KR101761658B1 - 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘크리트 구조물의 내진 또는 구조보강용 바잘트섬유시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 국내에 풍부한 현무암으로부터 저에너지 생산방식으로 저렴하게 생성시키면서도 불연, 내열, 방습, 내마모성, 내부식성 및 우수한 탄성과 고강도의 특성을 지닌 바잘트 섬유 실올을 수직의 날실과 수평의 씨실뿐만 아니라 좌경사실 및 우경사실을 이용하여 좌우 45도 대각선방향으로도 직조함으로서 어떠한 방향으로든 구조물에 작용하는 지진동이나 구조적 하중에 대하여 다방향의 보강응력 을 발현하게 하는 다방향 보강섬유시트이며, 경우에 따라 각 실올이 교차되는 조직점에서 상호 올라가고 내려가는 교차직조방식이 아니라 세사에 의해 조직점을 엮어서 직조하여 각 실올이 웨이브없이 평탄하게 직조함으로써 즉각적인 보강응력이 발현되게 하는 다방향성의 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트를 제공한다.

Description

내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트{The Basalt sheet for earthquake-proof or strengthening structurally}

본 발명은 철근콘크리트 구조물의 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현무암으로부터 생성시킨 바잘트 섬유 실올이 수직의 날실과 수평의 씨실뿐만 아니라 좌우 45도 대각선방향으로도 직조하여 어떠한 방향으로든 구조물에 작용하는 지진동 또는 구조하중에 대한 내진 또는 구조보강에 적합하도록 형성시킨 바잘트 섬유시트에 관한 것이다.

일반적으로 내진 또는 구조보강용으로 사용되는 섬유시트는 탄소섬유와 유리섬유 및 아라미드섬유시트 등이 있으며 이러한 보강섬유시트를 에폭시수지 등의 접착재를 이용하여 철근콘크리트 구조물에 접착시켜 구조물의 내력을 증진시키는 방법으로 사용하고 있다.

그 일례로서 도 1에서와 같이 보강하고자 하는 콘크리트 부재의 바탕면을 그라인딩 전동공구를 이용하여 평활하게 한 후 프라이머 및 하도용 에폭시수지를 도포하고 보강섬유를 부착한 후 상도용 에폭시수지를 도포하여 마무리하는 방법이다.

이때 사용되는 기존의 보강섬유 중 유리섬유는 인체에 해롭다는 논쟁으로 근래 사용되지 아니하고 주로 탄소섬유시트가 사용되고 있으며 최근 들어 아라미드섬유시트가 사용되기 시작하였다.

기존의 섬유시트 직조방식은 도 2a 내지 도 2d에서와 같이 평직과 능직 및 수자직이 일반적인 방식이며 특수한 형태의 훗토만 방식이 있다.

평직은 도 2a에서와 같이 날실과 씨실이 한올씩 교대로 교차하면서 한번은 올라가고 그 다음은 내려가며 짜이는 조직으로서 직조 중 가장 간단한 조직이다. 능직은 도 2b에서와 같이 날실과 씨실이 연속하여 두올 이상을 아래와 위로 교차하면서 짜이는 조직이고 수자직은 도 2c에서와 같이 날실이 4올 이상의 씨실위로 교차하면서 짜이고 소재의 표면에 날실이나 씨실 중 한가지만 돋보이게 함으로서 표면이 매끄럽고 광택이 수려하게 하는 직조방식이다.

훗토만 방식은 도 2d에서와 같이 평직의 일반원단을 밑바탕으로 그 위에 고리를 직조하여 만드는 조직으로서 타월과 같은 것이 대표적으로 흡수력과 촉감을 증가시키는 직조방식이다.

내진 또는 구조보강용으로 사용되는 탄소섬유시트는 도 3a에서와 같이 섬유 실올이 수직방향의 날실로만 형성되고 수평방향의 씨실은 가느다란 유리섬유로 날실을 엮는 형태로서 하중응력을 받는 수직방향의 날실이 일방향으로만 직조되어 도 3b에서와 같이 구조체에 작용하는 구조적 하중에 대하여 일방향으로만 응력을 받게 되는 문제점이 있으며, 이를 해결하고자 부득이 2겹 또는 3겹으로 부착함에 따라 고비용이 소요되는 문제점이 있다.

