KR20130129386A - Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections - Google Patents

Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections Download PDF

Info

Publication number
KR20130129386A
KR20130129386A KR1020137015355A KR20137015355A KR20130129386A KR 20130129386 A KR20130129386 A KR 20130129386A KR 1020137015355 A KR1020137015355 A KR 1020137015355A KR 20137015355 A KR20137015355 A KR 20137015355A KR 20130129386 A KR20130129386 A KR 20130129386A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
concrete
steel fiber
steel
length
Prior art date
Application number
KR1020137015355A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
앤 람브레히트
얀 반데르베케
Original Assignee
엔브이 베카에르트 에스에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔브이 베카에르트 에스에이 filed Critical 엔브이 베카에르트 에스에이
Publication of KR20130129386A publication Critical patent/KR20130129386A/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal

Abstract

본 발명은 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유에 관한 것이다. 강섬유는 소정 길이(L)를 갖는 중간부와, 중간부의 일측 단부에 마련되는 제1 정착 단부와, 중간부의 타측 단부에 마련되는 제2 정착 단부를 포함한다. 중간부는 제1 평탄화 섹션, 제2 평탄화 섹션 및 중앙 섹션을 포함한다. 중앙 섹션은 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션 사이에 위치한다. 제1 평탄화 섹션은 상기 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하고 제2 평탄화 섹션은 상기 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치한다. 중간부는 적어도 1000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 강섬유를 포함하는 콘크리트 구조물과, 콘크리트의 하중 지지 구조물용으로 강섬유를 사용하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to steel fibers for reinforcing concrete or mortar. The steel fiber includes an intermediate part having a predetermined length L, a first fixing end provided at one end of the intermediate part, and a second fixing end provided at the other end of the intermediate part. The middle portion includes a first flattening section, a second flattening section and a central section. The central section is located between the first flattened section and the second flattened section. The first flattened section is located close to but not immediately adjacent to the first anchoring end and the second flattened section is located close to but not immediately adjacent to the second anchoring end. The middle part has a tensile strength (R m ) of at least 1000 MPa and an elongation (A g + e ) at maximum load of at least 2.5%. The invention also relates to the use of steel fibers for concrete structures comprising the steel fibers according to the invention and for load bearing structures of concrete.

Description

평탄화 섹션을 구비한 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유{STEEL FIBRE FOR REINFORCING CONCRETE OR MORTAR PROVIDED WITH FLATTENED SECTIONS}STEEL FIBRE FOR REINFORCING CONCRETE OR MORTAR PROVIDED WITH FLATTENED SECTIONS}

본 발명은 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유(steel fibre)로서, 중간부와 적어도 하나의 정착 단부를 갖되 중간부에는 적어도 하나의 평탄화 섹션이 마련되는 강섬유에 관한 것이다. 본 발명에 따른 강섬유는 콘크리트나 모르타르에 매립시 사용 한계 상태(service-ability limit state: SLS)와 극한 한계 상태(ultimate limit state: ULS)에서 우수한 성능을 나타낸다. 본 발명은 또한 이런 강섬유를 포함하는 콘크리트 또는 모르타르 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a steel fiber for reinforcing concrete or mortar, wherein the steel fiber has an intermediate portion and at least one fixing end, and at least one flattening section is provided in the intermediate portion. Steel fiber according to the present invention exhibits excellent performance in the service-ability limit state (SLS) and ultimate limit state (ULS) when embedded in concrete or mortar. The present invention also relates to concrete or mortar structures comprising such steel fibers.

콘크리트는 낮은 인장 강도와 낮은 연신 능력을 갖는 취성 재료이다. 인장 강도 및 연식 능력과 같은 콘크리트의 물성을 개선하기 위해 섬유 보강 콘크리트, 보다 자세하게는 금속성 섬유 보강 콘크리트가 개발되었다. 섬유 농도, 섬유 기하구조 및 섬유 종횡비와 같은 섬유의 물성이 보강 콘크리트의 성능에 크게 영향을 미친다는 것이 기술분야에 공지되어 있다.Concrete is a brittle material with low tensile strength and low drawing ability. Fiber reinforced concrete, more specifically metallic fiber reinforced concrete, has been developed to improve the properties of concrete such as tensile strength and softening ability. It is known in the art that fiber properties such as fiber concentration, fiber geometry and fiber aspect ratio significantly affect the performance of reinforcement concrete.

섬유 기하구조에 대해서는, 직선 형상과 다른 형상을 갖는 섬유가 보다 우수한 콘크리트 또는 모르타르 내 섬유 정착을 제공한다는 것이 공지되어 있다. 또한, 콘크리트나 모르타르에 첨가되거나 혼합될 때, 볼을 형성하는 경향을 보이지 않는 섬유가 바람직하다는 것이 공지되어 있다. 상이한 섬유 기하구조의 다양한 예가 기술분야에 공지되어 있다. 예컨대 전체 길이나 일부 길이에 걸쳐 파형을 이루는 섬유가 있다. 전체 길이에 걸쳐 파형을 이루는 강섬유의 예는 WO84/02732에 설명되어 있다. 또한 후크 형상 단부를 갖는 섬유가 기술분야에 공지되어 있다. 이런 섬유는 예컨대 US 3,942,955에 설명되어 있다. 마찬가지로, 예컨대 두께 확장 섹션 및/또는 평탄화 섹션이 마련된 섬유와 같이 단면 프로필이 길이에 걸쳐 변화하는 섬유가 있다. 두께 확장 섹션이 마련된 강섬유의 예는 US 4,883,713에 설명된 바와 같이 각 말단에 네일 헤드(nail head) 형상의 두께 확장부를 갖는 강섬유이다. 일본 특허 6-294017는 전체 길이에 걸쳐 강섬유를 평탄화하는 것을 설명한다. 독일 실용신안 G9207598은 후크 형상 단부를 갖는 강섬유의 중간부만을 평탄화하는 것을 설명한다. US 4,233,364는 평탄화된 단부로서 해당 평탄화 단부에 실질적으로 수직한 평면상에 플랜지가 마련되는 단부를 구비하는 직선형 강섬유를 설명한다. 후크 형상 평탄화 단부를 갖는 강섬유는 EP 851957과 EP 1282751을 통해 공지되어 있다.For fiber geometries, it is known that fibers having a shape different from the straight shape provide better fiber fixation in concrete or mortar. It is also known that fibers which do not show a tendency to form balls when added or mixed with concrete or mortar are preferred. Various examples of different fiber geometries are known in the art. For example, there are fibers that are wavy over all or some length. Examples of steel fibers corrugated over their entire length are described in WO84 / 02732. Fibers with hook shaped ends are also known in the art. Such fibers are described, for example, in US 3,942,955. Likewise, there are fibers in which the cross-sectional profile varies over length, such as fibers provided with thickness extension sections and / or planarization sections. An example of a steel fiber provided with a thickness expansion section is a steel fiber having a nail head-shaped thickness extension at each end as described in US 4,883,713. Japanese Patent 6-294017 describes flattening steel fibers over their entire length. German utility model G9207598 describes flattening only the middle part of a steel fiber having a hook-shaped end. US 4,233,364 describes straight steel fibers having flattened ends with ends provided with flanges on a plane substantially perpendicular to the flattened ends. Steel fibers with hook shaped flattened ends are known from EP 851957 and EP 1282751.

현재 공지된 종래 기술의 콘크리트 보강용 섬유는 산업용 바닥재, 분사식 콘크리트, 포장재(pavement) 등과 같은 공지된 적용 분야에서는 매우 우수한 기능을 발휘한다. 그러나, 현재 공지된 종래 기술의 섬유의 단점은 섬유가 소량 또는 중간 정도의 투입량으로 사용될 때 극한 한계 상태(ULS)에서의 성능이 비교적 낮다는 것이다. 빔과 고가 슬래브처럼 보다 과중한 구조적 적용례의 경우에는, 필수적인 ULS에서의 성능을 제공하기 위해 통상 0.5 vol%(40 kg/㎥)부터 보통 1.5 vol%(120 kg/㎥)에 이르는 다량의 투입량이 사용된다. 투입량이 많아지면 강섬유 보강 콘크리트의 혼합 및 타설이 용이하게 이루어지지 않는다. 몇몇 종래 기술의 섬유는 ULS에 요구되는 것보다 낮은 크랙 개구 변위(CMOD)시에 파단되기 때문에 ULS에서는 기능을 발휘하지 못한다. 후크 형상 단부를 갖는 섬유와 같은 다른 섬유는 인발되도록 구성되기 때문에 ULS에서 제대로 기능을 발휘하지 못한다.Currently known prior art concrete reinforcing fibers perform very well in known applications such as industrial flooring, sprayed concrete, paving and the like. However, a drawback of the currently known prior art fibers is that their performance in extreme limit states (ULS) is relatively low when the fibers are used in small or medium doses. For heavier structural applications, such as beams and expensive slabs, high dosages typically range from 0.5 vol% (40 kg / m3) to 1.5 vol% (120 kg / m3) to provide the necessary ULS performance. do. If the input amount is large, the mixing and pouring of steel fiber reinforced concrete is not easy. Some prior art fibers fail at ULS because they break at a lower crack opening displacement (CMOD) than is required for ULS. Other fibers, such as fibers with hook-shaped ends, are configured to draw and do not function properly in ULS.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 방지하는 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a steel fiber for reinforcing concrete or mortar that avoids the disadvantages of the prior art.

본 발명의 다른 목적은 유럽 규격 EN 14651(2005년 6월)에 따른 3점 굽힘 시험(three point bending test) 중에 0.5 mm보다 크거나, 1 mm보다 크거나, 1.5 mm보다 크거나, 2 mm보다 크거나, 2.5 mm보다 크거나 심지어는 3 mm보다 큰 크랙 개구 변위를 브리징(bridging)할 수 있는 강섬유를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a greater than 0.5 mm, greater than 1 mm, greater than 1.5 mm or greater than 2 mm during the three point bending test according to European standard EN 14651 (June 2005). It is to provide a steel fiber capable of bridging crack opening displacements that are larger, greater than 2.5 mm or even greater than 3 mm.

본 발명의 또 다른 목적은 우수한 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력을 나타내는 강섬유를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide steel fibers which exhibit good anchorage in concrete or mortar.

본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 또는 모르타르에 혼합될 때 볼을 형성하는 경향을 나타내지 않는 강섬유를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a steel fiber which does not exhibit a tendency to form balls when mixed with concrete or mortar.

본 발명의 또 다른 목적은 구조적 적용례에 유리하게 사용될 수 있되, 강섬유가 소량 또는 중간 정도의 투입량, 통상적으로 1 vol% 또는 0.5 vol%의 투입량으로 사용되는 강섬유를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a steel fiber which can be advantageously used in structural applications, in which steel fibers are used in small or medium doses, typically in a dose of 1 vol% or 0.5 vol%.

본 발명의 또 다른 목적은 인장 영역에서 이들 섬유로 보강된 크랙 발생 콘크리트의 크리프 거동을 저감하거나 방지할 수 있도록 하는 강섬유를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide steel fibers which enable to reduce or prevent the creep behavior of crack generating concrete reinforced with these fibers in the tensile zone.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유가 제공된다. 강섬유는 중간부와, 중간부의 일측 단부에 마련되는 제1 정착 단부와, 중간부의 타측 단부에 마련되는 제2 정착 단부를 포함한다. 중간부는 소정 길이(L)를 가진다. 중간부는 제1 평탄화 섹션, 제2 평탄화 섹션 및 중앙 섹션을 포함한다. 제1 평탄화 섹션은 소정 길이(lfl1)를 가진다. 제2 평탄화 섹션은 소정 길이(lfl2)를 가진다. 중간부의 중앙 섹션은 소정 길이(l')를 가진다. 중앙 섹션은 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션 사이에 위치한다. 제1 평탄화 섹션은 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하고, 제2 평탄화 섹션은 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치한다. 중앙 섹션은 적어도 1000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a steel fiber for reinforcing concrete or mortar. The steel fiber includes an intermediate portion, a first fixing end provided at one end of the intermediate portion, and a second fixing end provided at the other end of the intermediate portion. The intermediate portion has a predetermined length L. The middle portion includes a first flattening section, a second flattening section and a central section. The first flattening section has a length l fl1 . The second planarization section has a length l fl2 . The central section of the middle portion has a length l '. The central section is located between the first flattened section and the second flattened section. The first flattening section is located close to but not immediately adjacent to the first anchoring end, and the second flattening section is located close to but not immediately adjacent to the second anchoring end. The central section has a tensile strength (R m ) of at least 1000 MPa and an elongation (A g + e ) at maximum load of at least 2.5%.

바람직하게는, 중간부의 중앙 섹션, 즉 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션 사이에 위치한 중간부의 섹션은 중간부의 상당 부분을 포함한다. 바람직하게는, 중앙 섹션의 길이(l')를 중간부의 길이(L)로 나눈 비율(=비율 l'/L)은 0.50보다 크다. 보다 바람직하게는, 비율 l'/L은 0.55보다 크거나, 0.60보다 크거나, 0.65보다 크거나, 0.70보다 크거나 심지어는 0.75보다 크다. 길이(l')는 바람직하게는 10 mm와 40 mm 사이, 보다 바람직하게는 25 mm와 40 mm 사이이다.Preferably, the central section of the middle section, ie the section of the middle section located between the first and second flattening sections, comprises a substantial portion of the middle section. Preferably, the ratio (= ratio l '/ L) of the length l' of the central section divided by the length L of the middle portion is greater than 0.50. More preferably, the ratio l '/ L is greater than 0.55, greater than 0.60, greater than 0.65, greater than 0.70 or even greater than 0.75. The length l 'is preferably between 10 mm and 40 mm, more preferably between 25 mm and 40 mm.

