KR20200100092A - 시멘트 및 철골 구조물의 보강 - Google Patents
시멘트 및 철골 구조물의 보강 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200100092A KR20200100092A KR1020207019031A KR20207019031A KR20200100092A KR 20200100092 A KR20200100092 A KR 20200100092A KR 1020207019031 A KR1020207019031 A KR 1020207019031A KR 20207019031 A KR20207019031 A KR 20207019031A KR 20200100092 A KR20200100092 A KR 20200100092A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stone
- concrete
- steel
- fibers
- fiber
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
- E04C5/073—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
- B32B13/02—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material with fibres or particles being present as additives in the layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
- B32B13/04—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material comprising such water setting substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
- B32B13/14—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/002—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising natural stone or artificial stone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B9/047—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material made of fibres or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/05—5 or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/06—Vegetal fibres
- B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
- B32B2262/065—Lignocellulosic fibres, e.g. jute, sisal, hemp, flax, bamboo
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/14—Mixture of at least two fibres made of different materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/538—Roughness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/71—Resistive to light or to UV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/712—Weather resistant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/732—Dimensional properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2419/00—Buildings or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2607/00—Walls, panels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
본 발명은 콘크리트와 시멘트 기반의 재료와 강철을 안정화하는 새로운 방법에 관한 것이다. 안정화는 섬유 안정화 돌막대나 석판 등의 도움을 받아 보강하여 실시한다. 석재는 자연석 또는 인공석일 수 있으며, 석재의 온도 팽창 계수는 결합할 재료의 온도 팽창 계수, 즉 각 섬유와 콘크리트나 강철과 같은 시멘트 기반 건축 재료의 온도 팽창 계수 사이에 위치한다. 석재의 온도 팽창 작용이 다른 섬유와 콘크리트 또는 강철 사이의 매개체가 된다. 이는 CO2에서 생산된 천연섬유와 탄소섬유의 경우와 같이 CO2 집약적인 강철을 대체하기 위해 긴 섬유로 안정화된 콘크리트 구조물을 사용할 수 있고, 광섬유가 생산 중에 탄소를 결합한 경우 건축자재를 CO2-음성으로 만들 수 있음을 의미한다. 석재와 콘크리트 또는 시멘트 사이의 마찰 연결을 최적화할 때 가급적 석재는 비선형 기하학 및/또는 표면을 선호한다. 강철의 안정화의 경우, 판이나 석재-카본 스트립을 강철에 접착하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 에폭시 수지로 수행될 수 있다. 파형의 막대 모양이 안정정인 경우, 팽창 동안 긴 섬유 연장이 가능하여 탄소 섬유와 콘크리트 또는 강철의 매우 다른 팽창 계수의 적응이 상당히 개선시킨다.
Description
본 발명은 시멘트 및 철골 구조물의 보강에 관한 것이다.
철근 콘크리트는 시멘트 기반의 미네랄 믹스와 강철 보강재를 혼합한 것으로 미네랄 성분이 인장의 안정성을 저하한다.
즉, 미네랄 성분이 파손 및 결함 없이 정적 또는 동적 하중의 압력을 흡수할 수 있다는 것을 의미한다. 그래야 건물, 다리, 기타 구조물과 구성품(예: 기성 보, 벽, 천장, 바닥 , 침목)의 건축 자재로 사용 가능하다.
따라서 강철과 콘크리트의 온도 팽창 계수는 약 10-12 x 10-6 / K으로 사실상 동일하기 때문에, 일반적으로 가동 중 건물이 노출되는 온도 조건의 변화에도 연결은 영향을 답지 않는다..
다양한 이유로 강철 삽입(steel insert)은 한계가 있는데, 오랜 사용 수명과 환경적 측면 때문이다. 오늘날 생산되는 전체 강철의 50%가 콘크리트용 철근 재료의 형태로 건설 분야에서 사용되는데, 조강의 대량 생산 과정에서 배출되는 CO2가 많다는 기후 조사가 있었기 때문이다.
