KR20090067285A

KR20090067285A - 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수보강공법

Info

Publication number: KR20090067285A
Application number: KR1020070134863A
Authority: KR
Inventors: 류철주
Original assignee: 류철주
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-25
Also published as: KR100934622B1

Abstract

본 발명은 불연성 페놀수지를 사용하는 것으로 종래에 비하여 화재대비 안정성이 향상되고, 구조물의 보수 보강부위에 대한 접착성이 향상되며, 이음부의 보강처리를 통한 외관의 미감을 도모하도록 한 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널은 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아닌산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어진 페놀수지 조성물 28∼40중량%와 유리섬유 60∼72중량%로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법은 유리섬유60∼72중량%를 배합된 페놀조성물 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형내에서 유리섬유가 침적된 페놀조성물이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널을 제조함을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법은 유리섬유60∼72중량%를 배합된 페놀조성물 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금 형내에서 유리섬유가 침적된 페놀조성물이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널을 제조하는 단계; 상기 불연패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계; 상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연패널을 부착 고정하는 단계; 상기 불연패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 상기 불연패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

페놀수지, 유리섬유, 불연패널, 보수, 보강공법

Description

콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법{The structure maintenance and the means of reinforcement work for which non-flammable panel and this reinforced in phenolic resin was used}

본 발명은 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법에 관한 것으로, 특히 지하시설물인 전력구, 공동구, 통신구, 하수암거 등 밀폐된 공간의 화재의 확산을 방지하는 불연재로서의 기능 뿐만 아니라 콘크리트 구조물에 균열이 생겨 보수 및 보강이 필요한 대상면을 보수 및 보강재로서, 페놀수지를 이용하여 제조한 불연패널로 콘크리트 구조물의 손상이나 파손없이 견고히 고정하여 보수 및 보강하도록 한 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 혹은 철근콘크리트구조물(예컨대, 교량, 옹벽, 터널, 일반 아파트나, 건물의 지하 주차장, 주택이나 건물 벽 등)은 시간이 경화할수록 외적인 요인(충격, 화학물질, 해수 등)이나 자체의 물성 변형으로 균열, 부식 및 박리, 이로 인한 철근부위 노출, 백화, 처짐 현상 등이 발생되고 있는데, 특히 이렇게 진행되는 균열 부위 등은 붕괴와 같은 최악의 사태를 초래할 우려가 있기 때문에 사전에 보강 패널에 의한 보강작업을 하고 있음은 다 아는 사실이다.

이러한 콘크리트구조물의 보강은 내력 저하를 회복시키는 것과 사용목적에 적합하도록 구조 내력을 증가시키는 것으로 대별할 수 있는데, 먼저 균열된 구조물(구조체)의 보수, 보강을 위해서는 사전에 구조물을 조사하여 내력저하 원인을 파악한 후, 그 원인을 충분히 보완함에 적합한 보강공법을 결정해야만 한다.

구조물의 보강은 구조물을 사용목적에 맞게 다시 만든다는 측면에서 정밀하게 다룰 필요가 있으며, 보강 후의 거동에 대해서도 충분히 고려하지 않으면 안 된다.

구조물을 보강할 경우 균열의 원인, 하중, 필요한 내력보강의 범위와 규모, 환경조건, 경제성, 관리의 용이성 등을 고려하여 사전에 계획한 보강목적이 달성될 수 있도록 보강방법, 보강시기 및 보강재료를 선정하고 단면 및 부재를 설계하지 않으면 안 되고, 또 보강 설계시 구조물의 변경, 추가 장기 하중, 보강시의 시공하중 등을 고려하여 안정성을 꼭 검토하지 않으면 안 된다.

즉, 구조물 보강순서를 살펴보면, ① 각종 조사 결과를 분석하여 원인 및 손상 정도를 추정하고, 보강의 시기 및 범위와 규모 결정, ② 구조물에 작용하는 하중, 구조물이 처해 있는 환경, 손상된 부위에 따른 보강공사의 용이성, 보강공사의 기간 등의 손상된 구조물에 있어서의 각종 제약조건을 파악, 손상 정도와 제약조건을 함께 고려하여 가장 적절하다고 판단되는 보강재료를 선정하고, 단면 및 부재를 설계한다. ③ 보강작업에 필요한 기계기구를 설계한다. ④ 보강작업을 위한 지지대(작업발판 등)를 설계한다. ⑤ 작업의 안전을 위한 설비를 검토한다. ⑥ 보강 후의 미관에 대해 유의한다. ⑦ 보강효과의 확인방법을 결정한다.

