KR20100035257A - Lyocell fibers for reinforcing concrete - Google Patents

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KR20100035257A
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Abstract

PURPOSE: Lyocell fiber for reinforcing concrete is provided to improve cohesion property and dispersibility of the concrete with hydrophilic property of fiber, and to improve structural performance of the concrete by improving tensile strength and abrasion resistance etc. CONSTITUTION: Lyocell fiber for reinforcing concrete has elongation of 6% - 15% and intensity of 7.0 g/d or more measured by 5 mm gauge length. The lyocell fiber has the alpha-Cellulose content of 90% or greater. The length of the lyocell fiber is 5 ~ 19 mm. The fineness of the lyocell fiber is 1.5 - 5.0 denier. The lyocell fiber has the optimized property to be used as a concrete reinforcing material.

Description

콘크리트 보강용 라이오셀 섬유 {LYOCELL FIBERS FOR REINFORCING CONCRETE}Lyocell Fiber for Concrete Reinforcement {LYOCELL FIBERS FOR REINFORCING CONCRETE}

본 발명은 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 콘크리트내에서의 분산성, 콘크리트와의 부착력 및 기계적 물성이 우수하여 균열저항, 인장강도 및 압축강도 등을 개선시켜주는 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유에 관한 것이다. The present invention relates to a lyocell fiber for concrete reinforcement, and more specifically, for concrete reinforcement to improve crack resistance, tensile strength and compressive strength due to excellent dispersibility in concrete, adhesion to concrete and mechanical properties. It relates to a lyocell fiber.

콘크리트 또는 몰탈의 시멘트 경화제(이하 "콘크리트"라고 약칭한다)는 경제적인 건설재료로서 광범위하게 사용되고 있으나, 인장강도 및 인성이 작은 약점을 갖고 있다. Cement hardener of concrete or mortar (hereinafter abbreviated as "concrete") is widely used as an economical construction material, but has a weak point in tensile strength and toughness.

콘크리트의 인성을 개선하기 위한 보강재료로서 철근이 100여년간 사용되어 왔고, 근래에는 철근 대신 철판, 파이프 강섬유, 철근 등의 강계통 보강 재료가 범용적으로 사용되고 있다. Reinforcing bars have been used as a reinforcing material for improving the toughness of concrete for more than 100 years, and recently, steel system reinforcing materials such as steel plates, pipe steel fibers, and reinforcing bars are widely used instead of reinforcing bars.

철근 찌꺼기와 같은 강섬유는 두께 0.5㎜, 길이 30㎜ 정도의 형태를 갖고, 종래 사용된 철근에 비해 콘크리트와의 부착력이 좋고 파괴 강도가 높고, 철근 및 메쉬의 설치가 어려운 터널 및 댐 공사 현장에 사용이 용이한 장점이 있으나, 수분이 다량 존재하는 터널 등의 공사현장에 사용시 강섬유가 쉽게 부식되고, 고가이 고, 비중이 높아 콘크리트 내에서의 분산성이 떨어지고, 콘크리트의 하중을 증가시키는 문제점이 있었다. Steel fiber, such as reinforcing bar, has a thickness of 0.5 mm and a length of 30 mm, and has good adhesion to concrete and high breaking strength compared to conventional reinforcing bars, and is used in tunnel and dam construction sites where reinforcing bars and mesh are difficult to install. This has the advantage of easy, but when used in the construction site, such as a tunnel in which a large amount of moisture, steel fibers are easily corroded, expensive, high specific gravity, there is a problem in the dispersibility in concrete, increasing the load of the concrete.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해서, 최근에는 미국등록특허 5,749,961호 및 대만민국 공개특허 2003-47669호 등에서와 같이 콘크리트 보강재료로서 강섬유 등의 강재 보강재료 대신에 합성섬유를 사용하는 방안이 활발하게 연구되고 있다. In order to solve the conventional problems as described above, in recent years, the use of synthetic fibers instead of steel reinforcing materials such as steel fibers as a concrete reinforcing material, such as US Patent No. 5,749,961 and Taiwan Patent Publication No. 2003-47669 Is being studied.

