KR101984869B1 - Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby - Google Patents
Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby Download PDFInfo
- Publication number
- KR101984869B1 KR101984869B1 KR1020170050036A KR20170050036A KR101984869B1 KR 101984869 B1 KR101984869 B1 KR 101984869B1 KR 1020170050036 A KR1020170050036 A KR 1020170050036A KR 20170050036 A KR20170050036 A KR 20170050036A KR 101984869 B1 KR101984869 B1 KR 101984869B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- composition
- polyurea
- concrete structure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/02—Polyureas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4596—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with fibrous materials or whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/48—Macromolecular compounds
- C04B41/488—Other macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/041—Carbon nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
Abstract
본 발명은 폴리우레아와, 탄소나노튜브를 포함하는 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물을 제공한다.
본 발명에 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물은 콘크리트 구조물에 쉽게 도포할 수 있고, 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선할 수 있다.The present invention provides a polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure comprising polyurea and carbon nanotubes.
The polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure in the present invention can be easily applied to a concrete structure and improve the structural performance of the concrete structure.
Description
본 발명은 콘크리트 구조물에 도포되어 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물 및 그 폴리우레아 조성물이 도포된 콘크리트 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurea composition applied to a concrete structure to improve the structural performance of the concrete structure and a concrete structure to which the polyurea composition is applied.
우수한 방수재료로써 널리 사용되는 폴리우레아(polyurea)는 높은 인장강도와 신축률 등을 지닌 재료이다.Polyurea, widely used as an excellent waterproofing material, is a material having high tensile strength and expansion ratio.
그리고 콘크리트 구조물은 건설 후, 알카리 골재 반응, 중성화, 염해 등의 화학적 작용에 의해 그 구조 성능이 저하된다.After the construction of the concrete structure, its structural performance is degraded by chemical action such as alkali aggregate reaction, neutralization, and saltation.
예컨대, 철근콘크리트 구조물의 균열 사이로 수분이 침투되면, 콘크리트는 중성화가 진행되고, 철근은 부식되며, 철근의 부피 팽창으로 인하여 콘크리트가 철근에서 탈락되는 등의 현상이 발생하고, 이는 철근콘크리트 구조물의 내력 저하로 이어진다.For example, when water penetrates into the cracks of the reinforced concrete structure, the concrete is neutralized, the reinforcing steel is corroded, and the concrete is removed from the reinforcing steel due to the volume expansion of the reinforcing bar. .
이렇게, 철근콘크리트 구조물은 시공 후, 물리적/화학적 작용에 의하여 구조 성능이 떨어지므로, 구조 성능을 개선하기 위한 다양한 폴리우레아 조성물 또는 공법 등이 제안되고 있다.Since the structural performance of the reinforced concrete structure is lowered due to the physical / chemical action after the construction, various polyurea compositions or methods for improving the structural performance have been proposed.
그 중 하나의 기술인 대한민국 등록특허 제10-1166686호의 “구조물의 내력 향상 및 내진성능 확보를 위한 폴리우레아를 이용한 보수/보강 공법”에서는 탄소섬유를 콘크리트 구조물에 부착한 후 폴리우레아를 도포하는 공법과, 유리섬유를 콘크리트 구조물에 부착한 후 폴리우레아를 도포하는 방법이 개시된다.One of them is a method of applying a polyurea after attaching carbon fiber to a concrete structure in Korean Patent No. 10-1166686 entitled " Method of repairing / reinforcing using polyurea to improve structural strength and seismic performance & A method of applying a polyurea after attaching glass fibers to a concrete structure is disclosed.
그러나, 이렇게 탄소섬유나 유리섬유를 콘크리트 구조물에 부착하는 방법은, 콘크리트 구조물의 표면 보수, 퍼티 작업 등의 평탄화 작업이 선행되어야 하고, 탄소섬유나 유리섬유를 콘크리트 구조물에 부착 후 양생공정 등이 필요하는 등 그 공정이 복잡하고, 기포 발생 또는 들뜸 발생 등의 하자가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.However, such a method of attaching carbon fiber or glass fiber to a concrete structure must precede the planarization work such as surface repair and putty work of a concrete structure, and a curing process after attaching carbon fiber or glass fiber to a concrete structure The process is complicated, and defects such as bubble generation or extrusion are frequently generated.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 콘크리트 구조물에 쉽게 도포할 수 있고, 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물을 제공한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a polyurea composition which can be easily applied to a concrete structure and improves the structural performance of the concrete structure.