"정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게"라는 표현은 정착 단부와 평탄화 섹션 간의 거리가 짧긴 하지만 0은 아니라는 것을 의미한다. 바람직하게는, 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 간의 거리 및/또는 제2 정착 단부와 제2 평탄화 섹션 간의 거리는 0.5 mm와 20 mm 사이, 예컨대 1 mm와 5 mm 사이, 예컨대 2 mm 또는 3 mm이다.The expression “close to but not immediately adjacent to the anchoring end” means that the distance between the anchoring end and the flattening section is short but not zero. Preferably, the distance between the first anchoring end and the first flattening section and / or the distance between the second anchoring end and the second flattening section is between 0.5 mm and 20 mm, such as between 1 mm and 5 mm, such as 2 mm or 3 mm. to be.

제1 평탄화 섹션이 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하기 때문에, 중간부는 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이에 위치하는 섹션을 가진다. 마찬가지로, 제2 평탄화 섹션이 제2 평탄화 섹션에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하기 때문에, 중간부는 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이에 위치하는 섹션을 가진다.Since the first flattened section is located close to but not immediately adjacent to the first anchoring end, the intermediate portion has a section located between the first anchoring end and the first flattening section. Similarly, since the second flattened section is located close to but not immediately adjacent to the second flattened section, the intermediate portion has a section located between the second flattened section and the second anchoring end.

따라서 본 발명에 따른 강섬유의 중간부는,Therefore, the middle portion of the steel fiber according to the present invention,

- 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과,A section between the first anchoring end and the first flattening section,

- 제1 평탄화 섹션과,A first planarization section,

- 중앙 섹션과,-The central section,

- 제2 평탄화 섹션과,A second planarization section,

- 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이의 섹션을 연속하여 포함한다.Successively including a section between the second planarization section and the second anchoring end.

중간부는 바람직하게는 직선 또는 일직선형이다. 중간부가 직선형인 경우, 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션, 제1 평탄화 섹션, 중앙 섹션, 제2 평탄화 섹션 및 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이의 섹션은 모두 하나의 직선 상에 배치된다.The middle portion is preferably straight or straight. When the middle part is straight, the section between the first anchoring end and the first flattening section, the first flattening section, the central section, the second flattening section and the section between the second flattening section and the second fixing end are all in one straight line. Is placed on.

중간부의 중앙 섹션은 직선 또는 일직선형이다.The central section of the middle part is straight or straight.

중간부의 길이(L)는 중간부의 총 길이로서 정의되고, 따라서 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이의 길이, 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1), 중앙 섹션의 길이(l'), 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2) 및 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이의 길이의 합에 대응한다.The length L of the middle part is defined as the total length of the middle part, so that the length between the first anchoring end and the first flattening section, the length of the first flattening section l fl1 , the length of the central section l ', 2 corresponds to the sum of the length l fl2 of the flattened section and the length between the second flattened section and the second anchoring end.

본 발명에 따른 강섬유의 중간부에 제한된 길이를 갖는 두 개의 평탄화 섹션과 더불어 두 평탄화 섹션 사이에 위치하는 상당 길이(l')의 중앙 섹션(바람직하게는, 비평탄화 섹션)이 마련되는 것이 본 발명에 있어 필수적이다. 중앙 섹션은 적어도 1000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다. 본 발명에 따른 강섬유는 콘크리트나 모르타르의 사용 한계 상태(SLS)와 극한 한계 상태(ULS) 둘 모두에서 우수한 성능을 나타낸다.In the middle of the steel fiber according to the invention it is provided that there is provided a centralized section (preferably an unflattened section) of considerable length (l ') located between the two flattened sections as well as two flattened sections having a limited length. It is essential to. The central section has a tensile strength (R m ) of at least 1000 MPa and an elongation (A g + e ) at maximum load of at least 2.5%. The steel fiber according to the present invention shows excellent performance in both the use limit state (SLS) and the limit limit state (ULS) of concrete or mortar.

강섬유에 평탄화 구역을 마련하면 강섬유의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력이 향상된다는 것이 기술분야에 공지되어 있다. 강섬유에 평탄화 구역을 마련하는 다양한 방식이 종래 기술에 설명되어 있다.It is known in the art that providing flattening zones in steel fibers improves the anchoring force of the steel fibers in concrete or mortar. Various ways of providing planarization zones in steel fibers have been described in the prior art.

- 일본 특허 6-294017은 전체 길이에 걸쳐 강섬유를 평탄화하는 방식을 설명한다.Japanese Patent 6-294017 describes a method of flattening steel fibers over their entire length.

- 독일 실용신안 9207598은 후크 형상 단부를 갖는 강섬유의 중간부만을 평탄화하는 방식을 설명한다.German Utility Model 9207598 describes a method of planarizing only the middle part of a steel fiber with hook-shaped ends.

- 미국특허 4,233,364는 평탄화된 단부로서 평탄화 단부에 실질적으로 수직한 평면상에 플랜지가 마련되는 단부를 구비하는 직선형 강섬유를 설명한다.US Pat. No. 4,233,364 describes a straight steel fiber having a flattened end having an end provided with a flange on a plane substantially perpendicular to the flattened end.

- 독일 실용신안 9202767은 중간부에 다수의 평탄화 섹션이 마련된 강섬유를 설명한다.German utility model 9202767 describes steel fibers with a number of flattening sections in the middle.

- EP 851957과 EP 1282751은 후크 형상 평탄화 단부를 갖는 강섬유를 설명한다.EP 851957 and EP 1282751 describe steel fibers with hook-shaped flattened ends.

본 발명에 따른 강섬유는 정착 단부에 가까운 제한된 길이의 두 평탄화 섹션이 본 발명에 따른 강섬유의 중간부에 마련된다는 점에서 종래 기술의 섬유와 구분된다. 놀랍게도, 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제한된 길이의 두 평탄화 섹션이 마련된 강섬유는 향상된 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력을 나타낸다는 것을 확인하였다.The steel fibers according to the invention are distinguished from the fibers of the prior art in that two flattened sections of limited length near the anchoring end are provided in the middle of the steel fibers according to the invention. Surprisingly, it has been found that steel fibers provided with two flattened sections of limited length close to but not immediately adjacent to the anchoring end exhibit improved anchorage in concrete or mortar.

본 발명에 따른 강섬유는 중간 또는 소량의 투입량, 즉 1 vol% 미만이나 0.5 vol% 미만, 예컨대 0.25 vol%의 투입량으로 사용될 때 콘크리트나 모르타르 구조물의 사용 한계 상태(SLS)와 극한 한계 상태(ULS) 둘 모두에서 특히 잘 기능한다. 콘트리트 내의 섬유의 양을 증가시키면 섬유 보강 콘크리트의 성능에 긍정적인 영향을 미친다는 것이 기술분야에 공지되어 있다. 본 발명의 큰 이점은 중간 또는 소량의 강섬유 투입량으로 SLS와 ULS에서 우수한 성능을 얻는다는 것이다. 본 발명에서, 강섬유 보강 콘크리트의 ULS 및 SLS에서의 성능을 평가하기 위해 사용되는 재료 물성은 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,i)이다. 잔류 굽힘 인장 강도는 소정의 크랙 개구 변위(CMOD) 또는 미드스팬 처짐(midspan deflection)(δR)에서의 하중으로부터 도출된다. 잔류 굽힘 인장 강도는 (본 출원에서 후술되는) 유럽 표준 EN 14651에 따른 3점 굽힘 테스트에 의해 판정된다. 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1)는 CMOD1=0.5 mm(δR,1=0.46 mm)에서 판정되고, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,2)는 CMOD2=1.5 mm(δR,2=1.32 mm)에서 판정되고, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 CMOD3=2.5 mm(δR,3=2.17 mm)에서 판정되고, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,4)는 CMOD4=3.5 mm(δR,1=3.02 mm)에서 판정된다. 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1)는 SLS 구성의 핵심 요건이다. 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 ULS 구성의 핵심 요건이다.The steel fibers according to the invention have a limit of use (SLS) and limit of limit (ULS) of concrete or mortar structures when used in medium or small doses, i.e. less than 1 vol% or less than 0.5 vol%, such as 0.25 vol%. It works particularly well in both. It is known in the art that increasing the amount of fibers in concrete has a positive effect on the performance of fiber reinforced concrete. A great advantage of the present invention is that medium to small dosages of steel fibers yield good performance in SLS and ULS. In the present invention, the material properties used to evaluate the performance in ULS and SLS of steel fiber reinforced concrete are residual bending tensile strength (f R , i ). The residual bending tensile strength is derived from the load at the predetermined crack opening displacement (CMOD) or midspan deflection (δ R ). Residual bending tensile strength is determined by a three point bending test according to European standard EN 14651 (described below in this application). Residual bending tensile strength (f R , 1 ) is determined at CMOD 1 = 0.5 mm (δ R, 1 = 0.46 mm), and residual bending tensile strength (f R , 2 ) is CMOD 2 = 1.5 mm (δ R, 2) = 1.32 mm), residual bending tensile strength (f R , 3 ) is determined at CMOD 3 = 2.5 mm (δ R, 3 = 2.17 mm), and residual bending tensile strength (f R , 4 ) is CMOD 4 It is determined at = 3.5 mm (δ R, 1 = 3.02 mm). Residual bending tensile strength (f R , 1 ) is a key requirement of the SLS configuration. Residual bending tensile strength (f R , 3 ) is a key requirement of the ULS configuration.

기술분야에 공지된 강섬유와 달리, 본 발명에 따른 강섬유에 있어서는, 1 vol% 미만의 투입량이나 0.5 vol% 미만의 투입량, 예컨대 0.25 vol%와 같은 소량 또는 중간 정도의 강섬유 투입량이 사용될 때에도 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)와 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1) 간의 비율(fR ,3/fR ,1)이 높다. 본 발명에 따른 섬유에 있어, 1 vol% 미만의 투입량이나 0.5 vol% 미만의 투입량, 예컨대 0.25 vol%의 투입량이 사용될 때, 비율(fR,3/fR,1)은 바람직하게는 1보다 높고, 보다 바람직하게는 예컨대 1.2 또는 1.3처럼 1.15보다 높다.Unlike the steel fibers known in the art, in the steel fibers according to the present invention, residual bending tensile strength is used even when a dose of less than 1 vol% or less than 0.5 vol%, such as a small or moderate amount of steel fiber, such as 0.25 vol%, is used. strength (f R, 3) and the ratio between the residual bending tensile strength (f R, 1) (f R, 3 / f R, 1) is higher. In the fibers according to the invention, when an input of less than 1 vol% or an input of less than 0.5 vol%, such as 0.25 vol%, is used, the ratio (f R, 3 / f R, 1 ) is preferably greater than 1. High, more preferably higher than 1.15, such as for example 1.2 or 1.3.

0.5 vol%의 투입량을 사용하여 본 발명에 따른 강섬유로 보강된 콘크리트에 있어, C35/45를 사용하는 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 3.5 MPa보다 높고, 바람직하게는 5 MPa보다 높고, 보다 바람직하게는 예컨대 7 MPa처럼 6 MPa보다 높다.In concrete reinforced with steel fibers according to the invention using a dose of 0.5 vol%, the residual bending tensile strength (f R , 3 ) using C35 / 45 is higher than 3.5 MPa, preferably higher than 5 MPa, More preferably it is higher than 6 MPa, for example 7 MPa.

예컨대 저탄소강 와이어로 제조되는 원추 형상 단부(네일 헤드)를 갖는 강섬유와 같은 기술분야에 공지된 섬유는 폭 또는 성장이 약 0.5 mm까지로 제한되는 경우(SLS)에 제대로 기능한다. 그러나 이들 섬유는 ULS에서는 성능이 떨어진다. 이 유형의 강섬유는 ULS에 요구되는 것보다 낮은 크랙 개구 변위에서 파단된다. 보통 강도 콘크리트, 예컨대 C35/45 콘크리트에 중간 정도의 투입량으로 사용될 때, 비율(fR ,3/fR ,1)은 1보다 낮다. 기술 분야에 공지된 다른 섬유는 예컨대 EP 851957을 통해 공지된 것과 같은 후크 형상 단부를 갖는 섬유로서, 이 섬유는 인발되도록 구성된다. 이 유형의 섬유에 있어서도 보통 강도의 콘크리트에 중간 투입량으로 투여하는 경우, 비율(fR ,3/fR ,1)은 1보다 낮다.Fibers known in the art, such as steel fibers with conical ends (nail heads) made of low carbon steel wire, for example, function well when the width or growth is limited to about 0.5 mm (SLS). However, these fibers do not perform well in ULS. This type of steel fiber breaks at lower crack opening displacement than required for ULS. When used in medium dosages on moderate strength concrete, such as C35 / 45 concrete, the ratios f R , 3 / f R , 1 are lower than one. Another fiber known in the art is a fiber having a hook-shaped end as known, for example, via EP 851957, which is configured to be drawn. Even for this type of fiber, the ratio (f R , 3 / f R , 1 ) is lower than 1 when administered in medium doses to moderate strength concrete.