구체적으로, 합성섬유는 강섬유에 비해 비중이 작고, 내식성이 우수하면서도 콘크리트의 균열저항, 인장강도 및 압축강도를 강섬유보다 더 보강시켜 주는 효과도 얻을 수 있다. Specifically, synthetic fibers have a smaller specific gravity than steel fibers, and are excellent in corrosion resistance, but may also reinforce concrete crack resistance, tensile strength, and compressive strength than steel fibers.

그러나, 합성섬유는 콘크리트의 휨강도나 휨성능 등의 기본적인 구조성능을 향상시키지는 못하고 콘크리트의 균열발생을 방지하는 효과만을 발현하는 것으로 알려져 있다. However, it is known that synthetic fibers do not improve basic structural performances such as flexural strength and flexural performance of concrete, but express only the effect of preventing cracking of concrete.

합성섬유가 콘크리트의 기본적인 구조성능을 향상시키고자 하는 경우에는 합성섬유의 사용량을 증가해야 하나, 사용량이 증가하면 콘크리트내 분산이 어려워져 콘크리트의 압축강도, 휨강도 등의 물성이 저하되고 콘크리트와 부착성도 저하된다. When synthetic fiber is intended to improve the basic structural performance of concrete, the amount of synthetic fiber should be increased.However, if the amount is increased, it becomes difficult to disperse in concrete, resulting in deterioration of properties such as compressive strength and flexural strength of concrete. Degrades.

한편, 콘크리트의 보강재료로서 탄소섬유, 아라미드 섬유, 고강도 폴리올레핀 섬유 등과 같은 고강도를 갖는 합성섬유를 사용하는 방법도 일부 실시되고 있으나, 이경우 콘크리트의 기본적인 구조 성능을 향상시키는 효과는 알수 없으면서 가격만 고가인 문제가 있었다. Meanwhile, some methods of using synthetic fibers having high strength such as carbon fiber, aramid fiber, and high strength polyolefin fiber as concrete reinforcing materials have been carried out. However, in this case, the effect of improving the basic structural performance of concrete is unknown but only expensive. There was a problem.

따라서, 최근까지는 콘크리트의 기본적인 구조성능은 개선하지 못하지만 가격이 저렴하면서도 콘크리트의 균열을 방지하는 효과가 있는 폴리프로필렌 섬유가 콘크리트의 보강재료로 가장 널리 사용되어 왔다. Therefore, until recently, although the basic structural performance of concrete is not improved, polypropylene fiber, which is inexpensive and effective in preventing cracking of concrete, has been most widely used as a reinforcing material of concrete.

그러나, 폴리프로필렌 섬유는 섬유자체의 인장강도는 양호하나 자체의 소수성으로 인해 콘크리트와의 부착성능이 떨어져 섬유자체의 인장강도를 충분하게 발휘하지 못해서 콘크리트의 균열저항, 인장강도 및 압축강도를 향상시키는 효과가 크게 부족한 문제가 있었다. However, polypropylene fiber has good tensile strength of the fiber itself, but due to its hydrophobicity, adhesion property with concrete is poor, and thus the tensile strength of the fiber itself is not sufficiently exerted, thereby improving crack resistance, tensile strength and compressive strength of concrete. There was a problem that the effect was greatly lacking.

또한, 폴리프로필렌 섬유는 섬유의 사용량이 많을 경우 보강 효과는 좋으나 분산성이 나빠지고 균일한 혼합물을 얻을 수 없으며, 작업성이 나빠지는 문제가 있다. 또한, 폴리프로필렌 섬유는 비중이 작아 시멘트 몰탈의 표면으로 떠올라 추후 이것을 제거하여야 하는 문제가 있고 섬유가 뭉치게 하지 않기 위하여 특수한 혼합장치가 필요한 단점이 있다. In addition, polypropylene fibers have a good reinforcing effect when the amount of fibers used is high, but the dispersibility is poor and a uniform mixture is not obtained, workability is bad. In addition, the polypropylene fiber has a problem that the specific gravity is small and floated on the surface of the cement mortar to remove it later and a special mixing device is required in order not to bundle the fibers.

