KR20030047069A - 폭열 방지용 고성능 콘크리트의 제조방법 및 이 방법에의하여 제조되는 고성능 콘크리트 - Google Patents

Abstract

최근 건축물은 고층화, 대형화되어짐에 따라 고강도, 고유동의 특징을 갖는 고성능 콘크리트의 사용이 증가하고 있는 데, 고성능 콘크리트는 내부 조직이 치밀하여 화재시 고열을 받게 되면 심한 폭음과 함께 콘크리트의 표면이 박리, 탈락하는 폭열 현상이 발생하고 철근이 노출되어 구조체의 내력저하를 초래하므로 폭열을 방지하기 위한 고성능 콘크리트의 제조 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 내열성이 적은 합성섬유를 일정량 혼입시켜 줌으로써 화재시 폭열을 방지한다. 본 발명에 따라 제조된 고성능 콘크리트는 수축균열억제 및 내구성 향상 뿐만 아니라 압축, 인장 및 휨강도 증진효과가 있으며, 화재시 폭열 방지 및 그에 따른 구조체의 내력저하 감소에 큰 효과가 있다.

Description

폭열 방지용 고성능 콘크리트의 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 고성능 콘크리트{Method of producing for spalling resistance of high performance concrete and high performance concrete using that method}

본 발명은 폭열방지용 고성능 콘크리트의 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 고성능 콘크리트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고성능 콘크리트 제조시 내열성이 작은 합성섬유를 일정량 혼입해 주므로써, 고성능 콘크리트의 수축균열억제 및 강도증진에서도 우수한 성능을 발휘할 뿐만 아니라 화재시 폭열을 방지하는 고성능 콘크리트의 제조 방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 고성능 콘크리트에 관한 것이다.

최근에 건축구조물이 초고층화, 대규모화가 진행되면서 건축구조물의 근간이 되는 콘크리트의 경우도 고강도.고유동과 같은 고성능화가 꾸준히 진행되어져 왔다. 그러나, 이와 같은 고성능 콘크리트는 보통 콘크리트보다 유동성 및 강도 등에서 양호한 품질을 발휘하는 반면 내부 조직이 치밀하기 때문에 화재시 고온에 의해 발생하는 폭열현상이 문제시되고 있다.

폭열은 도1에서 보는 바와 같이, 화재시 급격한 가열에 따라 기둥등 콘크리트 구조물의 표면의 콘크리트가 탈락하거나 박리하는 현상이다. 콘크리트 구조물에 폭열 현상이 발생하면 콘크리트의 피복 두께 감소, 철근의 온도상승으로 구조내력의 저하를 가져와 경우에 따라서는 구조물의 붕괴를 초래하는 대형사고의 원인이 되기 때문에 내화구조상 반드시 해결해야 하는 문제점이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명은 고성능 콘크리트 제조시 내열성이 작은 합성섬유를 일정량 혼입해 주므로써, 고성능 콘크리트의 수축균열억제 및 강도증진에서도 우수한 성능을 발휘할 뿐만 아니라 화재시 폭열을 방지하는 고품질의 고성능 콘크리트 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 고성능 콘크리트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 화재로 인하여 구조체의 폭열현상 및 내력저하에 의한 붕괴현상을 보이는 콘크리트 구조물의 사진이다.

도 2는 본 발명에 따른 고성능 콘크리트와 일반 고성능 콘크리트 구조체의 가열시험후 모습을 보여주기 위한 사진이다.

도 3은 본 발명에 따른 고성능 콘크리트와 일반 고성능 콘크리트 기둥부재의 가열시험후 모습을 보여주기 위한 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 고성능 콘크리트의 가열 전.후의 모습을 보여주기 위한 단면사진이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은

내열성이 적은 합성섬유를 일정량 콘크리트에 분산이 잘되도록 뿌려준 후 일정시간 콘크리트와 합성섬유를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 합성섬유는 PP섬유가 사용되며, 상기 PP섬유의 혼합비는 콘크리트 체적의 0.10 - 0.30%이 바람직하다.