제1 평탄화 섹션은 소정 길이(lfl1)를 가지며, 제2 평탄화 섹션은 소정 길이(lfl2)를 가진다. 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1)와 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2)는 바람직하게는 0.5 mm와 10 mm 사이, 보다 바람직하게는 1 mm와 3 mm 사이, 예컨대 2 mm 또는 2.5 mm이다. 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1)와 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2)는 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1)와 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2)는 동일하다.The first flattened section has a predetermined length l fl1 and the second flattened section has a predetermined length l fl2 . The length of the first flattened section (l fl1) and the length of the second flattened section (l fl2) is preferably between 0.5 mm and 10 mm, more preferably between 1 mm and 3 mm, for example 2 mm or 2.5 mm . The length of the first flattened section (fl1 l) the length of the second flattened section (l fl2) may be the same or different. Preferably, the first is the same length (l fl1) and length (l fl2) of the second flattened section of the flattened section.

제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1)와 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2)는 중간부의 길이(L)에 비해 짧다. 비율(lfl1/L)과 비율(lfl2/L)은 바람직하게는 0.15보다 낮다. 보다 바람직하게는, 비율(lfl1/L)과 비율(lfl2/L)은 0.10보다 낮거나 0.07보다 낮다.The length of the first flattened section (fl1 l) the length of the second flattened section (l fl2) is short compared to the intermediate portion of the length (L). The ratio l fl1 / L and the ratio l fl2 / L are preferably lower than 0.15. More preferably, the ratio l fl1 / L and the ratio l fl2 / L are lower than 0.10 or lower than 0.07.

제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션의 총 길이도 중간부의 길이(L)에 비해 짧다. 제1 및 제2 평탄화 섹션의 총 길이는 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1)와 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2)의 합에 대응한다. 비율((lfl1+lfl2)/L)은 바람직하게는 0.30보다 낮다. 보다 바람직하게는, 비율((lfl1+lfl2)/L)은 0.20보다 낮거나 0.14보다 낮다.The total length of the first and second flattened sections is also short compared to the length L of the middle portion. The total length of the first and second flattened sections corresponds to the sum of the length l fl1 of the first flattened section and the length l fl2 of the second flattened section. The ratio ((l fl1 + l fl2 ) / L) is preferably lower than 0.30. More preferably, the ratio ((l fl1 + l fl2 ) / L) is lower than 0.20 or lower than 0.14.

제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션은 바람직하게는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형 단면을 가진다. 대안 실시예에서, 제1 및 제2 평탄화 섹션은 타원형 또는 실질적으로 타원형 단면을 가진다.The first flattened section and the second flattened section preferably have a rectangular or substantially rectangular cross section. In alternative embodiments, the first and second flattened sections have an elliptical or substantially elliptical cross section.

원형 단면이 바람직하긴 하지만 중앙 섹션은 임의의 유형의 단면을 가질 수 있다. 중앙 섹션의 전체 길이(l')에 걸쳐 동일한 단면을 가지는 중앙 섹션이 바람직하다. 몇몇 실시예에서는, 중앙 섹션이 중앙 섹션의 전체 길이(l')에 걸쳐 동일한 단면을 가지는 것이 필수적이다. 중앙 섹션은 예컨대 직사각형, 실질적으로 직사각형, 타원형 또는 실질적으로 타원형과 같이 평탄화될 수 있다. 그러나, 평탄화 섹션 또는 섹션들 이외의 중간부 부분(예컨대 중앙 섹션)이 평탄화된다면, 해당 부분은 평탄화 섹션 또는 평탄화 섹션들보다 적은 정도로 평탄화된다.Although a circular cross section is preferred, the central section can have any type of cross section. Preference is given to a central section having the same cross section over the entire length l 'of the central section. In some embodiments, it is essential that the central section has the same cross section over the entire length l 'of the central section. The central section can be flattened, for example rectangular, substantially rectangular, oval or substantially oval. However, if the middle portion (such as the central section) other than the flattened section or sections is flattened, the portion is flattened to a lesser extent than the flattened section or flattened sections.

마찬가지로, 제1 정착 단부 및 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과 제2 정착 단부 및 제2 평탄화 섹션 사이의 섹션은 임의의 유형의 단면을 가질 수 있지만, 원형 단면이 바람직하다. 바람직하게는, 제1 정착 단부 및 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과 제2 정착 단부 및 제2 평탄화 섹션 사이의 섹션은 이들 섹션의 전체 길이에 걸쳐 동일한 단면을 가진다. 몇몇 실시예에서는, 제1 정착 단부 및 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과, 제2 정착 단부 및 제2 평탄화 섹션 사이의 섹션이 이들 섹션의 전체 길이에 걸쳐 동일한 단면을 가지는 것이 필수적이다. 제1 정착 단부 및 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과 제2 정착 단부 및 제2 평탄화 섹션 사이의 섹션은 예컨대 직사각형, 실질적으로 직사각형, 타원형 또는 실질적으로 타원형과 같이 평탄화될 수 있다. 그러나 이들 섹션이 평탄화된다면, 해당 섹션은 평탄화 섹션 또는 평탄화 섹션들보다 낮은 정도로 평탄화된다. 바람직하게는, 제1 정착 단부 및 제1 평탄화 섹션 사이의 섹션과 제2 정착 단부 및 제2 평탄화 섹션 사이의 섹션은 중간부의 중앙 섹션과 동일한 단면을 가진다.Likewise, the section between the first anchoring end and the first flattening section and the section between the second anchoring end and the second flattening section can have any type of cross section, although a circular cross section is preferred. Preferably, the section between the first anchoring end and the first planarizing section and the section between the second anchoring end and the second planarizing section have the same cross section over the entire length of these sections. In some embodiments, it is essential that the sections between the first anchoring end and the first flattening section and the sections between the second anchoring end and the second flattening section have the same cross section over the entire length of these sections. The section between the first anchoring end and the first flattening section and the section between the second anchoring end and the second flattening section may be flattened, for example rectangular, substantially rectangular, elliptical or substantially elliptical. However, if these sections are flattened, the sections are flattened to a lower level than the flattened section or flattened sections. Preferably, the section between the first anchoring end and the first flattening section and the section between the second anchoring end and the second flattening section have the same cross section as the central section of the middle portion.

중앙 섹션의 두께에 비해, 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션의 두께는 바람직하게는 10%에서 40%까지, 예컨대 20% 또는 25%처럼 15%와 30% 사이의 범위까지 감소한다. 두께가 감소할수록 강섬유의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력과 콘크리트 또는 모르타르 내의 강섬유의 성능에 긍정적인 영향을 미친다. 그러나 40%를 초과하는 두께 감소는 이런 두께의 감소로 인해 중간부의 강도가 고도로 약해지기 때문에 바람직하지 않다.Compared to the thickness of the central section, the thickness of the first flattened section and the second flattened section preferably decreases from 10% to 40%, such as between 15% and 30%, such as 20% or 25%. The decrease in thickness has a positive effect on the anchoring capacity of the steel fibers in the concrete or mortar and the performance of the steel fibers in the concrete or mortar. However, thickness reductions in excess of 40% are not desirable because such a decrease in thickness causes the strength of the middle portion to be highly weakened.

본 발명의 몇몇 실시예에서는, 일 측면이 평탄화된 평탄화 섹션이 강섬유에 마련된다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 양 측면이 평탄화된 평탄화 섹션이 강섬유에 마련된다.In some embodiments of the present invention, flattened sections having one side flattened are provided in the steel fibers. In another embodiment of the present invention, flattened sections having both sides flattened are provided in the steel fibers.

바람직한 실시예에서, 평탄화 섹션은 강섬유의 평면과 실질적으로 평행한 평면상에 평탄화되는 섹션을 포함한다. 대안 실시예에서, 평탄화 섹션은 강섬유의 평면에 실질적으로 수직한 평면상에 평탄화되는 섹션을 포함한다.In a preferred embodiment, the flattening section comprises a section that is flattened on a plane substantially parallel to the plane of the steel fibers. In an alternative embodiment, the flattening section includes a section that is flattened on a plane substantially perpendicular to the plane of the steel fibers.

최대 하중 용량(Load capacity ( FF mm )-인장 강도()-The tensile strength( RR mm ))

본 발명에 따른 강섬유, 보다 자세하게는 본 발명에 따른 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 바람직하게는 높은 최대 하중 용량(Fm)을 가진다. 최대 하중 용량(Fm)은 인장 시험 중에 강섬유가 견디는 최대 하중이다. 인장 강도(Rm)는 최대 하중 용량(Fm)을 강섬유의 원래 단면적으로 나눈 것이기 때문에, 중앙 섹션 부분의 최대 하중 용량(Fm)은 중앙 섹션의 인장 강도(Rm)와 직접적인 관련이 있다. 본 발명에 따른 강섬유에 있어, 강섬유의 중앙 섹션의 인장 강도는 바람직하게는 1000 MPa를 초과하고, 보다 바람직하게는 예컨대 1500 MPa 초과, 예컨대 1750 MPa 초과, 예컨대 2000 MPa 초과, 예컨대 2500 MPa 초과와 같이 1400 MPa를 초과한다. 본 발명에 따른 강섬유의 높은 인장 강도로 인해 강섬유는 고하중을 견딜 수 있다. 따라서, 사용되는 강섬유가 우수한 정착력을 제공한다면, 보다 높은 인장 강도는 보다 적은 섬유 투입량으로 직접 반영된다.The steel fiber according to the invention, more particularly the central section of the middle part of the steel fiber according to the invention, preferably has a high maximum load capacity F m . The maximum load capacity (F m ) is the maximum load the steel fiber can withstand during the tensile test. Since the tensile strength (R m ) is the maximum load capacity (F m ) divided by the original cross section of the steel fiber, the maximum load capacity (F m ) of the central section portion is directly related to the tensile strength (R m ) of the central section. . In the steel fibers according to the invention, the tensile strength of the central section of the steel fibers is preferably above 1000 MPa, more preferably such as above 1500 MPa, eg above 1750 MPa, eg above 2000 MPa, eg above 2500 MPa It exceeds 1400 MPa. Due to the high tensile strength of the steel fibers according to the invention the steel fibers can withstand high loads. Thus, if the steel fibers used provide good fixation, higher tensile strength is directly reflected with less fiber input.

최대 하중시 신장률Elongation at Maximum Load

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 강섬유, 보다 자세하게는 본 발명에 따른 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 2.75%보다 높거나, 3.0%보다 높거나, 3.25%보다 높거나, 3.5%보다 높거나, 3.75%보다 높거나, 4.0%보다 높거나, 4.25%보다 높거나, 4.5%보다 높거나, 4.75%보다 높거나, 5.0%보다 높거나, 5.25%보다 높거나, 5.5%보다 높거나, 5.75%보다 높거나, 심지어 6.0%보다 높은 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다.According to a preferred embodiment, the central section of the steel fiber according to the invention, more particularly the middle part of the steel fiber according to the invention, has an elongation (A g + e ) at maximum load of at least 2.5%. According to a particular embodiment of the invention, the central section of the middle part of the steel fiber is higher than 2.75%, higher than 3.0%, higher than 3.25%, higher than 3.5%, higher than 3.75% or higher than 4.0%. , Higher than 4.25%, higher than 4.5%, higher than 4.75%, higher than 5.0%, higher than 5.25%, higher than 5.5%, higher than 5.75%, or even higher than 6.0% Elongation at load (A g + e )

본 발명의 맥락에서는, 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션의 신장률을 특징짓기 위해 파단시 신장률(At)이 아니라 최대 하중시 신장률(Ag +e)이 사용된다. 그 이유는 일단 최대 하중에 도달하면 강섬유의 가용 표면의 수축이 시작되어 보다 높은 하중이 흡수되지 않기 때문이다. 최대 하중시 신장률(Ag +e)은 최대 하중시 소성 신장률(Ag)과 탄성 신장률의 합이다.In the context of the present invention, elongation at break (A g + e ), rather than elongation at break (A t ), is used to characterize the elongation of the steel fiber, more particularly the central section of the middle of the steel fiber. The reason is that once the maximum load is reached, shrinkage of the soluble surface of the steel fiber begins and no higher load is absorbed. Elongation at full load (A g + e ) is the sum of plastic elongation at maximum load (A g ) and elastic elongation.

고도의 최대 하중시 신장률(Ag +e)은 강섬유의 재료가 되는 강 와이어에 대해 열처리와 같은 특정 응력 완화 처리를 가함으로써 얻을 수 있다. 이 경우, 강섬유의 중간부의 적어도 중앙 섹션은 응력 완화 상태에 있다.Elongation at high maximum load (A g + e ) can be obtained by applying a specific stress relaxation treatment, such as heat treatment, to the steel wire that is the material of the steel fibers. In this case, at least the central section of the middle part of the steel fiber is in a stress relaxed state.

