KR102391557B1 - Curvilinear steel fiber and curvilinear steel fiber module - Google Patents

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류두열
김재진
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한양대학교 산학협력단
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres

Abstract

곡선형 강섬유가 개시된다. 곡선형 강섬유는 콘크리트계 재료 보강용 곡선형 강섬유로, 상기 곡선형 강섬유는 일 끝단에서 타 끝단까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 갖는다.A curved steel fiber is disclosed. A curved steel fiber is a curved steel fiber for reinforcing a concrete-based material, and the curved steel fiber has the same curvature and radius of curvature from one end to the other.

Description

곡선형 강섬유 및 이를 포함하는 곡선형 강섬유 모듈{Curvilinear steel fiber and curvilinear steel fiber module}Curvilinear steel fiber and curvilinear steel fiber module including the same

본 발명은 곡선형 강섬유에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 시멘트 기반 복합체 내에 매설되어, 콘크리트의 인장강도를 향상시킬 수 있는 곡선형 강섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a curved steel fiber, and more particularly, to a curved steel fiber that can be embedded in a cement-based composite to improve the tensile strength of concrete.

매우 높은 강도를 지닌 시멘트 기반 복합체의 경우에 강섬유의 개발을 통해 인장 변형 성능, 최대 인장 강도, 에너지 흡수량 등 인장 성능을 전체적으로 향상시킬 수 있다.In the case of cement-based composites with very high strength, overall tensile performance such as tensile deformation performance, maximum tensile strength, and energy absorption can be improved through the development of steel fibers.

최근 관련 분야 연구에 따르면 고강도·고성능 시멘트 기반 복합체는 일반 콘크리트와 압축 및 인장강도, 밀도, 사용재료 등 상당 부분에서 차이가 존재하기 때문에 일반 강도 콘크리트의 인장 보강용으로 상용되던 기존의 변형 강섬유를 사용하는데 많은 문제점이 있다. According to recent research in related fields, high-strength and high-performance cement-based composites differ from general concrete in significant areas such as compressive and tensile strength, density, and materials used. There are many problems to do.

일 예로 일자형 강섬유는 일반 강도 콘크리트의 인장 성능 보강에 효과적이지만, 고강도·고성능 시멘트 기반 복합체에 적용할 경우, 섬유가 끊어지거나 콘크리트를 깨고 나오는 등 효과적인 인장 보강 거동을 보이지 못하는 한계가 있다.For example, straight steel fibers are effective in reinforcing the tensile performance of general-strength concrete, but when applied to high-strength/high-performance cement-based composites, there is a limitation in that they do not exhibit effective tensile reinforcement behavior such as fiber breakage or breaking of concrete.

또한, 국부적으로 변형이 존재하는 강섬유를 고강도·고성능 시멘트 기반 복합체에 적용할 경우, 강섬유의 꺽인 부분에 응력이 집중되어 강섬유가 끊어지거나 콘크리트가 손상되는 등의 한계가 발생한다.In addition, when a steel fiber with local deformation is applied to a high-strength and high-performance cement-based composite, stress is concentrated in the bent portion of the steel fiber, resulting in limitations such as breaking the steel fiber or damaging the concrete.

본 발명은 고강도·고성능 시멘트 기반 복합체의 인장 성능을 개선할 수 있는 곡선형 강섬유를 제공한다.The present invention provides a curved steel fiber capable of improving the tensile performance of a high-strength and high-performance cement-based composite.

본 발명에 따른 곡선형 강섬유는 콘크리트계 재료 보강용 곡선형 강섬유로, 상기 곡선형 강섬유는 일 끝단에서 타 끝단까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 갖는다.The curved steel fiber according to the present invention is a curved steel fiber for reinforcing a concrete-based material, and the curved steel fiber has the same curvature and radius of curvature from one end to the other.