한편, 또 다른 종래기술로서, 일본공개특허 제2002-137942호 등에서는 폴리프로필렌 섬유를 보강재료로 사용시 발생되는 상기 문제점을 개선하기 위해 이형단면을 가지는 폴리아미드 섬유를 콘크리트 보강재료로 제안하고 있다. On the other hand, as another conventional technique, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-137942 proposes a polyamide fiber having a release cross section as a concrete reinforcing material in order to improve the above problems caused when using polypropylene fiber as a reinforcing material.

그러나, 폴리아미드 섬유는 섬유 자체의 강신도 및 내마모성 특성이 낮고, 콘크리트 내의 분산성이 부족하여 콘크리트의 균열저항, 인장강도 및 압축강도를 향상시키는 효과가 부족한 문제가 있었다. However, the polyamide fiber has a problem of low strength and wear resistance of the fiber itself, lack of dispersibility in concrete, and insufficient effect of improving the crack resistance, tensile strength and compressive strength of the concrete.

따라서, 콘크리트의 기본적인 구조 성능을 향상시키고 인장강도 및 인성 등의 물성을 향상시킬 수 있으며, 콘크리트내의 분산성 및 콘크리트와의 부착성이 우 수한 보강재료로서 합성 섬유 개발에 대한 연구가 필요하다.Therefore, it is possible to improve the basic structural performance of concrete and to improve physical properties such as tensile strength and toughness, and research on the development of synthetic fiber as a reinforcing material having excellent dispersibility and adhesion with concrete is necessary.

본 발명은 섬유 자체의 강도 및 내마모성이 우수하고, 콘크리트내의 분산성이 우수하여 콘크리트와의 부착성이 우수한 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a lyocell fiber for concrete reinforcement excellent in the strength and wear resistance of the fiber itself, excellent dispersibility in concrete and excellent adhesion to concrete.

본 발명은 5㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 7.0 g/d 이상이고 신도가 6% 내지 15% 인 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유를 제공한다.The present invention provides a lyocell fiber for concrete reinforcement having a strength of 7.0 g / d or more and an elongation of 6% to 15% as measured by a gauge length of 5 mm.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 개발하고자 하는 라이오셀 섬유는 콘크리트 보강재로 사용되기 위한 최적의 물성을 갖는 것이여, 특히 강도 및 신도가 개선된 특징을 갖는다.The lyocell fiber to be developed in the present invention has the optimum physical properties for use as concrete reinforcement, and in particular, has the characteristics of improved strength and elongation.

특히, 본 발명의 라이오셀 섬유는 5㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 7.0 g/d 이상 또는 7.0 내지 9.0 g/d이며, 바람직하게는 7.5 내지 8.5 g/d인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 라이오셀 섬유는 5㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 신도가 6% 내지 15%, 바람직하게는 8% 내지 12%가 될 수 있다. In particular, the lyocell fiber of the present invention is characterized in that the strength measured by a gauge length of 5 mm (7.0 g / d or more or 7.0 to 9.0 g / d, preferably 7.5 to 8.5 g / d) do. In addition, the lyocell fibers of the present invention may have an elongation of 6% to 15%, preferably 8% to 12%, as measured by a gauge length of 5 mm.

본 발명에 따른 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유의 상기 강도 및 신도는 아래와 같은 측정조건으로 측정된 값이다. The strength and elongation of the lyocell fiber for concrete reinforcement according to the present invention is a value measured under the following measurement conditions.