본 발명의 제1측면에 의한 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물은, 폴리우레아 100 중량부와, 탄소나노튜브 2 중량부를 포함하고, 상기 탄소나노튜브는, 탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29 중량부로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2측면에 의하면, 폴리우레아 100 중량부와, 유리섬유 5중량부를 포함하고, 상기 유리섬유는 직경이 10.3μm 내지 15.2μm 이고, 길이가 253μm 내지 360μm인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물을 제공한다.
본 발명의 제3측면에 의하면, 콘크리트; 및 상기 콘크리트 표면에 도포되는 폴리우레아 조성물을 포함하고, 상기 폴리우레아 조성물은, 폴리우레아 100 중량부와, 탄소나노튜브 2 중량부를 포함하고, 상기 탄소나노튜브는, 탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29 중량부로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4측면에 의하면, 콘크리트; 및 상기 콘크리트 표면에 도포되는 폴리우레아 조성물을 포함하고, 상기 폴리우레아 조성물은, 폴리우레아 100 중량부와, 유리섬유 5중량부를 포함하고, 상기 유리섬유는 직경이 10.3μm 내지 15.2μm 이고, 길이가 253μm 내지 360μm인 것을 특징으로 한다.A polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure according to the first aspect of the present invention comprises 100 parts by weight of polyurea and 2 parts by weight of carbon nanotubes, 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 parts by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co), and 0.29 parts by weight of sulfur (S).
According to a second aspect of the present invention, there is provided a concrete structure comprising 100 parts by weight of polyurea and 5 parts by weight of glass fibers, wherein the glass fibers have a diameter of 10.3 to 15.2 m and a length of 253 to 360 m A polyurea composition for improving structural performance is provided.
According to a third aspect of the present invention, And a polyurea composition applied on the surface of the concrete, wherein the polyurea composition comprises 100 parts by weight of polyurea and 2 parts by weight of carbon nanotubes, wherein the carbon nanotube comprises 96.3 parts by weight of carbon (C) 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 parts by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co), and 0.29 parts by weight of sulfur (S).
According to a fourth aspect of the present invention, And a polyurea composition applied to the concrete surface, wherein the polyurea composition comprises 100 parts by weight of polyurea and 5 parts by weight of glass fibers, the glass fibers having a diameter of 10.3 to 15.2 m and a length of And is 253 mu m to 360 mu m.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
본 발명의 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물 및 그 조성물이 도포된 콘크리트 구조물에 의하면, 콘크리트 구조물의 방수는 물론, 강도, 연성 및 인성을 증가시킬 수 있다.The polyurea composition and the concrete structure applied with the composition for improving the structural performance of the concrete structure of the present invention can increase the strength, ductility and toughness as well as waterproofing the concrete structure.
그리고 본 발명의 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물은, 열화된 콘크리트 구조물을 보강할 수 있을 뿐 아니라, 폭탄 폭발에 의한 스폴링(spalling)이나 비산물에 의한 2차적 피해를 줄일 수 있다.The polyurea composition for improving the structural performance of the concrete structure of the present invention not only can reinforce the deteriorated concrete structure but also can reduce secondary damage caused by spalling due to bomb explosion or non- have.
