KR101730935B1 - 구조물 보강용 고기능 섬유시트 - Google Patents
구조물 보강용 고기능 섬유시트 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101730935B1 KR101730935B1 KR1020160004922A KR20160004922A KR101730935B1 KR 101730935 B1 KR101730935 B1 KR 101730935B1 KR 1020160004922 A KR1020160004922 A KR 1020160004922A KR 20160004922 A KR20160004922 A KR 20160004922A KR 101730935 B1 KR101730935 B1 KR 101730935B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fiber
- coating layer
- filament
- fiber sheet
- polyester
- Prior art date
Links
- 239000004753 textile Substances 0.000 title 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 9
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 11
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- BSIUFWMDOOFBSP-UHFFFAOYSA-N 2-azanylethanol Chemical compound NCCO.NCCO BSIUFWMDOOFBSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICIDSZQHPUZUHC-UHFFFAOYSA-N 2-octadecoxyethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCCO ICIDSZQHPUZUHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001146 hypoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000003763 resistance to breakage Effects 0.000 description 1
- 229950006451 sorbitan laurate Drugs 0.000 description 1
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 description 1
- 229950004959 sorbitan oleate Drugs 0.000 description 1
- 229950011392 sorbitan stearate Drugs 0.000 description 1
- 229940100458 steareth-21 Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
-
- D03D15/0011—
-
- D03D15/0016—
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
- D06M11/76—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon oxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
- D06M13/325—Amines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D37/00—Repair of damaged foundations or foundation structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
- E04G23/0214—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions using covering strips
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2300/00—Materials
- E02D2300/0085—Geotextiles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
본 발명은 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나이상으로 형성되는 제1경사; 상기 제 1경사와 교호로 배열되며 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 제2경사; 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 위사; 를 포함하여 직조되어 형성되며 표면에 코팅층이 도포됨을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 터널, 교각, 건축물 등의 구조물 보수, 보강에 있어 자체 강도 등이 우수하고 구조물과의 부착력이 우수하여 보강된 구조물의 구조적 건전성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 고기능의 섬유시트에 대한 것이다.
건축, 토목, 조선, 항공 등의 분야에서 보수 보강에 필요한 보강용 FRP는 합성수지 속에 섬유소재를 혼입시켜 기계적 강도를 향상시킨 수지를 총칭한다. 일반적으로 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 복합재료로 보강판(FLAT Panel) 또는 로드(ROD) 형태로 제작되어 판매되고 있다.
탄소섬유로 제작된 건축용 보강판은 인장강도와 인장탄성은 높으며, 아라미드의 경우 탄소섬유에 비해 인장강도와 인장탄성이 떨어진다. 아라미드섬유는 탄소섬유 대비 인장강도와 인장탄성이 떨어지지만, 충격강도가 높고, 내마모성이 강하며, 끊어짐에 대한 저항이 크고 탄소섬유에 비해 진동감쇠 효과가 있다.
기존의 제품들은 일방향 프리프레그 이용하여 성형을 하거나, 카본 필라멘트를 이용하여 인발성형으로 제작을 하고 있다. 기존의 일방향 프리프레그나 인발성형으로 제작을 할 경우에는 섬유 길이 방향으로는 강한 힘을 가지나 직각인 방향으로는 수지 결합으로만 결합이 되기 때문에 아주 약한 힘을 가진다. 따라서, 아라미드섬유를 이용하여 직물형태로 제직하여 합성수지로 함침하여 섬유길이 방향뿐만 아니라 직각방향으로도 인장강도가 우수한 보강재료가 제조되고 있다.
그러나 종래 아라미드필라멘트만으로 제조되는 고강도 직물의 경우 아라미드 필라멘트 원사로만 교직되어 직물의 강도나 인장탄성율이 떨어지는 단점 뿐만 아니라 고강도섬유의 특성상 직물구성시에 구성원사의 꺾임이 발생되어 제직성이 불량하다는 문제점을 안고 있었다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 섬유시트 구성시에 발생되는 꺾임을 최대한 줄이고 제직성을 향상시키면서 인장강도 및 인장탄성율에서 우수한 것은 물론 구조물과의 부착력을 향상시켜 고기능이 발현될 수 있는 보강용 섬유시트를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구조물 보강용 고성능 섬유시트는 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량 폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나이상으로 형성되는 제1경사; 상기 제 1경사와 교호로 배열되며 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 제2경사; 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 위사;를 포함하여 직조되어 형성되며 표면에 코팅층이 도포됨을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 제1경사는 5000~20000d/5~20fila, T/M 50~80인 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 제2경사는 150~300d/48fila인 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 위사는 150~2000d/40~96fila인 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 코팅층은 친수성 계면활성제 100중량부에 대해 바이오차 10 내지 20중량부, 모노에탄올아민 1 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 코팅층을 표면에 도포하고 경화되기 전에 상기 코팅층에 세리사이트 광물분말을 살포하여 상기 코팅층에서 세이사이트 광물분말이 돌출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조물 보강용 고성능 섬유시트는 고강도 및 고인장탄성율을 가진 섬유시트를 제공함으로써 건축, 토목, 조선, 항공 등의 분야에서 구조물의 보수 및 보강을 위하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 구조물 보강용 고성능 섬유시트는 구조물과의 부착력을 강화시켜 일체거동에 의한 구조적 건전성을 도모할 수 있으며 섬유시트와 구조물 간의 접합부분에서의 열화 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트의 표면사진이고,
도 3은 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트의 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예의 보강용 고성능 섬유시트의 측단면도이고,
도 5는 비교예 1의 섬유시트의 표면사진이고,
도 6은 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트의 물성시험성적서이고,
도 7은 비교예 1의 섬유시트의 물성시험성적서이다.