[강신도 측정조건][Strength measurement conditions]

만능 섬유 인장시험기에 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유를 5㎜의 게이지 길 이(Gauge length)로 파지한 후 300㎎의 장력 무게(Tension weight)와 50㎜/분의 헤드 스피드로 강도 및 신도를 20회 측정하여 이들의 평균값으로 한다.After grasping the lyocell fiber for concrete reinforcement with a gauge length of 5 mm in a universal fiber tension tester, 20 times of strength and elongation were obtained with a tension weight of 300 mg and a head speed of 50 mm / min. Measure it as these average values.

본 발명에서 라이오셀 섬유의 강도가 상기 범위를 벗어나면 콘크리트의 보강효과가 나빠지며, 신도가 상기 범위를 벗어나면 분산성 효과가 나빠질 수 있다. In the present invention, when the strength of the lyocell fiber is out of the above range, the reinforcing effect of the concrete worsens, and when the elongation is out of the above range, the dispersibility effect may deteriorate.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 보강용 폴리아미드 섬유는 상대점도(RV)가 2.9 이상, 보다 바람직하기로는 3.2 이상이다.In addition, the polyamide fiber for concrete reinforcement according to the present invention has a relative viscosity (RV) of at least 2.9, more preferably at least 3.2.

상대점도(RV)가 상기 범위 보다 낮으면 섬유자체의 강도 및 내마모 특성이 저하되고, 섬유 자체의 강도 및 신도가 상기 범위를 벗어나면 콘크리트의 균열 저항 들을 개선하는 효과가 약해진다. If the relative viscosity (RV) is lower than the above range, the strength and abrasion resistance of the fiber itself is lowered, and if the strength and elongation of the fiber itself is outside the above range, the effect of improving the crack resistance of the concrete is weakened.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유는 길이가 5 내지 19 ㎜이고, 섬도가 1.5 내지 5.0 데니어인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the lyocell fiber for concrete reinforcement according to the present invention has a length of 5 to 19 mm and a fineness of 1.5 to 5.0 denier.

상기 길이가 5 ㎜ 미만이면 콘크리트와 섬유가 접촉하는 면적이 좁아져 콘크리트의 인장강도 및 압축강도의 개선효과가 떨어질 수 있고, 19 ㎜를 초과하는 경우에는 콘크리트내 섬유의 분산성이 떨어져 섬유가 서로 엉키는 현상이 번발하여 콘크리트 물성이 오히려 저하될 수 있다. If the length is less than 5 mm, the area where the concrete and the fiber is in contact with the narrower can be reduced effect of improving the tensile strength and compressive strength of the concrete, if the length exceeds 19 mm, the fibers in the concrete is less dispersed, the fibers are mutually The entanglement may occur and the concrete properties may be lowered.

상기 섬도가 1.5 데니어 미만인 경우에는 섬유의 표면적이 증가해서 콘크리트와의 접촉면적이 증가하는 장점은 있으나, 섬유 자체의 강도가 저하되고 콘크리트내 섬유의 분산성이 저하될 수 있다. When the fineness is less than 1.5 denier, there is an advantage that the surface area of the fiber is increased to increase the contact area with the concrete, but the strength of the fiber itself may be lowered and the dispersibility of the fiber in the concrete may be reduced.

섬도가 5 데니어를 초과하는 경우에는 콘크리트 단위면적당 섬유 개수가 감소하여 상대적으로 콘크리트에서 취약부가 형성될 위험이 발생된다. If the fineness exceeds 5 denier, the number of fibers per unit area of concrete decreases, which creates the risk of forming relatively weak areas in concrete.

또한, 본 발명은 폴리아미드 섬유 고유의 물성인 내알칼리성, 친수성, 진동감소성 등을 구비하여 콘크리트의 각종 물성을 더욱 개선시킨다. In addition, the present invention further improves various physical properties of concrete by providing alkali resistance, hydrophilicity, vibration damping resistance, and the like, which are inherent in polyamide fibers.

본 발명에 따른 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유는 콘크리트 1 ㎥ 당 0.25 내지 1 ㎏을 사용하는 것이 적합하다. The lyocell fiber for concrete reinforcement according to the present invention is suitable to use 0.25 to 1 kg per 1 m 3 of concrete.