또한, 본 발명의 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물은 시공 중 습도와 온도의 영향을 거의 받지 않고 시공이 가능하며, 인건비 절감, 공기 감축 등의 장점이 있다.In addition, the polyurea composition for improving the structural performance of the concrete structure of the present invention is advantageous in that it can be applied without being influenced by humidity and temperature during construction, and can reduce labor and air.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물이 도포된 콘크리트 구조물의 단면도이고,
도 2는 휨 응력 실험을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 제1시험체에 대한 하중과 처짐관계를 나타낸 그래프이며,
도 4는 도 1의 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물을 도포한 제2시험체를 가압한 후 촬영한 사진이다.1 is a cross-sectional view of a concrete structure applied with a polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a view for explaining a bending stress test,
3 is a graph showing a load versus deflection relationship for the first specimen,
4 is a photograph of a second specimen coated with a polyurea composition to improve the structural performance of the concrete structure shown in Fig.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the understanding why the present invention is not intended to be a complete disclosure.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물과, 그 폴리우레아 조성물이 도포된 콘크리트 구조물을 상세 설명하기로 한다.Hereinafter, a polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure according to an embodiment of the present invention and a concrete structure coated with the polyurea composition will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물이 도포된 콘크리트 구조물의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a concrete structure applied with a polyurea composition to improve the structural performance of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물(100)은 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물(20)이 콘크리트(10)의 일면에 도포되는 방식으로 시공될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
그리고 상기 폴리우레아 조성물(20)은 제1조성물일 수 있다. 상기 제1조성물은 폴리우레아(Polyurea)와 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 포함한다.And the
상기 폴리우레아는 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate Prepolymer)와 아민(Amine)의 연쇄 반응으로 생성될 수 있다.The polyurea may be produced by a chain reaction of an isocyanate prepolymer and an amine.
이러한, 폴리우레아는 착색이 자유롭고, 다양한 두께로 시공이 가능하며, 인장강도, 신장률, 내마모성, 접착력 등 우수한 물리적 성질과, 내산성, 내알칼리성 등 우수한 화학적 성질을 가지며, 열 안정성이 우수하다.Such polyurea is free of coloring, can be applied in various thicknesses, has excellent physical properties such as tensile strength, elongation, abrasion resistance and adhesive force, excellent chemical properties such as acid resistance and alkali resistance, and is excellent in thermal stability.
그리고 상기 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 관모양으로 연결된 원기둥 모양의 나노구조를 지니는 탄소의 동소체일 수 있다.The carbon nanotubes may be a carbon homogeneous substance having a cylindrical nanostructure in which hexagons having six carbon atoms are connected in a tubular form.
상기 탄소나노튜브는 상기 제1조성물의 인장강도를 증가시켜, 상기 제1조성물의 물리적인 충격에 의한 손상 감소시켜줄 수 있다.The carbon nanotubes may increase the tensile strength of the first composition to reduce damage due to the physical impact of the first composition.
상기 탄소나노튜브는 탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29를 포함할 수 있다.The carbon nanotube may include 96.3 parts by weight of carbon (C), 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 part by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co) have.
그리고 상기 제1조성물은, 상기 폴리우레아 100 중량부와 상기 탄소나노튜브 1.9 내지 2.5 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리우레아 100 중량부와 상기 탄소나노튜브는 2 중량부를 포함할 수 있다.The first composition may include 100 parts by weight of the polyurea and 1.9 to 2.5 parts by weight of the carbon nanotube, and preferably 100 parts by weight of polyurea and 2 parts by weight of the carbon nanotube.
상기 제1조성물은, 상술한 수치 범위 내에서 최대인장강도가 증가하고, 후술된 제1시험체의 경간 중앙 하부에 콘크리트 균열발생으로 하중의 급격한 저하에도 불구하고 제1시험체의 휨연성을 크게 증가시키는 현상을 보였다.The first composition has a maximum tensile strength within the above-mentioned numerical range, and greatly increases the flexural ductility of the first specimen in spite of the rapid decrease of the load due to the occurrence of concrete cracks at the center of the span of the first specimen described below .
본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물(20)은 제2조성물일 수 있다.The
상기 제2조성물은 폴리우레아(Polyurea)와 유리섬유(Fiber glass)를 포함한다.The second composition includes polyurea and fiber glass.
상기 유리섬유는 유리를 섬유처럼 가늘게 뽑은 물질을 말하며, 상기 제2조성물의 인장강도를 증가시킬 수 있다.The glass fiber refers to a material in which the glass is finely drawn like a fiber and can increase the tensile strength of the second composition.