도 3은 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트의 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예의 보강용 고성능 섬유시트의 측단면도이고,
도 5는 비교예 1의 섬유시트의 표면사진이고,
도 6은 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트의 물성시험성적서이고,
도 7은 비교예 1의 섬유시트의 물성시험성적서이다.
아래에서는 본 발명에 따른 양호한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 보강용 고성능 섬유시트(이하 "섬유시트"라함)를 나타내는 것으로 제 1경사(1)로 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나이상을, 제 2경사(2)로 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트를 사용하여 상기 제1경사와 제2경사를 교호로 배열하고, 위사(3)로 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트를 사용하여 직조에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 "고성능"이라함은 섬유시트의 높은 인장강도 및 인장탄성율이 발현되도록 함과 동시에 구조물과의 부착력 등이 향상되도록 하여 다기능이 발현된다는 의미이다.
본 발명의 섬유시트의 제 1경사로 사용되어지는 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나는 고강도섬유로서 섬유시트 구성시에 발생되는 경사의 꺾임을 최대한 줄이고 일직성을 향상시켜 높은 인장강도와 높은 인장탄성율을 갖도록 하여 구조물 강도보강 효과를 크게 하고자 하는 것이다.
상기 제 1경사는 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유로서 5000~20000d/5~20fila, T/M 50~80인 것이 제직성을 최대한 좋게 할 수 있을 뿐만 아니라 제조되는 섬유시트의 강도를 최대로 할 수 있어 바람직하다.
상기 제 2경사는 150~300d/48fila의 합성섬유 멀티필라멘트인 것이 제직성에 좋다. 종래 아라미드필라멘트로 제조되는 고강도 섬유시트의 경우 아라미드 필라멘트 원사로만 교직되어 섬유시트의 강도나 인장탄성율이 떨어지는 단점이 있으므로 상기 제2경사로서 상기 단점을 보완할 수 있다. 150d/48fila미만인 경우에는 섬유시트의 충분한 강도가 발현되지 못하며, 300d/48fila초과시에는 제직성이 좋지 않으며, 원사에서 핀사가 발생하는 문제점이 발생한다.
상기 제 2경사인 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트는 상기 제1경사만으로 섬유시트를 구성하는 경우에 발생되는 원사의 꺽임 현상의 문제점을 보완하고 제 1경사인 아라미드 등의 원사의 표면을 보호하기 위하여 제 2경사로 공급하여 제1경사와 교호로 경사를 형성하도록 하여 섬유시트를 제직한다.
상기 위사는 150~2000d/40~96fila의 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트인 것이 제직성에 좋다.
바람직하게 상기 섬유시트의 경사밀도는 9~12본/인치, 위사밀도는 8~12본/인치인 것이 바람직하다.
상기 섬유시트는 제직 후 섬유시트의 길이가 1m 일 경우, 제 1경사가 1m의 길이를 가지는 것을 그 특성으로 한다. 또한 오차범위는 0.5% 이내이다.
상기 섬유시트는 인장강도가 높고 인장탄성율이 높아 구조물 등의 보수 보강에 필요한 섬유시트로 사용하는데 효과적이다.
특히 본 발명은 도 4에서 보는 바와 같이 섬유시트(10) 표면에 코팅층(4)이 도포되도록 하는데, 상기 코팅층(4)은 친수성 계면활성제 100중량부에 대해 바이오차 10 내지 20중량부, 모노에탄올아민 1 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅층(4)의 주제로는 친수성계면활성제가 사용되는데 이렇게 친수성계면활성제가 사용되는 이유는 섬유시트와 구조물에 있어 주로 시멘트와의 수소결합에 의한 부착력을 강화하기 위한 것이다. 즉 섬유시트와 구조물 간의 계면에서 부착력을 강화시키도록 하여 보강후 일체거동이 가능하도록 함으로써 구조적 건전성을 향상시키기 위한 것이다.
