KR101954652B1 - 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부에 내화재층과 상부에 콘크리트층으로 구성되어 공장에서 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법의 바람직한 일 실시예는 (a) 거푸집을 설치하고 거푸집 내부에 박리제를 도포하는 단계; (b) 거푸집 내부에 전단연결재를 소정의 간격으로 설치하는 단계; (c) 거푸집 내부에 내화성능 확보에 필요한 소정의 높이까지 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하여 내화재층을 형성하는 단계; (d) 내화재층의 표면정리가 완료되면 소성상태로 초기양생하는 단계; (e) 내화재층의 상부에는 전체하중에 저항하는 가공 조립된 보강강재를 설치하는 단계; (f) 내화재층의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성하는 단계; (g) 내화재층과 콘크리트층을 동시에 증기양생하는 단계; (h) 거푸집을 탈형하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법의 바람직한 일 실시예는 (a) 거푸집을 설치하고 거푸집 내부에 박리제를 도포하는 단계; (b) 거푸집 내부에 전단연결재를 소정의 간격으로 설치하는 단계; (c) 거푸집 내부에 내화성능 확보에 필요한 소정의 높이까지 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하여 내화재층을 형성하는 단계; (d) 내화재층의 표면정리가 완료되면 소성상태로 초기양생하는 단계; (e) 내화재층의 상부에는 전체하중에 저항하는 가공 조립된 보강강재를 설치하는 단계; (f) 내화재층의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성하는 단계; (g) 내화재층과 콘크리트층을 동시에 증기양생하는 단계; (h) 거푸집을 탈형하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부에 내화재층과 상부에 콘크리트층으로 구성되어 공장에서 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
기존의 풍도슬래브는 완성된 풍도슬래브 콘크리트 구조체 하부에 내화재료를 뿜칠로 분사하는 건식(구조체)+습식(내화재)의 구조이거나, 완성된 풍도슬래브 콘크리트 구조체 하부에 내화패널을 부착하는 건식(구조체)+건식(내화재)의 구조이거나, 내화패널을 깔고 그 위에 습식의 콘크리트를 타설하는 습식(구조체)+건식(내화재) 구조로 이루어진 온도전달 차단방식의 콘크리트 내화풍도슬래브 방식이 적용되었다.
그러나, 구조체로 완성된 콘크리트 풍도슬래브 하면에 습식(내화재)의 내화뿜칠을 현장에서 수행하는 방식은 균일한 두께확보가 매우 어렵고, 콘크리트 풍도슬래브 하면이 매우 매끈하여 구조체와 내화재 상호간의 부착력 확보가 매우 어려우며, 이를 해소하기 위해 내화재 뿜칠 면에 앵커와 와이어 메시를 추가로 설치하여 부착력을 확보하는 작업이 선행되는 단점이 있었다.
특히, 현장에서 시공하는 습식(내화재)방식의 내화뿜칠은 완성된 건식의 콘크리트 구조체와 뿜칠 재료에 남은 잔존수나 침투수로 인한 동결융해와, 풍하중과 중차량 등의 진동 충격이 장기거동 시에 내화재와 구조체의 분리 및 탈락으로 대형 안전사고의 위험이 존재 해 왔다. 또한, 하부의 내화재층과 상부의 콘크리트층은 이질재료이기 때문에 분리현상이 쉽게 발생할 수 있으며, 육안으로 확인하기 어렵기 때문에 갑작스러운 내화재층의 탈락 및 낙하로 인한 승용차나 열차의 운행에 큰 위험요소로 항상 존재한다.
또한, 현장에서 수행하는 습식(내화재)방식의 내화뿜칠은 현장뿜칠 시 상향 작업에 의한 재료의 리바운딩(뿜칠시 재료가 풍도슬래브 하면에 부착되지 않고 하향으로 낙하)이 과다하게 발생하고, 시공작업이 어려울 뿐만 아니라, 내화재료의 해외 수입 등으로 공사비가 고가인 문제점이 있었다.
또한, 현장뿜칠을 위한 절대공기의 시간 확보가 더 필요하여 공사가 매우 길어지는 단점이 있었다.
한편, 구조체로 완성된 콘크리트 풍도슬래브 하면에 건식(내화재)의 패널을 현장에서 부착하는 방식은, 공장에서 선행 제작된 패널과 패널 사이의 이음부 내화성능확보가 어렵고, 내화패널 역시 해외 수입으로 가격이 매우 고가이며, 콘크리트 풍도슬래브 하면에 내화패널을 고정시키기 위한 앵커설치의 어려운 문제점이 있었다.