또한, 상기 곡선형 강섬유의 곡률은 0.02 내지 0.10mm-1이고, 상기 곡률 반지름은 10 내지 50mm일 수 있다.In addition, the curvature of the curved steel fiber may be 0.02 to 0.10 mm -1 , and the radius of curvature may be 10 to 50 mm.

또한, 상기 곡선형 강섬유는 제1크기의 곡률과 곡률 반지름을 갖는 제1곡선형 강섬유; 및 상기 제1크기와 상이한 제2크기의 곡률과 곡률 반지름을 갖는 제2곡선형 강섬유를 포함할 수 있다.In addition, the curved steel fiber may include: a first curved steel fiber having a first size of curvature and a radius of curvature; and a second curved steel fiber having a curvature and a radius of curvature of a second size different from the first size.

또한, 상기 곡선형 강섬유의 내부에는 내부 공간이 형성되며, 상기 내부 공간은 상기 곡선형 강섬유의 일 끝단에서 타 끝단까지 제공되는 관통형 공간일 수 있다.In addition, an inner space is formed inside the curved steel fiber, and the inner space may be a through-type space provided from one end to the other end of the curved steel fiber.

또한, 상기 공선형 강섬유의 외주면에는 관통홀들이 형성되며, 상기 관통홀들은 상기 내부 공간과 외부 공간을 연결할 수 있다.In addition, through-holes are formed on the outer circumferential surface of the collinear steel fiber, and the through-holes may connect the inner space and the outer space.

또한, 상기 곡선형 강섬유는 상기 일 끝단과 상기 타 끝단이 제1직경을 가지고, 상기 일 끝단과 상기 타 끝단의 사이에 위치하는 중심 영역은 상기 제1직경보다 작은 제2직경을 가질 수 있다.In addition, in the curved steel fiber, the one end and the other end may have a first diameter, and a central region located between the one end and the other end may have a second diameter smaller than the first diameter.

또한, 상기 곡선형 강섬유는 상기 일 끝단 및 상기 타 끝단으로부터 상기 중심 영역으로 갈수록 직경이 점차 감소할 수 있다.In addition, the diameter of the curved steel fiber may gradually decrease from the one end and the other end toward the central region.

또한, 본 발명에 따른 곡선형 강섬유 모듈은 상술한 어느 하나의 곡선형 강섬유가 복수 개 제공되며, 어느 하나의 곡선형 강성유의 일 끝단과 다른 하나의 곡선형 강섬유의 타 끝단을 연결하는 연결부재를 더 포함하며, 상기 곡선형 강섬유들은 상기 연결부재에 의해 직렬 연결되며, 스프링 형상을 갖는다.In addition, the curved steel fiber module according to the present invention is provided with a plurality of any one of the curved steel fibers described above, and a connecting member connecting one end of any one curved steel oil and the other end of the other curved steel fiber. Further comprising, the curved steel fibers are connected in series by the connecting member, and has a spring shape.

또한, 상기 연결부재의 재질은 녹는점이 60℃ 내지 80℃일 수 있다. In addition, the material of the connection member may have a melting point of 60°C to 80°C.

또한, 상기 연결부재의 재질은 밀납 또는 파라핀 왁스일 수 있다.In addition, the material of the connection member may be beeswax or paraffin wax.

