KR19980085948A

KR19980085948A - Steel fiber for concrete reinforcement and its manufacturing method

Info

Publication number: KR19980085948A
Application number: KR1019970022176A
Authority: KR
Inventors: 이재언
Original assignee: 이재언; 융창금속공업 주식회사
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-05

Abstract

본 발명은 타설되는 콘크리트내에 다수 섞여 콘크리트와 함께 타설되게 함으로써 양생된 콘크리트의 강도를 높이기 위해 사용되는 강섬유를, 원형단면의 선재를 상,하부에서 가압하여 트랙형 단면을 갖도록 압연하여 그 밀도를 조밀하게 한 모재를 형성한 후 이 모재를 파형으로 절곡, 절단에 의해 제조토록 하여 이 감섬유 혼입, 믹싱되어 타설된 콘크리트의 강도를 높여 휨이나 충격에 대한 저항성을 현저히 개선할 수 있도록 한 것으로, 공급부로 부터 다열로 공급되는 원형단면을 갖는 선재를, 외주면에 다수의 요입홈을 회전방향으로 형성한 상부로울러와 하부로울러가 서로 밀접된채 회전되는 압연부를 통과시켜 대략 트랙형단면을 갖는 모재로 압연 성형한후, 상기 모재를 상,하부절곡로울러로 되는 절곡부를 통과시켜 모재를 파형부재로 성형한후 이 파형부재를 절단부(4)를 통과 시켜 소정 길이의 강섬유(A)로 제조되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강용 강섬유의 제조방법이다.The present invention is a steel fiber used to increase the strength of the cured concrete by mixing a plurality of concrete in the concrete to be poured, and pressed the wire rod of the circular cross section in the upper and lower parts to roll to have a track-shaped cross-section density After the base material is formed, the base material is manufactured by bending and cutting it into corrugation to increase the strength of concrete mixed and mixed with the fiber, thereby significantly improving the resistance to bending and impact. The wire rod having a circular cross section supplied in multiple rows from the steel is rolled into a base material having a roughly track-shaped cross section through a rolling section in which a plurality of concave grooves are formed on the outer circumferential surface in a rotational direction and the rollers are rotated while the lower roller is in close contact with each other. After molding, the base material is passed through a bent portion, which is an upper and lower bending roller, to form the base material into a corrugated member. This waveform is passed through a cutting member (4) is a method of producing steel fibers for concrete reinforcement, characterized in that to manufacture a steel fiber (A) having a predetermined length.

Description

Steel fiber for concrete reinforcement and its manufacturing method

제1도의 (가)는 본 발명에 의한 제조방법의 공정도Figure 1 (a) is a process chart of the manufacturing method according to the present invention

제1도의 (나)는 본 발명의 압연부를 나타내는 일부 확대 단면도(B) of FIG. 1 is a partially expanded sectional view which shows the rolling part of this invention.

제2도는 본 발명에 의해 제조된 강섬유의 사시도2 is a perspective view of a steel fiber produced by the present invention

제3도는 본 발명에 의해 제조된 강섬유의 확대 단면도3 is an enlarged cross-sectional view of the steel fiber produced by the present invention

제4도는 본 발명의 사용상태를 나타내는 일부 단면도4 is a partial cross-sectional view showing a state of use of the present invention

제5도는 종래의 콘크리트 보강용 강섬유의 단면도5 is a cross-sectional view of the conventional steel fiber for concrete reinforcement

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

A:강섬유1:모재A: Steel fiber 1: Base material

1':압연부재1:파형부재1 ': Rolling member 1: Waveform member

21:상부로울러21a:요입홈21: upper part 21a: indentation groove

22:하부로울러31:상부절곡로울러22: lower roller 31: upper bending roller

32:하부절곡로울러32: lower bending roller

본 발명은 콘크리트 보강(補强)용 강섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타설되는 콘크리트내에 다수 섞여 콘크리트와 함께 타설되게 함으로써 양생된 콘크리트의 강도를 높이기 위해 사용되는 강섬유(steel fiber)를, 원형단면의 선재를 상,하부에서 가압하여 트랙형 단면을 갖도록 압연하여 그 밀도를 조밀하게 한 모재를 형성한 후 이 모재를 파형으로 절곡, 전단에 의해 제조토록 하여 이 감섬유 혼입, 믹싱되어 타설된 콘크리트의 강도를 높여 휨이나 충격에 대한 저항성을 현저히 개선할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a steel fiber for concrete reinforcement and a method for manufacturing the same, and more particularly, steel fiber used to increase the strength of the cured concrete by mixing a plurality of concrete in the concrete to be poured with concrete. The wire rods of circular section are pressed at the top and bottom to roll to have a track-shaped cross section to form a base material having a dense density, and then the base material is bent into a wave shape and manufactured by shearing. In order to increase the strength of the cast concrete to significantly improve the resistance to bending and impact.