이러한 유리섬유는 신장율 3% 내지 4%이고 탄성회복율 100%으로 치수안정성이 좋고, 인장강도 및 인장탄성율이 크며, 전기절연성이 우수하며, 내열온도 400℃ 내지 500℃ 내열온도를 보이고, 연화온도 840℃의 연화 온도를 갖는다는 장점이 있다.These glass fibers have excellent dimensional stability with an elongation percentage of 3% to 4% and an elastic recovery ratio of 100%, a large tensile strength and tensile elastic modulus, excellent electrical insulation, a heat resistance temperature of 400 to 500 占 폚, a softening temperature of 840 Lt; 0 > C.
그리고 유리섬유는 그 직경이 10.3μm 내지 15.2μm 이고, 그 길이는 253μm 내지 360μm일 수 있다. The glass fibers may have a diameter of 10.3 to 15.2 mu m and a length of 253 mu m to 360 mu m.
상기 제2조성물은, 폴리우레아 100 중량부와 상기 유리섬유 4.8 중량부 내지 5.5 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리우레아 100 중량부와 상기 유리섬유는 5 중량부를 포함할 수 있다.The second composition may include 100 parts by weight of polyurea and 4.8 to 5.5 parts by weight of the glass fiber, and preferably 100 parts by weight of polyurea and 5 parts by weight of the glass fiber.
상기 제2조성물은 상술한 수치 범위 내에서 최대인장강도가 증가하고, 후술된 제1시험체의 경간 중앙 하부에 콘크리트 균열발생으로 하중의 급격한 저하에도 불구하고 제1시험체의 휨연성을 크게 증가시키는 현상을 보였다.The second composition has a maximum tensile strength within the above-mentioned numerical range, and a phenomenon that greatly increases the flexural ductility of the first test specimen despite the abrupt decrease in load due to the occurrence of concrete cracks in the center of the span of the first specimen described below Respectively.
상기 콘크리트 구조물(100)은 콘크리트(10)와, 상기 콘크리트 표면에 도포되는 상기 제1조성물 또는 상기 제2조성물을 포함할 수 있다.The
실시예Example 1_제1조성물의 제조 Preparation of first composition
폴리우레아(Polyurea) 100 중량부와 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)는 2 중량부를 혼합하여 교반한 제1조성물을 제조하였다.100 parts by weight of polyurea and 2 parts by weight of carbon nanotubes (CNT) were mixed and stirred to prepare a first composition.
여기서 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)는 탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29로 구성하였다.Here, the carbon nanotube (CNT) contains 96.3 parts by weight of carbon (C), 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 part by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co) ) 0.29.
실시예Example 2_제2조성물의 제조 Preparation of second composition
폴리우레아(Polyurea) 100 중량부와 유리섬유(Fiber glass)는 5 중량부를 혼합하여 교반한 제2조성물을 제조하였다. 여기서 유리섬유(Fiber glass)는 평균직경이 13.5μm이고, 평균섬유길가 300μm였다.100 parts by weight of polyurea and 5 parts by weight of glass fiber were mixed to prepare a second composition. Here, the glass fiber had an average diameter of 13.5 占 퐉 and an average fiber length of 300 占 퐉.
실험예Experimental Example 1_휨 응력 실험. 1_ Bending stress test.
도 2는 휨 응력 실험을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a bending stress test.
도 2를 참조하면, 단면이 정방형인 150ｘ150mm이고, 길이가 500mm인 각주 무근콘크리트 제1시험체를 만들어, 이를 450mm 간격(경간 간격, span distance)의 힌지에 설치하였다.Referring to FIG. 2, a first specimen of a square footed rectangular test specimen having a square cross section of 150x150 mm and a length of 500 mm was prepared and placed on a hinge with a spacing of 450 mm (span distance).