본 발명에 의하면, 곡선형 강섬유는 일 끝단에서 타 끝단까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 가지므로, 인장 하중 발생 시 국부적인 응력 발생이 최소화될 수 있다.According to the present invention, since the curved steel fiber has the same curvature and radius of curvature from one end to the other, local stress generation can be minimized when a tensile load is generated.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 곡선형 강섬유들의 다양한 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 곡선형 강섬유가 콘크리트에 매설된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 상술한 곡선형 강섬유를 매립한 인발 강도 시험체를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들과 비교예에 따른 강섬유가 매립된 도 3의 인발 강도 시험체의 인발 하중에 따른 변위 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유의 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡선형 강섬유 모듈을 나타내는 도면이다.1 is a view showing various examples of curved steel fibers according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state in which the curved steel fiber according to the embodiment of FIG. 1 is embedded in concrete.
3 is a view showing a pull-out strength test body in which the above-described curved steel fiber is embedded.
4 is a graph showing the displacement change according to the pull-out load of the pull-out strength test specimen of FIG. 3 in which the steel fibers according to Examples and Comparative Examples of the present invention are embedded.
5 is a view showing a cross section of a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cross section of a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a curved steel fiber module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. Also, in the present specification, 'and/or' is used in the sense of including at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features, number, step, configuration It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. In addition, in this specification, "connection" is used in a sense including both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 곡선형 강섬유들의 다양한 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 곡선형 강섬유가 콘크리트에 매설된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing various examples of curved steel fibers according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a state in which the curved steel fiber according to the embodiment of FIG. 1 is embedded in concrete.

도 1 및 도 2를 참조하면, 곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)는 시멘트 기반 복합체(100) 내에 매설되어, 콘크리트의 인장강도를 향상시킨다. 곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)는 곡선형상을 가지며, 일 끝단에서 타 끝단까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 갖는다. 이러한 곡선형의 강섬유(10, 20, 30, 40)는 콘크리트(100)와의 부착력을 향상시킬 수 있으며, 국부적으로 응력 발생을 최소화하여 콘크리트(100)의 손상을 최소화할 수 있다.1 and 2, the curved steel fibers 10, 20, 30, 40 are embedded in the cement-based composite 100 to improve the tensile strength of concrete. The curved steel fibers 10 , 20 , 30 , and 40 have a curved shape, and have the same curvature and radius of curvature from one end to the other. The curved steel fibers 10 , 20 , 30 , and 40 can improve adhesion to the concrete 100 , and minimize the occurrence of local stress to minimize damage to the concrete 100 .

본 발명의 실시 예들에 의하면, 곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)는 서로 다른 크기의 곡률과 곡률 반지름을 가질 수 있다.According to embodiments of the present invention, the curved steel fibers 10, 20, 30, 40 may have different sizes of curvature and radius of curvature.

제1곡선형 강섬유(10)는 일 끝단에서 타 끝단까지 제1크기의 곡률과 곡률 반지름을 가질 수 있고, 제2곡선형 강섬유(20)는 일 끝단에서 타 끝단까지 제2크기의 곡률과 곡률 반지름을 가질 수 있고, 제3곡선형 강섬유(30)는 일 끝단에서 타 끝단까지 제4크기의 곡률과 곡률 반지름을 가질 수 있고, 제4곡선형 강섬유(40)는 일 끝단에서 타 끝단까지 제4크기의 곡률과 곡률 반지름을 가질 수 있다. 제1 내지 제4곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)의 곡률과 곡률 반지름은 서로 상이한 크기를 갖는다. 제1 내지 제4곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)의 곡률은 0.02 내지 0.10mm-1이고, 곡률 반지름은 10 내지 50mm일 수 있다.The first curved steel fiber 10 may have a first size of curvature and a radius of curvature from one end to the other end, and the second curved steel fiber 20 has a second size of curvature and curvature from one end to the other end. It may have a radius, and the third curved steel fiber 30 may have a fourth size of curvature and a radius of curvature from one end to the other end, and the fourth curved steel fiber 40 may have a fourth curvature from one end to the other end. It can have 4 magnitudes of curvature and radius of curvature. The curvature and radius of curvature of the first to fourth curved steel fibers 10 , 20 , 30 and 40 have different sizes. The first to fourth curved steel fibers 10, 20, 30, 40 may have a curvature of 0.02 to 0.10 mm −1 , and a radius of curvature of 10 to 50 mm.

표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4곡선형 강섬유(10, 20, 30, 40)의 곡률과 곡률 반지름을 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the curvature and radius of curvature of the first to fourth curved steel fibers 10, 20, 30, and 40 according to an embodiment of the present invention.