또한, 건식 콘크리트에 습식 내화도료를 적용하는 구조는 현재 개발된 내화도료가 터널내 화재강도에 대한 내화기준에 미달되며, 공사비가 고가이고, 시간 경과에 따른 내화성능의 확보가 어려우며, 터널내 화재시 재도색이 필요한 문제점이 있었다.
발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1798039호 "내화강판과 콘크리트 판의 합성구조를 가지는 내화 풍도 슬래브, 및 그 제작방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '터널 단면을 가로질러 터널 천정부에 설치되는 내화 풍도 슬래브(100)로서, 내화 풍도 슬래브(100)는, 그 하면을 형성하는 내화강판(1)과, 상기 내화강판(1)의 상면에 형성되는 콘크리트판(2)이 일체로 합성되어 있는 구성을 가지며; 내화강판(1)은, 내화도료의 도포 또는 뿜칠에 의한 내화도료층이 하면에 형성됨으로써 내화처리되어 있으며; 내화강판(1)의 상면에는, 종방향으로 길게 연장되며 연직하게 세워진 연직판으로 이루어진 매립보강 리브(3)가 일체 구비되어 콘크리트 판(2)에 매립되어 있으며; 매립보강 리브(3)는, 종방향으로 길게 연장되어 있는 판부재로 이루어진 상부플랜지(32)가 수평하게 배치되어 연직판 상단에 일체로 구비되어 있는 구성을 가지는데, 내화 풍도 슬래브(100)의 종방향 길이를 따라가면서 내화 풍도 슬래브(100)의 종방향 길이 중간에서 가장 큰 휨응력을 가지게 되고 종방향 양단에서 가장 작은 휨응력을 가지게 되는 형태의 내화 풍도 슬래브(100)에 발생하는 종방향으로의 휨응력분포에 대응하여, 매립보강 리브(3)의 강성이 변화되도록, 상부플랜지(32)의 횡방향 양측 가장자리는 각각 횡방향으로 볼록한 포물선으로 이루어져서, 상부플랜지(32)의 횡방향 폭은 내화강판(1)의 중앙에서 가장 크며, 내화강판(1)의 종방향 양단으로 갈수록 상부플랜지(32)의 횡방향 폭이 줄어들어서, 내화강판(1)의 종방향 양단에서는 상부플랜지(32)의 횡방향 폭이 가장 작게 되며; 매립보강 리브(3)에는, 매립보강 리브(3)의 상단에서부터 연직하게 절취된 연직절취부(41)와, 상기 연직절취부(41)의 하단에서 종방향으로 연장되도록 절취된 수평절취부(42)로 이루어져서 매립보강 리브(3)를 횡방향으로 바라볼 때 영어 알파벳 L자 형태를 가지는 철근배치구멍(4)이 형성되어 있어서, 콘크리트 판(2)의 보강을 위하여 배근되도록 사각형 형태로 절곡된 보강철근(5)에서 횡방향으로 연장된 부분이, 연직하게 연직절취부(41)로 삽입되어 수평절취부(42)에 위치함으로써 매립보강 리브(3)를 관통하여 설치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 내화 풍도 슬래브'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술 역시 현장에서 상향식 뿜칠에 의한 균일한 두께확보가 어렵고, 현장뿜칠에 의한 시공기간의 확보가 필요하여 공기가 매우 길어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하부에 습식상태의 내화재료를 구성하고 상부에 자중이 큰 습식 상태의 콘크리트를 타설하기 때문에 부착력 확보에 매우 유리하며, 공장에서 일련의 연속 제작공정으로 생산하기 때문에 현장에서 내화뿜칠, 내화패널 설치 등 별도의 내화성능확보 공정이 불필요하여 시공기간의 단축 및 공사비 절감이 가능한 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 공장 제작으로 습식의 내화재료를 1차로 거푸집 내부에 타설하기 때문에 현장 뿜칠 등에 비해 하부 내화재료의 일정한 두께를 확보 할 수 있어 품질이 우수하고, 균일한 내화성능을 확보할 수 있으며, 현장 뿜칠에서 발생하는 내화재료의 리바운딩 현상이 없기 때문에 재료의 절감 및 시공성을 확보할 수 있다. 또한, 건식방식의 내화패널과 패널의 이음부가 없어 연결부 처리가 불필요하여 전구간에 대한 일정한 내화성능확보가 가능한 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 콘크리트에 PS강선을 이용하여 긴장력을 도입시에 내화재층에도 동시에 압축력이 도입되어 균열발생이 없을 뿐만 아니라 치밀한 구조가 되어 내구성 및 내화성능 확보에 더 유리한 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, (a) 거푸집을 설치하고 거푸집 내부에 박리제를 도포하는 단계; (b) 거푸집 내부에 전단연결재를 소정의 간격으로 설치하는 단계; (c) 거푸집 내부에 내화성능 확보에 필요한 