일반적으로 토목 및 건축공사의 건설재료로 널리 사용되고 있는 콘크리트는 인장 및 동적 하중하에서 급작스런 파괴를 일으키는 취성을 띄며, 균열의 생성 및 성장을 억제하기 힘든 단점이 있다. 이러한 콘트리트의 역학적 성질을 개선하는 방법으로서 철근으로 보강된 철근콘크리트가 이용되고 있는 실정이다.In general, concrete, which is widely used as a construction material for civil engineering and building construction, has brittleness causing sudden breakage under tensile and dynamic loads, and it is difficult to suppress crack formation and growth. As a method of improving the mechanical properties of such concrete, reinforced concrete reinforced with steel is used.

근래들어 불연속적이며 단상인 섬유질재료를 콘크리트에 분산시켜 넣음으로써 콘크리트의 인장저항능력을 좋게 하고 국부적 균열의 생성 및 성장을 억제하는등 역학적 성질을 개선, 보강하기 위한 섬유보강 콘크리트(Fiber Reinforced Concreat : FRC)가 사용되고 있는 실정인바, 이때 사용되는 섬유의 종류로는 강(steel), 유리(glass), 나이론(nylon), 폴리프로필렌(polypropylene), 석면(asbestos), 및 탄소(carbon)등이 있다.In recent years, by dispersing discontinuous and single-phase fibrous materials in concrete, the fiber reinforced concrete for improving and reinforcing mechanical properties such as improving the tensile resistance of concrete and inhibiting the formation and growth of local cracks (Fiber Reinforced Concreat: FRC) is used, and the types of fibers used are steel, glass, nylon, polypropylene, asbestos, and carbon. .

이중에서 강섬유를 콘크리트내에 믹싱한 강섬유 보강 콘크리트는 압축강도의 증진 뿐만 아니라 인장강도 및 휨강도가 향상되어 콘크리트의 최대 약점인 낮은 인장강도를 개선할 수 있고, 또한 연성이 우수하여 도로포장, 공항활주로, 수리항만 구조물, 충격하중과 반복하중을 받는 구조물에 널리 사용되고 있는 실정이다.Among these, steel fiber reinforced concrete mixed with steel fibers in concrete not only improves compressive strength but also improves tensile strength and flexural strength to improve low tensile strength, which is the weakest point of concrete, and also has excellent ductility. It is widely used in repair port structures, structures subject to impact loads and cyclic loads.

이와 같은 강섬유 보강 콘크리트에 사용되는 강섬유로는 불연속적이며 그 길이가 짧은 것으로 대략 그 길이는 20~60mm, 직경 0.2~0.8mm(또는 환산직경), 단면적 0.06~0.3㎟, 형상비(aspect ratio)가 35-100 정도의 것이 이용되며, 콘크리트 내의 혼입률은 부피비 1.5~2%(약 40~160kg/㎥)정도를 유지해야 하는 것으로, 이때 상기 강섬유의 기본적인 형상, 치수 및 품질특성은 제조방법에 따라 크게 영향을 받는다.Steel fibers used in such steel fiber reinforced concrete are discontinuous and have a short length, and their length is approximately 20 to 60 mm, a diameter of 0.2 to 0.8 mm (or equivalent diameter), a cross section of 0.06 to 0.3 mm2, and an aspect ratio. 35-100 or so is used, and the mixing ratio in concrete should maintain a volume ratio of 1.5 to 2% (about 40 to 160 kg / m 3), wherein the basic shape, dimensions, and quality characteristics of the steel fiber are large depending on the manufacturing method. get affected.

이와 같이 콘크리트내에 혼입, 믹싱된 상태로 콘크리트와 함께 타설된 후 콘크리트에 대한 내부균열진전을 구속하여 균열발생에 대한 저항성을 가지게 함과 동시에 균열발생이후에도 발생된 균열을 횡절하여 힘의 균형이 유지되게 하는 것에 의해 외관의 소성변형이 증가하여 휨강도 및 인성이 증가되도록 사용되는 종래의 강섬유는 콘크리트 타설시 콘크리트의 믹싱 능력이 뛰어나 부착력이 놓은 파형 형상을 갖는 강섬유가 주로 사용되고 있는 실정이다.As such, after being poured together with concrete in the mixed and mixed state, the internal crack growth is constrained to restrain the cracks, and the cracks generated after the cracks are transverse to maintain the balance of power. The conventional steel fiber used to increase the plastic deformation of the appearance to increase the flexural strength and toughness is the situation that the steel fiber having a corrugated shape with excellent adhesion of the concrete when the concrete is placed, is used mainly.