콘크리트 1 ㎥ 당 0.25 ㎏ 미만을 사용하면 콘크리트 보강효과가 저하되고, 1㎏을 초과하여 사용하면 콘크리트내 섬유의 분산성이 저하되어 콘크리트의 인장강도 및 슬럼프(Slump)가 저하된다. If less than 0.25 kg per 1 m 3 of concrete, the concrete reinforcing effect is lowered. If it is used more than 1 kg, the dispersibility of the fibers in the concrete is lowered, thereby reducing the tensile strength and slump of the concrete.

본 발명에 따른 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유는 콘크리트 보강시 단독으로 사용될 수도 있고, 기타 기존의 콘크리트 보강재로 사용 가능한 것으로 알려진 합성 섬유, 즉, 폴리아미드 섬유 등과 함께 혼용될 수도 있다. The lyocell fiber for concrete reinforcement according to the present invention may be used alone in concrete reinforcement, or may be mixed with other synthetic fibers known to be usable as other existing concrete reinforcement materials, that is, polyamide fibers and the like.

또한, 본 발명의 라이오셀 섬유는 통상적으로 알려진 방사, 응고, 수세, 건조 단계를 포함하는 공정으로 제조할 수 있으며, 이 때 방사용 도프는 셀룰로오스(cellulose), 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함한다. In addition, the lyocell fiber of the present invention can be prepared by a process comprising a conventional spinning, coagulation, washing, drying step, wherein the spinning dope is cellulose (pores), pore-forming material, N-methylmorpholine N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water.

상기 셀룰로오스는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것을 사용할 수 있으나, 섬유의 물성 향상을 위하여 알파-셀룰로오스(α-cellulose)의 함량이 90% 이상인 것을 사용할 수 있다. 특히 알파-셀룰로오스의 함량이 96%인 서든 파인 펄프(southern pine pulp)를 사용할 수 있다. The cellulose may be conventional in the art to which the present invention pertains, but in order to improve the physical properties of the fiber, the content of alpha-cellulose (α-cellulose) may be 90% or more. In particular, southern pine pulp containing 96% alpha-cellulose can be used.

본 발명의 라이오셀 방사용 도프에는 방사 특성을 고려하여 셀룰로오스가 5 내지 35 중량%로 포함될 수 있고, 또한 7 내지 18 중량%로 포함될 수 있다.The lyocell spinning dope of the present invention may include 5 to 35% by weight of cellulose in consideration of spinning properties, and may also be included to 7 to 18% by weight.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명은 섬유 자체가 친수성을 구비하여 콘크리트 내에서의 분산성이 우수하고, 콘크리트와의 부착성이 뛰어나다. 또한, 본 발명은 섬유 자체의 강도 및 내마모 특성도 우수하다. In the present invention, the fibers themselves have hydrophilicity, excellent dispersibility in concrete, and excellent adhesion to concrete. In addition, the present invention is also excellent in the strength and wear resistance of the fiber itself.

그로 인해, 본 발명의 라이오셀 섬유는 콘크리트의 균열저항, 인장강도, 및 압축강도를 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the lyocell fiber of the present invention can greatly improve the crack resistance, tensile strength, and compressive strength of concrete.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

162 ㎏의 물, 330 ㎏의 시멘트, 868 ㎏의 모래 및 964 ㎏의 골재를 배합하여 1㎥의 단위면적을 갖는 콘크리트를 제조하며, 보강재료로서 5 ㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 앞에서 설명한 방법으로 측정한 강도가 7.5 g/d이고, 신도가 8%인 라이오셀 섬유를 0.6 ㎏ 첨가하였다. 162 kg of water, 330 kg of cement, 868 kg of sand and 964 kg of aggregates are used to produce concrete having a unit area of 1 m3. The method described above with a gauge length of 5 mm as a reinforcing material. 0.6 kg of lyocell fibers having a strength of 7.5 g / d and an elongation of 8% were measured.