이에 비하여 아라미드 섬유시트는 도 4a에서와 같이 날실과 씨실이 평직으로 직조되어 있어 도 4b에서와 같이 양방향으로 응력을 받을 수는 있으나 사인장 방향으로는 응력을 받을 수 없는 점뿐만 아니라 이는 유기질 섬유로서 무기질인 콘크리트에는 물성이 다른 문제점이 있다.

그 일례로 대한민국 등록특허 제10-1612491호의 바잘트섬유 그리드를 이용한 아스팔트 포장 내구성 증대공법에 적용되는 바잘트 섬유 그리드는 수직방향의 날실과 수평방향의 씨실로만 직조된 그리드를 사용하고 있어 종 및 횡방향으로만 응력을 받을 뿐 대각선 방향의 응력은 전연 받지 못하는 문제점이 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-1593943호에서 제시된 콘크리트 구조물의 보수보강 및 내진보강 공법에서 사용되는 보강용 섬유 그리드도 격자형 형태로서 종과 횡방향의 양방향으로는 보강응력을 받을수 있으나 사인장방향의 응력은 받을 수 없는 한계가 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-1557785호에서 제시된 바잘트섬유 복합패널 및 시트를 이용한 보수 보강 공법에서는 열경화성 수지 조성물에 유리섬유 및 바잘트섬유를 단섬유 상채로 함침시켜 금형에 주입하여 형성시킨 섬유복합판넬을 이용한 구조보강방법이며 시트를 이용한 방법에 대한 설명이 없을 뿐만 아니라 청구항에도 기재되지 아니하였다.

또한 대한민국 등록특허 제10-0835870호에서 제시된 바잘트섬유시트를 이용한 비굴착식 관 보수방법에서 제시된 바잘트섬유시트는 직조방법이 제시되지 아니한 일반적인 바잘트섬유시트로서 이는 현재 시중에 유통되고 있는 평직으로 직조된 섬유시트로 종 및 횡방향의 양방향으로 응력을 받을 수는 있으나 사인장 방향으로는 응력을 받을 수 없는 한계가 있다.

콘크리트 구조물의 구조보강용 섬유시트가 아닌 일반 직물의 직조방식으로서 보편화된 평직과 능직 및 수자직이 아닌 특수한 형태의 직조방식을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-1440111호의나선형 섬유 직조장치에서 제시된 직조형태는 도 5에서와 같이 원추형 맨드렐 표면을 감싸기 용이하도록 적층각이 연속적으로 변하는 나선형 섬유를 직조하는 장치를 설명하고 있으며,

또한 대한민국 등록특허 제10-1255745호에서 제시된 발열원단은 도 6에서와 같이 발열사인 카본사를 격자형태로 직조하는 방법을 제시하고 있으며, 또한 대한민국 등록특허 제10-1268929호에서는 도 7에서와 같이 현무암 섬유사를 날실과 씨실에 의한 평직 직물원단을 요철롤러로 통과시켜 요철직물을 제조하는 방법을 제시하고 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-1029621호에서는 도 8에서와 같이 탄소섬유사를 ‘X’자 형상으로 교차되면서 형성시키게 되는 마름모가 가로 및 세로방향으로 연속되게 배열된 패턴을 이루게 되는 면상 발열시트를 제시하고 있다.

[문헌1] 특허 10-1612491호 (등록일자 2016년 04월 07일) ‘바잘트 섬유 그리드를 이용한 아스팔트 포장 내구성 증대공법’ [문헌2] 특허 10-1593943호 (등록일자 2016년 02월 04일) ‘콘크리트 구조물의 보수보강 및 내진보강 공법’ [문헌3] 특허 10-1557785호 (등록일자 2015년 09월 30일) ‘바잘트섬유 복합패널 및 시트를 이용한 보수 보강 공법’ [문헌4] 특허 10-0835870호 (등록일자 2008년 06월 18일) ‘바잘트 섬유시트를 이용한 비 굴착식 관 보수방법’ [문헌5] 특허 10-1440111호 (등록일자 2014년 09월 03일) ‘나선형 섬유 직조 장치’ [문헌6] 특허 10-1255745호 (등록일자 2013년 04월 11일) ‘발열원단 및 그 제조방법’ [문헌7] 특허 10-1268929호 (등록일자 2013년 05월 23일) ‘현무암 섬유사를 이용한 현무암 요철직물원단의 제조방법 및 고강도 패널’ [문헌8] 특허 10-1029621호 (등록일자 2011년 04월 08일) ‘탄소 섬유사를 이용한 면상 발열시의 제조방법’