높은 연성(ductility) 또는 높은 최대 하중시 신장률(Ag+e)을 가지는 강섬유가 바람직하며, 이런 섬유는 EN 14651에 따른 3점 굽힘 시험시 1.5 mm를 초과하거나, 2.5 mm를 초과하거나, 3.5 mm를 초과하는 CMOD에서 파단되지 않는다.Steel fibers with high ductility or elongation at high peak load (A g + e ) are preferred, such fibers exceeding 1.5 mm, exceeding 2.5 mm or 3.5 mm in a three-point bending test according to EN 14651. It is not broken in excess of CMOD.

정착력Fixation

바람직하게는, 본 발명에 따른 강섬유는 고도의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력을 가진다. 강섬유의 중간부에 본 발명에 따른 평탄화 섹션을 마련함으로써 강섬유의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력이 현저히 향상된다. 정착 단부의 유형이 강섬유의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력에 직접적인 영향을 미친다는 것이 기술분야에 공지되어 있다. 정착 단부는 두께 확장 또는 확장 정착 단부, 네일 헤드, 평탄화 정착 단부, 후크 형상 정착 단부, 절곡형 또는 파형 정착 단부 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 놀랍게도 대부분의 정착 단부 유형에 있어 강섬유의 콘크리트 또는 모르타르 내 정착력은 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 평탄화 섹션을 강섬유의 중간부에 마련함으로써 향상된다는 것이 확인되었다. 고도의 정착력은 섬유의 인발을 방지한다. 높은 최대 하중시 신장률과 조합된 고도의 정착력은 섬유의 인발을 방지하고, 섬유 파괴를 방지하며, 인장시 콘크리트의 취성 파괴를 방지한다. 인장 강도와 정착력이 높을수록 크랙 발생 후에 인장 강도가 보다 잘 활용될 수 있게 된다.Preferably, the steel fibers according to the invention have a high degree of anchorage in concrete or mortar. By providing the flattening section according to the invention in the middle of the steel fiber, the fixing force of the steel fiber in concrete or mortar is significantly improved. It is known in the art that the type of anchoring end directly affects the anchoring force of the steel fibers in concrete or mortar. The fixing end may comprise a thickness expanding or expanding fixing end, a nail head, a flattening fixing end, a hook-shaped fixing end, a bent or corrugated fixing end or any combination thereof. According to the present invention, it has been surprisingly found that for most anchoring end types, the anchoring force in the concrete or mortar of steel fibers is improved by providing a flattening section near the anchoring end but not immediately adjacent to the middle of the steel fiber. High fixation force prevents the drawing of fibers. The high anchoring force combined with the elongation at high peak loads prevents the drawing of the fiber, prevents the fiber from breaking and prevents brittle fracture of the concrete during tensioning. The higher the tensile strength and fixation force, the better the tensile strength can be utilized after cracking.

본 발명에 따른 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 예컨대 1000 MPa보다 높은 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e), 또는 적어도 1000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 4%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다. 바람직한 실시예에서, 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 예컨대 적어도 1500 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e), 또는 적어도 1500 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 4%의 최대 하중시 신장률(Ag+e)을 가진다. 보다 바람직한 실시예에서, 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 예컨대 적어도 2000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e), 또는 적어도 2000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 4%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가진다. 높은 인장 강도(Rm)를 갖는 섬유는 고하중을 견딜 수 있다. 높은 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 특징으로 하는 섬유는 EN 14651에 따른 3점 굽힘 시험시 0.5 mm를 초과하거나, 1.5 mm를 초과하거나, 2.5 mm를 초과하거나, 3 mm를 초과하는 CMOD에서 파단되지 않는다.The steel section according to the invention, more particularly the central section of the middle of the steel fiber, has a tensile strength (R m ) higher than 1000 MPa and elongation at maximum load (A g + e ) of at least 2.5%, or a tensile strength of at least 1000 MPa, for example. (R m ) and elongation at maximum load of at least 4% (A g + e ). In a preferred embodiment, the steel section, more particularly the central section of the middle of the steel fiber, has a tensile strength (R m ) of at least 1500 MPa and an elongation at maximum load (A g + e ) of at least 2.5%, or a tension of at least 1500 MPa, for example. Strength (R m ) and elongation (A g + e ) at maximum load of at least 4%. In a more preferred embodiment, the steel section, more particularly the central section of the middle of the steel fiber, has a tensile strength (R m ) of at least 2000 MPa and an elongation at maximum load (A g + e ) of at least 2.5%, or at least 2000 MPa, for example. Tensile strength (R m ) and elongation (A g + e ) at maximum load of at least 4%. Fibers with high tensile strength (R m ) can withstand high loads. Fibers characterized by elongation at high maximum load (A g + e ) are CMOD exceeding 0.5 mm, exceeding 1.5 mm, exceeding 2.5 mm or exceeding 3 mm in a three-point bending test according to EN 14651. It is not broken at

강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션은 통상적으로는 0.10 mm와 1.20 mm 사이, 예컨대 0.5 mm와 1 mm 사이, 보다 자세하게는 0.7 mm 또는 0.9 mm의 직경(D)을 가진다. 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부의 중앙 섹션의 단면이 라운드형이 아닌 경우, 직경은 강섬유의 중간부의 중앙 섹션의 단면과 동일한 표면적을 갖는 원의 직경과 동일하다. 강섬유는 통상적으로 40 내지 100 범위의, 강섬유의 길이를 강섬유의 직경으로 나눈 비율(비율 강섬유 길이/D)을 가진다. 강섬유의 길이는 예컨대 60 mm, 65 mm 또는 70 mm이다. 강섬유의 길이는 강섬유의 총 길이, 즉 중앙부의 길이와 정착 단부 또는 정착 단부들의 길이의 합을 의미한다.The central section of the steel fibers, more particularly the middle of the steel fibers, typically has a diameter D between 0.10 mm and 1.20 mm, such as between 0.5 mm and 1 mm, more specifically 0.7 mm or 0.9 mm. If the cross section of the steel fiber, more particularly the central section of the middle part of the steel fiber is not round, the diameter is equal to the diameter of a circle having the same surface area as the cross section of the central section of the middle part of the steel fiber. Steel fibers typically have a ratio (ratio steel fiber length / D) of the length of the steel fiber divided by the diameter of the steel fiber, typically in the range from 40 to 100. The length of the steel fibers is for example 60 mm, 65 mm or 70 mm. The length of the steel fiber refers to the sum of the total length of the steel fiber, that is, the length of the center portion and the length of the fixing end or the fixing ends.

본 발명에 따른 강섬유에는 두께 확장 또는 확장 정착 단부, 네일 헤드, 평탄화 정착 단부, 후크 형상 정착 단부, 절곡형 또는 파형 정착 단부 또는 이들의 임의의 조합과 같은 임의의 유형의 정착 단부가 마련될 수 있다.The steel fibers according to the present invention may be provided with any type of anchoring end, such as a thickened or expanded anchoring end, a nail head, a flattening anchoring end, a hook-shaped anchoring end, a bent or corrugated anchoring end or any combination thereof. .

특정 유형의 정착 단부는 강섬유의 중간부의 주축(main axis)으로부터 편향된 정착 단부를 포함한다. '편향'은 직선으로부터 벗어나는 것, 즉 강섬유의 중간부의 주축으로부터 벗어나는 것을 의미한다. 편향된 정착 단부를 가지는 강섬유의 제1 예는 중간부와, 중간부의 일측 또는 양측 단부에 마련되는 정착 단부를 포함한다. 중간부는 주축을 가진다. 정착 단부는 제1 절곡 섹션에서 주축으로부터 편향된다. 제1 절곡 섹션은 제1 곡률 반경을 가진다. 가급적 정착 단부는 제2 곡률 반경을 가지는 제2 절곡 섹션 및 제3 곡률 반경을 가지는 제3 절곡 섹션과 같은 추가 절곡 섹션을 포함한다. 두 개의 연속하는 절곡 섹션은 서로 직접 연결될 수 있다. 대안으로서, 두 개의 절곡 섹션은 직선 섹션에 의해 연결될 수 있다. "연속하는 절곡 섹션"은 서로 연달아 이어지는 절곡 섹션을 의미한다. 바람직하게는, 수평면 상에서 안정된 위치에 있는 강섬유를 해당 수평면에 수직으로 투영하면, 적어도 두 개의 연속하는 절곡 섹션의 수평면 내의 수직 투영면은 중간부의 주축의 수평면 내의 수직 투영면의 일 측면에 위치한다. "안정된 위치"는 강섬유가 수평면 상에 배치될 때 강섬유가 고수하는 위치를 의미한다.Certain types of anchoring ends include anchoring ends biased from the main axis of the middle of the steel fiber. 'Deviation' means to deviate from a straight line, ie away from the major axis of the middle part of the steel fiber. A first example of steel fiber having a biased anchoring end includes an intermediate portion and an anchoring end provided at one or both ends of the intermediate portion. The middle part has a main axis. The anchoring end is deflected from the main axis in the first bent section. The first bent section has a first radius of curvature. Preferably the anchoring end comprises additional bending sections, such as a second bending section having a second radius of curvature and a third bending section having a third radius of curvature. Two consecutive bent sections may be directly connected to each other. As an alternative, the two bent sections can be connected by straight sections. By "continuous bending section" is meant a bending section that is continuous with each other. Preferably, when the steel fibers in a stable position on the horizontal plane are projected perpendicularly to the horizontal plane, the vertical projection plane in the horizontal plane of the at least two consecutive bent sections is located on one side of the vertical projection plane in the horizontal plane of the main axis of the intermediate part. "Stable position" means the position where the steel fibers adhere when the steel fibers are disposed on the horizontal plane.

정착 단부가 마련된 강섬유의 추가 예는 중간부와, 중간부의 일측 또는 양측 단부에 마련되는 정착 단부를 가지는 강섬유를 포함한다. 중간부는 주축을 가진다. 정착 단부 또는 정착 단부들은 적어도 제1 직선 섹션, 제2 직선 섹션 및 제3 직선 섹션을 포함한다. 제1 직선 섹션, 제2 직선 섹션 및 제3 직선 섹션은 각각 주축을 가진다. 제1 직선 섹션은 제1 절곡 섹션에 의해 중간부에 연결되고, 제2 직선 섹션은 제2 절곡 섹션에 의해 제1 직선 섹션에 연결되며, 제3 직선 섹션은 제3 절곡 섹션에 의해 제2 직선 섹션에 연결된다. 제1 직선 섹션, 제2 직선 섹션 및 제3 직선 섹션은 각각 주축, 즉 제1 직선 섹션의 주축, 제2 직선 섹션의 주축 및 제3 직선 섹션의 주축을 가진다. 중간부의 주축과 제1 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각은 100도와 160도 사이이다. 제2 직선 섹션은 중간부의 주축과 실질적으로 평행한 주축을 가진다.Further examples of steel fibers provided with anchoring ends include steel fibers having an intermediate portion and anchoring ends provided at one or both ends of the intermediate portion. The middle part has a main axis. The anchoring end or anchoring ends comprise at least a first straight section, a second straight section and a third straight section. The first straight section, the second straight section and the third straight section each have a major axis. The first straight section is connected to the middle by the first bent section, the second straight section is connected to the first straight section by the second bent section, and the third straight section is connected by the third bent section to the second straight line. Is connected to the section. The first straight section, the second straight section and the third straight section each have a main axis, that is, a major axis of the first straight section, a major axis of the second straight section and a major axis of the third straight section. The included angle between the main axis of the middle portion and the main axis of the first straight section is between 100 and 160 degrees. The second straight section has a major axis substantially parallel to the major axis of the middle part.

본 발명에 따른 강섬유는 중간부의 일측 단부에 하나의 정착 단부를 구비할 수 있다. 바람직하게는, 강섬유는 강섬유의 양측 단부에 본 발명에 따른 정착 단부를 구비한다. 강섬유가 중간부의 양측 단부에 정착 단부를 구비하는 경우, 두 정착 단부는 동일하거나 상이할 수 있다.The steel fiber according to the present invention may have one fixing end at one end of the intermediate portion. Preferably, the steel fibers have fixing ends according to the invention at both ends of the steel fibers. If the steel fibers have fixing ends at both ends of the intermediate portion, the two fixing ends may be the same or different.

중간부의 양측 단부에 정착 단부를 가지는 강섬유에 있어, 양측 정착 단부는 강섬유의 중간부의 주축으로부터 동일한 방향으로 절곡될 수 있다(대칭 섬유). 대안으로서, 일측 정착 단부는 강섬유의 중간부의 주축으로부터 한 방향으로 절곡되는 반면, 타측 정착 단부는 강섬유의 중간부의 주축으로부터 반대 방향으로 절곡될 수 있다(비대칭 섬유).In steel fibers having fixing ends at both ends of the intermediate portion, both fixing ends can be bent in the same direction from the main axis of the intermediate portion of the steel fiber (symmetric fibers). Alternatively, one fixing end may be bent in one direction from the major axis of the steel fiber while the other fixing end may be bent in an opposite direction from the major axis of the steel fiber (asymmetric fiber).

제2 양태에 따르면, 본 발명에 따른 강섬유로 보강된 콘크리트 구조물을 포함하는 보강 콘크리트 구조물이 제공된다. 보강 콘크리트 구조물은 본 발명에 따른 강섬유에 추가하여 전통적인 보강재(예컨대 전응력(pre-stressed) 보강재 또는 후인장(post-tensioned) 보강재)로 보강되거나 보강되지 않을 수 있다.According to a second aspect, there is provided a reinforced concrete structure comprising a concrete structure reinforced with steel fibers according to the present invention. Reinforced concrete structures may or may not be reinforced with traditional reinforcements (such as pre-stressed or post-tensioned reinforcements) in addition to the steel fibers according to the present invention.