이상에서 설명된 바와 같이 보강목적에 따라 보강재료의 선정과 보강을 위한 시공방법이 결정되어야 하며, 보강재를 구성하는 각각의 재료적 특성을 고려하여 정확한 제작공정에 따라 제작된 보강재로 현장 여건에 맞는 시공방법을 채택하여 시공해야만 확실한 보수, 보강이 이루어진다.

이러한 점에 비추어 기존의 구조물 보강공법은 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 보강판(1)으로는 탄성판 혹은 철판을 사용하고 있으며, 또한 구조물(2)의 균열부위(3)를 보강하기 위하여 그 균열부위(3)에 대한 보강판(1)의 부착 고정은 드릴 등의 공구를 사용하여 보강판(1)을 통하여 구조물(2) 측으로 구멍(4)을 천공 후, 상기 구멍(4)을 통해 기 준비된 앵커볼트(5)를 체결하되, 그 앵커볼트(5)는 너트(7)의 체결이 쉽도록 일단을 보강판(1)의 외부로 노출되게 함에 의해 노출된 앵커볼트(5)의 일단부로는 와셔를 개재하여 너트(7)를 체결함으로써, 상기 보강판(1)을 구조물(2)에 대해 견고하게 부착되고 있다.

상기 보강판(1)의 부착 후에는 상기 보강판(1)에 기 설치된 에폭시수지 접착제 주입공(미도시)을 통해 균일하게 주입되는 접착제(6)가 균열부위(3)로 스며들어가게 하면서 상기 보강판(1)을 구조물(2)의 균열부위(3) 측으로 일체화되게 접착함에 의해 구조물(2)의 균열부위(3)를 보강하고 있다.

또, 에폭시수지 접착제(6) 주입에 의한 위와 같은 보강 작업 완료 후에는 보 강판(1)의 외부로 돌출된 앵커볼트(5)의 돌출 단부를 부식이나 녹 방지를 위해 캡(8)을 씌워 보호하며, 그 내부에는 시일재(9)를 채워서 캡(8)을 설치함에 의해 캡(8)의 이탈을 방지하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 구조물 보강공법은 표면이 매끄러운 단순한 보강판(1)의 사용으로 인하여 구조물(2)에 대한 접착력이 떨어져 결과적으로는 보강강도가 취약하게 되는 문제가 있고, 또 보강판(1)을 구조물(2)에 고정하는 앵커볼트(5)는 규격에 따라 크고, 작고 하지만, 보강판(1)의 외부로 볼록하게 돌출됨에 의해 그 돌출되는 만큼의 공간을 더 차지하게 되어 공간의 활용도가 떨어지는 단점이 있고, 더 나아가 앵커볼트(5)의 돌출부위는 외관상으로 구조물(2) 전체의 미관이 떨어지는 문제를 유발한다.

또, 기존 보강판(1)에 있어서 그 보강판(1)들의 이음부의 보강은 철판인 경우에는 철판 자체의 비중 때문에 이음부가 없는 원스판(One span)의 시공은 거의 불가능하기 때문에 보강 철판의 이음부의 연결은 스틸 플레이트를 이용한 볼트 조임 연결이나 표면 용접방식으로 시공하여 보강하고 있다.

그러나 볼트 조임은 시공부위에 따라 많은 제약을 받고, 철판 고정 후에는 모재 살의 용접이 어렵기 때문에 이음부의 보강 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다.

또한, 보강의 목적은 구조물의 내하력이 상실된 구간을 애초 설계 이상으로 증대시키는 것인데, 표면 용접방식은 보강용 철판의 연결부위를 철판 본체의 보유 내력보다 현저히 저하시켜 응력분포의 균일화를 달성하지 못하고, 연결부위에 집중됨으로써 결과적으로는 이음부가 잘리는 단점이 있다.

한편, 보강판(1)이 탄성판일 경우에는 이음부들의 보강작업이 전혀 실행되지 않기 때문에 보강판(1) 이음부의 보강에 대한 신뢰가 떨어지는 단점이 있다.