소정의 높이까지 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하여 내화재층을 형성하는 단계; (d) 내화재층의 표면정리가 완료되면 소성상태로 초기양생하는 단계; (e) 내화재층의 상부에는 전체하중에 저항하는 가공 조립된 보강강재를 설치하는 단계; (f) 내화재층의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성하는 단계; (g) 내화재층과 콘크리트층을 동시에 증기양생하는 단계; (h) 거푸집을 탈형하는 단계;를 포함하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, (b) 단계에서, 전단연결재는, 외부에는 원형 또는 사각형 형태의 강재격자망과, 강재격자망의 내부 중심에 원형 또는 사각형 형태의 내화재와 동일한 성능을 갖는 재료로 이루어지는 내화코어와 내화코어의 내부에서 상향으로 돌출되는 T형상의 스터드로 구성되며, (c) 단계에서, 강재격자망은 내화재료가 거푸집(2)에 타설될 때 내화코어 두께 중심부에 위치하도록 하고, (f) 단계에서, 스터드는 콘크리트층에 매입되도록 하여 내화재층과 콘크리트층의 합성 효과를 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, (b) 단계에서, 거푸집 내부에 U형 형상의 와이어 메시를 설치하여, (c) 단계에서, 하부는 내화재층에 배치되고, (f) 단계에서, 상부는 콘크리트층에 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, (e) 단계에서, 보강재는 철근인 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, (e) 단계에서, 보강재는 PS강선인 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, (e) 와 (f) 단계 사이에서, PS강선 보강강재에 긴장력을 도입하여 정착하고, (h) 단계 이후에, PS강선 보강강재의 릴리즈를 통하여 증기양생과정을 동시에 거친 일체화된 내화재층과 콘크리트층에 압축력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기의 어느 한 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브를 제공하고자 한다.
본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법은 하부에 습식상태의 내화재료를 구성하고 상부에 자중이 큰 습식 상태의 콘크리트를 타설하기 때문에 부착력 확보에 매우 유리하며, 공장에서 일련의 연속 제작공정으로 생산하여 현장에서 내화뿜칠, 내화패널 설치 등 별도의 내화성능확보 공정이 불필요하여 시공기간의 단축 및 공사비 절감이 가능할 뿐만 아니라, 공장 제작으로 습식의 내화재료를 1차로 거푸집 하면에 타설하기 때문에 현장 뿜칠 등에 비해 하부 내화재료의 일정한 두께 확보를 할 수 있어 균일한 내화성능 확보가 가능하고 현장 뿜칠에서 발생하는 내화재료의 리바운딩 현상이 없기 때문에 재료절감 및 시공성을 확보할 수 있으며, 건식 내화패널과 패널의 이음부가 없어 연결부 처리가 불필요하고 전구간에 대한 내화성능확보가 가능하고, 콘크리트에 긴장력이 도입시 습식내화재에도 압축력이 도입되어 균열발생이 없을 뿐만 아니라 치밀한 구조가 되어 내구성 및 내화성능 확보에 더 유리한 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1에서 도 6까지는 본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 순서대로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 완성된 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 전단연결재의 일 실시예의 평면도 및 횡단면도이다.
도 8b는 상기 도 8a의 거푸집 내부에서의 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명 중에서 U형 형상의 와이어 메시를 이용한 합성연결 상세를 도시한 사시도이다.
도 1에서 도 6까지는 본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 순서대로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 완성된 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 전단연결재의 일 실시예의 평면도 및 횡단면도이다.