상기 친수성계면활성제는 폴리옥시에틸렌소르비탄스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄올레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄라우레이트, 세테아레스-20, 세테아레스-23 혹은 스테아레스-21(Steareth-21) 중 어느 하나이거나 이들 중 둘 이상의 혼합물이 사용됨이 타당하다.
그런데 섬유시트를 구조물에 게재시키는 등으로 보강을 하는 경우 부착력을 향상시켜 섬유시트와 열화가 진행된 구조물에 부착은 이루어지나 계면에서 이질의 재질 간의 접촉 등에서 탄산에 의한 중성화가 진행되어 내구성의 저하요인으로서 작용하는 문제가 있을 수 있다.
이에 본 발명에서는 코팅층(4)에서 친수성계면활성제에 바이오차가 더 혼합되도록 하는 예를 제시한다.
상기 바이오차(Biochar)는 바이오매스, 폐자원들을 무산소 또는 저산소 조건에서 열분해함으로서 얻어지는 다공성 고탄소물질이다. 우선 상기 바이오차가 코팅층(4)에 첨가되면 계면에 존재하는 탄소를 고정시키게 되어 중성화의 원인이 되는 탄산의 발생을 제어하게 되는 것이다.
즉 계면에서 발생하기 쉬운 중성화의 원인을 제거하여 내구성을 기할 수 있게 되는 것이다. 이에 더하여 바이오차의 높은 pH에 의해 계면에서의 pH를 상승시켜 중성화 환경자체를 제어하도록 한다. 결과적으로 바이오차의 첨가에 의해 중성화 원인물질의 발생을 제어하고 중성화 환경을 제어하여 계면에서의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
한편 상기 계면활성제에 의해 섬유시트와 시멘트의 수소결합을 유도하여 부착력을 향상시킬 수 있으나 보강이 필요한 구조물에서는 시멘트 외에도 유기물 등 이물질이 잔재하는데 이러한 유기물 등 이물질은 섬유시트와 부착력을 저하시키는 요인으로 작용한다. 이에 본 발명에서는 상기 코팅층에 상기 조성 외에도 모노에탄올아민(Monoethanolamine)이 더 첨가되도록 하는데 이러한 모노에탄올아민은 보강이 필요한 구조물에 잔재하는 이물질 등의 개질제로서 첨가되는 것으로 모노에탄올아민은 그 주위에 CO3 2 - 이온들이 부착되며 이물질 등과 반응하면 부착된 친수성기인 CO3 2 - 의 -O- 가 이물질 등 입자 주위의 (+)작용기에 부착되면서 이물질 등의 입자주위를 친수화시키는 것이다.
즉, 보강이 필요한 구조물에 잔재하는 이물질 등을 친수화 시켜 섬유시트와 계면활성제의 작용에 의해 부착력을 강화시키는 것이다.
이에 더하여 본 발명에서는 도 4에서 보는 바와 같이 섬유시트(10) 표면에 상기 코팅층(4)을 도포하고 상기 코팅층(4)이 경화되기 전에 세리사이트 광물분말(5)을 살포하여 상기 코팅층(4)에서 세리사이트 광물분말(5)이 돌출되도록 하는 예를 제시한다.
도 5에서 보는 바와 같이 상기 세리사이트(Sericite) 광물분말(5)이 상기 코팅층(4)에서 상부가 노출되도록 함으로써 섬유시트와 구조물 간의 미끌림을 방지하여 부착력을 배가시키기 위한 것이며 특히 상기 세리사이트(Sericite) 광물분말(5)은 친수성 광물로서 구조물의 시멘트와 수소결합에 의해 더욱 견고한 부착이 가능하도록 하는 것이다.
이하 본 발명의 실시 예의 실험을 통해 본 발명의 섬유시트가 인장강도 및 인장탄성율에서 장점을 보이는 것을 설명한다.
<실시예 1>
제 1경사로 아라미드필라멘트의 연사물(5400d/10fila, 80T/M)을, 제 2경사로 폴리에스테르 멀티필라멘트(150d/48fila)를 사용하고, 위사로 폴리에스테르 멀티필라멘트(150d/48fila, 0T/M)를 사용하여 경사밀도는 11.5본/인치, 위사밀도는 10본/인치로 제직하였다. 제 1경사는 직선 상태를 유지하도록 직조한다.
<비교예 1>
경사 및 위사로 아라미드필라멘트(5400d/10fila)를 사용하여 경사밀도는 11.5본/인치, 위사밀도는 10본/인치로 평직조직으로 제직하였다. 제직된 섬유시트는 도 5에 도시된 바와 같이 아라미드 섬유가 서로 엮여 경사의 꺾임이 많은 구조를 보이고 있다.
상기 제조된 실시예 1 및 비교예 1의 섬유시트의 물성시험을 하여 하기 시험성적서를 도 6 및 도 7에 나타내었다.