또한, 탄성판을 구조물(2)에 대한 보강판(1)으로 사용하는 경우에는 화재시 불에 취약한 단점도 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 페놀수지와 유리섬유를 이용하여 제조된 불연패널을 콘크리트 구조물의 열화 및 손상부위에 고정 설치함으로써, 종래에 비하여 화재대비 안정성이 향상되고, 구조물의 보수 보강부위에 대한 접착성이 향상되며, 이음부의 보강처리를 통한 외관의 미감을 도모하도록 한 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널은 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널은 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아닌산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어진 페놀수지 조성물 28∼40중량%와 유리섬유 60∼72중량%로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법은 유리섬유60∼72중량%를 배합된 페놀조성물 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형내에서 유리섬유가 침적된 페놀조성물이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널을 제조하는 단계; 상기 불연패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계; 상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연패널을 부착 고정하는 단계; 상기 불연패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 상기 불연패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수 보강공법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 기존 복합패널이 플라스틱으로 구성되어, 화재시 가연성 난 연 3급 수지로 인하여 인명에 치명적인 손상을 입을 수 있으나, 불연성 페놀수지를 사용하는 것으로 불길 확산 위험성이 없으며, 유독가스의 발생이 없어, 화재대비 안정성이 향상되며, 내후성이 뛰어나고 화학적 손상에도 안정성이 높아 산업공해와 도심매연이 심한 지역에서도 내구성이 탁월하기 때문에 거의 보수 및 보강할 필요가 없으며, 청소작업은 물과 스폰지 및 합성세제를 사용하여 간편하게 할 수 있다.

둘째, 본 발명은 페놀수지와 유리섬유로 구성됨으로써, 각종 충격 등의 외력에 대한 변형의 발생이 없으며, 각 구성재료의 종류와 두께를 변화시킴으로써 강성과 강도를 자유로이 조절할 수 있다.

셋째, 본 발명은 인장 및 압축강도가 뛰어나기 때문에 알루미늄 패널이나 다른 복합패널보다 보강재를 사용하지 않고도 구조적으로 만족할 수 있어 보강 재료비를 절감할 수 있어 인건비를 절감할 수 있으며, 단열성에 있어서도 내외장재로 사용되는 다른 재료에 비해서 월등한 성능을 가진다.

넷째, 본 발명은 기존 판접착공법의 단점인 부착강도를 기존 판에 그물망의 로빙섬유를 부착하여 설치함으로써, 부착단면의 부착단면율을 100% 증가하여 부착강도가 향상되는 이점이 있다.

다섯째, 본 발명은 기존의 미불연재 보강판에 그물망으로 된 고강도 복합섬유를 부착시켜 접착면을 넓혀 모체와 불연패널 접착강도가 향상되는 이점이 있다.

여섯째, 본 발명은 불연패널에 별도로 그물망 섬유을 부착함으로써, 접착제가 균일하게 접착되어 접착제 과다로 인한 단면파괴를 방지할 수 있으며, 보조 인장측의 인장강도를 2,500kg/㎠이상으로 인장력을 증가시키는 효과가 있다.

일곱째, 본 발명은 불연패널의 연결부위를 동일재질인 T, L 등의 연결재로 연결함으로써, 연결부위에 대한 인장력 저하를 격감시킬 수 있으며, 외부를 깨끗하게 마감하여 일체로 불연패널이 작용하는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널을 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널(10)은 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아닌산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어진 페놀수지 조성물(30) 28∼40중량%와 유리섬유(20) 60∼72중량%로 구성되거나,

페놀수지 100중량부, 스테아린산아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시실란 촉매 5∼10중량부로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%와 유리섬유(20) 60∼72중량%로 구성된다.

여기서, 상기 페놀조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가한다.

또한, 상기 유리섬유(20)는 E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계를 사용한다.

즉, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널(10)은 페놀조성물(30)과 유리섬유(20)로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 폐놀수지체(30)에 사용되는 페놀수지는 페놀과 포르마린 조건하에서 축합하여 합성시킨다.

페놀 1몰에 대하여 1.5∼2몰의 포르마린이 사용되므로 그 생성물은 모노메치롤 페놀, 디메치롤 페놀, 트리메치롤 페놀 혼합물의 주체이다.