통상적으로 콘크리트 구조물에 작용하는 구조적 하중은 수직 및 수평하중 뿐만 아니라 경사방향 및 비틀림하중 등 다양한 방향으로 작용하고 있으며 특히 지진이 발생한 경우에는 어느방향으로 지진동이 작용할지를 전연 예측할 수가 없다.

그러나 내진 및 구조보강용으로 사용되는 기존의 탄소섬유시트나 아라미드섬유시트는 직조방식이 일방향 또는 이방향으로 직조되어 한쪽방향 또는 종과 횡방향의 하중에만 보강응력이 작용할 뿐 경사방향으로 작용하는 하중에 대한 보강응력이 전연 작용하지 않고 있어 다양한 방향의 하중에 대응할 수 없는 문제점이 있으므로 다방향성 보강섬유시트를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 기존의 탄소섬유는 고가이면서 전도성이 있으므로 철근콘크리트 구조물의 철근에 전지작용을 일으켜 철근부식의 요인이 되는 문제점이 있으며, 아라미드 섬유시트는 유기질 재료이므로 무기질인 철근콘크리트의 물성과 상이한 문제점이 있으므로 탄소섬유 및 아라미드섬유와 동일한 강도와 탄성을 지닌 무기질계로서 저가인 대체품을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은

어떠한 방향으로든 구조물에 작용하는 지진동이나 하중에 대하여 다방향의 보강응력을 발현하면서 저가이며 구조적 강성과 탄성이 뛰어난 무기질계의 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트에 있어서,

국내에 무궁무진한 현무암으로부터 추출되는 무기질계이면서 저가이며 강성과 탄성이 뛰어난 바잘트섬유 실올을 수직의 날실과 수평의 씨실뿐만 아니라 우경사실과 죄경사실을 좌우 45도 대각선방향으로도 배열하여 직조하는 단계,

또한, 경우에 따라 각 실올이 교차되는 조직점에서 상호 올라가고 내려가는 웨이브형태의 교차직조방식인 경우 작용하중에 즉각적인 보강응력을 발현하지 못하고 실올이 펴지려는 현상이후에야 보강응력이 나타나므로 교차직조방식이 아닌 접합방식으로 각 실올이 교차되는 조직점을 열경화성 수지로 접합하여 각 실올이 웨이브없이 평탄하게 직조하는 단계,

또한, 경우에 따라 각 실올의 조직점을 접합하는 대신 가느다란 바잘트 또는 유리섬유 등의 세사로 조직점을 엮어서 직조하는 단계,

직조 완성된 섬유시트에 열경화성 수지를 분사하면서 딱딱하고 무거운 롤러로 밀어서 섬유시트를 매끄럽고 치밀하게 하는 캘린더링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바잘트 섬유시트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트의 특징 및 장점에 따른 발명의 효과는 다음과 같다.

1. 우선 본 발명에서 사용되는 바잘트섬유의 원재료는 국내에 무궁무진한 현무암으로부터 추출되는 무기질계 섬유로서 원재료가 풍부하므로 생산원가가 저렴하여 기존의 보강섬유시트보다 저렴하게 제공할 수 있는 경제성이 있다.

2. 현재 바잘트섬유는 자동차, 항공 및 우주산업, 선박 및 단열과 방화목적으로 사용되고 있으나 본 발명의 제공으로 건설분야에서도 사용하게 함으로서 바잘트섬유산업의 활성화에 일조할 수 있으며 이러한 활성화는 세계시장의 적극적 진출로 수출에 기여하는 효과가 있다.

