 인성을 제공하는 보강섬유를 포함하되,
상기 보강섬유는 롤러 사이에서 보강섬유를 기계적으로 납작하게 형성하고,
상기 보강섬유의 2개의 대향하는 말단 사이에서 한정되는 연장 길이를 갖고 그의 연장 길이를 따라 4변형 단면형상을 갖는 다수의 개별적인 보강섬유를 가지며, 섬유의 구조적 일체성 뿐만 아니라 전체 표면 적의 일체성 및 균일성 면에서의 보강섬유의 일체성 및 굽힘 특성을 하나의 배치(batch)와 다른 배치 사이에서 유지시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
A concrete composition forming step of forming a concrete composition selected for a structure to be constructed, a pouring step of pouring the concrete composition formed through the concrete composition forming step into a space to be installed, and a curing step And a curing step for obtaining a concrete structure, the method comprising the steps of:
A test step of testing the concrete composition obtained through the concrete compounding design step through a mock-up test between the concrete composition forming step and the casting step, and checking suitability of the concrete composition; And a mounting step of installing a construction joint on a space in which the roof is installed,
Between the pouring step and the curing step, a flat work step is performed to planarize the bottom surface; A first floating operation step of floating the bottom surface of the flattening operation through the flattening operation step; A floor flatness work step and a second double float work step in which the floatation work is performed again on the floor surface in which the floating work is completed; A finishing operation step of finishing the bottom surface on which the floating operation is completed; An applying step of applying a liquid phase hardener to the bottom surface on which the finishing work is completed; Further comprising a dry cutting step for an unnecessary portion,
Reinforcing fibers that provide strength and fracture toughness when dispersed in the material upon mixing, when forming the concrete composition,
The reinforcing fibers form mechanically flat reinforcing fibers between the rollers,
Having a plurality of individual reinforcing fibers having an extended length defined between two opposite ends of said reinforcing fibers and having a quadrilateral cross-sectional shape along its extension length, and having not only the structural integrity of the fibers but also the integrity and uniformity of the entire surface area Characterized in that it is made to maintain the integrity and bending properties of the reinforcing fibers in the gum surface between one batch and another
Construction method of concrete structure using reinforcing fiber.
상기한 보강섬유는,
평균 폭이 1.3mm 내지 2.5mm 이고,
평균 두께가 0.15mm 내지 0.25mm 이며,
평균 길이가 30mm 내지 60mm 이고,
상기 보강섬유가 5GPa 내지 15GPa의 탄성 영률(Young`s modulus)을 갖고,
상기 보강섬유가 400MPa 내지 900MPa 의 인장 강도를 가지며,
상기 보강섬유가 보강섬유 1개당 100N 내지 300N 이하의 인장시 최소 하중 지지력을 갖고,
상기 보강섬유가 10.5mm-1 이상 42mm-1 의 평균 사각형 면적 대 부피 비를 갖고, 100mN-1·m-2 이상 2500mN-1·m-2 의 평균 굽힘성을 가지는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
The method of claim 1, further comprising:
The above-
An average width of 1.3 mm to 2.5 mm,
An average thickness of 0.15 mm to 0.25 mm,
An average length of 30 mm to 60 mm,
Wherein the reinforcing fiber has an elastic Young's modulus of 5 GPa to 15 GPa,
Wherein the reinforcing fiber has a tensile strength of 400 MPa to 900 MPa,
Wherein the reinforcing fiber has a minimum load supporting force of 100 N to 300 N or less per one reinforcing fiber,
The reinforcing fibers have an average square area to volume of at least 42mm 10.5mm -1 -1 ratio, 100mN -1 · reinforcement which comprises as having an average bendability of m -2 least 2500mN -1 · m -2 Construction method of concrete structure using fiber.
상기한 보강섬유는,
70중량%이상 99중량%이하의 양으로 폴리프로필렌을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
The method of claim 1, further comprising:
The above-
And a polypropylene in an amount of not less than 70% by weight and not more than 99% by weight based on the total weight of the reinforcing fiber.
상기에서, 액상하드너를 도포하는 도포단계에서,
상기 액상하드너는,
실리케이트계 화합물이 포함된 전체 액상하드너 조성물의 중량%에 대하여 천연 오일계 계면활성제 0.01~0.15 중량%가 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
The method of claim 1, further comprising:
In the above, in the application step of applying the liquid phase hardener,
The liquid-
Wherein 0.01 to 0.15% by weight of a natural oil-based surfactant is added to the total weight of the liquid-phase hardener composition containing the silicate compound.
상기한 천연 오일계 계면활성제는,
코코베타인, 레시틴, 잔탄검, 몬타노브왁스, 솔빌라이저, 이멀시파잉왁스, 올리브에스테르화왁스, 술포석시네이트, 유카시데게라, 알킬폴리글루코사이트, 올리브리퀴드 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.The method of claim 6, further comprising:
The above-mentioned natural oil-based surfactant,
One kind selected from the group consisting of cocoa betaine, lecithin, xanthan gum, montanov wax, sorbilizer, emulsifying wax, olive esterified wax, sulphosuccinate, yuccaside gel, alkylpolyglucosite, olive liquid, Or a mixture of two or more kinds of reinforcing fibers.
상기한 실리케이트계 화합물은,
전체 액상하드너 중량%에서 60~80 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
The method of claim 6, further comprising:
The above-mentioned silicate-based compound,
And 60 to 80% by weight of the total liquid-solid hardener.
상기한 실리케이트계 화합물은,
소듐실리케이트, 리튬 실리케이트의 혼합으로 이루어진 복합 실리케이트계 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 콘크리트구조물의 시공방법.
The method of claim 6, further comprising:
The above-mentioned silicate-based compound,
Wherein the composite silicate compound is a mixture of sodium silicate and lithium silicate.
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|---|---|---|---|
| KR1020150086873A KR101686894B1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | A concrete structures methode using reinforcing fibers |
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