그러나 상기와 같이 파형 형상을 갖는 종래 강섬유는 제5도에 도시한 바와 같이 원형단면을 갖는 강선(01)을 일정부분 절삭하여 대략 반원형 단면형상을 갖는 모재(母材, 01)로서 형성하여 이 모재를 파형으로 절곡하여 일정길이로 절단함으로써 콘크리트 보강용 강섬유로서 제조사용되도록 하고 있는 것인바, 상기 종래의 강섬유는 강섬유를 이루는 모재가 원형단면의 강재를 단순히 길이방향으로 절단하여 대략 반원형의 단면형상을 갖도록 구성한 것이므로 절삭부재의 강도가 현저히 약화된 상태에서 강섬유로서 제작되어 사용될 수 밖에 없어 이와 같이 제작되는 강섬유가 혼입, 믹싱된 강섬유보강 콘크리트는 강섬유 보강 콘크리트의 특성인 압축강도의 증진, 인장강도 및 휨강도의 뚜렷한 향상을 기대할 수 없는 문제점이 있는 것이었다.However, the conventional steel fiber having a corrugated shape as described above is formed as a base material (01, 01) having a substantially semi-circular cross-sectional shape by cutting a portion of the steel wire 01 having a circular cross section as shown in FIG. It is to be manufactured and used as steel fiber for concrete reinforcement by bending to a certain length by cutting into a waveform, the conventional steel fiber is a semi-circular cross-sectional shape by cutting the steel material of the circular cross section in the longitudinal direction simply by the base material constituting the steel fiber. Since it is configured to have the strength of the cutting member is significantly weakened to be manufactured and used as a steel fiber, the steel fiber is mixed and mixed to produce the steel fiber reinforced concrete is characterized by the increase in compressive strength, tensile strength and flexural strength that is characteristic of steel fiber reinforced concrete There was a problem that can not expect a clear improvement.

따라서 본 발명은 외형이 파형형상을 갖되 대략 반원형의 단면형상을 갖는 상기와 같은 종래 콘크리트 보강용 강섬유가 지닌 제반문제점을 감안하여, 강섬유를 이루는 모재를 원형단면을 갖는 선재를 가압하여 그 밀도를 조밀하게 한 대략 트랙형 단면으로 구성하여 파형저록함으로써 강섬유의 자체 강도를 높여 강섬유가 혼입, 믹싱된 강섬유 보강 콘크리트의 압축강도 및 휨강도를 높이는 동시에 인장강도를 개선할 수 있는 콘크리트 보강용 강섬유 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 하는 것으로 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention has a corrugated shape, but in view of all the problems of the conventional concrete reinforcing steel fiber having an approximately semi-circular cross-sectional shape, the density of the base material forming the steel fiber by pressing the wire rod having a circular cross-section density Steel fiber for concrete reinforcement that can improve tensile strength and improve tensile strength while increasing the strength of steel fiber by mixing it with roughly track-shaped cross section and increasing the strength of steel fiber. When it is described in detail with reference to the accompanying drawings to provide a purpose as follows.

공급부(5)로 부터 다열(多列)로 공급되는 원형단면을 갖는 선재(1)를, 외주면에 다수의 요입홈(21a)을 회전방향으로 형성한 상부로울러(21)와 하부로울러(22)가 서로 밀접된채 회전되는 압연부(2)를 통과시켜 대략 트랙형단면을 갖는 모재(1')로 성형한후, 상기 모재(1')를 상,하부절곡로울러(31)(32)로 되는 절곡부(3)를 통과시켜 파형 형상의 파형부재(1)로 성형한후 이 파형부재(1)를 절단부(4)를 통과 시키는 것에 의해 소정 길이로 절단된 강섬유(A)로 제조되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강용 강섬유의 제조방법이다.The upper roller 21 and the lower roller 22 having the wire rod 1 having a circular cross section supplied from the supply section 5 in a plurality of rows in a rotational direction with a plurality of recessed grooves 21a formed on the outer circumferential surface thereof. Is formed into a base material 1 'having an approximately track-shaped cross section by passing the rolling part 2 rotated in close contact with each other, and then the base material 1' is moved to upper and lower bending rollers 31 and 32. After forming the corrugated member 1 through the bent portion (3) to be formed into a corrugated corrugated member (1), the corrugated member (1) is made of steel fiber (A) cut to a predetermined length by passing through the cut portion (4) It is a method of manufacturing a steel fiber for concrete reinforcement, characterized in that.