도 8b는 상기 도 8a의 거푸집 내부에서의 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명 중에서 U형 형상의 와이어 메시를 이용한 합성연결 상세를 도시한 사시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 하부에 내화재층과 상부에 콘크리트층으로 구성되어 공장에서 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
도 1에서 도 6까지는 본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 순서대로 도시한 사시도이다.
본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에서와 같이, 내화풍도슬래브 제작을 위한 거푸집(2)을 설치하고 그 내부에 윤활유 등의 박리제를 도포한다(a).
거푸집은 강재거푸집을 이용하는 것이 바람직하며, 거푸집 내부에 이물질이 없도록 깨끗하게 제거함과 동시에 거푸집 탈형시에 어려움이 없도록 윤활유 등의 박리제를 도포한다. 거푸집(2)의 폭원은 생산할 내화풍도슬래브의 운반에 유리한 길이와 중량을 고려하여 결정되며, 일반적으로 약 1.0m~3.0m에서 결정된다.
이후, 도 2에서와 같이, 거푸집 내부에 내화재층(10)과 콘크리트층(20)의 분리를 막는 전단연결재(30)를 소요의 간격으로 설치한다(b).
거푸집(2) 내부 바닥면에 설치되는 전단연결재(30)는 그 내부에 일정 간격으로 공지의 다양한 I형상, T형상 등으로 구성된 것을 설치하는 것이 가능하며, 전단연결재(30)의 하단부는 내화재층(10)에 매입되고 상단부는 콘크리트층(20)에 매입되도록 하여 이중 타설되는 내화재층(10)과 콘크리트층(20)이 일체로 합성되도록 한다.
도 8a는 본 발명의 전단연결재의 일 실시예의 평면도 및 횡단면도이고, 도 8b는 상기 도 8a의 거푸집 내부에서의 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 전단연결재(30)는 외부에는 원형 또는 사각형 형태의 강재격자망(31)과, 강재격자망(31)의 내부 중심에 원형 또는 사각형 형태의 내화재와 동일한 성능을 갖는 재료로 이루어지는 내화코어(32)와 내화코어(32)의 내부에서 상향으로 돌출되는 T형상의 스터드(33)로 구성되도록 할 수 있다.
외부에는 원형 내지 사각형 형태의 강재격자망(31)이 약 10~ 20cm의 폭으로 구비되고, 그 내부 중심에도 역시 원형 또는 사각형 형태의 약 3~5cm 정도의 내화코어(32)가 내화재와 동일한 성능을 갖는 재료로 형성되되, 그 두께(d1) 또한 도포되는 내화재층(10)의 두께(d1)와 동일하게 구성되며, 내화코어(32)의 내부에서 상향으로 돌출되어 콘크리트층(20)에 매입되는 T형상의 스터드(33)로 구성되며, 강재격자망(31)은 내화재료가 거푸집(2)에 타설될 때 내화코어(32) 두께(d1) 중심부에 위치하여 내화재층(10)과 콘크리트층(20)의 합성 효과를 극대화할 수 있으며, 내화재층(10)의 균열발생 또한 억제 할 수 있다.
또한, 도 8b에 도시된 것과 같이 전단연결재(30)는 미리 기성품으로 제작하여 거푸집(2)의 바닥면에 설치하되, 작업시에 전단연결재(30)의 이동이나 움직임을 방지하고 작업의 효율성을 높이기 위해 격자형상의 간격근(34)에 다수개의 전단연결재를 미리 고정하여 설치할 수도 있다.
도 9는 본 발명 중에서 U형 형상의 와이어 메시를 이용한 합성연결 상세를 도시한 사시도이다.
U형 형상의 와이어 메시(35)는 도 9에서와 같이, U형 형상의 와이어 메시(35)의 하부인 수평방향의 격자망은 내화재층(10)에 배치되고, U형 형상의 와이어 메시(35)의 상부인 수직방향의 격자망은 콘크리트층(20)에 배치되도록 설치할 수도 있다. 이때, 수평방향의 격자망은 내화재료의 양생균열이나 장기거동에 의한 균열을 억제하는 역할을 하며, 수직방향의 격자망은 후에 타설되는 콘크리트층(20)에 매입되어 내화재층(10)과 합성작용을 유도하는 전단연결재와 동일한 역할을 수행한다.
이후, 도 3에서와 같이, 거푸집(2) 내부에 내화성능 확보에 필요한 소요의 높이까지 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하여 내화재층(10)을 형성하도록 한다(c).