도 6 및 도 7의 시험성적서의 결과를 동일한 단위로 계산하여 하기 표 1에 나타내어 비교하였다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
10 : 섬유시트 1 : 제 1경사
2 : 제 2경사 3 : 위사
4 : 코팅층 5 : 세리사이트 광물분말
2 : 제 2경사 3 : 위사
4 : 코팅층 5 : 세리사이트 광물분말
Claims (6)
- 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량 폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나이상으로 형성되는 제1경사; 상기 제 1경사와 교호로 배열되며 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 제2경사; 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 위사;를 포함하여 직조되어 형성되며 표면에 코팅층이 도포되고,
상기 코팅층은 친수성 계면활성제 100중량부에 대해 바이오차 10 내지 20중량부, 모노에탄올아민 1 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1경사는 5000~20000d/5~20fila, T/M 50~80인 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2경사는 150~300d/48fila인 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트.
- 제 1항에 있어서,
상기 위사는 150~2000d/40~96fila인 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 코팅층을 표면에 도포하고 경화되기 전에 상기 코팅층에 세리사이트 광물분말을 살포하여 상기 코팅층에서 세이사이트 광물분말이 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 고성능 섬유시트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160004922A KR101730935B1 (ko) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | 구조물 보강용 고기능 섬유시트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160004922A KR101730935B1 (ko) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | 구조물 보강용 고기능 섬유시트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101730935B1 true KR101730935B1 (ko) | 2017-04-27 |
Family
ID=58702577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160004922A KR101730935B1 (ko) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | 구조물 보강용 고기능 섬유시트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101730935B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102020591B1 (ko) * | 2018-04-26 | 2019-09-10 | (주)화성인터내셔날 | 내통기성 및 인열강도가 우수한 산악스키 에어백용 원단 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002194640A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-10 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | 補強用メッシュ織物および材料補強方法 |
-
2016
- 2016-01-14 KR KR1020160004922A patent/KR101730935B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002194640A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-10 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | 補強用メッシュ織物および材料補強方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102020591B1 (ko) * | 2018-04-26 | 2019-09-10 | (주)화성인터내셔날 | 내통기성 및 인열강도가 우수한 산악스키 에어백용 원단 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Awais et al. | Effect of comingling techniques on mechanical properties of natural fibre reinforced cross-ply thermoplastic composites | |
| US7582345B2 (en) | Hinge apparatus | |
| US20140023513A1 (en) | Agglomerated particle cloud network coated fiber bundle | |
| JPWO2012029966A1 (ja) | 鋼構造物の補強構造体 | |
| JP6128597B2 (ja) | コンクリート構造物の補強構造及び補強工法 | |
| US20140023862A1 (en) | Process for forming an agglomerated particle cloud network coated fiber bundle | |
| KR101730935B1 (ko) | 구조물 보강용 고기능 섬유시트 | |
| JP6349779B2 (ja) | 耐震補強用繊維シート | |
| JP4708534B2 (ja) | 繊維強化樹脂成形体からなる補修・補強材およびその製造方法並びに補修・補強材を使用したセメント系構造体 | |
| JPH0625446A (ja) | クロスプリプレグおよびその製造法 | |
| AU2016202550B2 (en) | Novel reinforcement system | |
| Achukwu et al. | Effects of fabric pattern on the mechanical properties of cotton fabric/unsaturated polyester composites | |
| Daelemans et al. | Effect of interleaved polymer nanofibers on the properties of glass and carbon fiber composites | |
| KR102319976B1 (ko) | 그리드형 섬유보강재가 포함된 경량 내진 콘크리트 패널 및 콘크리트 패널의 내진성능 평가 방법 | |
| EP2874961A2 (en) | Agglomerated particle cloud network coated fiber bundle | |
| Sen et al. | Efficacy of thermally conditioned sisal FRP composite on the shear characteristics of reinforced concrete beams | |
| JPH1143839A (ja) | 一方向性補強織物および補修または補強方法 | |
| JP2020100815A (ja) | 官能化粒子により強化された繊維強化プラスチック | |
| Bilisik et al. | Multiaxis multilayered non-interlaced/non-Z e-glass/polyester preform composites and determination of flexural properties by statistical model | |
| JP2008013886A (ja) | 補強用繊維織物 | |
| JP2019105023A (ja) | 補強繊維織物及びその製造方法 | |
| KR102427784B1 (ko) | 섬유보강 시트, 섬유보강 패널 및 이를 이용한 구조물의 보강시공 방법 | |
| KR101930524B1 (ko) | 구조물 보수 보강용 내진강화형 섬유직물 및 그 시공방법 | |
| Käppler et al. | Adhesive systems for the production of multi-layer bonded fabrics for composite applications | |
| JP3403988B2 (ja) | コンクリート構造物の補修・補強材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |