KR102080318B1 - 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것으로, 내부에 중공이 형성된 주름부; 및 상기 주름부를 감싸는 몸체부; 를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 슬리브몸체와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 인하여 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.

Description

피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법{Mortar Sleeve for connection of reinforcing Steel and Manufacturing Method of thereof}
본 발명은 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스틸 슬리브와 모르타르의 열변형 차이로 인한 슬리브 주변 콘크리트 크랙 및 스틸 슬리브 녹청 발생으로 인한 부피팽창으로 슬리브 주위에 발생하는 콘크리트 크랙 문제를 해결할 수 있는, 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 프리캐스트 콘크리트 공법이라 함은 건축물을 이루는 주요 구성요소인 기둥, 보, 슬래브 등을 미리 공장에서 단위 유닛의 형태로 제작하고, 이러한 프리캐스트 유닛을 현장으로 반입하여 단순히 조립만 하거나 일부분을 타설함으로써 건축물을 시공하는 공법이다.
이러한 프리캐스트 콘크리트 공법은 현장작업을 최소화할 수 있어 시공효율을 향상시킬 수 있고 공사 기간을 대폭 단축할 수 있으며 일정한 품질을 확보할 수 있는 장점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 프리캐스트 콘크리트 공법에 의해 시공되는 건축물이 급속히 증가하는 추세이며, 특히 건축물 중 사용하중이 큰 주차장과 대형 물류 구조의 골조시공 시에는 더욱 그러하다.
이러한 프리캐스트 콘크리트 공법에서는 구조적인 안정을 위하여 바닥 등의 설치 부위와 프리캐스트 유닛의 사이 또는 프리캐스트 유닛과 프리캐스트 유닛들 사이의 철근을 이어서 연결하는 기계적 이음 공정을 현장에서 수행한다.
철근의 기계적 이음 방법에는 커플러를 사용하는 커플러이음과 철근들을 용접하는 용접이음 및 슬리브에 철근을 삽입하여 고정하는 슬리브이음 등이 적용된다.
이중 슬리브이음은 스플라이스 슬리브(splice sleeve)로 명칭되는 슬리브 공간에 철근을 삽입하고 철근 주위를 모르타르 등을 주입하여 경화시키는 방법으로 수행되며, 주로 고강도의 무수축 모르타르를 주입하여 철근이 연결된 구조물을 형성하게 된다.
도 1은 종래 프리캐스트 콘크리트 기둥의 하단에 형성된 슬리브를 설명하기 위한 도면이다.
프리캐스트 콘크리트 기둥(100)에는 그 내부에 철근(110)이 위치하며, 프리캐스트 콘크리트 기둥(100)의 하단에는 철근(110)과 연결된 슬리브(120)가 구조적으로 필요한 만큼의 개수로 형성된다. 이 슬리브(120)에 바닥이나 다른 프리캐스트 유닛에서 돌출된 내민철근을 삽입한 뒤에 무수축 모르타르를 주입하여 경화시킴으로써 프리캐스트 콘크리트 기둥(100)의 철근(110)과 다른 철근이 기계적인 이음이 완결된다. 이때, 프리캐스트 콘크리트 기둥(100)에 형성된 각 슬리브(120)에는 무수축 모르타르의 주입을 위한 주입구(122)와 배출구(124)가 프리캐스트 콘크리트 기둥(100)의 외부까지 연결된다. 이때, 슬리브(120)를 완전히 채우기 위하여 주입구(122)가 배출구(124)보다 아래쪽에 위치하며, 주입구(122)를 통해서 주입된 무수축 모르타르가 슬리브(120)를 모두 채우고 위쪽의 배출구(124)로 배출될 때까지 무수축 모르타르를 주입한다.
대한민국등록실용신안공보 제20-0193343호(2000.08.16.)에는 철근 연결용 슬리브가 개시되어 있다.
상기 철근 연결용 슬리브는 협구쪽에 테이퍼를 주어 구속효과를 높일 수 있으며, 슬리브 내부에 다수의 돌출부를 형성하여 충전 모르타르와의 부착력을 향상시키고, 철근 유도 돌기를 형성하여 철근의 수직도를 유지할 수 있는 장점이 있지만, 주물용 강재 슬리브와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제가 있다.
또한, 상기 철근 연결용 슬리브 내로 무수축 모르타르를 충진할 경우에, 상기 철근 연결용 슬리브 내를 가득 채우지 못하여 기공이 형성되는 경우가 흔히 발생한다. 이 경우, 무수축 모르타르와 철근 사이의 마찰력이 부족하여 철근이 철근 연결용 슬리브로부터 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
KR 20-0193343 Y1 2000.08.16.
본 발명의 목적은 슬리브몸체와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 인하여 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제를 해결할 수 있는, 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 철근 연결용 슬리브 내로 무수축 모르타르를 충진할 경우에 기공이 형성되어 철근이 철근 연결용 슬리브로부터 분리되는 문제를 해결할 수 있는, 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 내부에 중공이 형성된 주름부; 및 상기 주름부를 감싸는 몸체부; 를 포함하되, 상기 몸체부는 상하부가 개구되는 튜브형상이며, 상기 몸체부의 외주면의 하부에 주입관이 형성되며, 상기 몸체부의 외주면의 상부에 배출관이 형성되는, 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브를 제공한다.
상기 몸체부는 상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함한다.
상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함한다.
상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 인장강도증진재 1~5중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 인장강도증진재는 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 10~20중량부 및 황산칼슘 10~20중량부를 포함한다.
상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 접착제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 40~50중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 40~50중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%를 포함한다.
또한, 본 발명은, 몰드를 제조하는 단계(단계 1); 주름부를 이용하여 중공제작부를 감싸는 단계(단계 2); 상기 중공제작부를 감싸고 있는 주름부를 상기 몰드에 설치하는 단계(단계 3); 상기 몰드에 설치된 상기 중공제작부를 감싸고 있는 주름부 위에 덮개부를 덮는 단계(단계 4); 상기 덮개부의 투입구에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 투입하는 단계(단계 5); 상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 양생하는 단계(단계 6); 및 상기 몰드 및 덮개부를 탈형하는 단계(단계 7); 를 포함하는, 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법을 제공한다.
상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함하되, 상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함한다.
상기 단계 6에서, 상기 양생은 60~80℃에서 4~8시간 동안 스팀양생(Steam Curing)한다.
본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브는 슬리브몸체와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 인하여 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브는 철근 연결용 슬리브 내로 무수축 모르타르를 충진할 경우에 기공이 형성되어 철근이 철근 연결용 슬리브로부터 분리되는 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 프리캐스트 콘크리트 기둥의 하단에 형성된 슬리브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법의 순서도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래에는 철근 연결용 슬리브를 철을 이용하여 제조하였는데, 슬리브몸체와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 인하여 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제가 있다.
본 발명은 철근 연결용 슬리브를 섬유보강재를 포함하는 몰탈을 이용하여 제조함으로써 슬리브몸체와 모르타르의 열변형 차이 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 인하여 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙이 생기는 문제를 해결한 것에 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 사시도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브를 설명한다.
본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브는,
내부에 중공이 형성된 주름부(10); 및
상기 주름부(10)를 감싸는 몸체부(20);
를 포함한다.
상기 주름부(10)는 내부에 중공이 형성된다.
상기 주름부(10)의 내부에 중공을 형성하는 이유는 작업 현장에 이미 설치된 바닥의 내민철근과 연결하기 위함이다.
상기 주름부(10)의 재질은 알루미늄을 사용할 수 있다.
상기 몸체부(20)는 상하부가 개구되는 튜브형상이며, 상기 몸체부(20)의 외주면의 하부에 주입관(23)이 형성되며, 상기 몸체부(20)의 외주면의 상부에 배출관(25)이 형성된다.
작업 현장에서 바닥의 내민철근을 상기 몸체부(20)의 하단의 중공에 연결한 이후에는 상기 주입관(23)을 통해서 주입된 무수축 모르타르가 몸체부(20)를 모두 채우고 배출관(25)으로 배출될 때까지 무수축 모르타르를 주입한다.
상기 몸체부(20)는 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함한다.
상기 시멘트(cement)는 1종 시멘트인 보통 포틀랜드 시멘트, 조강시멘트 또는 알루미나 시멘트 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 시멘트는 입자의 크기가 50~100㎛인 것이 바람직하다.
시멘트 100중량부에 규사 250중량부 미만 포함하면 초기 건조수축율 및 장기간의 소성수축율이 높아져 균열 현상이 발생하는 문제가 있고, 350중량부 초과 포함하면 압축강도가 떨어지는 문제가 있다.
시멘트 100중량부에 물 65중량부 미만 포함하면 작업성이 떨어지는 문제가 있고, 70중량부 초과 포함하면 압축강도가 떨어지는 문제가 있다.
시멘트 100중량부에 섬유보강재 0.1중량부 미만 포함하면 압축강도가 약해지는 문제가 있고, 1중량부 초과 포함하면 제조단가가 지나치게 상승하는 문제가 있다.
상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기를 2개 이상 가지는 열경화성 수지이다. 에폭시 수지는 기계적 성질이 우수하고, 경화시 휘발성 물질의 발생 및 부피 수축율이 적고, 접착력이 매우 우수하다. 상기 에폭시 수지의 사용량이 50중량% 미만일 경우에는 결합력이 저하되고, 60중량%를 초과하는 경우에는 내화학성이 저하된다.
상기 PVA섬유는 고강도 및 고탄성 특성을 보유하고 있어서 균열제어에 효과적이다. 상기 PVA섬유는 5~15㎜의 길이로 하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 PVA섬유의 사용량이 30중량% 미만일 경우에는 고강도 및 고탄성의 효과가 저하되고, 40중량%를 초과하는 경우에는 다른 구성요소의 첨가량이 적어지는 문제가 있다.
상기 폴리프로필렌 섬유는 초기 미세 균열의 발생을 억제하는 역할을 한다. 상기 폴리프로필렌 섬유는 5~20㎜의 길이로 하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 섬유의 사용량이 5중량% 미만일 경우에는 초기 미세 균열의 발생을 억제하는 효과가 저하되고, 15중량% 초과하는 경우에는 다른 구성요소의 첨가량이 적어지는 문제가 있다.
상기 탄소섬유는 탄성계수 및 인장강도가 우수하고 에너지 흡수 능력이 우수하여, 크기가 큰 균열의 발생을 억제하는 역할을 한다. 상기 탄소섬유는 30~40㎜의 길이로 하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 탄소섬유의 사용량이 1중량% 미만일 경우에는 크기가 큰 균열의 발생을 억제하는 효과가 저하되고, 5중량% 초과하는 경우에는 다른 구성요소의 첨가량이 적어지는 문제가 있다.
본 발명은 몸체부에 섬유보강재를 포함으로써 철을 사용하지 않음에도 불구하고 압축강도가 우수한 것이 특징이다.
철은 콘크리트 안에 있는 수분과 접촉하면 수분을 흡수하여 부피가 팽창하게 되며, 철의 부피팽창으로 인해 철과 콘크리트의 부착강도가 약화되는 문제가 있다.
본 발명은 슬리브 제조시 철을 사용하지 않음으로써 철의 부피팽창으로 인한 철과 콘크리트의 부착강도 약화 문제 및 녹청발생으로 인한 부피팽창으로 슬리브 주변 콘크리트 크랙 발생 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
상기 몸체부(20)는 시멘트 100중량부에 압축강도증진재 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 몸체부에 압축강도증진재를 추가적으로 포함함으로써 압축강도를 더욱 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 압축강도증진재는 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 10~20중량부 및 황산칼슘 10~20중량부를 포함한다.
상기 왕겨재는 장기적으로 수화반응을 지속시키는 역할을 수행한다.
상기 왕겨재는 왕겨를 400~450℃의 온도에서 연소시키고 평균입경 100~200㎛로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다. 왕겨를 400~450℃의 온도로 연소시킴으로써 반응성이 높은 비결정형 실리카(SiO2)가 다량으로 함유된 왕겨재를 사용하는 장점이 있다.