구분division 곡률 반지름[mm]radius of curvature [mm] 곡률(k)[mm-1]Curvature(k)[mm -1 ] 제1곡선형 강섬유(C50R-A, 10)1st curved steel fiber (C50R-A, 10) 5050 0.0200.020 제2곡선형 강섬유(C25R-A, 20)Second curved steel fiber (C25R-A, 20) 2525 0.0400.040 제3곡선형 강섬유(C15R-A, 30)3rd curved steel fiber (C15R-A, 30) 1515 0.0670.067 제4곡선형 강섬유(C10R-A, 40)4th curved steel fiber (C10R-A, 40) 1010 0.1000.100

도 3은 상술한 곡선형 강섬유를 매립한 인발 강도 시험체를 나타내는 도면이다. 도 3의 (A)는 곡선형 강섬유(30)가 수직으로 매립된 시험체(200a)이고, (B)는 곡선형 강섬유(30)가 45˚ 사선 방향으로 매립된 시험체(200b)이다. 실험에 제공된 인발 강도 시험체(200a, 200b)는 표 2의 재료로 제조되었다.3 is a view showing a pull-out strength test body in which the above-described curved steel fiber is embedded. 3A is a specimen 200a in which the curved steel fibers 30 are vertically embedded, and (B) is a specimen 200b in which the curved steel fibers 30 are embedded in a 45° diagonal direction. The pull-out strength test specimens 200a and 200b provided in the experiment were made of the materials shown in Table 2.

물/결합재water/binder 단위중량[kg/m3]Unit weight [kg/m 3 ] 물water 시멘트cement 실리카퓸Silica fume 실리카샌드silica sand 실리카silica 고성능감수재high performance water softener 0.20.2 160.3160.3 788.5788.5 197.1197.1 867.4867.4 236.6236.6 52.652.6

도 4는 본 발명의 실시예들과 비교예에 따른 강섬유가 매립된 도 3의 인발 강도 시험체의 인발 하중에 따른 변위 변화를 나타내는 그래프이다. 비교예는 곡률 반지름이 0인 직선형 강섬유(S-I)가 사용되었다. 도 4의 제1그래프(A)는 강섬유(30a)가 수직 방향으로 매립된 시험체(200a)의 변위 변화를 나타내고, 제2그래프(B)는 강섬유(30b)가 45˚ 사선 방향으로 매립된 시험체(200b)의 변위 변화를 나타낸다.4 is a graph showing the displacement change according to the pull-out load of the pull-out strength test specimen of FIG. 3 in which the steel fibers according to Examples and Comparative Examples of the present invention are embedded. In the comparative example, a straight steel fiber (S-I) having a radius of curvature of 0 was used. The first graph (A) of FIG. 4 shows the displacement change of the test body 200a in which the steel fiber 30a is embedded in the vertical direction, and the second graph (B) is the test body in which the steel fiber 30b is embedded in the 45˚ diagonal direction. (200b) represents the displacement change.