본 발명에 따른 강섬유로 보강된 보강 콘크리트 구조물에 있어, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)를 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1)로 나눈 비율(비율 fR ,3/fR ,1)은 바람직하게는 1보다 높고, 보다 바람직하게는 1.15보다 높거나, 예컨대 1.3과 같이 1.2보다 높다. 소량의 강섬유 투입량, 예컨대 1 vol% 미만의 투입량, 0.5 vol% 미만의 투입량 또는 심지어 0.25 vol%의 투입량으로 강섬유가 사용될 때에도 이 비율에 도달하게 된다.In the reinforced concrete structure reinforced with steel fiber according to the present invention, the residual bending tensile strength (f R, 3) the residual bending tensile strength ratio divided by (f R, 1) (the ratio f R, 3 / f R, 1) Is preferably higher than 1, more preferably higher than 1.15 or higher than 1.2, for example 1.3. A small amount of steel fiber input, such as less than 1 vol%, less than 0.5 vol% or even 0.25 vol%, will reach this ratio even when steel fibers are used.

본 발명에 따른 강섬유를 사용하는 보강 콘크리트 구조물의 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 바람직하게는 3.5 MPa보다 높고, 보다 바람직하게는 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 5 MPa보다 높거나, 심지어는 6 MPa보다 높다.The residual bending tensile strength (f R , 3 ) of the reinforced concrete structure using the steel fiber according to the invention is preferably higher than 3.5 MPa, more preferably the residual bending tensile strength (f R , 3 ) is higher than 5 MPa. Or even higher than 6 MPa.

본 발명에 따른 섬유로 보강된 콘크리트 구조물은 3 MPa를 초과하는, 예컨대 4 MPa를 초과하거나, 예컨대 5 MPa를 초과하거나, 6 MPa를 초과하거나, 7 MPa를 초과하거나, 7.5 MPa를 초과하는 ULS에서의 평균 크랙 후 잔류 강도를 가진다. 본 발명에 따른 강섬유를 사용함으로써, 3 MPa를 초과하는 ULS에서의 평균 크랙 후 잔류 강도를 갖는 콘크리트 구조물이 C35/45 콘크리트를 사용하고 1 vol% 미만이나 심지어는 0.5 vol% 미만의 투입량을 사용하여 획득될 수 있다. 본 발명에 따르면, 바람직한 보강 콘크리트 구조물은 C35/45 콘크리트를 사용하고 1 vol% 미만이나 심지어는 0.5 vol% 미만의 투입량을 사용하여 5 MPa를 초과하는 ULS에서의 평균 크랙 후 잔류 강도를 가진다.Fiber-reinforced concrete structures according to the invention can be used in ULSs exceeding 3 MPa, such as above 4 MPa, such as above 5 MPa, above 6 MPa, above 7 MPa, or above 7.5 MPa. It has a residual strength after an average crack of. By using the steel fibers according to the invention, concrete structures with residual strength after average cracking in ULS exceeding 3 MPa use C35 / 45 concrete and use less than 1 vol% or even less than 0.5 vol% Can be obtained. According to the present invention, the preferred reinforcement concrete structures have residual strength after average cracking in ULS above 5 MPa using C35 / 45 concrete and using less than 1 vol% or even less than 0.5 vol% input.

3 MPa 또는 5 MPa를 초과하는 ULS에서의 평균 크랙 후 잔류 강도를 가지는 보강 콘크리트 구조물은 현재 존재하고 있다는 것에 주의해야 한다. 그러나 기술분야에 공지된 이들 보강 콘크리트 구조물은 보통강도 콘크리트 또는 고강도 콘트리트에서 다량의 투입량(0.5 vol% 초과 또는 1 vol% 초과)의 강섬유를 사용하거나, 고강도 콘크리트에서 중간 투입량의 고강도 섬유를 사용한다.It should be noted that reinforcement concrete structures with residual strength after average cracking in ULS above 3 MPa or 5 MPa are present. However, these reinforcement concrete structures known in the art use large amounts of input steel (greater than 0.5 vol% or more than 1 vol%) in moderate strength concrete or high strength concrete, or use medium input high strength fibers in high strength concrete.

제3 양태에 따르면, 콘크리트의 하중 지지(load carrying) 구조물용으로 본 발명에 따른 강섬유를 사용하는 것이 제시된다.According to a third aspect, the use of the steel fibers according to the invention for load carrying structures of concrete is proposed.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 강섬유의 인장 시험(하중-변형 시험)을 도시한다.
도 2는 3점 굽힘 시험(하중-크랙 개구 변위 곡선 또는 하중-처짐 곡선)을 도시한다.
도 3은 하중-크랙 개구 변위 곡선을 도시한다.
도 4와 도 5는 본 발명의 요건을 충족하지 못하는 강섬유의 실시예를 도시한다.
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 강섬유의 실시예를 도시한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
1 shows a tensile test (load-strain test) of steel fibers.
2 shows a three point bending test (load-crack opening displacement curve or load-deflection curve).
3 shows a load-crack opening displacement curve.
4 and 5 illustrate embodiments of steel fibers that do not meet the requirements of the present invention.
6 and 7 show an embodiment of a steel fiber according to the present invention.

특정 도면을 참조하고 특정 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며 오직 특허청구범위에 의해서만 한정된다. 설명되는 도면은 단지 개략적인 것일 뿐 제한적인 것은 아니다. 도면에서 몇몇 요소의 크기는 예시의 목적상 과장될 수 있으며 일정 비례로 작도되지 않을 수 있다. 치수 및 상대 치수는 본 발명의 사실상의 실체화에 대응하지 않는다.Although the present invention is described with reference to specific drawings and specific embodiments, the invention is not limited thereto but only by the claims. The drawings described are only schematic and are not restrictive. The dimensions of some of the elements in the figures may be exaggerated for illustrative purposes and may not be drawn to scale. Dimensions and relative dimensions do not correspond to the actual materialization of the present invention.

다음의 용어는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해서만 제시된다.The following terms are only presented to aid the understanding of the present invention.

- 최대 하중 용량(Fm): 강섬유가 인장 시험 중에 견디는 최대 하중,Maximum load capacity (F m ): the maximum load the steel fiber will withstand during the tensile test,

- 최대 하중시 신장률(%): 원래 게이지 길이의 백분율로 표시되는 것으로, 최대 힘에서의 강섬유의 게이지 길이의 증가도,Elongation at full load (%): expressed as a percentage of the original gauge length, the increase in gauge length of the steel fiber at maximum force,

- 파단시 신장률(%): 원래 게이지 길이의 백분율로 표시되는 것으로, 파단 순간에서의 게이지 길이의 증가도,% Elongation at break, expressed as a percentage of the original gauge length, the increase in gauge length at the moment of break,

- 인장 강도(Rm): 최대 하중(Fm)에 대응하는 응력,Tensile strength (R m ): stress corresponding to maximum load (F m ),

- 응력: 힘 나누기 강섬유의 원래 단면적,-Stress: the original cross-sectional area of the force-breaking steel fiber,

- 투입량: 콘크리트에 첨가되는 섬유의 양((kg/㎥ 또는 vol%로 표시((1 vol%는 78.50 kg/㎥에 대응한다),-Input: amount of fiber added to concrete ((expressed as kg / ㎥ or vol% ((1 vol% corresponds to 78.50 kg / ㎥)),

- 보통 강도 콘크리트: EN206에 규정된 C50/60 강도 등급의 콘크리트의 강도 이하의 강도를 갖는 콘트리트,-Normal strength concrete: concrete with a strength less than that of concrete of the C50 / 60 strength class specified in EN206,

- 고강도 콘크리트: EN206에 규정된 C50/60 강도 등급의 콘크리트의 강도보다 높은 강도를 갖는 콘트리트.High strength concrete: Concrete with a strength higher than that of concrete of the C50 / 60 strength class specified in EN206.

본 발명을 실증하기 위해 다수의 상이한 강섬유, 즉 종래 기술의 강섬유와 본 발명에 따른 강섬유를 대상으로 다음과 같은 두 가지의 상이한 시험을 실시한다.In order to demonstrate the invention, two different tests are carried out on a number of different steel fibers, namely the steel fibers of the prior art and the steel fibers according to the invention, as follows.

- 인장 시험(하중-변형 시험)Tensile test (load-strain test)

- 3점 굽힘 시험(하중-크랙 개구 변위 곡선 또는 하중-처짐 곡선)3-point bending test (load-crack opening displacement curve or load-deflection curve)

인장 시험은 강섬유, 보다 자세하게는 강섬유의 중간부 또는 중앙 섹션을 대상으로 실시된다. 대안으로서, 인장 시험은 강섬유를 제조하기 위해 사용되는 와이어를 대상으로 실시된다. 인장 시험은 강섬유의 최대 하중 용량(Fm)을 판정하고 최대 하중시 신장률(Ag+e)을 판정하기 위해 사용된다. 3점 굽힙 시험은 EN 14651에 명시된 노치 보강빔을 대상으로 실시된다. 이 시험은 잔류 인장 강도를 판정하기 위해 사용된다. 이들 시험은 도 1과 도 2에 각각 예시되어 있다.Tensile tests are conducted on steel fibers, more specifically on the middle or central section of the steel fibers. As an alternative, the tensile test is conducted on the wire used to make the steel fibers. Tensile tests are used to determine the maximum load capacity (F m ) of steel fibers and the elongation at maximum load (A g + e ). The three-point bend test is carried out on notched reinforced beams specified in EN 14651. This test is used to determine the residual tensile strength. These tests are illustrated in FIGS. 1 and 2, respectively.

도 1은 강섬유의 인장 시험(하중-변형 시험)의 시험 배치(60)를 도시한다. 시험 배치(60)의 도움을 받아, 강섬유를 대상으로 최대 하중 용량(Fm)(파단 하중), 인장 강도(Rm) 및 최대 하중시 총 신장률(Ag+e)에 관한 시험을 실시한다. 먼저 테스트 대상 강섬유의 정착 단부(예컨대 확장 단부 또는 후크 형상 단부)를 절단한다. 남은 강섬유의 중간부(14)(또는 남은 중앙 섹션)를 두 쌍의 클램프(62, 63) 사이에 고정한다. 증가한 인장력(F)을 클램프(62, 63)를 통해 강섬유의 중간부(14)에 인가한다. 이 증가한 인장력(F)으로 인한 변위 또는 신장을 신장계의 그립(64, 65)의 변위를 측정함으로써 측정한다. L1은 중간부(14)(또는 남은 중앙 섹션)의 길이이고, 예컨대 50 mm, 60 mm 또는 70 mm이다. L2는 클램프 사이의 거리이고, 예컨대 20 mm 또는 25 mm이다. L3은 신장계의 게이지 길이이고, 최소 10 mm, 예컨대 12 mm, 예컨대 15 mm이다. 신장계의 강섬유의 중간부(14)에 대한 파지를 향상시키기 위해, 강섬유의 중간부(또는 중앙 섹션)는 신장계가 강섬유 상에서 미끄러지는 것을 방지하도록 얇은 테이프로 코팅되거나 피복될 수 있다. 이 시험에 의해 하중-신장 곡선이 기록된다. 최대 하중시 총 신장율은 다음 공식에 의해 계산된다.1 shows a test batch 60 of a tensile test (load-strain test) of steel fibers. With the help of test batch 60, steel fibers are tested for maximum load capacity (F m ) (break load), tensile strength (R m ) and total elongation at maximum load (A g + e ). . First, the anchoring end (eg, an extended end or a hook-shaped end) of the steel fiber under test is cut. The middle portion 14 (or remaining center section) of the remaining steel fibers is fixed between the two pairs of clamps 62 and 63. The increased tensile force F is applied to the middle portion 14 of the steel fiber via the clamps 62, 63. The displacement or elongation due to this increased tensile force F is measured by measuring the displacement of the grips 64, 65 of the extensometer. L 1 is the length of the middle portion 14 (or the remaining center section), for example 50 mm, 60 mm or 70 mm. L 2 is the distance between the clamps, for example 20 mm or 25 mm. L 3 is the gauge length of the extensometer and is at least 10 mm, such as 12 mm, such as 15 mm. In order to improve gripping to the middle portion 14 of the steel fibers of the extensometer, the middle portion (or central section) of the steel fibers may be coated or coated with a thin tape to prevent the extensometer from slipping on the steel fibers. The load-extension curve is recorded by this test. The total elongation at maximum load is calculated by the formula:

Figure pct00001
Figure pct00001

도 1의 배치(60)의 도움을 받아, 다수의 상이한 와이어를 대상으로 최대 하중 용량(Fm)(파단 하중), 인장 강도(Rm) 및 최대 하중시 총 신장률(Ag+e)에 관한 시험을 실시한다. 시료당 5회의 시험을 실시한다. 표 1은 시험 대상 와이어의 개관을 제시한다.With the help of the arrangement 60 of FIG. 1, a number of different wires are subjected to a maximum load capacity (F m ) (break load), tensile strength (R m ) and total elongation at maximum load (A g + e ). Conduct a test on Five tests are performed per sample. Table 1 gives an overview of the wire under test.