여기서 제1시험체는 아래 표 1의 성분과 함량을 가진 배합콘크리트로 만들어졌고, 표 1의 배합콘크리트는 굵은골재의 최대크기가 25mm이고, 슬럼프가 120mm 이며, 예상설계강도 21MPa 였다.The first specimen was made of mixed concrete having the components and contents shown in Table 1 below. The maximum concrete aggregate of Table 1 had a maximum size of 25 mm, a slump of 120 mm, and an expected design strength of 21 MPa.
질량배합(kg/m3)
Mass Composition (kg / m 3 )
AE감수제High performance
AE water reducing agent
실험은 경간(span) 중앙부 1/3 영역에 순수 휨에 대한 영향을 평가하고자 2점 재하를 실시하여 하중과 경간 중앙에서의 처짐을 측정하였다. 속도 변위제어에 의해 하중을 가하였으며, 하중이 급격히 저하되는 경우에 실험을 정지하였다.In order to evaluate the effect of pure bending on the 1/3 area of the span center, the load and the deflection at the center of the span were measured. The load was applied by the speed displacement control, and the experiment was stopped when the load dropped sharply.
실험은 제1시험체에 보강제를 도포하지 않는 경우(Plain), 제1시험체의 하면에 폴레우레아만 3mm의 두께로 도포한 경우(P1), 제1시험체의 하면에 실시예 1의 제1조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(C21), 제1시험체의 하면에 실시예 2의 제2조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(F51)로 각각 진행되었다.The test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reinforcing agent was not applied to the first specimen (Plain), the polyurea was applied to the lower surface of the first specimen at a thickness of only 3 mm (P1) (C21), and the case where the second composition of Example 2 was applied to the lower surface of the first test body to a thickness of 3 mm (F51), respectively.
도 3은 제1시험체에 대한 하중과 처짐관계를 나타낸 그래프이고, 아래의 표 2는 제1시험체별 최대하중의 크기를 나타낸 것이다.3 is a graph showing the load versus deflection relationship for the first specimen, and Table 2 below shows the magnitude of the maximum load for the first specimen.
최대 하중 (kN)
Maximum load (kN)
20.86
20.86
20.34
20.34
24.41
24.41
22.25
22.25
도 3 및 표 2를 참조하면, 제1시험체의 하면에 폴레우레아만 3mm의 두께로 도포한 경우(P1)에는 연성 및 인성의 증진을 나타냈으며, 제1시험체의 하면에 실시예 1의 제1조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(C21) 및 제1시험체의 하면에 실시예 2의 제2조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(F51)에는 연성 및 인성 뿐만 아니라 재하능력의 증가도 확인하였다.Referring to FIG. 3 and Table 2, in the case where only polyurea was applied to the lower surface of the first specimen at a thickness of 3 mm (P1), the ductility and toughness were improved. On the lower surface of the first specimen, When the composition was applied to a thickness of 3 mm (C21) and the second composition of Example 2 was applied to the lower surface of the first specimen at a thickness of 3 mm (F51), not only the ductility and toughness but also the loadability were increased .
제1시험체에 보강제를 도포하지 않는 경우(Plain)에는 경간 중앙에서 균열이 발생하고 최대하중에 도달한 후, 급격하게 취성 파괴되는 것을 확인하였다.When the reinforcing agent was not applied to the first specimen (Plain), cracks were observed at the center of the span, and it was confirmed that the brittle fracture suddenly reached after reaching the maximum load.
그리고 제1시험체의 하면에 폴레우레아만 3mm의 두께로 도포한 경우(P1)는 제1시험체에 보강제를 도포하지 않는 경우(Plain)와 유사한 최대하중을 보였으나, 연성 및 인성이 크게 향상되는 것을 확인하였다.When the polyurea was applied to the lower surface of the first specimen at a thickness of 3 mm (P1), the maximum load similar to that of Plain was observed in the first specimen but the ductility and toughness were greatly improved Respectively.
더 상세히 설명하면, 제1시험체의 하면에 폴레우레아만 3mm의 두께로 도포한 경우(P1)에는 제1시험체 균열이 발생하여 콘크리트의 파괴로 인해 하중의 저하가 있으나, 이후에도 폴리우레아의 인장강도 및 제1시험체의 인장측을 구속에 의해 폴리우레아가 제1시험체의 급격한 파괴를 지연시키고 콘크리트 파괴로 인한 부산물을 내부에 가두는 것을 확인하였다.More specifically, when the polyurea is applied to the lower surface of the first specimen at a thickness of only 3 mm (P1), cracks of the first specimen occur and the load is lowered due to the fracture of the concrete. By restraining the tensile side of the first specimen, it was confirmed that the polyurea delayed the rapid destruction of the first specimen and confined the by-products resulting from the fracture of the concrete.
제1시험체의 하면에 실시예 1의 제1조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(C21) 및 제1시험체의 하면에 실시예 2의 제2조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(F51), 초기에 인장균열이 발생하고 이후로 하중이 증가하였으며, 최대 재하 하중의 크기는 제1시험체에 보강제를 도포하지 않는 경우(Plain) 보다 더 큰 값을 나타냈다.When the first composition of Example 1 was applied to the lower surface of the first test body to a thickness of 3 mm (C21) and the second composition of Example 2 was applied to the lower surface of the first test body to a thickness of 3 mm (F51) The tensile cracks occurred at first and then the load increased. The maximum load was larger than that of the first specimen (Plain) without reinforcement.
더 상세히 설명하면, 제1시험체의 하면에 실시예 1의 제1조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(C21) 및 제1시험체의 하면에 실시예 2의 제2조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(F51)에는 최대하중 시에 인장측 콘크리트의 휨균열 발생으로 하중의 저하는 있으나, 제1조성물 및 제2조성의 인장강도에 의해 재하 하중을 유지하여 연성 및 인성의 증진 효과를 나타내어, 제1조성물과 제2조성물을 사용할 경우에 콘크리트 구조 성능이 개선되는 것을 확인하였다.More specifically, the first composition of Example 1 was applied to the lower surface of the first specimen to a thickness of 3 mm (C21), and the second composition of Example 2 was applied to the lower surface of the first specimen to a thickness of 3 mm In case (F51), there is a decrease in load due to the generation of flexural cracks of tensile side concrete at the time of maximum load, but the tensile strength of the first composition and the second composition maintains the load to improve the ductility and toughness, It was confirmed that the concrete structure performance was improved when the composition and the second composition were used.
그리고 제1시험체의 하면에 실시예 1의 제1조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(C21)가 제1시험체의 하면에 실시예 2의 제2조성물을 3mm의 두께로 도포한 경우(F51)보다 최대하중, 연성 및 인성이 가장 우수한 것으로 평가되었다.When the first composition of Example 1 was applied to the lower surface of the first specimen to a thickness of 3 mm (C21) and the second composition of Example 2 was applied to the lower surface of the first specimen to a thickness of 3 mm (F51) The maximum load, ductility and toughness were evaluated to be the best.
실험예Experimental Example 2_콘크리트의 2_ Concrete 비산arsenic acid 방지 실험 Prevention experiment
슬럼프가 210mm이며 표 1의 성분과 함량을 가진 배합콘크리트 직경이 150mm이고 높이가 300mm인 제2시험체를 만들어서, 제2시험체에 실시예 1의 제1조성물과, 실시예 2의 제2조성물을 각각 3mm로 도포하여 압축실험을 하였다.A second specimen having a slump of 210 mm and a mixed concrete diameter of 150 mm and a height of 300 mm having the components and contents of Table 1 was prepared and the first composition of Example 1 and the second composition of Example 2 were respectively applied to a second specimen 3 mm.
도 4는 도 1의 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물을 도포한 제2시험체를 가압한 후 촬영한 사진이다.4 is a photograph of a second specimen coated with a polyurea composition to improve the structural performance of the concrete structure shown in Fig.
도 4에서 보는 바와 같이, 압축력에 의해 제2시험체는 부분적으로 파쇄되었으나, 실시예 1의 제1조성물과 실시예 2의 제2조성물은 찢어짐 없이 그 내부에 제2시험체를 구속하고 외력에 대한 에너지를 제1조성물과 제2조성물에 의해 흡수하고 있는 것으로 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 4, the second test specimen was partially crushed by the compressive force, but the first specimen of Example 1 and the second specimen of Example 2 were restrained by the second specimen inside thereof without tearing and the energy for external force Was absorbed by the first composition and the second composition.