본 발명의 고성능 콘크리트는 화재시 폭열현상을 방지하고, 수축균열억제 및 강도증진에서도 우수한 성능을 발휘한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 화재시 폭열방지를 위한 고성능 콘크리트의 제조방법을 보다 상세하게 설명한다.

실시예 1

본 발명에 따른 폭열방지용 고성능 콘크리트는 내열성이 적은 합성섬유 가장 바람직하게는 PP(Polypropylene; 이하 PP)섬유를 콘크리트 체적의 0.10 - 0.30%의 범위내에서 콘크리트에 분산이 잘되도록 뿌려준 후 일정시간 콘크리트와 합성섬유를 혼합하여 제조하는 것이다.

본 발명에서는 고성능 콘크리트 제조시 PP섬유를 함께 혼입하여 제조하므로써 고성능 콘크리트의 강도증진과 함께 화재시 폭열을 방지하는 고품질의 고성능 콘크리트를 제조하는 것이다.

즉, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 PP섬유를 혼입하지 않은 고성능 콘크리트는 화재를 상정한 가열시험 후 심한 폭음과 함께 폭열이 발생하였지만, PP섬유를 콘크리트 체적의 일정비율로 혼입한 경우 화재시 폭열을 방지할 수 있는 고성능콘크리트를 제조할 수 있었다. 이는 가열시 고온에서 녹은 PP섬유가 고압으로 작용하는 수증기를 외부로 방출하는 통로역할을 하여 폭열이 방지되는 것이다.

도 4의 사진 좌측은 가열전 공시체 내부의 PP섬유 모습과 사진 우측은 가열후 고온으로 녹은 PP섬유의 모습을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 PP섬유가 일정비율 혼입된 고성능 콘크리트의 경우에 가열전에는 공시체 내부에 PP섬유가 혼입되어 있는 것을 확인할 수 있으나, 가열후에는 PP섬유가 모두 녹아 없어진 것을 확인할 수 있다.

따라서, 화재시 고온으로 인하여 콘크리트에 혼입되어 있는 PP섬유가 녹은 자리가 내부 수증기압을 외부로 방출시키는 통로역할을 함으로서, 화재시 급격한 가열에 따라 기둥등 콘크리트 구조물의 표면의 콘크리트가 탈락하거나 박리하는 현상인 폭열을 방지하고, 폭열 현상으로 인한 콘크리트의 피복 두께 감소, 철근의 온도상승으로 구조내력의 저하에 따른 구조물의 붕괴를 방지하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 고성능 콘크리트는 합성섬유를 일정량 혼입해 주므로써, 고성능 콘크리트의 수축균열억제 및 강도증진에서도 우수한 성능을 발휘하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고성능 콘크리트는 화재시 폭열방지에 우수한 효과가 있으며, 고성능 콘크리트의 수축균열억제 및 강도증진에서도 우수한 성능을 발휘하는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 내열성이 적은 합성섬유를 콘크리트 체적의 일정 범위내에서 분산이 잘되도록 콘크리트에 뿌려주는 단계 및 상기 콘크리트와 상기 합성섬유를 일정시간 혼합하는 단계를 포함하는 폭열방지용 고성능 콘크리트의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 합성섬유는 폴리프로필렌(Polypropylene; 이하 PP)섬유임을 특징으로 하는 폭열방지용 고성능 콘크리트의 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 PP섬유는 상기 콘크리트의 체적에 0.10% - 0.30%의 범위내에서 혼합됨을 특징으로 하는 폭열방지용 고성능 콘크리트의 제조방법,
4. 내열성이 적은 PP섬유가 콘크리트 체적의 0.10 - 0.30%의 범위내에서 고르게 혼입되어 제조된 폭열 방지용 고성능 콘크리트.