상기 라이오셀 섬유는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 길이가 6 mm이고, 섬도가 2.0 데니어이다.The lyocell fibers have a length of 6 mm and a fineness of 2.0 denier, as shown in Table 1 below.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.  The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

실시예 2~4Examples 2-4

콘크리트 보강재료인 라이오셀 섬유의 첨가 및 섬유의 길이, 섬도, 강도, 신도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 콘크리트를 제조하였다. Concrete was prepared in the same process and conditions as in Example 1 except that the addition of lyocell fiber, which is a concrete reinforcing material, and the length, fineness, strength, and elongation of the fiber were changed as shown in Table 1 below.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다. The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

구분division 강도 (g/d)Strength (g / d) 신도 (%)Elongation (%) 첨가량 (㎏/㎥)Addition amount (㎏ / ㎥) 길이 (㎜)Length (mm) 섬도 (데니어)Fine island (denier) 실시예 1Example 1 7.57.5 88 0.60.6 66 2.02.0 실시예 2Example 2 7.37.3 1212 0.30.3 1212 3.03.0 실시예 3Example 3 8.18.1 77 0.60.6 1212 1.51.5 실시예 4Example 4 7.47.4 1111 0.90.9 88 3.53.5

비교예 1Comparative Example 1

콘크리트 제조시 보강재료로서 라이오셀 섬유를 전혀 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 콘크리트를 제조하였다. Concrete was prepared in the same process and conditions as in Example 1 except that no lyocell fiber was added as a reinforcing material.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다. The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

비교예 2Comparative Example 2

콘크리트 제조시 보강재료로서 5 ㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 6.39 g/d이고, 신도가 60%이고, 길이가 12 ㎜이고, 섬도가 6.0데니어인 폴리프로필렌 섬유를 0.6 ㎏ 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 콘크리트를 제조하였다. As a reinforcing material in concrete production, 0.6 kg of polypropylene fiber having a strength of 6.39 g / d, 60% elongation, 12 mm in length, and 6.0 denier fineness was measured using a gauge length of 5 mm. Except one, concrete was prepared in the same process and conditions as in Example 1.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다. The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

비교예 3Comparative Example 3

콘크리트 제조시 보강재료로서 5㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 7.8 g/d이고, 신도가 56%이고, 길이가 12 ㎜이고, 섬도가 4.5 데니어인 나일론 6 섬유를 0.3 ㎏ 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 콘크리트를 제조하였다. 0.3 kg of nylon 6 fiber with a strength of 7.8 g / d, 56% elongation, 12 mm in length and 4.5 denier is measured as a reinforcing material when measuring concrete with a gauge length of 5 mm. Except one, concrete was prepared in the same process and conditions as in Example 1.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다. The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

비교예 4Comparative Example 4

콘크리트 제조시 보강재료로서 5 ㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 5.8 g/d이고, 신도가 4%이고, 길이가 19 ㎜이고, 섬도가 1.5 데니어인 라이오셀 섬유를 0.6 ㎏ 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 콘크리트를 제조하였다. As a reinforcing material for concrete production, 0.6 kg of lyocell fiber with a strength of 5.8 g / d, elongation of 4%, length of 19 mm, and fineness of 1.5 denier was measured using a gauge length of 5 mm. Except one, concrete was prepared in the same process and conditions as in Example 1.

상기와 같이 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다. The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared as described above are as shown in Table 2 below.

본 발명에 있어서 각종 물성은 아래와 같은 방법으로 평가하였다.Various physical properties in the present invention were evaluated by the following method.

1) 슬럼프(Slump): KS F 2402 방법으로 측정하였다. 1) Slump: Measured by KS F 2402 method.

2) 공기함유율(%): KS F 2421 방법으로 측정하였다. 2) Air content (%): measured by KS F 2421 method.

3) 압축강도(MPa): KS F 2405 방법으로 측정하였다. 3) Compressive strength (MPa): measured by KS F 2405 method.