1. 페놀조성물(배합-1)

재 료 명		화학성분	첨가량(중량부)	특 성
페놀수지	주제	레졸형 페놀수지	100	비중(25℃) 1.2∼1.3 점도(㎲) 8,000∼10,000 겔화시간(150℃/sec) 100∼120 불휘발준(%) 60∼75 Ph 7.5∼8.3
페놀술폰산	경화제	페놀술폰산	5∼15	레졸수지의 경화제
스테아린산아연	이형제	스테아린산아연	0.5∼5	인발성형시(연속성형)금형과의 이형효과를 주어 생산성, 품질에 효과
수산화알미늄	충전제	수산화알미늄	15∼100	내부밀도를 치밀하게 하여 치수안정성 내열성 증대 등 효과

2. 페놀조성물(배합-2)

재 료 명		화학성분	첨가량(중량부)	특 성
페놀수지	주제	레졸형 페놀수지	100	비중(25℃) 1.2∼1.3 점도(㎲) 8,000∼10,000 겔화시간(150℃/sec) 100∼120 불휘발준(%) 60∼75 Ph 7.5∼8.3
스테아린산아연	이형제	스테아린산아연	0.1∼0.5	인발성형시(연속성형)금형과의 이형효과를 주어 생산성, 품질에 효과
수산화알미늄	충전제	수산화알미늄	15∼100	내부밀도를 치밀하게 하여 치수안정성 내열성 증대 등 효과
아미노프로핀트리에혹시실란	촉매	아미노프로핀트리에혹시실란	5∼10	경화촉진과 유기물인 페놀수지와, 무기물인 유리섬유, 충전제를 더욱 강하게 접착시켜 주는 특성

또한, 상기 아미노프로핀트리에혹시실란은 유리섬유에 커플링제로 사용되고, 이때의 선택이 중요하다. 페놀수지와 결합이 가능한 아미노기를 가지고 있는 실란을 사용하는 것이 특징이다.

그리고, 상기 충전제에 대해서는 산경화형의 배합에서는 탄화칼슘을 사용할 수 없으므로, 탈크, 실리카, 수산화알미늄 등을 사용한다.

상기 페놀조성물(30)은 내열성, 난연성, 불연성, 저발연성의 특성이 있고, 기계적 물성이 우수하고 FRP 모재로서 사용하면 화재시에도 안전한 구조재료로 되는 것이다.

페놀조성물(30)에 유리섬유(20)로 강화한 불연패널(10)을 인발 성형한 기술을 개발하고, 기계적 물성의 향상 및 불연성능의 향상을 목적으로 페놀GFRP라고 하는 연속적으로 인발성형하기 위한 기술개발과 기존 보강재가 가진 물성보다 새로운 불연이라는 보강재로서 새로운 제품을 개발하였다.

따라서, 상기 배합-1, 배합-2로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%와 유 리섬유(20) 60∼72중량%를 혼합하여 불연패널(10)을 구성한다.

불연패널 물성표

항 목	불연패널
Fire propagation	≤ 6
Surface spread of Flame	Class 1
Smoke Density	Ao(on) < 2.6
Smoke Density	Ao(off) < 3.9
Toxic Fume	R < 1

기계적 물성

항 목			불연패널
Laminate	Tensile	Strength(MPa)	min.137
	Tensile	Modulus(GPa)	min.15
	Flexural	Strength(MPa)	min.215
	Compressive	Strength(MPa)	min.180
	Compressive	Modulus(GPa)	min.12

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널(10)은 기존 3t plate에 woven roving(WR 580#)을 1ply bonding하여 보강시, 기존 강도보다 약 3,000㎏/㎡정도 강도가 향상되며, 페놀조성물(30)의 함침속도와 접착강도가 향상된다.

또한 성형된 plate에 접착된 유리로빙직물은 에폭시수지(R)와의 친화력이 우수하여 작업의 효율성을 향상시키고, 구조적으로 높은 강도를 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강판 불연패널의 제조에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조에 사용되는 인발성형장치를 도시한 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조에 사용되는 금형을 도시한 개략도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법은 E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계로 이루어진 유리섬유(20) 60∼72중량%를 배합된 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아린산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어지거나,

페놀수지 100중량부, 스테아린산 아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시실란 촉매 5∼10중량부로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형(F)내에서 유리섬유(20)가 침적된 페놀조성물(30)이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널(10)을 제조한다.