외이어 유형Wire type 탄소 함량Carbon content 직경(mm)Diameter (mm) Fm(N)F m (N) Rm(MPa)R m (MPa) Ag +e(%)A g + e (%) 1One that 1.01.0 911911 11601160 1.861.86 22 that 0.90.9 751751 11811181 2.162.16 33 The 0.890.89 14421442 23182318 5.065.06 44 medium 0.750.75 533533 12061206 2.202.20 55 medium 0.900.90 944944 14231423 1.841.84

저탄소강은 최대 0.15%, 예컨대 0.12%의 탄소 함량을 갖는 강으로 정의되고, 중탄소강은 0.15%와 0.44% 사이, 예컨대 0.18%의 탄소 함량을 갖는 강으로 정의되며, 고탄소강은 0.44%보다 높은 탄소 함량, 예컨대 0.5% 또는 0.6%의 탄소 함량을 갖는 강으로 정의된다.Low carbon steels are defined as steels having a carbon content of up to 0.15%, such as 0.12%, medium carbon steels are defined as steels having a carbon content between 0.15% and 0.44%, such as 0.18%, and high carbon steels are higher than 0.44%. It is defined as a steel having a carbon content, such as a carbon content of 0.5% or 0.6%.

도 2는 3점 굽힘 시험의 실험 배치(200)를 도시한다. 150×150×600 mm의 분광 시료(210)를 사용하여 유럽 표준 EN 14651에 따라 28일 동안 3점 굽힘 시험을 실시하였다. 시료(210)의 미드스팬에는, 크랙을 국지화하기 위해 다이아몬드 블레이드를 사용하여 25 mm의 깊이를 갖는 단일 노치(212)를 새겼다. 시험 배치는 두 개의 지지 롤러(214, 216)와 하나의 로딩 롤러(218)를 포함한다. 본 배치는 제어된 방식으로 작동할 수 있다. 즉, 일정 비율의 변위(CMOD 또는 처짐)를 일으킬 수 있다. 본 시험은 EN 14651에 명시된 변위 비율로 실시되었다. 하중-크랙 개구 변위 곡선 또는 하중-처짐 곡선을 기록하였다. 하중-크랙 개구 변위 곡선(302)의 예는 도 3에 제시되어 있다.2 shows an experimental setup 200 of a three point bending test. A three-point bending test was performed for 28 days in accordance with European standard EN 14651 using a spectroscopic sample 210 of 150 × 150 × 600 mm. In the midspan of the sample 210, a single notch 212 having a depth of 25 mm was engraved using a diamond blade to localize the cracks. The test batch includes two support rollers 214, 216 and one loading roller 218. This arrangement can operate in a controlled manner. That is, it may cause a certain ratio of displacement (CMOD or sag). This test was conducted at the displacement ratio specified in EN 14651. Load-crack opening displacement curves or load-deflection curves were recorded. An example of a load-crack opening displacement curve 302 is shown in FIG. 3.

잔류 굽힘 강도(fR ,i)(i=1, 2, 3, 4)는 EN 14651에 따라 평가된다. 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1, fR ,3)는 다음의 크랙 개구 변위(CMODi) 또는 미드스팬 처짐(δR,i)에 각각 한정된다.Residual bending strengths f R , i (i = 1, 2, 3, 4) are evaluated according to EN 14651. The residual bending tensile strength f R , 1 , f R , 3 is defined by the following crack opening displacement CMOD i or midspan deflection δ R, i , respectively.

CMOD1=0.5 mm δR,1=0.46 mmCMOD 1 = 0.5 mm δ R, 1 = 0.46 mm

CMOD3=2.5 mm δR,3=2.17 mmCMOD 3 = 2.5 mm δ R, 3 = 2.17 mm

잔류 굽힘 강도(fR ,i)(i=1, 2, 3, 4)는 EN 14651에 따라 평가되고 다음 수식에 의해 계산될 수 있다.Residual bending strength f R , i (i = 1, 2, 3, 4) is evaluated according to EN 14651 and can be calculated by the following formula.

Figure pct00002
Figure pct00002

여기서, FR,i는 CMOD=CMODi 또는 δ=δi(i=1, 2, 3, 4)에 대응하는 하중이고,Where F R , i is the load corresponding to CMOD = CMOD i or δ = δ i (i = 1, 2, 3, 4),

b는 시료의 폭(mm)이고,b is the width of the sample in mm,

hsp는 노치의 선단부와 시료의 상면 사이의 거리(mm)이고,h sp is the distance in mm between the tip of the notch and the top of the sample,

L은 시료의 경간 거리(mm)이다.L is the span distance (mm) of a sample.

도 2의 배치(200)의 도움을 받아, 정착력과 파괴 메커니즘의 판정과 관련하여 다수의 상이한 강섬유의 성능을 시험한다. 본 시험에서는 C35/45 콘크리트에 강섬유를 매립한다. 경화 시간은 14일 또는 28일이었다. 테스트 대상 강섬유의 개관은 표 2에 제시되어 있다. 시험 결과는 표 3에 제시되어 있다. 강섬유는 강섬유의 길이, 강섬유 제조에 사용되는 와이어의 유형, 강섬유의 직경(보다 자세하게는, 강섬유의 중간부 또는 중앙 섹션의 직경) 및 정착 단부의 세목에 의해 특정된다. 표 2에 설명된 모든 강섬유는 두 개의 정착 단부, 즉 일측 단부에 마련되는 제1 정착 단부와 타측 단부에 마련되는 제2 정착 단부를 가진다. 강섬유의 중간부에 평탄화 섹션이 마련되는 경우, 중간부는 각 정착 단부별로 평탄화 섹션을 구비한다. 즉, 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제1 평탄화 섹션과 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제2 평탄화 섹션을 구비한다. FIB2(도 5)는 정착 단부로서 네일 헤드를 양측 단부에 가지는 섬유이다. FIB1, FIB3 및 FIB4는 제1 직선 섹션, 제2 직선 섹션 및 가급적이면 제3 직선 섹션을 갖는 정착 단부를 가진다. 정착 단부의 제1 직선 섹션과 중간부 사이에는 제1 절곡 섹션이 있고, 정착 단부의 제2 직선 섹션과 정착 단부의 제1 직선 섹션 사이에는 제2 절곡 섹션이 있으며, 정착 단부의 제3 직선 섹션과 정착 단부의 제2 직선 섹션 사이에는 제3 절곡 섹션이 있다. 표 3은 정착 단부의 직선 섹션의 개수, 중간부의 주축과 제1 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각, 중간부를 향한 제2 직선 섹션의 배향, 제2 직선 섹션의 주축과 제3 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각, 중간부를 향한 제4 직선 섹션의 배향과 같은 정착 단부의 세목을 명시한다. 상이한 섬유의 기하구조는 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. FIB1(도 4)와 FIB2(도 5)는 선행 기술의 섬유이다. FIB1(도 4)는 두 개의 직선 섹션을 갖는 정착 단부를 가지는 저탄소 섬유이다. FIB3(도 6)과 FIB4(도 7)는 본 발명에 따른 섬유이다.With the help of the arrangement 200 of FIG. 2, the performance of a number of different steel fibers is tested with regard to the determination of anchorage and fracture mechanisms. In this test, steel fibers are embedded in C35 / 45 concrete. Curing time was 14 days or 28 days. An overview of the steel fibers tested is given in Table 2. The test results are shown in Table 3. Steel fibers are characterized by the length of the steel fibers, the type of wire used to make the steel fibers, the diameter of the steel fibers (more specifically, the diameter of the middle or central section of the steel fibers) and the details of the anchoring ends. All steel fibers described in Table 2 have two fixing ends, namely, a first fixing end provided at one end and a second fixing end provided at the other end. If a flattening section is provided in the middle of the steel fiber, the middle has a flattening section for each anchoring end. That is, it has a first flattening section close to but not immediately adjacent to the first anchoring end and a second flattening section close to but not immediately adjacent to the second fixing end. FIB2 (FIG. 5) is a fiber having nail heads at both ends as a fixing end. FIB1, FIB3 and FIB4 have a fixing end having a first straight section, a second straight section and preferably a third straight section. There is a first bent section between the first straight section and the middle of the fixing end, there is a second bent section between the second straight section of the fixing end and the first straight section of the fixing end, and the third straight section of the fixing end And a third bending section between the second straight section of the anchoring end. Table 3 shows the number of straight sections at the anchoring end, the included angle between the major axis of the middle part and the major axis of the first straight section, the orientation of the second straight section towards the middle part, between the main axis of the second straight section and the major axis of the third straight section. Specify the details of the anchoring end, such as the angle of engagement, the orientation of the fourth straight section towards the middle. The geometries of the different fibers are shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7. FIB1 (FIG. 4) and FIB2 (FIG. 5) are prior art fibers. FIB1 (FIG. 4) is a low carbon fiber having anchorage ends with two straight sections. FIB3 (FIG. 6) and FIB4 (FIG. 7) are fibers in accordance with the present invention.

공통 정점을 갖는 두 개의 직선 섹션은 두 개의 각을 한정한다. 이들 두 각의 합은 360도이다. 본 발명의 목적상, 공통 정점을 갖는 두 직선 섹션에 의해 한정되는 두 개의 각 중 최소각은 "끼인각"으로 지칭된다. 이는 중간부의 주축과 제1 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각이 중간부의 주축과 제1 직선 섹션의 주축에 의해 한정되는 최소각이라는 것을 의미한다. 마찬가지로, 제2 직선 섹션의 주축과 제3 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각은 제2 직선 섹션의 주축과 제3 직선 섹션의 주축에 의해 한정되는 최소각이다.Two straight sections with common vertices define two angles. The sum of these two angles is 360 degrees. For the purposes of the present invention, the minimum angle of two angles defined by two straight sections having a common vertex is referred to as the "pinched angle". This means that the included angle between the main axis of the intermediate part and the main axis of the first straight section is the minimum angle defined by the main axis of the intermediate part and the main axis of the first straight section. Similarly, the included angle between the main axis of the second straight section and the main axis of the third straight section is the minimum angle defined by the main axis of the second straight section and the main axis of the third straight section.

종래 기술의 강섬유(FIB1)가 도 4에 도시되어 있다. 강섬유(400)는 중간부(404)와, 중간부(404)의 양측 단부에 마련되는 정착 단부(402)를 포함한다. 중간부(404)는 주축(403)을 가진다. 각각의 정착 단부는 제1 절곡 섹션(405), 제1 직선 섹션(406), 제2 절곡 섹션(407) 및 제2 직선 섹션(408)을 포함한다. 중간부(404)의 주축(403)과 제1 직선 섹션(406)의 주축 사이의 끼인각은 α로 표시된다. 제2 직선 섹션(408)은 중간부(403)의 주축과 평행하거나 실질적으로 평행하다.The prior art steel fiber (FIB1) is shown in FIG. The steel fiber 400 includes an intermediate portion 404 and a fixing end 402 provided at both ends of the intermediate portion 404. The intermediate portion 404 has a major axis 403. Each anchoring end includes a first bent section 405, a first straight section 406, a second bent section 407, and a second straight section 408. The included angle between the main axis 403 of the intermediate portion 404 and the main axis of the first straight section 406 is represented by α. The second straight section 408 is parallel or substantially parallel to the major axis of the intermediate portion 403.

종래 기술의 강섬유(FIB2)가 도 5에 도시되어 있다. 강섬유(500)는 중간부(504)와, 중간부(504)의 양측 단부에 마련되는 정착 단부(502)를 포함한다. 정착 단부는 네일 헤드를 포함한다.The prior art steel fiber (FIB2) is shown in FIG. The steel fiber 500 includes an intermediate portion 504 and a fixing end 502 provided at both ends of the intermediate portion 504. The fixing end includes a nail head.

도 6에 도시된 강섬유(600)(FIB3)는 본 발명에 따른 강섬유이다. 도 6의 (a)는 강섬유의 평면도이고, 도 6의 (b)는 상면도이다. 강섬유(600)는 양측 단부에 정착 단부(602)가 마련된 중간부(604)를 가진다. 중간부(604)는 주축(603)을 가진다. 강섬유(600)의 중간부(604)에는 두 개의 평탄화 섹션(601), 즉 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제1 평탄화 섹션과 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제2 평탄화 섹션이 마련된다. 제1 평탄화 섹션(601)은 소정 길이(lfl1)를 가지고 제2 평탄화 섹션(601)은 소정 길이(lfl2)를 가진다. 제1 평탄화 섹션과 제1 정착 단부 사이의 거리는 예컨대 2 mm 또는 3 mm이다. 마찬가지로 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이의 거리는 예컨대 2 mm 또는 3 mm이다. 중간부(604)는 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션 사이에 위치하는 중앙 섹션(610)을 가진다. 중앙 섹션(610)은 소정 길이(l')를 가진다. 중간부의 총 길이는 L로 표시되며, 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이에 위치한 섹션의 길이, 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1), 중앙 섹션의 길이(l'), 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2) 및 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이에 위치한 섹션의 길이의 합에 대응한다.Steel fiber 600 (FIB3) shown in Figure 6 is a steel fiber according to the present invention. FIG. 6A is a plan view of a steel fiber, and FIG. 6B is a top view. The steel fiber 600 has an intermediate portion 604 provided with fixing ends 602 at both ends. The intermediate portion 604 has a major axis 603. In the middle portion 604 of the steel fiber 600 there are two flattening sections 601, namely a first flattening section close to but not immediately adjacent to the first anchoring end and a second flattening section close to but not immediately adjacent to the second anchoring end. Prepared. The first flattening section 601 has a predetermined length l fl1 and the second flattening section 601 has a predetermined length l fl2 . The distance between the first flattened section and the first anchoring end is for example 2 mm or 3 mm. Likewise the distance between the second flattened section and the second anchoring end is for example 2 mm or 3 mm. The middle portion 604 has a central section 610 located between the first flattened section and the second flattened section. The central section 610 has a length l '. The total length of the middle part is denoted by L, the length of the section located between the first anchoring end and the first flattening section, the length of the first flattening section l fl1 , the length of the central section l ', the second flattening section Corresponds to the sum of the length l fl2 and the length of the section located between the second flattened section and the second anchoring end.