도 4를 참조하면, 강섬유가 사선 방향으로 매립된 경우(B)에 비해 수직 방향으로 매립된 경우(A), 최대 인발하중이 증가함을 알 수 있다. 그리고 강섬유(C50R-A~C10R-A, S-A)의 곡률이 증가할수록 최대 인발 하중이 증가함을 확인할 수 있다. 이는 강섬유의 곡률이 증가할수록 인발 저항 성능이 향상되는 것으로 이해된다.Referring to FIG. 4 , it can be seen that the maximum pull-out load increases when the steel fibers are embedded in the vertical direction (A) compared to the case where the steel fibers are embedded in the diagonal direction (B). And it can be seen that the maximum pull-out load increases as the curvature of the steel fibers (C50R-A~C10R-A, S-A) increases. It is understood that the pull-out resistance performance improves as the curvature of the steel fiber increases.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 곡선형 강섬유(C50R-A~C10R-A)의 경우 비교예에 따른 직선형 강섬유(S-A)에 비해 최대 인발 하중이 큰 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 곡선형 강섬유(C10R-A)의 경우, 직선형 강섬유(S-A)와 비교할 때 수직 매립 상태에서는 최대 91.5%까지 최대 인발하중이 증가되고, 사선 매립 상태에서는 최대 64.5%까지 최대 인발하중이 증가함을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the curved steel fibers (C50R-A to C10R-A) according to the embodiment of the present invention, it can be seen that the maximum pull-out load is larger than that of the straight steel fibers (S-A) according to the comparative example. Specifically, in the case of curved steel fiber (C10R-A), compared to straight steel fiber (S-A), the maximum pull-out load increases up to 91.5% in the vertical buried state, and the maximum pull-out load increases by up to 64.5% in the diagonally buried state. can confirm.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유의 단면을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a cross section of a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 곡선형 강섬유(50) 내부에는 내부 공간(51)이 형성된다. 내부 공간(51)은 곡선형 강섬유(50)의 일 끝단에서 타 끝단으로 제공되는 관통형 공간이다. 이러한 곡선형 강섬유(50)가 콘크리트 내에 매설되는 경우, 곡선형 강섬유(50)의 양 끝단을 통해 콘크리트가 내부 공간(51)으로 유입될 수 있다. 이는 곡선형 강섬유(40)와 콘크리트의 부착력을 향상시킨다.Referring to FIG. 5 , an inner space 51 is formed inside the curved steel fiber 50 . The inner space 51 is a through-type space provided from one end of the curved steel fiber 50 to the other end. When the curved steel fibers 50 are embedded in concrete, the concrete may be introduced into the interior space 51 through both ends of the curved steel fibers 50 . This improves the adhesion between the curved steel fiber 40 and concrete.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유의 단면을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a cross section of a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 곡선형 강섬유(60)의 내부에는 도 5에서 설명한 내부 공간(61)이 형성된다. 그리고 곡선형 강섬유(60)의 외주면에는 관통홀(62)들이 형성된다. 관통홀(62)들은 서로 이격하여 복수 개 형성된다. 관통홀(62)들은 곡선형 강섬유(60)의 내부 공간(61)과 외부 공간을 연결한다. 곡선형 강섬유(60)를 콘크리트 내에 매설 시, 관통홀(62)들을 통해 콘크리트가 내부 공간(61)으로 유입될 수 있다. 관통홀(62)들은 곡선형 강섬유(60) 내부에 콘크리트 충진을 용이하게 한다. 그리고 관통홀(62)들의 형성으로 곡선형 강섬유(60)의 외측면은 표면적이 증가되어 콘크리트와의 부착력이 향상될 수 있다. 또한 관통홀(62)들에 유입된 콘크리트는 곡선형 강섬유(60)의 내부 공간(61)으로 유입된 콘크리트와 곡선형 강섬유(60)의 외부 콘크리트를 연결하는 채널로 제공된다. 이에 의해 콘크리트의 인발 강도를 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 6 , the inner space 61 described in FIG. 5 is formed inside the curved steel fiber 60 . And through-holes 62 are formed on the outer peripheral surface of the curved steel fiber 60 . A plurality of through-holes 62 are formed to be spaced apart from each other. The through holes 62 connect the inner space 61 and the outer space of the curved steel fiber 60 . When the curved steel fiber 60 is embedded in the concrete, the concrete may be introduced into the inner space 61 through the through holes 62 . The through-holes 62 facilitate concrete filling in the curved steel fiber 60 . In addition, the surface area of the outer surface of the curved steel fiber 60 is increased due to the formation of the through-holes 62 , so that adhesion to concrete can be improved. In addition, the concrete introduced into the through-holes 62 is provided as a channel connecting the concrete introduced into the inner space 61 of the curved steel fiber 60 and the external concrete of the curved steel fiber 60 . Thereby, the pulling-out strength of concrete can be improved.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 곡선형 강섬유를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a curved steel fiber according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 곡선형 강섬유(70)는 일 끝단(71)과 타 끝단(72)이 제1직경(d1)을 가지고, 일 끝단(71)과 타 끝단(72) 사이에 위치하는 중심 영역(73)이 제2직경(d2)을 가진다. 제1직경(d1)은 제2직경(d2)보다 크다. 곡선형 강섬유(70)는 일 끝단(71)과 타 끝단(72) 각각으로부터 상기 중심 영역(73)으로 갈수록 직경이 점차 감소한다.Referring to FIG. 7 , the curved steel fiber 70 has one end 71 and the other end 72 having a first diameter d1, and a center positioned between one end 71 and the other end 72 . Region 73 has a second diameter d2. The first diameter d1 is larger than the second diameter d2. The curved steel fiber 70 gradually decreases in diameter from one end 71 and the other end 72 toward the central region 73, respectively.