겔 상태의 습식 내화재는 펄라이트, 질석, 세람사이트, 캐스터블 등 공지의 다양한 습식 내화재를 모두 사용하도록 할 수 있다.
내화재층(10)은 거푸집(2) 내부의 하면에 소요의 두께를 갖도록 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하며, 그 두께(d1)는 설계기준에서 요구하는 화재강도에 따라 약 10~50mm 정도까지 확보하는 것이 바람직하다.
또한, 콘크리트 구조체가 미리 형성된 후에 내화재료를 뿜칠하는 기존 방식에 비해 거푸집 내부에 타설되는 내화재료의 밑면은 표면 품질이 매우 우수하고, 기계 등의 장비를 이용하여 정확한 두께를 측정하여 제작하는 것이 가능하다.
이후, 뿜칠 또는 도포된 내화재층(10)의 상부 표면정리가 완료되면 소성상태로 초기양생하는 단계를 갖는다(d).
소성상태의 초기 양생은 겔 상태의 습식 내화재가 후술하는 보강강재(21)의 설치와 콘크리트 타설시에 발생할 수 있는 내화재층(10)의 변형을 방지할 목적이며, 완전한 양생의 과정을 거치지 않고 약 1~2시간 정도 양생하여 습식상태(겔 상태의 80%)를 유지하여 내화재층과 콘크리트층이 증기양생되는 과정에서 상호간의 부착력이 최대한 증가하게 된다.
특히, 소성상태의 내화재층(10)은 그 상면에 겔 상태로 타설되는 콘크리트가 자중으로 작용하여 내화재층(10)과 콘크리트층(10) 상호간의 부착력이 최대한 증가하는 이중습식 상태의 우수한 장점을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 소성상태의 내화재층(10) 상단에는 콘크리트층(20)과의 결합력을 더욱 높이기 위해 프라이머를 추가로 도포 할 수 있다.
이후, 도 4에서와 같이, 내화재층(10)의 상부에는 전체하중에 저항하는 가공 조립된 보강강재(21)를 설치하도록 한다(e).
보강강재(21)는 철근, PS강선 등으로 이루어질 수 있으며, 내화두께 및 피복확보를 위하여, 간격재(미도시) 등을 이용하여 내화재층(10)에서 상향으로 일정거리 이격되어 고정되도록 한다.
특히, 보강강재(21)가 PS강선인 경우에는 콘크리트층(20)을 형성하기 전에 PS강선에 프리텐션 방식으로 미리 긴장력을 도입하여 정착하며, 후술하는 (h) 단계 이후에 동시에 증기양생과정을 거친 일체화된 내화재층(10)과 콘크리트층(20)에 PS강선의 릴리즈를 통하여 압축력이 도입되도록 한다.
또한, 콘크리트 단면 내부에 휨모멘트에 저항하는 보강강재(21)와 온도와 건조수축, 크리프 등의 하중에 저항 할 수 있는 배력철근(22)이 추가로 설치될 수도 있다.
이후, 도 5에서와 같이, 내화재층(10)의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층(20)을 형성하도록 한다(f).
내화재층(10)의 상부에 도포되는 콘크리트층(20)의 두께(d2)는 그 자중을 포함한 작용하중과 지간길이에 의해 결정되고, 일반적으로 약 150~350mm 정도로 콘크리트층(20)이 형성된다. 콘크리트는 40MPa 이상의 고강도 콘크리트를 사용하기 때문에 단면을 얇게 줄일 수 있으나, 고강도 콘크리트가 폭렬에 취약하기 때문에 내화재층(10)이 더욱 필요하게 된다.
이후, 동시에 내화재층(10)과 콘크리트층(20)을 증기양생하도록 한다(g).
증기양생 조건은 다양하게 설정하여 양생하도록 할 수 있으며, 증기양생에 의하여 내화재층(10)과 콘크리트층(20)이 양생되어 강도가 발현되도록 한다.
도 7은 본 발명의 완성된 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 사시도이다.
마지막으로, 도 6에서와 같이, 거푸집(2)을 탈형하도록 한다(h).
거푸집(2)을 탈형하여 도 7에서와 같이, 본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브(1)를 완성한다.