각각의 정착 단부(602)는 제1 절곡 섹션(605), 제1 직선 섹션(606), 제2 절곡 섹션(607) 및 제2 직선 섹션(608)을 포함한다. 양측 정착 단부는 중간부(604)의 주축(603)으로부터 동일한 방향으로 절곡된다. 중간부(604)의 주축(603)과 제1 직선 섹션(606)의 주축 사이의 끼인각은 α로 표시된다. 제2 직선 섹션(608)은 중간부(604)의 주축(603)과 평행하거나 실질적으로 평행하다.Each anchoring end 602 includes a first bent section 605, a first straight section 606, a second bent section 607, and a second straight section 608. Both fixing ends are bent in the same direction from the main axis 603 of the intermediate portion 604. The included angle between the main axis 603 of the intermediate portion 604 and the main axis of the first straight section 606 is represented by α. The second straight section 608 is parallel or substantially parallel to the major axis 603 of the intermediate portion 604.

도 7은 본 발명에 따른 강섬유(700)의 추가적인 실시예(FIB4)를 도시한다. 도 7a는 강섬유의 평면도이고 도 7b는 상면도이다. 강섬유(700)는 양측 단부에 정착 단부(702)가 마련된 중간부(704)를 가진다. 중간부(704)는 주축(703)을 가진다. 강섬유(700)의 중간부(704)에는 두 개의 평탄화 섹션(701), 즉 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제1 평탄화 섹션과 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않은 제2 평탄화 섹션이 마련된다. 제1 평탄화 섹션(701)은 소정 길이(lfl1)를 가지고 제2 평탄화 섹션(701)은 소정 길이(lfl2)를 가진다. 제1 평탄화 섹션과 제1 정착 단부 사이의 거리는 예컨대 2 mm 또는 3 mm이다. 마찬가지로, 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이의 거리는 예컨대 2 mm 또는 3 mm이다. 중간부(704)는 제1 평탄화 섹션과 제2 평탄화 섹션 사이에 위치하는 중앙 섹션(710)을 가진다. 중앙 섹션(710)은 소정 길이(l')를 가진다. 중간부의 총 길이는 L로 표시되며, 제1 정착 단부와 제1 평탄화 섹션 사이에 위치한 섹션의 길이, 제1 평탄화 섹션의 길이(lfl1), 중앙 섹션의 길이(l'), 제2 평탄화 섹션의 길이(lfl2) 및 제2 평탄화 섹션과 제2 정착 단부 사이에 위치한 섹션의 길이의 합에 대응한다.Figure 7 shows a further embodiment (FIB4) of a steel fiber 700 according to the present invention. 7A is a top view of the steel fiber and FIG. 7B is a top view. The steel fiber 700 has an intermediate portion 704 provided with fixing ends 702 at both ends. The intermediate portion 704 has a major axis 703. In the middle portion 704 of the steel fiber 700 there are two flattening sections 701, a first flattening section close to the first anchoring end but not immediately adjacent and a second flattening section near the second anchoring end but not immediately adjacent. Prepared. The first flattening section 701 has a predetermined length l fl1 and the second flattening section 701 has a predetermined length l fl2 . The distance between the first flattened section and the first anchoring end is for example 2 mm or 3 mm. Likewise, the distance between the second flattened section and the second anchoring end is for example 2 mm or 3 mm. The middle portion 704 has a central section 710 located between the first flattened section and the second flattened section. The central section 710 has a length l '. The total length of the middle part is denoted by L, the length of the section located between the first anchoring end and the first flattening section, the length of the first flattening section l fl1 , the length of the central section l ', the second flattening section Corresponds to the sum of the length l fl2 and the length of the section located between the second flattened section and the second anchoring end.

각각의 정착 단부(702)는 제1 절곡 섹션(705), 제1 직선 섹션(706), 제2 절곡 섹션(707), 제2 직선 섹션(708), 제3 절곡 섹션(709) 및 제3 직선 섹션(712)을 포함한다. 양측 정착 단부는 중간부(704)의 주축(703)으로부터 대향하는 방향으로 절곡된다. 중간부(704)의 주축(703)과 제1 직선 섹션(706)의 주축 사이의 끼인각은 α로 표시된다. 제2 직선 섹션(706)의 주축과 제3 직선 섹션(708)의 주축 사이의 끼인각은 β로 표시된다. 제2 직선 섹션(708)은 중간부(704)의 주축(703)과 평행하거나 실질적으로 평행하다.Each anchoring end 702 has a first bent section 705, a first straight section 706, a second bent section 707, a second straight section 708, a third bent section 709 and a third Straight section 712. Both fixing ends are bent in the opposite direction from the main axis 703 of the intermediate portion 704. The included angle between the major axis 703 of the intermediate portion 704 and the major axis of the first straight section 706 is represented by α. The included angle between the major axis of the second straight section 706 and the major axis of the third straight section 708 is represented by β. The second straight section 708 is parallel or substantially parallel to the major axis 703 of the intermediate portion 704.

섬유
유형
fiber
type
길이
(mm)
Length
(mm)
와이어
유형
wire
type
직경
(mm)
diameter
(mm)
평탄화섹션
(유/무)
Flattening section
(The presence or absence)
직선
섹션의 개수
Straight
Number of sections
α
(각도)
alpha
(Angle)
중간부의 주축과 평행한 제2 섹션
(유/무)
Second section parallel to the major axis of the middle
(The presence or absence)
β
(각도)
beta
(Angle)
도면drawing
FIB1FIB1 6060 22 0.900.90 radish 22 140140 U /Of 도 44 FIB2FIB2 5454 1One 1.001.00 radish /Of /Of /Of /Of 도 55 FIB3FIB3 6060 33 0.890.89 U 22 140140 U /Of 도 66 FIB4FIB4 6060 33 0.890.89 U 33 140140 U 140140 도 77

α: 중간부의 주축과 제1 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각α: included angle between the main axis of the middle portion and the main axis of the first straight section

β: 제2 직선 섹션의 주축과 제3 직선 섹션의 주축 사이의 끼인각β: included angle between the main axis of the second straight section and the main axis of the third straight section

섬유 유형Fiber type 투입량
(kg/㎥)
input
(kg / m3)
경화 시간
(일수)
Curing time
(Days)
fL f L fR ,1 f R , 1 fR ,2 f R , 2 fR ,3 f R , 3 fR ,3/fR ,1 f R , 3 / f R , 1
FIB1FIB1 4040 2828 5.485.48 3.753.75 3.853.85 3.683.68 0.980.98 FIB2FIB2 4040 2828 5.805.80 4.114.11 4.314.31 2.832.83 0.690.69 FIB3FIB3 4040 2828 5.805.80 4.884.88 6.216.21 6.476.47 1.331.33 FIB3FIB3 2020 2828 5.685.68 3.063.06 3.833.83 4.234.23 1.381.38 FIB4FIB4 4040 1414 5.115.11 4.804.80 6.146.14 6.486.48 1.351.35

표 3으로부터 종래 기술의 섬유(FIB1과 FIB2)의 비율(fR ,3/fR ,1)이 1 미만이라는 결론을 내릴 수 있다. 또한 종래 기술의 섬유(FIB1과 FIB2)의 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1, fR ,2, fR ,3)는 낮다. 즉, FIB3의 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1, fR ,2, fR ,3)보다 현저히 낮다. 강섬유 FIB1, FIB2 및 FIB3의 경화 시간은 28일인 반면 강섬유 FIB4의 경화 시간은 단지 14일이기 때문에, FIB1, FIB2 및 FIB3의 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1, fR,2, fR ,3)를 FIB4의 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1, fR ,2, fR ,3)와 직접 비교할 수는 없다. 본 발명에 따른 강섬유(FIB3, FIB4)의 경우, 비율(fR ,3/fR ,1)은 1을 초과한다.From Table 3 it can be concluded that the ratio of the prior art fibers (FIB1 and FIB2) (f R , 3 / f R , 1 ) is less than one. In addition, the residual bending tensile strengths f R , 1 , f R , 2 , f R , 3 of the fibers of the prior art (FIB1 and FIB2) are low. That is, it is significantly lower than the residual bending tensile strength (f R , 1 , f R , 2 , f R , 3 ) of FIB3. Since the hardening time of steel fibers FIB1, FIB2 and FIB3 is 28 days while the hardening time of steel fiber FIB4 is only 14 days, the residual bending tensile strengths of FIB1, FIB2 and FIB3 (f R , 1 , f R, 2 , f R , 3 ) Cannot be directly compared with the residual bending tensile strength (f R , 1 , f R , 2 , f R , 3 ) of FIB4. In the case of steel fibers (FIB3, FIB4) according to the invention, the ratio (f R , 3 / f R , 1 ) is greater than one.

강섬유(FIB3)에 대해서는 두 가지 상이한 투입량, 즉 20 kg/㎥과 40 kg/㎥의 투입량으로 시험을 실시한다. 20 kg/㎥의 섬유 투입량을 사용할 때에도 비율(fR,3/fR,1)은 1을 초과한다. 이는 이런 강섬유가 (응력-크랙 개구 계열이 아니라 응력-변형 계열의) 전통적인 철근과 같은 거동을 나타낸다는 것을 의미한다.For steel fiber (FIB3), the test is carried out with two different inputs, 20 kg / m 3 and 40 kg / m 3. Even when a fiber input of 20 kg / m 3 is used, the ratio f R, 3 / f R, 1 exceeds 1. This means that these steel fibers exhibit the same behavior as traditional reinforcing bars (strain-strain strains, not stress-crack opening strains).

정착력을 판정하기 위해 표 2의 강섬유에 대해 인발 시험을 실시하면, 강섬유(FIB3, FIB4)의 콘크리트 내 정착력은 강섬유(FIB1, FIB2)의 정착력보다 높다.When a pull test is performed on the steel fibers of Table 2 to determine the fixing force, the fixing force in the concrete of the steel fibers FIB3 and FIB4 is higher than that of the steel fibers FIB1 and FIB2.

평탄화 섹션을 구비한 강섬유(FIB3, FIB4)를 강섬유(FIB3, FIB4)와 동일한 기하구조 및 강 조성물을 갖지만 평탄화 섹션이 없는 강섬유와 비교하면, 평탄화 섹션을 구비한 강섬유(FIB3, FIB4)가 평탄화 섹션이 없는 강섬유보다 높은 콘크리트 내 정착력을 가진다.Compared to the steel fibers having the same geometry and steel composition as the steel fibers (FIB3, FIB4) but having no flattening section, the steel fibers (FIB3, FIB4) having the flattening sections are the flattening sections. It has a higher anchorage in concrete than steel fibers without.