상기 제조방법에 의해 제조되는 강섬유(A)는, 그 외형이 대략 파형형상으로 되는 공지의 강섬유에 있어서, 그 단면형태를 트랙형 단면형태로 한 것을 특징으로 한다.The steel fiber A manufactured by the said manufacturing method is a well-known steel fiber whose outer shape becomes substantially corrugated shape, It is characterized by making the cross-sectional shape into the track-shaped cross-sectional shape.

상기와 같은 제조공정에 의한 콘크리트 보강용 강섬유(A)의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 강섬유(A)의 실시사용상태에 대해 설명한다.The manufacturing method of the steel fiber A for concrete reinforcement by the above manufacturing process, and the practical use state of the steel fiber A manufactured by the manufacturing method are demonstrated.

먼저 본 발명의 강섬유(A)를 제조하기 위해서는 원형 단면형태를 갖는 선재(1)를 무동력 보빈등으로 되는 다수의 공급부(5)에 롤형태로 감아 다열로 공급되게 한 상태에서 각각의 선재(1) 선단을 압연부(2)의 서로 맞닿아 회전되는 상,하부로울러(21)(22) 사이로 인입 시켜 제3도에 도시한 바와 같은 형태의 단면을 갖는 모재(1')로서 성형되게 하는 것인바, 이때 상부로울러(21)외주면에는 일정깊이의 요입홈(21a)을 다수 형성하여 압연부(2)로 인입되는 모재(1)가 좌우로 요동되는 것을 방지하여 보다 안정된 상태에서 양 로울러(21)(22)에 의해 원형 단면을 갖는 선재(1)가 대략 트랙형 단면을 갖는 모재(1')로서 압연될 수 있도록 하고 있다. 이렇게 원형단면의 선재(1)가 압연부(2)를 거치면서 트랙형 단면의 모재(1')로 성형된 상태에서 모재(1')는 그 형상을 파형형상으로 절곡 성형하기 위해 절곡부(3)로 보내져 상,하부 절곡로울러(31)(32)를 통과하면서 파형형상의 절곡부재(1)로서 절곡성형되게 된다. 이때 상기 절곡로울러(31)(32)는 스퍼어형(spur type)톱니기어가 사용되며 그중 상부로울러(31)는 무동력 로울러이고 하부로울러(32)가 구동로울러로서 기능토록 되어 있으나 반드시 이를 제하하지는 않는다.First, in order to manufacture the steel fiber (A) of the present invention, each wire rod (1) in a state in which the wire rod (1) having a circular cross-sectional shape is rolled around a plurality of supply portions (5), such as a non-powered bobbin, to be supplied in multiple rows. ) The tip ends are drawn between the upper and lower rollers 21 and 22 rotated in contact with each other of the rolling part 2 so as to be shaped as a base material 1 'having a cross section as shown in FIG. Invar, at this time, the outer peripheral surface of the upper roller 21 is formed with a plurality of recessed grooves 21a of a predetermined depth to prevent the base material 1 introduced into the rolling section 2 from swinging left and right, so that both rollers 21 in a more stable state. (22) allows the wire rod 1 having a circular cross section to be rolled as a base material 1 'having a substantially track-shaped cross section. In the state in which the wire rod 1 of the circular section is formed into the base material 1 'of the track-shaped cross section while passing through the rolling section 2, the base material 1' is bent in order to bend the shape into a wave shape. 3) is passed through the upper and lower bending rollers (31, 32) to be bent as a bending member (1) of the wave shape. At this time, the bending rollers 31 and 32 are spur type gears, and the upper roller 31 is a non-powered roller and the lower roller 32 functions as a driving roller, but it is not necessarily removed. .

이후 이 절곡부재(1)는 콘크리트내에 혼입, 믹싱되기에 적당한 크기로 절단되기 위해 절단부(4)로 보내져 다수의 커터가 설치된 회전커터에 의한 와이어 커팅방식에 의해 소정의 길이로 연속적으로 절단되어 콘크리트의 압축강도 및 휨강도를 높이기 위해 콘크리트내에 혼입, 믹싱되는 강섬유(A)로서 제조완료 되게 되는 것이다.Then, the bending member 1 is sent to the cutting unit 4 to be cut into a size suitable for mixing and mixing in the concrete, and is continuously cut to a predetermined length by a wire cutting method by a rotary cutter provided with a plurality of cutters. In order to increase the compressive strength and flexural strength of the concrete to be mixed and mixed into the steel fiber (A) is to be manufactured.