상기 곡선형 강섬유(70)는 중심영역(73)으로부터 양 끝단(71, 72)으로 갈수록 직경이 점차 증가한다. 곡선형 강섬유(70)의 이러한 직경 변화는 곡선형 강섬유(70)와 콘크리트의 부착력을 향상시킨다. 상기 곡선형 강섬유(70)가 콘크리트 내에 매설되는 경우, 앵커리지 효과에 의해 인발 시 큰 에너지를 흡수할 수 있다.The curved steel fiber 70 gradually increases in diameter from the central region 73 toward both ends 71 and 72 . This change in diameter of the curved steel fiber 70 improves the adhesion between the curved steel fiber 70 and concrete. When the curved steel fiber 70 is embedded in concrete, a large energy can be absorbed during drawing due to the anchorage effect.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡선형 강섬유 모듈을 나타내는 도면이다.8 is a view showing a curved steel fiber module according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 곡선형 강섬유 모듈(1)은 상술한 도 1 내지 도 7 중 어느 하나의 곡선형 강섬유(10)들이 연결부재(80a, 80b)에 의해 직렬 연결된다. 구체적으로, 연결 부재(80a)에 의해 어느 하나의 곡선형 강섬유(10a)의 일 끝단이 다른 하나의 곡선형 강섬유(10b)의 일 끝단과 연결된다. 그리고 다른 하나의 곡선형 강섬유(10b)의 타 끝단은 또 다른 곡선형 강섬유(10c)의 일 끝단과 연결부재(80b)에 의해 연결된다. 이러한 연결이 반복되면서, 복수의 곡선형 강섬유(10)들은 연결부재(80)에 의해 직렬 연결된다. 그리고 곡선형 강섬유 모듈(1)은 강섬유(10)의 곡선 형상들이 서로 조합되어 스프링 형상을 갖는다.Referring to FIG. 8, in the curved steel fiber module 1, the curved steel fibers 10 of any one of FIGS. 1 to 7 are connected in series by connecting members 80a and 80b. Specifically, one end of one curved steel fiber 10a is connected to one end of the other curved steel fiber 10b by the connecting member 80a. And the other end of the other curved steel fiber (10b) is connected to the other end of the other curved steel fiber (10c) by a connecting member (80b). While this connection is repeated, the plurality of curved steel fibers 10 are connected in series by the connection member 80 . And the curved steel fiber module 1 has a spring shape by combining the curved shapes of the steel fibers 10 with each other.

연결부재(80)는 녹는점이 60℃ 내지 80℃인 소재로 제공된다. 실시 예에 의하면, 연결 부재(80)는 밀납 또는 파라핀 왁스로 제공될 수 있다.The connecting member 80 is provided with a material having a melting point of 60°C to 80°C. According to an embodiment, the connecting member 80 may be provided with beeswax or paraffin wax.