예로서, 본 발명에 따른 강섬유는 다음과 같이 제조될 수 있다. 출발 재료는 예컨대 5.5 mm 또는 6.5 mm의 직경을 갖는 와이어 로드와, 예컨대 0.50 중량%(wt%), 예컨대 0.60 wt% 이상의 최소 탄소 함량, 0.20 wt% 내지 0.80 wt%의 망간 함량, 0.10 wt% 내지 0.40 wt%의 실리콘 함량을 가지는 강 조성물이다. 황 함량은 최대 0.04 wt%이고 인 함량은 최대 0.04 wt%이다. 통상의 강 조성물은 0.725%의 탄소, 0.550%의 망간, 0.250%의 실리콘, 0.015%의 황 및 0.015%의 인을 포함한다. 대안적인 강 조성물은 0.825%의 탄소, 0.520%의 망간, 0.230%의 실리콘, 0.008%의 황 및 0.010%의 인을 포함한다. 와이어 로드는 최종 직경이 0.20 mm 내지 1.20 mm가 될 때까지 다수의 신선 단계에서 냉간 신선(cold drawing)된다. 높은 파단시 신장률 및/또는 최대 하중시 신장률이 요구되는 경우에는, 예컨대 와이어의 통과 속도에 적합화된 길이를 갖는 고주파수 또는 중주파수 유도 코일에 와이어를 통과시킴으로써 신선된 와이어에 응력-완화 처리를 하는 것이 바람직할 수 있다. 소정의 시간 동안 약 300℃의 온도에서 열 처리를 가하면 파단시 신장률과 최대 하중시 신장률이 증가하지 않으면서 인장 강도가 약 10% 감소하는 것으로 관찰되었다. 그러나 400℃를 초과하는 온도까지 온도를 약간 높이면 추가적인 인장 강도의 감소가 관찰되고, 동시에 파단시 신장률과 최대 하중시 신장률이 증가하는 것으로 관찰된다.By way of example, the steel fibers according to the invention can be produced as follows. The starting material is for example a wire rod having a diameter of 5.5 mm or 6.5 mm, and for example a minimum carbon content of at least 0.50 wt% (wt%), such as at least 0.60 wt%, a manganese content of 0.20 wt% to 0.80 wt%, from 0.10 wt% to Steel composition having a silicon content of 0.40 wt%. The sulfur content is up to 0.04 wt% and the phosphorus content up to 0.04 wt%. Typical steel compositions comprise 0.725% carbon, 0.550% manganese, 0.250% silicon, 0.015% sulfur and 0.015% phosphorus. Alternative steel compositions include 0.825% carbon, 0.520% manganese, 0.230% silicon, 0.008% sulfur and 0.010% phosphorus. The wire rod is cold drawn in a number of drawing stages until the final diameter is between 0.20 mm and 1.20 mm. Where high elongation at break and / or elongation at maximum load is required, stress-relaxing treatment of fresh wire may be performed, for example, by passing the wire through a high frequency or medium frequency induction coil having a length adapted to the wire's passage speed. It may be desirable. Applying heat treatment at a temperature of about 300 [deg.] C. for a predetermined time was observed to reduce the tensile strength by about 10% without increasing the elongation at break and elongation at maximum load. However, increasing the temperature slightly above the temperature of 400 ° C., further decrease in tensile strength is observed, while increasing the elongation at break and the elongation at maximum load.

와이어는 아연 또는 아연 합금 코팅, 보다 자세하게는 아연 알루미늄 코팅 또는 아연 알루미늄 마그네슘 코팅과 같은 내식성 코팅으로 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 신선 작업을 용이하게 하기 위해, 와이어는 신선 이전이나 신선 중에 구리 또는 구리 합금 코팅으로 코팅될 수도 있다.The wire may or may not be coated with a corrosion resistant coating such as a zinc or zinc alloy coating, more particularly a zinc aluminum coating or a zinc aluminum magnesium coating. To facilitate drawing, the wire may be coated with a copper or copper alloy coating prior to or during drawing.

이어서 응력 완화된 와이어는 적당한 길이의 강섬유로 절단되고, 강섬유의 단부에는 적절한 정착부 또는 두께 확장부가 마련된다. 절단 및 후크 성형은 적절한 롤을 사용하여 하나의 동일한 작업 단계에서 수행될 수 있다.The strain relaxed wire is then cut into steel fibers of appropriate length, and the ends of the steel fibers are provided with suitable anchors or thickness extensions. Cutting and hook forming can be performed in one and the same work step using a suitable roll.

이와 같이 획득된 강섬유는 US-A-4284667에 따라 서로 접착되거나 접착되지 않을 수 있다.The steel fibers thus obtained may or may not be bonded to one another in accordance with US-A-4284667.

이에 추가하여 또는 이를 대신하여, 획득된 강섬유는 EP-B1-1383634에 따른 연쇄 패키지 또는 본 출원인의 유럽특허출원 제09150267.4호에 개시된 바와 같은 벨트형 패키지 내에 배치될 수 있다.In addition or in lieu thereof, the obtained steel fibers may be arranged in a chain package according to EP-B1-1383634 or in a belt-like package as disclosed in the applicant's European patent application 09150267.4.

Claims (15)

콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유이며,
소정 길이(L)를 갖는 중간부, 상기 중간부의 일측 단부에 마련되는 제1 정착 단부 및 상기 중간부의 타측 단부에 마련되는 제2 정착 단부를 포함하고, 상기 중간부는 제1 평탄화 섹션, 제2 평탄화 섹션 및 중앙 섹션을 포함하며, 상기 중앙 섹션은 상기 제1 평탄화 섹션과 상기 제2 평탄화 섹션 사이에 위치하고 상기 제1 평탄화 섹션은 상기 제1 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하고 상기 제2 평탄화 섹션은 상기 제2 정착 단부에 가깝지만 바로 인접하지 않게 위치하며, 상기 중앙 섹션은 소정 길이(l')를 갖고, 상기 중앙 섹션은 적어도 1000 MPa의 인장 강도(Rm)와 적어도 2.5%의 최대 하중시 신장률(Ag +e)을 가지는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement,
An intermediate portion having a predetermined length L, a first fixing end provided at one end of the intermediate portion, and a second fixing end provided at the other end of the intermediate portion, the intermediate portion having a first flattening section and a second flattening A section and a central section, wherein the central section is located between the first flattened section and the second flattened section and the first flattened section is located close to but not immediately adjacent to the first anchoring end. Located close to but not immediately adjacent to the second anchoring end, the central section has a length (l '), the central section having a tensile strength (R m ) of at least 1000 MPa and an elongation at maximum load of at least 2.5% With (A g + e )
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항에 있어서, 상기 중앙 섹션의 길이(l')를 상기 중간부의 길이(L)로 나눈 비율(비율 l'/L)이 0.50보다 높은
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The ratio (ratio l '/ L) of the length (l') of the center section divided by the length (L) of the middle section is higher than 0.50.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항에 있어서, 상기 강섬유의 상기 중간부는 적어도 1500 MPa의 인장 강도(Rm)를 가지는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The method of claim 1, wherein the intermediate portion of the steel fiber has a tensile strength (R m ) of at least 1500 MPa.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강섬유의 상기 중간부는 적어도 4%의 최대 하중시 신장률(Ag+e)을 가지는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
3. The method according to claim 1, wherein the intermediate portion of the steel fiber has an elongation (A g + e ) at maximum load of at least 4%.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 정착 단부와 상기 제1 평탄화 섹션 사이의 거리 및/또는 상기 제2 정착 단부와 상기 제2 평탄화 섹션 사이의 거리는 0.5 mm와 20 mm 사이인
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The distance between the first anchoring end and the first flattening section and / or the distance between the second anchoring end and the second flattening section is between 0.5 mm and 20 mm. Saiin
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 평탄화 섹션은 소정 길이(lf1)를 가지고 상기 제2 평탄화 섹션은 소정 길이(lf2)를 가지며, 상기 길이(lf1)와 상기 길이(lf2)는 0.5 mm와 10 mm 사이인
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first flattened section has a length (l f1) and the second flattened section has a length (l f2), and the length (l f1) The length l f2 is between 0.5 mm and 10 mm
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄화 섹션은 상기 강섬유의 평면과 실질적으로 평행한 평면으로 평탄화되는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The flattening section according to any one of claims 1 to 6, wherein the flattening section is flattened in a plane substantially parallel to the plane of the steel fibers.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄화 섹션은 상기 강섬유의 평면에 실질적으로 직각인 평면으로 평탄화되는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The flattening section according to claim 1, wherein the flattening section is flattened in a plane substantially perpendicular to the plane of the steel fibers.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강섬유는 0.1 mm와 1.20 mm 사이의 직경(D)을 가지는
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The steel fiber according to any one of claims 1 to 8, wherein the steel fiber has a diameter (D) between 0.1 mm and 1.20 mm.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강섬유의 길이를 상기 강섬유의 직경으로 나눈 비율(=비율 강섬유 길이/D)이 40과 100 사이인
콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.
The ratio (= ratio steel fiber length / D) of the length of the steel fiber divided by the diameter of the steel fiber is between 40 and 100.
Steel fiber for concrete or mortar reinforcement.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강섬유는 응력 완화 상태에 있는 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유.The steel fiber according to any one of claims 1 to 10, wherein the steel fiber is in a stress relaxation state. 제1항 내지 제11항 중 하나 이상의 항에 따른 강섬유로 보강되는
콘크리트 구조물.
Reinforced with steel fibers according to one or more of the preceding claims.
Concrete structures.
제12항에 있어서, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)를 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,1)로 나눈 비율(=비율 fR ,3/fR ,1)이 상기 강섬유의 투입량이 1 vol% 미만일 때 1보다 높은 콘크리트 구조물.The method according to claim 12, wherein the ratio of dividing residual bending tensile strength (f R , 3 ) by residual bending tensile strength (f R , 1 ) (= ratio f R , 3 / f R , 1 ) is 1. Concrete structures higher than 1 when less than vol%. 제12항 또는 제13항에 있어서, 잔류 굽힘 인장 강도(fR ,3)는 상기 강섬유의 투입량이 1 vol% 미만일 때 5 MPa보다 높은 콘크리트 구조물.The concrete structure according to claim 12 or 13, wherein the residual bending tensile strength (f R , 3 ) is higher than 5 MPa when the input amount of the steel fiber is less than 1 vol%. 콘크리트의 하중 지지 구조물용으로 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 콘크리트 또는 모르타르 보강용 강섬유의 사용.Use of steel fibers for reinforcing concrete or mortar according to claim 1 for load-bearing structures of concrete.
KR1020137015355A 2010-12-15 2011-12-14 Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections KR20130129386A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10195106.9 2010-12-15
EP10195106 2010-12-15
PCT/EP2011/072746 WO2012080325A2 (en) 2010-12-15 2011-12-14 Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130129386A true KR20130129386A (en) 2013-11-28

Family

ID=43982242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137015355A KR20130129386A (en) 2010-12-15 2011-12-14 Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2652220B1 (en)
KR (1) KR20130129386A (en)
CN (1) CN103261543B (en)
WO (1) WO2012080325A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1021498B1 (en) 2010-12-15 2015-12-03 Nv Bekaert Sa STEEL FIBER FOR ARMING CONCRETE OR MORTAR, WITH AN ANCHORING END WITH AT LEAST THREE STRAIGHT SECTIONS
CN102998187A (en) * 2012-11-23 2013-03-27 西南交通大学 Improved method for testing tensile strength of material by bending test

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3942955A (en) 1969-09-12 1976-03-09 N. V. Bekaert S. A. Reinforcing wire element
NL173433C (en) 1973-04-16 Bekaert Sa Nv
US4233364A (en) 1979-05-15 1980-11-11 Van Thiel's Draadindustrie (Thibodraad) B.V. Anchoring fibre for use in concrete
DE3363554D1 (en) 1982-12-30 1986-06-19 Eurosteel Sa Filiform elements usable for reinforcing mouldable materials, particularly concrete
US4883713A (en) 1986-04-28 1989-11-28 Eurosteel S.A. Moldable material reinforcement fibers with hydraulic or non-hydraulic binder and manufacturing thereof
DE9202767U1 (en) * 1992-03-02 1992-06-11 Weiss, Wolfgang, O-9273 Oberlungwitz, De
DE9207598U1 (en) * 1992-06-04 1992-08-27 Me Fasersysteme Gmbh, 3201 Diekholzen, De
DE4242150C2 (en) * 1992-12-15 1999-10-14 Michael Borttscheller Device for the production of steel fibers from cold drawn steel wire
DE9302557U1 (en) * 1993-02-23 1993-04-15 Dettmann, Birgit, O-9151 Stollberg, De
JP2627046B2 (en) 1993-04-07 1997-07-02 東京製綱株式会社 Steel fiber for concrete reinforcement
BE1009638A3 (en) 1995-09-19 1997-06-03 Bekaert Sa Nv STEEL WIRE ELEMENT FOR MIXING IN POST-CURING MATERIALS.
CA2277971A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 N.V. Bekaert S.A. Steel fibre for reinforcement of high-performance concrete
LU90584B1 (en) 2000-05-17 2001-11-19 Trefil Arbed Bissen S A Wire fiber
BE1014155A3 (en) 2001-05-04 2003-05-06 Bekaert Sa Nv METHOD FOR DOSING OF REINFORCING FIBRE IN THE MANUFACTURE OF APPLIED THEREBY vibrated and CHAIN ​​BOX.
KR200406191Y1 (en) 2005-10-17 2006-01-20 (주)후크화이버 Steel fiber for Reinforcing concrete
US20070261354A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Jsung-Sheng Chang Structure to enhance intensity of cemented structure
CN201080671Y (en) * 2007-04-30 2008-07-02 武汉新途工程纤维制造有限公司 Steel fiber possessing multi-anchoring point
CN201292609Y (en) * 2008-09-25 2009-08-19 刘纯郴 Bidirectional anchoring steel fiber

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012080325A3 (en) 2012-11-15
CN103261543A (en) 2013-08-21
CN103261543B (en) 2016-08-17
EP2652220A2 (en) 2013-10-23
EP2652220B1 (en) 2016-06-08
WO2012080325A2 (en) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9435122B2 (en) Steel fibre for reinforcing concrete or mortar having an anchorage end with at least three straight sections
US8962150B2 (en) Steel fibre for reinforcing concrete or mortar having an anchorage end with at least two bent sections
FI105679B (en) Steel fiber reinforced concrete with high flexural tensile strength
KR20160061433A (en) High elongation fibre with good anchorage
KR20120037912A (en) High elongation fibres
KR20130129386A (en) Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections
CN209722683U (en) A kind of lightweight steel-concrete composite beams bridge structure
JP3798488B2 (en) Manufacturing method of steel fiber for concrete reinforcement
KR102390964B1 (en) Steel fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application