3. 섬유 실올의 직조방식을 기존의 수직과 수평방향인 날실과 씨실뿐만 아니라 좌우 45도 대각선방향으로도 직조하여 어떠한 방향으로든 작용하는 지진동이나 구조적 하중에 보강응력을 발현하게 하여 다방향성 보강능력의 장점이 있다.

4. 각 실올이 교차되는 조직점에서 상호 올라가고 내려가며 짜여지는 웨이브형태의 교차직조방식인 경우 작용하중에 즉각적인 보강응력을 발현하지 못하고 실올이 펴지려는 현상이후에야 보강응력이 나타나므로 본 발명에서는 경우에 따라 교차직조방식이 아닌 접합방식으로 각 실올이 웨이브없이 평탄하게 직조하여 구조물에 하중이 작용하는 경우 즉각적인 보강응력을 발현하게 하는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 섬유보강공법을 나타내는 공정 단계도.
도 2a 내지 도 2d는 일반적인 섬유시트 직조 형태도(평직,능직, 수자직, 훗토만).
도 3a 내지 도 3b는 기존의 구조보강용 탄소섬유시트의 직조 형태도 및 실올의 응력 방향도.
도 4a 내지 도 4b는 기존의 구조보강용 아라미드섬유시트의 직조 형태 및 실올의 응력 방향도.
도 5는 나선형 섬유시트 직조 형태도.
도 6은 발열원단의 직조 형태도.
도 7은 현무암 요철직물 원단의 직조 형태도.
도 8은 마름모 패턴의 면상 발열시트 직조 형태도.
도 9는 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트의 직조 형태도.
도 10a는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 구성 단계로서 1단계인 날실 배열도.
도 10b는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 구성 단계로서 2단계인 씨실 배열도.
도 10c는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 구성 단계로서 3단계인 우경사실 배열도.
도 10d는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 구성 단계로서 4단계인 좌경사실 배열도.
도 10e는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 구성 단계로서 5단계인 덧날실 배열도.
도 10f는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 각 실올 교차점인 조직점도.
도 11a는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 각 조직점을 세사로 엮어 구성한 직조 형태도.
도 11b는 본 발명에서 각 조직점을 세사로 엮어 구성한 직조 형태의 확대도.
도 12는 본 발명의 바잘트 섬유시트의 직조 생산도.
도 13a내지 도 13b는 본 발명의 실시 예로 직조한 섬유시트의 예와 각 실올의 응력방향도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제시하는 바잘트섬유는 용암이 흘러나와 지표면에서 굳은 유리질계의 비중이 높은 현무암을 용융하여 제조한 필라멘트사로서 약 1,300℃ 전.후의 용융로에서 용융하여 1,200℃의 상태에서 용융방사하여 제조함으로서 화재 발생시에도 물성의 변화가 발생하지 않으며, 또한, 비금속섬유로 전기적 특성이 발생하지 않으므로 전식에 따른 물성의 변화가 없기 때문에 우수한 열저항성 및 전식에 의한 산화방지기능을 얻을 수 있으므로 우수한 인장강도, 알칼리저항성, 온도 저항성, 화학 저항성, 피로 저항성 및 전기와 자기에 대한 저항성이 매우 우수하며, 인체에 무해한 친환경적인 장점이 있다.

상기의 표와 같이 기존의 보강섬유로 사용되어 오는 E-Glass Fiber 및 S-Glass Fiber와 같은 유리섬유나 탄소섬유 또는 아라미드섬유의 인장강도가 2,900~6,000mPa인 것과 비교하여 바잘트섬유의 인장강도도 3,000~4,850mPa로 동등한 성능을 지니며, 탄력계수도 유리섬유나 탄소섬유 및 아라미드섬유와 비교하여 바잘트섬유의 탄력계수도 동등한 성능을 지니므로 보강성능이 우수한 유리섬유와 탄소섬유 및 아라미드섬유와 마찬가지로 바잘트섬유도 구조보강용으로 사용될 수 있다.

이러한 현무암은 국내 매장량이 풍부하여 원료의 수입없이 100% 국내자원을 이용하여 생산이 가능하며, 원심력에 의한 용융방사식으로 필라멘트사를 생산하므로 노즐방사식의 유리섬유나 탄소섬유보다 적은 에너지로 생산하므로 생산원가가 저렴하여 경제성이 우수한 이점이 있다.

또한, 본 발명에서 제시하는 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트는 그의 직조 형태로서 수직 수평방향의 날실과 씨실뿐만 아 니라 우경사실과 죄경사실을 좌우 45도 대각선방향으로도 직조하여 어떠한 방향으로든 작용하는 지진동 또는 구조적 작용하중에 대하여 즉각적으로 보강응력을 발현하게 하며,

또한, 경우에 따라 각 방향의 실올교차점에서 위 아래로 엮이는 웨이브 형태의 조직이 아니라 평탄하게 배열하여 교차되는 조직점에서 열경화성 수지에 의해 접합시키거나 별도의 세사로 교차점을 엮는 형태의 바잘트 섬유시트로서 구조물에 하중이 작용하는 경우 즉각적으로 보강응력을 발현하게 하는 장점이 있다.

상기와 같은 특성을 지닌 바잘트 섬유시트에 대한 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 1은 일반적으로 내진 또는 구조보강 목적으로 시행되고 있는 보강섬유시트 부착공법을 각 공정순서에 따라 단계별로 표시 설명한 단면도로서 이때 사용되는 보강섬유시트는 유리섬유시트, 탄소섬유시트 및 아라미드섬유시트가 있으나 유리섬유시트는 근래 인체에 해롭다 하여 잘 사용되지 않고 주로 탄소섬유시트가 사용되어 왔으며 최근 아라미드섬유시트가 사용되기 시작하였다.

이러한 보강섬유시트 부착공법은 보강하고자 하는 콘크리트 부재의 열화층과 표면 요철부를 제거하고 평활하게 한 후 세정 건조시키는 바탕면 하지처리단계와; 손상된 콘크리트 부위에 대한 철근방청, 모르타르보수 및 균열주입보수 등을 시행하는 단면복구단계와; 보강섬유시트의 부착력을 증진시키기 위한 프라이머 도포단계와; 프라이머 도포 후 육안으로 확인되는 돌출 또는 오목부에 대한 요철부 수정단계와; 에폭시수지를 이용한 보강섬유시트 부착단계와; 필요시 보강섬유시트의 보호목적으로 페인트를 도포하는 마감도장단계; 로 이루어져 있다.

도 2a내지 도 2d는 일반적인 섬유시트 직조 형태를 나타내는 형태도로서 도 2a는 날실과 씨실이 서로 한가닥씩 교차하면서 짜여진 평직 형태도이며; 도 2b는 날실 또는 씨실이 두올 또는 그이상의 올이 계속하여 교차하면서 짜여진 능직 형태도이며; 도 2c는 씨실이 4개 또는 그이상의 날실위를 지나가고 하나의 날실 아래로 들어가 짜여지는 수자직 형태도이며; 도 2d는 평직의 원단에 별도의 실을 고리형태로 휘감아 짜는 훗토만의 형태도를 나타내고 있다.

도 3a내지 도3b는 기존 보강섬유의 일종인 탄소섬유를 날실 한방향으로만 배열하고 날실의 흐트러짐을 방지하기 위하여 가느다란 유리섬유 세사를 씨실로 엮어 날실의 웨이브를 최소화한 탄소섬유시트로서, 도 3a는 이러한 탄소섬유시트의 직조 형태도이며, 도3b는 날실 일방향으로만 짜여진 실제의 탄소섬유시트가 실올 방향으로만 힘을 받는 것을 화살표로 표시한 것이다.

도 4a내지 도 4b는 기존의 다른 보강섬유의 일종인 아라미드 섬유 실올의 날실과 씨실을 평직 형태로 직조한 구조보강용 아라미드섬유시트로서, 도 4a는 이러한 아리미드 섬유시트의 직조 형태도이며 도 4b는 실제의 아라미드섬유시트가 상하 및 좌우로 힘을 받는 것을 화살표로 표시한 것이다.