상기 산화칼슘은 물과 반응하여 Ca(OH)2를 생성하고 SiO2와 반응하여 안정한 규산 칼슘을 형성하여 시멘트 몰탈의 압축강도에 영향을 미친다. 상기 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘이 10중량부 미만 포함되면 시멘트 몰탈의 압축강도 증진 효과가 미흡해지는 문제가 있고, 20중량부 초과 포함되면 미반응물이 발생하는 문제가 있다.
상기 황산칼슘은 초기에 수화반응을 촉진시킨다. 상기 왕겨재 100중량부에 대하여 황산칼슘이 10중량부 미만 포함되면 시멘트 몰탈의 초기 압축강도 증진 효과가 미흡해지는 문제가 있고, 20중량부 초과 포함되면 미반응물이 발생하는 문제가 있다.
상기 몸체부(20)는 시멘트 100중량부에 접착제 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 몸체부에 접착제를 추가적으로 포함함으로써 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브와 콘크리트와의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 40~50중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 40~50중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%를 포함한다.
상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체는 콘크리트와의 부착을 증진시키기 위해 아크릴 수지에 에폭시기를 도입하여 하이드록시기와 카르복실기를 갖는 에폭시 변성 아크릴 공중합체이다. 상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체는 적량의 하이드록시기와 카르복실기를 가지고 있으므로 콘크리트와의 부착력이 우수하다. 또한 내수성, 내화학성, 내구성이 우수하다. 상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체가 40중량% 미만 포함되면 콘크리트와의 부착력이 떨어지는 문제가 있고, 50중량% 초과 포함되면 물성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 페놀 변성 로진 에스테르 수지는 접착성 향상 및 피착제와의 젖음 특성을 향상시키기 위해 포함된다. 상기 페놀 변성 로진 에스테르 수지가 40중량% 미만 포함되면 용융점도 및 젖음 특성의 향상이 미흡해지는 문제가 있고, 50중량% 초과 포함되면 크랙이 발생하는 문제가 있다.
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 내열성, 내한성이 우수하고 유리 전이점이 낮으며 높은 기계적 강도를 갖는 장점이 있다. 상기 열가소성 폴리우레탄 수지가 1중량% 미만 포함되면 내열성이 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 경도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 에틸렌비닐아세테이트 공중합체는 저온에서 물성이 뛰어나고 유연성이 우수하고, 타 수지와의 상용성이 뛰어나 혼합해 사용하기 용이하며, 우수한 접착성능을 지닌다. 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 중에서 비닐 아세테이트의 함유율이 40~45중량%이고, 연화점이 80~85℃인 것이 바람직하다. 상기 에틸렌비닐아세테이트 공중합체가 1중량% 미만 포함되면 내충격성이 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 유연성이 높아 경도가 떨어지는 문제가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법의 순서도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법은,
몰드(40)를 제조하는 단계(단계 1);
주름부(10)를 이용하여 중공제작부(30)를 감싸는 단계(단계 2);
상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)를 상기 몰드(40)에 설치하는 단계(단계 3);
상기 몰드(40)에 설치된 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10) 위에 덮개부(50)를 덮는 단계(단계 4);
상기 덮개부(50)의 투입구(51)에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 투입하는 단계(단계 5);
상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 양생하는 단계(단계 6); 및
상기 몰드(40) 및 덮개부(50)를 탈형하는 단계(단계 7);
를 포함한다.
상기 단계 1에서, 상기 몰드(40)는 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)를 설치한 부위에 오목부(41)를 형성한다.
상기 오목부(41)는 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)의 직경보다 넓게 형성되며, 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)와 상기 오목부(41) 사이의 빈 공간에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈이 투입되게 된다.
상기 단계 2는 주름부(10)를 이용하여 중공제작부(30)를 감싸는 단계이다.
상기 주름부(10)의 재질은 알루미늄을 이용할 수 있고, 상기 중공제작부(30)는 스틸을 사용할 수 있다.
상기 중공제작부(30)는 상기 주름부(10)를 견고하게 지지해 주는 역할을 수행한다. 상기 단계 7 이후에 상기 중공제작부(30)를 제거하므로, 중공제작부(30)가 차지하고 있던 공간에 중공이 형성되게 된다.