이는 실시예 1의 제1조성물과 실시예 2의 제2조성물이 제2시험체의 급격한 붕괴를 방지할 수 있음을 의미할 뿐 아니라, 실시예 1의 제1조성물과 실시예 2의 제2조성물은 콘크리트의 폭탄 폭발에 의한 스폴링(spalling)이나 비산물에 의한 2차적 피해를 방지할 수 있다는 것을 의미한다.This means that the first composition of Example 1 and the second composition of Example 2 can prevent the sudden disintegration of the second specimen, and the first composition of Example 1 and the second composition of Example 2 This means that it is possible to prevent secondary damage by spalling or non-production of concrete due to bomb explosion.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.
또한, 이상에서 기재된 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms described above have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10: 콘크리트
20: 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물
100: 콘크리트 구조물 10: Concrete
20: Polyurea composition for improving the structural performance of a concrete structure
100: Concrete structure
Claims (6)
상기 탄소나노튜브는,
탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29 중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물.
100 parts by weight of polyurea, and 2 parts by weight of carbon nanotubes,
The carbon nanotubes may include,
, 96.3 parts by weight of carbon (C), 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 parts by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co) and 0.29 parts by weight of sulfur (S) To improve the structural performance of the polyurea composition.
상기 유리섬유는 직경이 10.3μm 내지 15.2μm 이고, 길이가 253μm 내지 360μm인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 구조적 성능을 개선하기 위한 폴리우레아 조성물.
100 parts by weight of polyurea, and 5 parts by weight of glass fibers,
Wherein the glass fiber has a diameter of 10.3 to 15.2 m and a length of 253 to 360 m.
상기 콘크리트 표면에 도포되는 폴리우레아 조성물을 포함하고,
상기 폴리우레아 조성물은,
폴리우레아 100 중량부와, 탄소나노튜브 2 중량부를 포함하고,
상기 탄소나노튜브는,
탄소(C) 96.3 중량부와, 알루미늄(Al) 0.08 중량부와, 염소(Cl) 0.42 중량부와, 코발트(Co) 2.91 중량부와, 황(S) 0.29 중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
concrete; And
A polyurea composition applied to said concrete surface,
The polyurea composition may contain,
100 parts by weight of polyurea, and 2 parts by weight of carbon nanotubes,
The carbon nanotubes may include,
, 96.3 parts by weight of carbon (C), 0.08 parts by weight of aluminum (Al), 0.42 parts by weight of chlorine (Cl), 2.91 parts by weight of cobalt (Co) and 0.29 parts by weight of sulfur (S) .
상기 콘크리트 표면에 도포되는 폴리우레아 조성물을 포함하고,
상기 폴리우레아 조성물은,
폴리우레아 100 중량부와, 유리섬유 5중량부를 포함하고,
상기 유리섬유는 직경이 10.3μm 내지 15.2μm 이고, 길이가 253μm 내지 360μm인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물concrete; And
A polyurea composition applied to said concrete surface,
The polyurea composition may contain,
100 parts by weight of polyurea, and 5 parts by weight of glass fibers,
Wherein the glass fiber has a diameter of 10.3 to 15.2 m and a length of 253 to 360 m.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170050036A KR101984869B1 (en) | 2017-04-18 | 2017-04-18 | Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170050036A KR101984869B1 (en) | 2017-04-18 | 2017-04-18 | Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180117002A KR20180117002A (en) | 2018-10-26 |
| KR101984869B1 true KR101984869B1 (en) | 2019-05-31 |
Family
ID=64099220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170050036A KR101984869B1 (en) | 2017-04-18 | 2017-04-18 | Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101984869B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102063118B1 (en) | 2019-06-17 | 2020-01-07 | 주식회사 한강이앤씨 | A concrete structures seismic reinforcing and repairing composition and the seismic reinforcing and repairing method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101166686B1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-07-19 | (주)홍지디씨에스 | Structure repair and reinforce construction method using polyurea resin composition |
| KR101335571B1 (en) * | 2013-08-23 | 2013-12-02 | 유병언 | Polyurethan composite for waterproof ground materials with high weather-resistant and method for surface coating of concrete structure using thereof |