또한, 상기 페놀조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가하여 제조한다.

그리고, 상기 불연패널(10)의 일측에 일방향 로빙 유리섬유를 그물망 형상으로 부착하여 제조한다.

즉, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법은 유리섬유(20)로 배합된 페놀조성물(30)에 침적시키면서 형상이 유지된 금형(F)내에서 수지가 경화되면서 통과하여 형상을 갖춘 성형품을 제조하는 방법이다.

이때, 성형온도(금형내)는 초기 100℃에서 단계별로 170℃까지 유지시켜 경화시킨다.

상기 불연패널(10) 제조시 중요한 것은 페놀조성물(30)이 경화되면서 발생되는 수증기를 외부로 배출시키는 벤트장치가 필요하다.

특히, 경화반응에서 생기는 물이 성형시 완전히 제거되지 않으면 생성물 속에 남아 서서히 휘발함으로써, 특히 치수안전성이 요구되는 성형품에는 주의를 해야하며, 본 발명은 연속성형시 금형(경화존)에서 경화되면서 발생되는 수분, 가스를 제거하는 벤트가 설치되어 있다.(금형의 입구로부터 1/2 지점)

생산속도는 불연패널(10)의 두께에 따라서 차이가 있을 수 있으나, 경화시간은 두께 1mm에 대하여 1∼5분정도 경화시간을 주어 충분히 경화되도록 한다.

이때, 사용되는 유리섬유(20)는 E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계를 사용한다.

유리섬유(20)의 바인더는 실란 처리된 제품을 사용하여 페놀조성물(30)과 결합이 잘 되도록 한다.

또한, 상기 불연패널(10)은 장방형 사각형 판상체로 이루어지며, 필요에 따라 불연패널(10)의 인장력을 보강하고, 불연패널(10)을 용이하게 고정시키기 위해서 필요에 따라 폭방향으로 20∼50㎝ 간격으로 보강리브(16)를 형성할 수도 있음을 밝혀둔다.

상기한 바와 같은 구성 및 제조로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 구조물 보수 보강에 대해 설명한다.

도 6a 내지 6(e)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널을 이용하여 콘크리트 구조물을 보수 보강하는 과정을 도시한 공정도이며, 도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널간 이음을 도시한 상세도이며, 도 8a 내지 8(e)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널을 이용하여 콘크리트 구조물을 보수 보강하는 과정을 도시한 공정도이며, 도 9(a) 및 9(c)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널의 부착에 사용되는 연결재를 도시한 예시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 불연패널의 실시예를 도시한 분리 사시도이며, 도 11은 도 10의 두꺼운 불연패널간 이음을 도시한 상세도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법은 E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계로 이루어진 유리 섬유(20) 60∼72중량%를 배합된 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아린산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어지거나, 페놀수지 100중량부, 스테아린산아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시실란 촉매 5∼10중량부로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형(F) 내에서 유리섬유(20)가 침적된 페놀조성물(30)이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널(10)을 제조하는 단계; 상기 불연패널(10)을 시공할 콘크리트 구조물(C)의 바탕면을 정리하는 단계; 상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)을 부착 고정하는 단계; 상기 불연패널(10)의 표면(12)과 콘크리트 구조물(C)의 바탕면 사이를 실링재(S)로 밀봉 처리하는 단계; 상기 불연패널(10)에 주입관(P1)과 확인관(P2)을 설치하고, 상기 주입관(P1)을 통해 에폭시수지(R)를 충전하면서 확인관(P2)을 통해 에폭시수지(R)의 충전을 확인하는 단계로 이루어진다.

또한, 상기 페놀조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가한다.

한편, 상기 불연패널(10) 부착단계는 두께가 0.2∼2㎜의 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착하되, 상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면과 불연패널(10)의 이면(14)에 접착제(B)를 도포한 후, 상기 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착시켜 고정한다.

여기서, 상기 불연패널(10)의 두께가 0.2∼2㎜인 불연패널(10)의 연결은 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)의 이면(14)을 부착함과 동시에 불연패 널(10)의 표면(12)에 연결할 불연패널(10)의 이면(14)을 접착제(B)를 매개로 하여 겹침이음하여 연결한다.

또한, 상기 불연패널(10) 부착단계는 두께가 2㎜ 이상의의 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착하되, 상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면과 불연패널(10)을 연결재(T) 또는 앵커볼트(J)로 고정 부착한다.

여기서, 상기 불연패널(10)의 두께가 2㎜ 이상인 불연패널(10)의 연결은 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)을 연결재(T) 또는 앵커볼트(J)를 이용하여 연속적으로 설치하고, 이웃하는 불연패널(10)간을 T형 연결재(T) 연결한다.

한편, 상기 불연패널(10)의 일측면에 일방향 로빙 유리섬유를 그물망 형상으로 부착하여 제조 및 시공함으로써, 그물망 형상에 의한 부착단면을 넓혀 불연패널(10)의 부착강도가 증가되며, 또한 그물망 부착으로 보조 인장력이 200kg/㎠ 이상이 증가되는 효과가 있다.

또한, 상기 불연패널(10)의 연결부위는 동일재질의 T, L형 연결재(T)를 사용함으로써 연결부위의 인장력을 유지할 수 있으며, 외부를 깨끗하게 마감할 수 있음을 밝혀둔다.

그리고, 상기 불연패널(10)의 인장력을 유지 및 보강하고, 이를 용이하게 고정시키기 위해서 불연패널의 20∼50㎝ 폭간격으로 보강리브(16)를 형성하여, 앵커볼트(J) 고정시 앵커볼트(J)가 삽입되는 형태이므로 외부로 앵커볼트(J)가 노출되거나 앵커볼트(J)의 녹이 스는 것을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불 연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법은 열화되거나 노후된 콘크리트 구조물(C)의 바탕면을 치핑(chipping) 내지 샌드블라스트(sand blasting)에 의해 정리한 후, 불연패널(10)을 접착제(B) 또는 연결재(T)를 매개로 하여 바탕면에 긴밀하게 부착하고, 상기 바탕면과 불연패널(10)이 설치된 밀착부분을 실링재(S)로 밀폐시키고, 상기 불연패널(10)에 주입관(P1)과 확인관(P2)을 설치한 후, 상기 주입관(P1)을 통해서 액상 에폭시수지(R)를 고압에서 저압으로 또는 저압에서 고압으로 순차적으로 주입한 후, 확인관(P2)으로 에폭시수지(R)가 흘러나오는지 확인하면서 콘크리트 구조물(C)의 열화부위를 완전히 충전시킨다.

이때, 상기 액상 에폭시수지(R)는 가공성과 접착성이 우수함으로 바탕면의 내부로 콘크리트 구조물(C)의 균열된 부위로 충전되어 경화됨과 동시에 바탕면과 불연패널(10)간의 완전 밀착이 이루어진다.

이어서, 상기 주입관(P1)을 통해 주입된 에폭시수지(R)가 확인관(P2)을 통해 흘러나오면 콘크리트 구조물(C)의 열화부위의 에폭시수지(R) 충전이 완전히 이루어진 것으로 보고, 불연패널(10)로부터 주입관(P1) 및 확인관(P2)을 분리시키고, 에폭시 주입을 위해 천공된 불연패널(10)을 메우면 콘크리트 구조물(C)의 바탕면 보수 및 보강은 완료된다.

도 1a, 1b는 종래의 콘크리트 구조물의 보수 보강을 도시한 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조에 사용되는 인발성형장치를 도시한 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조에 사용되는 금형을 도시한 개략도,

도 6a 내지 6(e)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널을 이용하여 콘크리트 구조물을 보수 보강하는 과정을 도시한 공정도,

도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 얇은 불연패널간 이음을 도시한 상세도,

도 8a 내지 8(e)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널을 이용하여 콘크리트 구조물을 보수 보강하는 과정을 도시한 공정도,

도 9(a) 및 9(c)는 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 두꺼운 불연패널의 부착에 사용되는 연결재를 도시한 예시도.

도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유로 보강한 불연패널의 실시예를 도시한 분리 사시도,

도 11은 도 10의 두꺼운 불연패널간 이음을 도시한 상세도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10: 불연패널 12: 표면

14: 이면 16: 보강리브

20: 유리섬유 22: 보강섬유

30: 페놀조성물 A: 인발성형장치

B: 접착제 C: 콘크리트 구조물

F: 금형 J: 연결재

P1: 주입관 P2: 확인관

R: 에폭시수지 S: 실링재

Claims

페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아닌산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어진 페놀수지 조성물(30) 28∼40중량%와 유리섬유(20) 60∼72중량%로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널.
페놀수지 100중량부, 스테아린산아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시실란 촉매 5∼10중량부로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%와 유리섬유(20) 60∼72중량%로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 페놀수지 조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널.
제 2항에 있어서.

상기 유리섬유(20)는 E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계를 사용함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널.
E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계로 이루어진 유리섬유(20) 60∼72중량%를 배합된 페놀조성물(30) 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형(F) 내에서 유리섬유(20)가 침적된 페놀조성물(30)이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널(10)을 제조함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 성형온도(금형내)는 초기 100℃에서 단계별로 170℃까지 유지시켜 경화함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 페놀조성물(30)은 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아린산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어지거나, 페놀수지 100중량부, 스테아린산아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시살란 촉매 5∼10중량부로 이루어짐을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법.
제 5항 또는 제 7항에 있어서,

상기 페놀조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 불연패널(10)의 일측에 일방향 로빙 유리섬유를 그물망 형상으로 부착하여 제조함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널 제조방법.
E-glass(전기부품용), S-glass(고강도용)를 사용하고, 형태는 일방향 로빙계로 이루어진 유리섬유(20) 60∼72중량%를 배합된 페놀수지 100중량부, 페놀술폰산 경화제 5∼15중량부, 스테아린산아연 이형제 0.5∼5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부로 이루어지거나, 페놀수지 100중량부, 스테아린산아연 이형제 0.1∼0.5중량부, 수산화알미늄 충전제 15∼100중량부, 아미노프로핀트리에혹시실란 촉매 5∼10중량부로 이루어진 페놀조성물(30) 28∼40중량%에 침적시키면서 형상이 유지된 금형(F) 내에서 유리섬유(20)가 침적된 페놀조성물(30)이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연패널(10)을 제조하는 단계;

상기 불연패널(10)을 시공할 콘크리트 구조물(C)의 바탕면을 정리하는 단계;

상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)을 부착 고정하는 단계;

상기 불연패널(10)의 표면(12)과 콘크리트 구조물(C)의 바탕면 사이를 실링재(S)로 밀봉 처리하는 단계;

상기 불연패널(10)에 주입관(P1)과 확인관(P2)을 설치하고, 상기 주입관(P1)을 통해 에폭시수지(R)를 충전하면서 확인관(P2)을 통해 에폭시수지(R)의 충전을 확인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 10항에 있어서,

상기 페놀조성물(30)에 탈크(talk) 실란(아미노프로필트리에혹시살란), 스테아린산아연 중 어느 하나를 첨가함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 10항에 있어서,

상기 불연패널(10) 부착단계는 두께가 0.2∼2㎜의 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착하되, 상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면과 불연패널(10)의 이면(14)에 접착제(B)를 도포한 후, 상기 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착시켜 고정함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 10항에 있어서,

상기 불연패널(10) 부착단계는 두께가 2㎜ 이상의의 불연패널(10)을 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 부착하되, 상기 콘크리트 구조물(C)의 바탕면과 불연패널(10)을 연결재(T) 또는 앵커볼트(J)로 고정 부착함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 10항에 있어서,

상기 불연패널(10)의 두께가 0.2∼2㎜인 불연패널(10)의 연결은 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)의 이면(14)을 부착함과 동시에 불연패널(10)의 표면(12)에 연결할 불연패널(10)의 이면(14)을 접착제(B)를 매개로 하여 겹침이음하여 연결함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 10항에 있어서,

상기 불연패널(10)의 두께가 2㎜ 이상의인 불연패널(10)의 연결은 콘크리트 구조물(C)의 바탕면에 불연패널(10)을 연결재(T) 또는 앵커볼트(J)를 이용하여 연속적으로 설치하고, 이웃하는 불연패널(10)간을 T형 연결재(T)로 연결함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
제 12항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 불연패널(10)의 일측에 일방향 로빙 유리섬유를 그물망 형상으로 부착하여 시공함을 특징으로 하는 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한 불연패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.