상기 단계 3은 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)를 상기 몰드(40)의 오목부(41)의 중앙에 설치하는 단계이다.
상기 오목부(41)는 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)의 직경보다 넓게 형성되므로, 상기 오목부(41)와 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10) 사이에는 빈 공간이 형성된다.
상기 단계 4는 상기 몰드(40)에 설치된 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10) 위에 덮개부(50)를 덮는 단계이다.
상기 덮개부(50)에는 시멘트몰탈투입구(51)가 구비되어 있으며, 상기 시멘트몰탈투입구(51)를 통해 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈이 투입되게 된다.
상기 단계 5는 상기 덮개부(50)의 투입구(51)에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 투입하는 단계이다.
상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함한다.
상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함한다.
상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 시멘트 100중량부에 인장강도증진재 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 인장강도증진재는 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 10~20중량부 및 황산칼슘 10~20중량부를 포함한다.
상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 시멘트 100중량부에 접착제 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 40~50중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 40~50중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%를 포함한다.
상기 단계 6은 상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 스팀양생하영 몸체부(20)를 형성하는 단계이다.
상기 스팀양생(Steam Curing)은 60~80℃에서 4~8시간 동안 양생하는 것이 바람직하다.
상기 단계 7은 상기 몰드(40) 및 덮개부(50)를 탈형하는 단계이다.
상기 몰드(40) 및 덮개부(50)를 탈형하면 도 3의 (d)의 형상과 같이, 내부에 중공제작부(30)가 위치하고 있고, 상기 중공제작부(30)를 주름부(10)가 감싸고 있고, 상기 주름부(10)를 몸체부(20)가 감싸는 형상이 된다.
상기 단계 7 이후에 상기 중공제작부(30)를 제거하면 상기 중공제작부(30)가 차지하던 공간이 중공이 형성된다.
그리고, 상기 몸체부(20)의 길이 보다 더 길게 형성된 주름부(10)를 절단한다.
상기 몸체부(20)는 상기 시멘트몰탈투입구(51)에 대응되는 위치에 돌출부(21)가 형성된다.
상기 돌출부(21)의 상부를 천공하고 또한, 상기 돌출부(21)의 상부에 대응되는 상기 주름부(10)도 천공한다.
그 이후에, 상기 하부 돌출부(21)에 주입관(23)을 끼워넣고, 상부 돌출부(21)에 배출관(25)을 끼워넣는다.
상기 주입관(23) 및 배출관(25)의 재질은 플라스틱을 사용할 수 있다.
작업 현장에서 바닥의 내민철근과 본 발명에 따른 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브를 연결한 후에, 상기 주입관(23)에 모르타르를 주입하여 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 안에 모르타르를 채우게 된다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
오목부(41)가 구비된 몰드(40)를 제조하였다. 주름부(10)를 이용하여 중공제작부(30)를 감쌌다. 상기 주름부(10)는 알루미늄 재질을 사용하였다. 상기 중공제작부(30)는 스틸을 사용하였다. 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10)를 상기 몰드(40)의 오목부(41)에 설치하였다. 상기 몰드(40)에 설치된 상기 중공제작부(30)를 감싸고 있는 주름부(10) 위에 덮개부(50)를 덮었다. 상기 덮개부(50)의 투입구(51)에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 투입하였다. 상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 포틀랜트 시멘트 100중량부에 규사 300중량부, 물 65중량부 및 섬유보강재 1중량부를 혼합하였다. 상기 섬유보강재는 에폭시 수지 55중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30중량%, 폴리프로필렌 섬유 10중량% 및 탄소섬유 5중량%를 혼합하였다. 상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 70℃에서 6시간 동안 스팀양생하여 몸체부(20)를 형성하였다. 상기 몰드(40) 및 덮개부(50)를 탈형하였다. 상기 중공제작부(30)를 제거하였다. 상기 몸체부(20)의 길이 보다 더 길게 형성된 주름부(10)를 절단하였다. 상기 몸체부(20)에 형성된 돌출부(21)의 상부를 천공하고 또한, 상기 돌출부(21)의 상부에 대응되는 상기 주름부(10)도 천공하였다. 상기 하부 돌출부(21)에 주입관(23)을 끼워넣고, 상부 돌출부(21)에 배출관(25)을 끼워넣어 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브를 제조하였다. 상기 주입관(23) 및 배출관(25)은 플라스틱을 사용하였다.