| KR101772903B1 (en) | 2016-12-30 | 2017-09-12 | (주)서현하이텍 | Composition for polyurea waterproofing layer with high durability |
-
2017
- 2017-04-18 KR KR1020170050036A patent/KR101984869B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101166686B1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-07-19 | (주)홍지디씨에스 | Structure repair and reinforce construction method using polyurea resin composition |
| KR101335571B1 (en) * | 2013-08-23 | 2013-12-02 | 유병언 | Polyurethan composite for waterproof ground materials with high weather-resistant and method for surface coating of concrete structure using thereof |
| KR101772903B1 (en) | 2016-12-30 | 2017-09-12 | (주)서현하이텍 | Composition for polyurea waterproofing layer with high durability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180117002A (en) | 2018-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Farhan et al. | Behaviour of ambient cured steel fibre reinforced geopolymer concrete columns under axial and flexural loads | |
| KR100770389B1 (en) | Composite of fire-resisting mortar with ultra high ductility, and a combined methods of fire-proof coating and repair using its material | |
| KR101720487B1 (en) | Eco-Friendly FRP Panel Composition and Preparation Methods using Thereof and Concrete Structure Maintenance Using Thereof | |
| KR101819919B1 (en) | A Composition for Reinforcement of Crack Using Epoxy Resin and Reinforcement of Concrete Structure Using Thereof | |
| KR100698550B1 (en) | Refractory?and adiabatic?cement mortar composition | |
| Krishnaraja et al. | Flexural performance of engineered cementitious compositelayered reinforced concrete beams | |
| CN106396548A (en) | Impact-resistant and corrosion-proof cement-based composite material and preparation method thereof | |
| Chasioti et al. | Shear behavior and crack control characteristics of hybrid steel fiber-reinforced concrete panels | |
| Yaswanth et al. | Influence of copper slag on Mechanical, durability and microstructural properties of GGBS and RHA blended strain hardening geopolymer composites | |
| Nam et al. | Comparative assessment of failure characteristics on fiber-reinforced cementitious composite panels under high-velocity impact | |
| Ganesan et al. | Effect of hybrid fibers on tension stiffening of reinforced geopolymer concrete | |
| KR101984869B1 (en) | Polyurea composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby | |
| Abdulkadir et al. | A review of the effect of waste tire rubber on the properties of ECC | |
| KR102015597B1 (en) | Composition for concrete waterway pipe for wet vibration molding using electric furnace copper slag fine aggregate | |
| KR101959441B1 (en) | Fire Retardant FRP Panel Composition and Maintenance Methods of Concrete Structure Using Thereof | |
| KR100659457B1 (en) | Fireproof methods of high strength concrete members using the high strength and high ductility panel of a combination fireproof panel and permanence form | |
| US20090306249A1 (en) | Cementitious composites | |
| KR100875200B1 (en) | Fiber-reinforced, lightweight aggregate, cellular concrete | |
| KR100820914B1 (en) | Method for preparing shotcrete composite mixed with pet fiber | |
| KR20160144554A (en) | Method for preparing high strength composite fibers reinforced concrete used for organic and inorganic combined fibers and anti-spalling fibers reinforced concrete manufactured thereby | |
| JP2003534226A5 (en) | ||
| Vasanthi et al. | Influence of nano SiO 2 on structural behavior of concrete in-filled steel tube columns | |
| KR20190007764A (en) | Polyurethane composition for improving the structural performance of concrete structure and concrete structure applied thereby | |
| Sherir et al. | Fracture energy characteristics of engineered cementitious composites incorporating different aggregates | |
| JP2011121832A (en) | Kneaded material for cement composite material excellent in shear break resistance, composite material, and bridge beam member |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |