KR200488295Y1

KR200488295Y1 - 건축 보강용 복합패널

Info

Publication number: KR200488295Y1
Application number: KR2020160005635U
Authority: KR
Inventors: 차명문
Original assignee: 주식회사 덕성
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2019-01-11
Also published as: KR20180000952U

Abstract

건축물의 하자 보수 또는 내진 보강하거나, 신축건물, 교량, 터널 등에서 콘크리트의 균열을 방지하거나 보강하는데 있어서, 강도 및 접착력이 우수한 건축 보강용 복합패널이 개시된다. 상기 건축 보강용 복합패널은 아라미드 섬유사를 심재로 한 패널(20); 및 상기 패널(20)의 일면(22)에 길이방향으로 형성되는 요부(30)가 일정한 간격을 가지고, 형성되는 요부군(30')을 포함하며, 상기 요부(30)의 단면 형상은 패널(20)의 일면에 형성된 요부 입구부(32)에서 요부 내부(34)로 갈수록 면적이 증가한다.

Description

건축 보강용 복합패널{Composite Laminate for construction reinforcement}

본 고안은 건축 보강용 복합패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 하자 보수 또는 내진 보강하거나, 신축건물, 교량, 터널 등에서 콘크리트의 균열을 방지하거나 보강하는데 있어서, 강도 및 접착력이 우수한 건축 보강용 복합패널에 관한 것이다.

일반적으로 건축물은 오랜 기간이 경과되면 콘크리트로 된 천장이나 벽면 등의 부분에 노후 등의 원인으로 미세한 균열이나 틈이 생겨 건축물을 손상시키게 되고, 외부로부터 습기나 수분이 침투되어 철근을 부식시켜 건축물의 안전성에 이상이 발생되는 문제점을 가지고 있다. 또한, 일반교량이나 터널도 오랜 기간이 경과되면, 상기 건축물과 마찬가지로 균열 또는 틈이 생기게 되어 이와 같은 부분의 보수 내지는 보강작업이 이루어져야 한다.

따라서, 상기 건축물의 천장이나 벽면(외/내벽면), 교량의 하부, 터널 상부 등의 적정부위에 접착제를 이용하여 부착시켜 일정한 강도를 유지하도록 하기 위하여, 탄소섬유사를 합성수지의 판상으로 형성시킨 건축용 보강패널을 본 고안자가 1997년 11월 12일에 이미 선 출원하여 실용신안등록 제162189호로 등록을 받은 바 있다.

상기 선 등록고안은 접착제와 접착면을 증대시키기 위하여 탄소섬유사를 수지액에 함침하여 판상으로 구성한 패널의 일측 접착면에 올이 굵은 나이론 편직물지를 일체로 부착시켜 구성한 뒤, 일정한 시간이 경과되면 상기 편직물지를 분리시킴으로서 판제의 접착면에 격자형의 무수히 많은 요철면으로 형성되어 접착면이 증대되므로 시공시 접착력이 매우 양호하게 한 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은, 선 등록고안은 나이론 편직물지를 일체로 열융착하여 구성한 뒤, 일정한 시간이 경과되면, 이를 다시 분리시켜야 하는 번거로운 작업과정을 수반하고 있다. 또한, 편직물지의 두께정도로만 요철면이 형성되기 때문에 요철면의 깊이가 미약하여 당초의 목적만큼 접착력을 증대시키지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 강도가 우수하고, 접착력이 증대된 건축 보강용 복합패널을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 아라미드 섬유사를 심재로 한 패널(20); 및 상기 패널(20)의 일면(22)에 길이방향으로 형성되는 요부(30)가 일정한 간격을 가지고, 형성되는 요부군(30')을 포함하며, 상기 요부(30)의 단면 형상은 패널(20)의 일면에 형성된 요부 입구부(32)에서 요부 내부(34)로 갈수록 면적이 증가하는 건축 보강용 복합패널을 제공한다.

본 고안에 따른 건축 보강용 복합패널은 아라미드 섬유를 열경화성 수지에 함침시켜 아라미드 패널로 성형함으로서, 강도가 우수할 뿐만 아니라, 접착제가 접착되는 면적을 증대시켜 접착력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 사시도(a) 및 요부확대 단면도(b).
도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 사시도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 건축 보강용 복합패널을 이용하여 보강된 건축물의 단면도.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널을 이용하여 보강된 건축물의 단면도.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 제조방법을 설명하기 위한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 사시도(a) 및 요부확대 단면도(b)이고, 도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 사시도이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 건축 보강용 복합패널을 이용하여 보강된 건축물의 단면도이다. 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 건축 보강용 복합패널(10)은 패널(20) 및 요부(凹部, 30)를 포함한다.

상기 패널(20)은 건축물, 교량, 터널 등의 강도를 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 아라미드 섬유 및 상기 아라미드 섬유를 심재로서, 내부에 길이방향으로 포함하는 수지부를 포함한다. 상기 수지는 열 경화성 수지이면 무관하나, 바람직하게는 에폭시(epoxy resin) 수지, 비닐에스테르(비닐에스텔, vinyl ester) 수지 등, 더욱 바람직하게는 에폭시 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열 경화성 수지는 필요에 따라, 경화제, 이형제, 충진제, 안료, 난연제, 습윤제 및 이들의 혼합물 등을 더욱 포함할 수 있다. 상기 수지에 포함되는 섬유의 양은 패널의 두께 또는 보강하고자 하는 구조물의 특성에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 경화제를 사용할 경우, 패널(20)의 제조에 소요되는 시간의 절감 및 패널(20)의 강도를 향상시킬 수 있고, 난연제를 사용할 경우, 화재 등의 상황 발생시 안전성을 향상시킬 수 있으며, 습윤제를 사용할 경우, 안료, 난연제 등의 수지 내 분산성을 향상시킬 수 있다.

상기 패널(20)의 형태는 사용자의 목적에 따라 달라질 수 있으나, 측면 또는 내부에 다수의 패널(20)이 연결되어 사용될 수 있어, 직사각형의 형태를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 건축물의 보강시, 면적이 넓으므로, 단순한 직사각형의 형태일 수 도 있으나, 다수의 복합패널(10)이 연결 또는 결합될 수 있어, 상기 패널(20)은 측면에 서로 대응되는(즉, 결합되는) 둘 이상의 패턴을 가지고 있어(예를 들면, 요철부 등), 서로 끼움 결합시킬 수도 있다. 이와 같은 경우, 접착제뿐만 아니라, 보강 패널들 간의 결합력이 증가하여, 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 요부(30)는 건축물 등의 내벽과 접착력을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 패널(20) 일면(접착면, 22)의 내측으로 소정 깊이를 갖게 길이방향으로 다수개가 형성된다. 상기 요부(30)의 길이는 패널(20)의 일면(22)에 길이방향으로만 형성될 수 있으면, 사용자의 목적에 따라 적절히 선택될 수 있으나(예를 들면, 직선 또는 곡선의 형태, 패널(20)의 일면(22)의 일부분에만 형성되는 등), 보다 향상된 접착력을 가지기 위하여 패널(20)의 일단에서 타단까지 형성된 것이 바람직하다(도 1 및 2 참조). 상기 요부(30)는 일정한 간격으로 형성되어 요부군(30')을 형성할 수도 있으나, 건축물 등의 내벽과 접착력을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 패널(20)의 일면(22) 전체에 요부(30)를 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 일정한 간격은 사용자의 목적 및 소요되는 비용에 따라 적절히 선택될 수 있다.

상기 요부(30)의 단면 형상은 요부 입구부(32)와 동일한 면적(또는 폭)으로 요부 내부(34)로 형성되다가 면적이 증가하는 형태(예를 들면, 대칭 또는 비대칭으로 증가하는 등)이거나, 요부 입구부(32)에서 요부 내부(34)로 점차 면적이 증가하는 형태(예를 들면, 테이퍼(taper) 형상 등)로 형성되어 걸림부(36)가 형성될 수 있고, 바람직하게는 일종의 사다리꼴 형상(예를 들면, 사다리꼴 내에 평행한 두 선분 중 짧은 선분이 없는 등)일 수 있으며, 예를 들면,

,

등일 수 있다. 상기 요부 입구부(32)와 요철 내부(34)는 걸림부(36)가 형성되어 있어, 건축물 등의 보강시 상기 걸림부(36)로 인하여, 외부에서 힘이 가해지더라도, 요부(30)의 내부(34)가 걸림부(36)에 걸려, 분리하기가 어려우므로, 건축물 등의 내벽과 본 고안의 복합패널(10)을 더욱 강하게 접착시킬 수 있고, 상기와 같은 요부(30)의 형상을 가짐에 따라, 접착면적이 증가하여, 요부(30)의 깊이가 깊지 않아도 접착력을 증가시킬 수 있다. 여기서, 요부 입구부(32)는 상기 패널(20) 일면(22)의 표면에 형성된 요부(30)를 의미하며, 요부 내부(34)는 상기 요부 입구부(32)에서 패널(20)의 내측으로 형성된 요부(30)를 의미한다. 상기 요부(30)의 깊이는 콘크리트의 균열을 방지하거나 보강할 수 있으면 특별히 제한되지는 않는다. 또한, 상기 요부 내부(34)와 걸림부(36)를 연결하는 면(35)의 각도(a)는 요부 내부(34)를 기준으로, 요부(30)의 단면 형상에 따라 적절히 선택될 수 있고, 바람직하게는 10 내지 80 ˚, 30 내지 70 ˚의 각도를 가질 수 있다.

또한, 건축물, 교량, 터널 등의 균열을 방지하거나, 보강할 때, 필요에 따라, 강도를 더욱 향상시키거나, 두께를 두껍게 하기 위해, 또는 내진 성능을 향상시키기 위하여, 둘 이상의 복합패널을 사용할 수 있다. 둘 이상의 건축 보강용 복합패널을 사용하는 경우, 외부에 노출되는 복합패널을 제외한, 즉 건축물, 교량, 터널 등의 보수하고자 하는 부분과 상기 외부에 노출되는 건축 보강용 복합패널 사이에 위치하는 복합패널들은 상기 요부(30)가 일면 및 타면 모두에 형성되거나, 외부에 노출되는 복합패널과 동일하게 일면에만 요부(30)가 형성될 수 있고, 바람직하게는 내부의 복합패널들은 일면 및 타면 모두에 요부(30)가 형성되는 것이 접착력을 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다.

본 고안에 따른 건축 보강용 복합패널의 크기 및 두께는 사용자의 목적에 따라 적절히 선택되어 사용될 수 있다. 또한, 도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널을 이용하여 보강된 건축물의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 건축 보강용 복합패널(10)은 요부(30)가 형성되지 않은 타면에 벽체 표면의 장식을 위한 장식용 시트(60)를 더욱 부착될 수 있는데, 이와 같은 경우, 외관이 미려해지는 장점이 있다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널의 제조방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 건축 보강용 복합패널은 풀러(puller, 120)에 의해서 아라미드 섬유 공급부(102)로부터 아라미드 섬유 다발(104)을 풀링(pulling)하는 공정을 통하여 제조될 수 있다. 구체적으로는 아라미드 섬유 공급부(102)로부터 공급되는 아라미드 섬유 다발(104)은 제1 및 제2 가이드롤(106, 108)을 통과하여, 열 경화성 수지가 채워져 있고, 기다란 배스(bath) 형상을 가지는 함침배스(110)에 함침되고, 상기 수지가 함침된 아라미드 섬유 다발은 제2 및 제4 가이드롤(112, 114)을 통과하여, 히터(118)가 설치되어 있고, 상술한 바와 같은 요부의 형상을 가지는 성형부재(116, 금형)를 통과시키는데, 상기 성형부재(116)을 통과하면서 히터(118)에 의해 가열되어 상기 수지가 함침된 아라미드 섬유 다발이 경화되면, 아라미드 섬유가 심재로 형성되고, 길이방향으로 긴 복합패널이 제조되며, 상기 복합패널을 사용자의 목적에 맞는 크기로 절단하여 본 고안의 건축 보강용 복합패널을 제조할 수 있다. 여기서, 상기 성형부재(116)는 사용자가 목적하는 요부의 형상에 따라 교체가 가능하고, 상기 히터(118)가 상기 성형부재(116)의 상부 및 하부에 설치되는 것으로 도시하였으나, 상기 수지가 함침된 아라미드 섬유 다발을 경화시킬 수 있으면, 개수 및 설치 위치는 특별히 제한되지 않는다.

본 고안의 건축 보강용 복합패널(10)을 이용하여, 건축물 등을 보강하는 방법을 개략적으로 설명하면, 콘크리트 구조물 등의 보수 또는 보강하고자 하는 건축물의 표면에 접착제를 도포하고, 복합패널(10)을 내벽(50)과 일체화시키고, 즉, 상기 접착제를 경화시키면 접착제층(40)이 형성되어, 복합패널(10)과 내벽(50)을 일체화시켜 손상부위를 보강하게 된다. 구체적으로는, 건축물, 교량, 터널 등의 보수를 위하여, 먼저 보수가 필요한 부분을 정리(예를 들면, 부실한 콘크리트 면의 제거, 세척과 평탄 작업 등)하고, 접착제(예를 들면, 에폭시 수지, 비닐에스텔 수지 등)를 일정한 두께로 도포하여 접착제층(40)을 만든 다음, 본 고안의 건축 보강용 복합패널(10)의 요부가 형성된 일면(22)에 접착제를 도포하여 도포된 내벽(50)에 결합시킨 후, 별도의 롤러 등을 이용하여 수회에 걸쳐 왕복 운동하면서 압착시키면, 일정 시간이 경과된 뒤에는 견고하게 부착된다. 상기 접착제는 내벽(50) 또는 건축 보강용 복합패널(10)의 일면(22)에 도포되거나, 양 쪽 모두 도포될 수도 있고, 바람직하게는 건축 보강용 복합패널(10)의 일면(22)에 도포된다.

상기 건축 보강용 복합패널(10)의 패널(20)에는 다수의 아라미드 섬유가 포함되어 있어, 강도를 더욱 향상시킬 수 있고, 상기 요부(30)에 의하여, 접착면적이 더욱 증대되어, 내벽(50)과의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 상기 요부(30)가 형성된 패널(20)을 이용하여, 건축물의 내벽(50)과 접착시킬 때, 상기 건축물의 내벽(50)에 접착하기 위하여, 도포하는 접착제, 예를 들면 에폭시 수지 등이 상기 요부(30)를 포함하는 복합패널의 일면(22)에 도포 되고, 상기 접착제가 경화되면, 상기 요부(20)의 걸림부(36)로 인하여, 복합패널(10) 및 내벽(50)의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims

아라미드 섬유사를 심재로 한 패널(20); 및
상기 패널(20)의 일면(22)에 길이방향으로 형성되는 요부(30)가 일정한 간격으로 형성되는 요부군(30')을 포함하며,
상기 요부(30)의 단면 형상은 요부 입구부(32)와 동일한 면적으로 요부 내부(34)로 형성되다가 면적이 증가하는
의 형태를 가지며,
상기 요부(30)가 형성되지 않은 패널(20)의 타면에는 벽체 표면의 장식을 위한 장식용 시트(60)가 더욱 부착되어 있는 것인, 건축 보강용 복합패널.
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