실시예 1에서, 상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈 제조시, 시멘트 100중량부에 대하여 압축강도증진재 5중량부 및 접착제 5중량부를 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브를 제조하였다. 상기 압축강도증진재는 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 20중량부 및 황산칼슘 20중량부를 혼합하였다. 상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 45중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 45중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 5중량%, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 5중량%를 포함하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 시멘트 몰탈 제조시 섬유보강재를 포함하지 않은 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 시멘트 몰탈을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1, 2의 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈과 비교예 1의 시멘트 몰탈의 압축강도를 비교하기 위하여, 실시예 1, 2 에서 제조한 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈과 비교예 1에서 제조한 시멘트 몰탈을 KS F 4044에 의한 압축강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
검사방법 압축강도(28일)
실시예 1
KS F4044
 88.9 N/㎟
실시예 2 96.8 N/㎟
비교예 1 37.6 N/㎟
표 1에 의하면, 실시예 1, 2의 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 비교예 1의 시멘트 몰탈에 비하여 압축강도가 우수한 것을 알 수 있다.
[비교예 2]
주물용 강재를 이용하여 튜브형상의 철근 연결용 슬리브를 제조하였다.
[실험예 2]
실시예 1, 2에서 제조한 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브 및 비교예 2에서 제조한 철근 연결용 슬리브에 모르타르를 주입하고 100일 이후에 철근 연결용 슬리브의 주위에 크랙 발생여부를 관찰하여 표 2 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 2
크랙 발생 여부 크랙 발생하지 않음 크랙 발생하지 않음 크랙이 발생함
표 2에 의하면, 실시예 1, 2에서 제조한 피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 경우에는 모르타르를 주입하고 100일 이후에 크랙이 발생하지 않은 반면, 비교예 2에서 제조한 철근 연결용 슬리브에서는 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다.
10 : 주름부
20 : 몸체부 21 : 돌출부
23 : 주입관 25 : 배출관
30 : 중공제작부
40 : 몰드 41 : 오목부
50 : 덮개부 51 : 시멘트몰탈투입구

Claims (8)

  1. 내부에 중공이 형성된 주름부; 및
    상기 주름부를 감싸는 몸체부;
    를 포함하되,
    상기 몸체부는 상하부가 개구되는 튜브형상이며,
    상기 몸체부의 외주면의 하부에 주입관이 형성되며,
    상기 몸체부의 외주면의 상부에 배출관이 형성되며,
    상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함하며,
    상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 인장강도증진재 1~5중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 인장강도증진재는 왕겨재 100중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 10~20중량부 및 황산칼슘 10~20중량부를 포함하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부는 시멘트 100중량부에 접착제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 40~50중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 40~50중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%를 포함하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브.
  6. 몰드를 제조하는 단계(단계 1);
    주름부를 이용하여 중공제작부를 감싸는 단계(단계 2);
    상기 중공제작부를 감싸고 있는 주름부를 상기 몰드에 설치하는 단계(단계 3);
    상기 몰드에 설치된 상기 중공제작부를 감싸고 있는 주름부 위에 덮개부를 덮는 단계(단계 4);
    상기 덮개부의 투입구에 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 투입하는 단계(단계 5);
    상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈을 양생하는 단계(단계 6); 및
    상기 몰드 및 덮개부를 탈형하는 단계(단계 7);
    를 포함하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 섬유보강재를 포함하는 시멘트 몰탈은 시멘트 100중량부에 규사 250~350중량부, 물 65~70중량부 및 섬유보강재 0.1~1중량부를 포함하되,
    상기 섬유보강재는 에폭시 수지 50~60중량%, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유 30~40중량%, 폴리프로필렌 섬유 5~15중량% 및 탄소섬유 1~5중량%를 포함하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 단계 6에서, 상기 양생은 60~80℃에서 4~8시간 동안 스팀양생(Steam Curing)하는,
    피씨 철근 연결용 몰탈 슬리브의 제조방법.
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