도 5는 선행기술(대한민국 등록특허 제 10-1440111호)에서 날실과 씨실을 나선형태로 직조하여 원추형 형태의 맨드렐과 같은 기구를 감쌀 수 있도록 직조한 나선형 섬유시트 직조 형태를 나타내고 있다.

도 6은 선행기술(대한민국 등록특허 제 10-1255745호)에서 발열선인 카본사를 격자형태로 직조하여 침구나 방한용 내피로 사용하는 경우 많은 굴신에도 견딜 수 있도록 직조한 발열원단의 직조 형태를 나타내고 있다.

도 7은 선행기술(대한민국 등록특허 제 10-1268929호)에서 현무암 섬유사를 날실과 씨실로 직조한 후 요철롤러를 이용하여 요철형상으로 제조한 요철직물 원단의 직조형태를 나타내고 있다.

도 8은 선행기술(대한민국 등록특허 제 10-1029621호)에서 탄소섬유사가 다수열로 지그재그형상으로 교차하며 직조하는 마름모 패턴의 면상 발열시트의 직조 형태를 나타내고 있다.

도 9는 본 발명에서 제시하는 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트의 직조 형태로서, 수직 수평방향의 날실(10)과 씨실(20)뿐만 아니라 우경사실(30)과 죄경사실 (40)을 이용하여 좌우 45도 대각선방향으로도 직조하여 어떠한 방향으로든 작용하중에 대하여 보강응력을 발현하게 하는 다방향성 보강섬유시트를 특징으로 한다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

도 10a내지 도 10f는 본 발명에서 제시하는 내진 또는 구조보강용 바잘트 섬유시트의 직조과정을 단계별로 나타낸 것으로서 바잘트섬유 실올을 배열하여 직조하는 순서를 도시한 것이다.

우선 도 10a에서와 같이 수직방향의 날실(10)을 동일간격으로 배열하는 단계이며;

그 다음 도 10b에서와 같이 수평방향의 씨실(20)을 배열하고, 도 10c에서와 같이 오른쪽에서 왼쪽방향의 우경사실(30)과 도 10d에서와 같이 왼쪽에서 오른쪽방향의 좌경사실(40)을 동시에 배열하며 짜여지는 단계이다.

그러나 각 실올이 위 아래로 교차되어 엮이며 짜여지는 방식이 아닌 접합방식인 경우에는 도 10a의 날실(10)을 배열한 후 도 10b에서와 같이 수평방향의 씨실(20)을 상기의 날실(10)위에 동일한 간격으로 올려놓아 날실(10)과 교차되는 조직점(60)을 열경화성 수지로 접합시키는 단계이며;

그 다음 도 10c에서와 같이 오른쪽에서 왼쪽으로 45도 대각선방향으로 우경사실(30)을 날실(10)과 씨실(20)의 각 교차점 위에 동일한 간격으로 올려놓아 교차되는 조직점(60)을 열경화성 수지로 접합시키는 단계이며;

그 다음 도 10d에서와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 45도 대각선방향으로 좌경사실(40)을 날실(10)과 씨실(20)의 각 교차점 위에 동일한 간격으로 올려놓아 교차되는 조직점(60)을 열경화성 수지로 접합시키는 단계이다.

날실방향의 보강응력을 특별히 증대하고자 하는 경우에는 도 10e에서와 같이 수직방향의 덧날실(50)을 추가하여 배열하고 조직점을 열경화성 수지로 접합시키는 단계를 추가할 수 있다.

도 10f는 상기와 같이 열경화성 수지로 접합되는 각 방향 실올의 교차점인 조직점(60)을 나타낸 것이다.

또한, 경우에 따라 도 11a에서와 같이 상기의 실올이 교차되는 조직점(60)에서 매 단계마다 열경화성 수지로 접합시키지 않고 바잘트 또는 유리섬유 세사(70)를 이용하여 조직점(60)을 엮어 묶는 방식을 나타낸 것이며, 이때 각 보강섬유 올의 굽힘이 없도록 하여야 한다.