상기와 같은 본 발명의 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브 및 이의 제작방법은 하부에 습식상태의 내화재료를 구성하고 상부에 자중이 큰 습식 상태의 콘크리트를 타설하기 때문에 부착력 확보에 매우 유리하며, 공장에서 일련의 연속 제작공정으로 생산하여 현장에서 내화뿜칠, 내화패널 설치 등 별도의 내화성능확보 공정이 불필요하여 시공기간의 단축 및 공사비 절감이 가능할 뿐만 아니라, 공장 제작으로 습식의 내화재료를 1차로 거푸집 하면에 타설하기 때문에 현장 뿜칠 등에 비해 하부 내화재료의 일정한 두께 확보를 할 수 있어 균일한 내화성능 확보가 가능하고 현장 뿜칠에서 발생하는 내화재료의 리바운딩 현상이 없기 때문에 재료절감 및 시공성을 확보할 수 있으며, 건식 내화패널과 패널의 이음부가 없어 연결부 처리가 불필요하고 전구간에 대한 내화성능확보가 가능하고, 콘크리트에 긴장력이 도입시 습식내화재에도 압축력이 도입되어 균열발생이 없을 뿐만 아니라 치밀한 구조가 되어 내구성 및 내화성능 확보에 더 유리한 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브
2 : 거푸집
10 : 내화재층
30 : 전단연결재
31 : 강재격자망
32 : 내화코어
33: 스터드
34 : 간격근
35 : 와이어 메시
20 : 콘크리트층
21 : 보강강재
22 : 배력철근
D : 내화풍도슬래브 두께
d1 : 내화재층 두께
d2 : 콘크리트층 두께
2 : 거푸집
10 : 내화재층
30 : 전단연결재
31 : 강재격자망
32 : 내화코어
33: 스터드
34 : 간격근
35 : 와이어 메시
20 : 콘크리트층
21 : 보강강재
22 : 배력철근
D : 내화풍도슬래브 두께
d1 : 내화재층 두께
d2 : 콘크리트층 두께
Claims (7)
- (a) 거푸집(2)을 설치하고 거푸집(2) 내부에 박리제를 도포하는 단계;
(b) 거푸집(2) 내부에 전단연결재(30)를 소정의 간격으로 설치하고, U형 형상의 와이어 메시(35)를 설치하는 단계;
(c) 거푸집(2) 내부에 내화성능 확보에 필요한 소정의 높이까지 습식 내화재를 뿜칠 또는 도포하여 내화재층(10)을 형성하되, 와이어 메시(35)의 하부가 내화재층(10)에 배치도록 하는 단계;
(d) 내화재층(10)의 표면정리가 완료되면 소성상태로 초기양생하는 단계;
(e) 내화재층(10)의 상부에는 전체하중에 저항하는 가공 조립된 보강강재(21)를 설치하는 단계;
(f) 내화재층(10)의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층(20)을 형성하되, 와이어 메시(35)의 상부는 콘크리트층(20)에 배치되도록 하는 단계;
(g) 내화재층(10)과 콘크리트층(20)을 동시에 증기양생하는 단계;
(h) 거푸집(2)을 탈형하는 단계;를 포함하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법. - 청구항 1에 있어서,
(b) 단계에서,
전단연결재(30)는, 외부에는 원형 또는 사각형 형태의 강재격자망(31)과, 강재격자망(31)의 내부 중심에 원형 또는 사각형 형태의 내화재와 동일한 성능을 갖는 재료로 이루어지는 내화코어(32)와 내화코어(32)의 내부에서 상향으로 돌출되는 T형상의 스터드(33)로 구성되며,
(c) 단계에서, 강재격자망(31)은 내화재료가 거푸집(2)에 타설될 때 내화코어(32) 두께(d1) 중심부에 위치하도록 하고, (f) 단계에서, 스터드(33)는 콘크리트층(20)에 매입되도록 하여 내화재층(10)과 콘크리트층(20)의 합성 효과를 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
(e) 단계에서,
보강재(21)는 철근인 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법. - 청구항 1에 있어서,
(e) 단계에서,
보강재(21)는 PS강선인 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법. - 청구항 5에 있어서,
(e) 와 (f) 단계 사이에서, PS강선 보강강재(21)에 긴장력을 도입하여 정착하고,
(h) 단계 이후에, PS강선 보강강재(21)의 릴리즈를 통하여 증기양생과정을 동시에 거친 일체화된 내화재층(10)과 콘크리트층(20)에 압축력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브의 제작방법. - 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 이중 습식구조로 제작된 콘크리트 내화풍도슬래브.
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