상기 곡선형 강섬유 모듈(1)은 일체로 시멘트 기반 복합체 내에 매설된다. 곡선형 강섬유 모듈(1)이 일체로 매설되므로, 시멘트 기반 복합체의 각 영역에 곡선형 강섬유(10)가 균일하게 매설되고 뭉침 현상이 예방된다.The curved steel fiber module 1 is integrally embedded in the cement-based composite. Since the curved steel fiber module 1 is integrally embedded, the curved steel fiber 10 is uniformly buried in each area of the cement-based composite and agglomeration is prevented.

또한, 시멘트 기반 복합체가 양생되는 과정에서 수화 반응이 발생하고, 수화 반응에서 발생한 수화열에 의해 연결부재(80)가 용융된다. 양생이 완료된 콘크리트 내에는 복수 개의 곡선형 강섬유(10)들이 서로 단절되어 매설될 수 있다. In addition, a hydration reaction occurs in the process of curing the cement-based composite, and the connection member 80 is melted by the heat of hydration generated in the hydration reaction. A plurality of curved steel fibers 10 may be cut off from each other and embedded in the cured concrete.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

1: 곡선형 강섬유 모듈
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: 곡선형 강섬유
80: 연결부재
100: 콘크리트
200a, 200b: 인발 강도 시험체1: curved steel fiber module
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: curved steel fiber
80: connection member
100: concrete
200a, 200b: pull-out strength test piece

Claims (10)

콘크리트계 재료 보강용 곡선형 강섬유에 있어서,
상기 곡선형 강섬유는 일 끝단에서 타 끝단까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 가지며,
상기 곡선형 강섬유의 내부에는 내부 공간이 형성되며,
상기 내부 공간은 상기 곡선형 강섬유의 일 끝단에서 타 끝단까지 제공되는 관통형 공간인 곡선형 강섬유.In the curved steel fiber for reinforcing concrete-based material,
The curved steel fiber has the same curvature and radius of curvature from one end to the other end,
An inner space is formed inside the curved steel fiber,
The inner space is a through-type space provided from one end of the curved steel fiber to the other end of the curved steel fiber. 제 1 항에 있어서,
상기 곡선형 강섬유의 곡률은 0.02 내지 0.10mm-1이고, 상기 곡률 반지름은 10 내지 50mm인 곡선형 강섬유.The method of claim 1,
The curvature of the curved steel fiber is 0.02 to 0.10mm -1 , and the radius of curvature is 10 to 50mm. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 곡선형 강섬유의 외주면에는 관통홀들이 형성되며,
상기 관통홀들은 상기 내부 공간과 외부 공간을 연결하는 곡선형 강섬유.The method of claim 1,
Through holes are formed on the outer peripheral surface of the curved steel fiber,
The through-holes are curved steel fibers connecting the inner space and the outer space. 삭제delete 삭제delete 제 1 항, 제 2 항, 그리고 제 5 항 중 어느 하나의 곡선형 강섬유가 복수 개 제공되며,
어느 하나의 곡선형 강성유의 일 끝단과 다른 하나의 곡선형 강섬유의 타 끝단을 연결하는 연결부재를 더 포함하며,
상기 곡선형 강섬유들은 상기 연결부재에 의해 직렬 연결되며, 스프링 형상을 갖는 곡선형 강섬유 모듈.A plurality of curved steel fibers of any one of claims 1, 2, and 5 are provided,
Further comprising a connecting member for connecting one end of any one curved steel oil and the other end of the other curved steel fiber,
The curved steel fibers are connected in series by the connecting member, the curved steel fiber module having a spring shape. 제 8 항에 있어서,
상기 연결부재의 재질은 녹는점이 60℃ 내지 80℃인 곡선형 강섬유 모듈.9. The method of claim 8,
The material of the connecting member is a curved steel fiber module having a melting point of 60°C to 80°C. 제 9 항에 있어서,
상기 연결부재의 재질은 밀납 또는 파라핀 왁스인 곡선형 강섬유 모듈.10. The method of claim 9,
The material of the connecting member is beeswax or paraffin wax, a curved steel fiber module.
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