이와 같이 제조되는 본 발명에 의한 일정길이의 콘크리트 보강용 강섬유(A)는 원형단면을 갖는 선재로 되는 모재(1)를 압연로울러에 의해 상하부에서 압연하여그 단면형태를 트랙형 단면으로 이루기 때문에 압면에 의한 형태변화에 따라 강섬유(A)의 조직이 치밀해지면서 그 만큼 강섬유(A)의 자체강성을 높일 수 있게 되므로 강섬유(A)가 혼입 믹싱된 콘크리트가 추구하는 인장강도 압축강도 및 휨강도를 더욱 확실하게 높일 수 있게 되어 콘크리트의 역학적 성질을 보다 근본적으로 개선할 수 있게 되는 것이다.Steel fiber A for concrete reinforcement of a certain length according to the present invention manufactured as described above is rolled from the upper and lower portions of the base material 1, which is a wire rod having a circular cross section, by a rolling roller, so that the cross-sectional shape is formed into a track-shaped cross section. As the structure of steel fiber (A) becomes dense according to the morphological change, the self-rigidity of the steel fiber (A) can be increased accordingly, and thus the tensile and compressive and bending strengths of the concrete mixed with the steel fiber (A) are further pursued. It is possible to increase it with certainty so that the mechanical properties of the concrete can be improved more fundamentally.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 콘크리트 보강용 강섬유 및 그 제조방법에 의하면, 강섬유를 구성하는 모재를, 원형단면을 갖는 기존의 강선을 상,하부 압연로울러로 되는 압연부를 통과시키는 것에 의해 압연상태의 트랙형 단면형태를 갖도록 함으로써, 이 트랙형 단면의 모재를 파형상으로 절곡한 후 일정길이로 절단하여 콘크리트 보강용 강섬유를 제조토록 함으로써, 강선을 길이방향으로 단순히 절삭하여 대략 반원형의 단면형태를 갖는 모재를 형성한 후 절곡, 절단하여서 되는 종래의 강섬유와는 달리 압연로울러의 압연과정을 거치면서 모재의 조직이 치밀해져 자체 강도를 높인 강섬유를 얻을 수 있게 되므로 이와 같이 제조된 강섬유가 혼입, 믹싱된 상태로 타설되어 양성된 콘크리트는 인장강도, 휨강도 및 전단강도를 보다 높게 유지할 수 있게 될 뿐만 아니라 균열에 대한 저항성의 증가와 아울러 균열 발생후에도 파괴에너지의 증대로 인하여 인성이 현저히 개선됨은 물론 내충격성 및 내마모성등이 우수한 상태로 유지할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.As apparent from the above description, according to the steel fiber for concrete reinforcement of the present invention and a method for manufacturing the same, a base material constituting the steel fiber is passed through a rolled part that becomes an upper and lower rolling roller through an existing steel wire having a circular cross section. By having a track-shaped cross-sectional shape in a rolled state, the base material of the track-shaped cross section is bent into a wave shape, and then cut to a certain length to produce steel fibers for concrete reinforcement. Unlike conventional steel fibers, which are formed by bending and cutting a base material having a shape, the structure of the base material becomes dense as the structure of the base material becomes dense during the rolling process of the rolling roller, and thus the steel fibers manufactured as described above are mixed. , Concrete that is poured and mixed in a mixed state shows tensile strength, flexural strength and shear strength. Not only can it be kept high, but also it can increase the resistance to cracking and increase the fracture energy after cracking, which significantly improves toughness and provides useful effects such as being able to maintain excellent impact resistance and abrasion resistance. .

Claims

The upper roller 21 and the lower roller 22 having the wire rod 1 having a circular cross section supplied from the supply section 5 in a plurality of rows in a rotational direction with a plurality of recessed grooves 21a formed on the outer circumferential surface thereof. Is rolled into a base material 1 'having an approximately track-shaped cross section by passing the rolled part 2 rotated in close contact with each other, and then the base material 1' is rolled up and down by rollers 31 and 32. After passing through the bent portion (3) to be formed into a corrugated corrugated member (1), the corrugated member (1) is made of steel fiber (A) cut to a predetermined length by passing through the cut portion (4) Method for producing a steel fiber for reinforcement of concrete, characterized in that so as to.

In constructing the corrugated steel fiber A for concrete reinforcement,

The steel fiber (A) is a steel fiber for concrete reinforcement, characterized in that by pressing the wire (1) having a circular cross-section up and down to form a cross-sectional shape of the track.