도 11b는 상기와 같이 세사(70)를 이용하여 각 실올의 교차점을 엮어 묶는 방식의 조직점(60)을 확대하여 나타낸 것이다.

상기와 같이 각 실올의 배열에 의한 직조방식을 직조기를 이용하여 직조하는 경우로 설명하면 도 12에서와 같이 날실실타레(80)에서 나온 날실(10)이 배열되고, 씨실실타레(81)에서 나온 씨실(20)이 배열된 후 우경사 실타레(82)에서 나온 우경사실(30)이 배열되고 좌경사실타레(83)에서 나온 좌경사실(40)이 배열되어 직조하게 되며, 경우에 따라 덧날실 실타레(84)에서 나온 덧날실(50)을 추가 배열하여 직조할 수 있다.

상기와 같이 배열되어 직조된 시트를 1차 프레스롤러(90)로 누른 후 각 실올의 교차점인 조직점(60)을 조직점 수지접합노즐(100)에서 유출되는 열경화성 수지로 접합하고, 시트의 전면에 열경화성 수지 분사노즐(110)을 통하여 수지를 분사시킨 후 2차 상부 프레스롤러(120)와 2차 하부 프레스롤러(130)사이를 통과시키며 완성품(140)을 매끄럽고 치밀하게하는 캘린더링 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 조직점(60)의 접합용으로 사용되는 접착제 및 캘린더링 단계에서의 살포제는 에폭시 수지액, 실리콘 수지액, 테프론 수지액, 합성고무 수지액과 같은 각종 접착제들 중 선택 된 어느 한 종류의 접착제를 적용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기의 직조과정에서 각 실올의 굵기 및 실올간의 간격을 다양화하 여 섬유시트의 간격이 다양한 제품을 생산하는 것을 특징으로 하며, 도 13a내지 도 13b에서 상 기와 같이 직조된 바잘트 섬유시트의 실제 예의 모습과 보강응력방향을 화살표로 나타낸 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 논함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하였으며, 본 발명의 기술적 사상이 본 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상에 위배되지 아니한 범위 내에서 다방향으로 작용하는 지진동 및 구조적 하중에 대응하여 내진 또는 구조보강용으로 다양한 형태의 바잘트 섬유시트의 구현이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야의 평균의 지식을 지닌 자에게 자명하다 하겠다.

10: 날실 20: 씨실 30: 우경사실
40: 좌경사실 50: 덧날실 60: 조직점
70: 세사 80: 날실 실타레 81: 씨실 실타레
82: 우경사 실타레 83: 죄경사 실타레 84: 덧날실 실타레
90: 1차 프레스 롤러 100: 조직점 수지접함 노즐
110: 열경화성 수지 분사노즐 120: 2차 상부 프레스 롤러
130: 2차 하부 프레스 롤러 140: 보강섬유시트 완성품

Claims (4)

1. 완공된 철근콘크리트 구조물을 대상으로 어떠한 방향으로든 작용하는 지진동 및 하중에 대한 내진 또는 구조보강 목적으로 에폭시수지를 이용하여 콘크리트면에 부착하는 다방향성 콘크리트 구조물의 내진 또는 구조보강용 섬유시트에 있어서,
   바잘트섬유로 이루어지며, 수직 수평방향의 날실과 씨실뿐만 아니라, 날실과 씨실에 추가하여 우경사실 및 좌경사실을 45도 대각선방향으로도 추가 직조하고, 추가 보강력이 요구될 때는 수직방향의 덧날실을 추가 직조하되,
   각 실올의 굵기 및 간격을 다양화하여 이루어지고,
   각 방향의 실올 교차점에서 위아래로 엮이는 웨이브형태의 조직이 아니라 직사 배열하여 교차되는 조직점을 바잘트섬유세사 또는 유리섬유세사를 이용하여 실올의 필라멘트가 상호 꼬이지 않고 평탄하게 교차하여 교차점을 결합시켜 작용하는 인장력과 전단력에 균일한 보강응력이 작용할 수 있도록 형성시킨 콘크리트 구조물의 내진 또는 구조보강용 다방향성 바잘트 보강섬유시트.
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