4) 인장강도(MPa): KS F 2423 방법으로 측정하였다. 4) Tensile strength (MPa): Measured by the KS F 2423 method.

5) 분산성: 5) Dispersibility:

JCI-SF 7의 시험 방법에 따라서 단위면적의 콘크리트 배합물을 물로 다시 씻으면서 채로 걸러 그 안에 포함된 보강용 섬유를 채집한 후 건조하여 중량을 측정한다. 상기와 같이 구해진 보강용 섬유의 중량이 투입량 대비 ±10% 이내이면 ◎로, ±20% 이내이면 ○로, ±20%를 초과하는 경우에는 Ⅹ로 각각 구분하였다. In accordance with the test method of JCI-SF 7, the concrete mixture of unit area is washed again with water, filtered to collect reinforcing fibers contained therein, and dried to weigh. When the weight of the reinforcing fiber obtained as described above is within ± 10% of the input amount, it was divided into ◎, ○ within ± 20%, and Ⅹ when exceeding ± 20%.

6) 균열저항성: 6) Crack Resistance:

균열저항성은 1m×1m×10㎝ 거푸집에 안쪽으로 높이 5 ㎝, 가로, 세로가 거푸집보다 10 ㎝씩 작은 구속용 철근을 넣고 배합물을 넣고 양생을 시킨다. 실험실 평균온도는 30 ℃. 평균습도는 35%에서 1주일간 양생후 측정하였다. 균열저항성의 표기는 균열이 발생한 부위의 균열발생폭의 평균과 전체 균열 발생길이의 총합으로 표기하여 전체 균열발생길이로 나타내었다. The cracking resistance is placed in a 1m × 1m × 10cm formwork with 5 cm in height and 10 cm smaller than the formwork. Laboratory average temperature is 30 ℃. The average humidity was measured at 35% after one week of curing. The crack resistance was expressed as the total crack length by the sum of the average crack width and the total crack length in the cracked area.

상기 실시예 1~4 및 비교예 1~4에 따라 제조된 콘크리트의 각종 물성을 평가한 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.The results of evaluating various physical properties of the concrete prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are as shown in Table 2 below.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 33 44 슬럼프 (㎝)Slump (cm) 17.217.2 18.118.1 18.318.3 17.917.9 17.517.5 17.917.9 18.418.4 18.118.1 공기 함유율 (%)Air content rate (%) 4.24.2 4.34.3 4.14.1 4.64.6 4.94.9 4.74.7 4.84.8 4.74.7 압축 강도 (MPa)Compressive strength (MPa) 15시간15 hours 4.254.25 4.314.31 4.564.56 4.154.15 4.314.31 4.124.12 3.673.67 4.114.11 18시간18 hours 6.816.81 6.746.74 6.916.91 6.356.35 6.156.15 6.216.21 6.236.23 6.316.31 1일1 day 13.6213.62 13.7413.74 13.8913.89 12.9712.97 12.4312.43 12.4512.45 12.3712.37 13.0213.02 3일3 days 29.4729.47 28.9728.97 29.6429.64 30.1330.13 25.9625.96 26.3526.35 26.4726.47 27.0227.02 7일7 days 36.4736.47 37.1137.11 35.4735.47 38.2638.26 32.1832.18 33.6433.64 34.1534.15 33.7633.76 인장 강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 1일1 day 1.571.57 1.611.61 1.641.64 1.591.59 1.341.34 1.461.46 1.481.48 1.431.43 3일3 days 2.842.84 2.672.67 2.612.61 2.592.59 2.312.31 2.342.34 2.262.26 2.602.60 7일7 days 3.673.67 3.583.58 3.633.63 3.613.61 2.582.58 3.153.15 3.243.24 3.313.31 분산성Dispersibility -- 균열 저항성Crack resistance 균열발생폭 (㎜)Crack Initiation Width (mm) 0.040.04 0.030.03 0 (균열없음)0 (no crack) 0 (균열없음)0 (no crack) 0.090.09 0.060.06 0.060.06 0.070.07 전체균열 발생길이 (㎝)Total crack length (cm) 1010 1212 1414 1212 110110 6060 5858 7575

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 라이오셀 섬유를 보강재로 첨가한 실시예 1~4의 콘크리트가 매우 우수한 강도 및 균열 저항을 갖는 것을 알 수 있다. 반면에, 별도의 섬유 보강재를 첨가하지 않은 비교예 1의 경우에 인장강도와 균열저항성 측면에서 좋지 않고, 기존의 폴리프로필렌 섬유, 나일론 6, 및 통상의 라이오셀 섬유를 보강재로 사용한 비교예 2~4의 경우에 분산성 및 균열저항성 측면에서 좋지 않음을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the concrete of Examples 1 to 4 to which the lyocell fibers were added as a reinforcing material according to the present invention has very excellent strength and crack resistance. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, which does not add a separate fiber reinforcing material is not good in terms of tensile strength and crack resistance, Comparative Examples 2 ~ using the existing polypropylene fiber, nylon 6, and conventional lyocell fiber as a reinforcing material In case of 4, it can be seen that it is not good in terms of dispersibility and crack resistance.

본 발명은 콘크리트의 물성을 개선하는 보강재로서 섬유 자체의 강도 및 내마모성이 우수한 라이오셀 섬유를 사용함으로써, 콘크리트내의 분산성과 부착력이 우수하고 내식성이 우수하면서도 콘크리트의 균열저항, 인장강도 및 압축강도 등을 효과적으로 향상시킬 수 있다.The present invention by using the lyocell fiber excellent in strength and wear resistance of the fiber itself as a reinforcing material to improve the physical properties of the concrete, it is excellent in the dispersibility and adhesion in the concrete and excellent corrosion resistance, but also crack resistance, tensile strength and compressive strength of the concrete Can be effectively improved.

Claims (4)

5㎜의 게이지 길이(Gauge length)로 측정한 강도가 7.0 g/d 이상이고 신도가 6% 내지 15%인 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유.A lyocell fiber for concrete reinforcement with a strength of at least 7.0 g / d and an elongation of 6% to 15%, as measured by a gauge length of 5 mm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 라이오셀 섬유는 알파-셀룰로오스 함량이 90% 이상인 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유. The lyocell fiber is a lyocell fiber for concrete reinforcement having an alpha-cellulose content of 90% or more. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 라이오셀 섬유는 길이가 5 내지 19㎜인 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유. The lyocell fiber is 5 to 19mm in length lyocell fiber for concrete reinforcement. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 라이오셀 섬유는 섬도가 1.5 내지 5.0 데니어인 콘크리트 보강용 라이오셀 섬유.The lyocell fiber is lyocell fiber for concrete reinforcement having a fineness of 1.5 to 5.0 denier.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012142631A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Lenzing Ag Mortar mixtures containing regenerated cellulose fibers
KR101281986B1 (en) * 2010-12-13 2013-07-03 코오롱글로벌 주식회사 A Eco Friendly Loess Mortar
WO2013159129A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Lenzing Ag Concrete composition, containing regenerated cellulose fibres, production and use thereof
WO2020201023A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Prestressed concrete body, method for the production thereof, and use of same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101281986B1 (en) * 2010-12-13 2013-07-03 코오롱글로벌 주식회사 A Eco Friendly Loess Mortar
WO2012142631A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Lenzing Ag Mortar mixtures containing regenerated cellulose fibers
CN103547543A (en) * 2011-04-20 2014-01-29 连津格股份公司 Mortar mixtures containing regenerated cellulose fibers
CN103547543B (en) * 2011-04-20 2016-11-02 连津格股份公司 Mortar mix containing tModified Cellulose Fibers
WO2013159129A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Lenzing Ag Concrete composition, containing regenerated cellulose fibres, production and use thereof
WO2020201023A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Prestressed concrete body, method for the production thereof, and use of same

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