강철과 달리 다른 인장 재료는 에너지가 소모율이 적고, 이산화탄소 배출량이 낮아 보강재로 사용할 수 있지만, 콘크리트와 강철만큼 완벽하게 혼합되기 어렵다.
이 때문에 본 발명은 콘크리트 구조물에서 철강을 다른 재료로 대체할 수 있는 방법에 관련된 것으로 한 단계 더 나아가 많은 산업에 혼란을 주지 않고 보다 친환경적으로 CO2 문제를 해결할 수 있도록 한다.
초기에는 강철만 콘크리트 보강재로 교체해야 한다.
본 발명은 모든 종류의 석재 안정화를 위해 섬유소재를 사용하는 이전의 특허 발명에 기초한다. 즉, 자연에서 생성된 것과 같은 석재가 탄소섬유를 이용하여 강화됨으로써 유연하게 만들어질 수 있는 방법을 기술한 EP 106 20 92를 의미한다. 돌과 탄소는 분리되지 않고 넓은 온도 범위에서 안정적으로 유지될 수 있는 완벽하게 맞는 성질을 가지고 있다. 이것의 원리는 발명 EP 08 850 003.8에 기술되어 있다. 석재의 가공률은 석재가 압력 초기응력 상태의 부피 압축성을 통해 다른 팽창 계수를 보정한다. 이것이 유연성의 형태로 나타난다.
여기에 기술된 새로운 발명은 한 걸음 더 나아가 압력뿐만 아니라 인장강도 하의 다른 재료의 탄성 모듈 또한 고려한다. (예: 자연석은 시멘트 및 콘크리트보다 인장 강도가 훨씬 높다.) 예를 들어 자연석은 알루미늄과 비중이 동일할 뿐만 아니라 놀랍게도 화강암의 종류에 따라 40~90GPa의 강성과 탄성 계수 또한 거의 일치한다. 순수 알루미늄은 70GPa이다.
이러한 비교적 높은 유연성은 인장하중의 경우 석재의 압력 범위와 인장 하중 한계를 초과하지 않는 한 파손 없이 사용 가능하다. EP 08 850 003.8에서 설명한 바와 같이 여기서 사용되는 지식은 석재의 부피 압축이 가능할 뿐만 아니라, 수율 한계 내에서 파손 없이 부피를 확장할 수 있다는 것을 포함한다.
이러한 고유한 유연성을 갖춘 석재는 탄소와 콘크리트 사이의 팽창 계수를 가지기 때문에 다른 재료의 매개자 역할이 가능하다. 강철에도 동일하게 적용된다. 따라서 본 석재는 콘크리트와 탄소섬유의 중간 매개체 역할뿐만 아니라 탄소 섬유와 강철 사이의 매개체 역할 또한 가능하다. 이 속성은 콘크리트로 만든 교량 뿐만 아니라 강철로 만든 교량을 개조할 때 흥미로운 결과를 보여준다. 이로 인해 석재는 압력에 따른 부피 압축률과 섬유에 의해 제거되는 장력에 대한 상대적으로 높은 탄성으로 인해 균열 없이 완벽하게 동력을 전달하는 다양한 열팽창 계수를 가진 연결 매개체가 된다. 특히 큰 온도 변화를 기계적으로 연결부에 가하는 경우는 제외한다. 이를 통해 큰 온도 변화 시 어느 지점에서든 전체 합성물이 각각의 합성 파트너로부터 분리되지 않고 긴 탄소섬유를 콘크리트와 철골 구조물로 가져올 수 있다. 긴 탄소섬유의 팽창계수는 약 1 x 10-6 / K이며, 콘크리트 종류에 따라 콘크리트의 팽창계수는 10 x 10-6 / K이다.
대부분의 자연석은 확장계수가 5~6 x 10-6 / K인 석재 매개체를 선택하면 -40°C~80°C의 온도 범위에서 길이 변화에 따라 어떤 경계층에서도 과부하를 일으키지 않고, 재료 사이의 접착제 결합의 깨짐 없이 콘크리트가 안정화가 가능하다. 이는 긴 탄소 섬유와 콘크리트 또는 강철 사이의 영구적인 연결을 만든다.
본 연결은 콘크리트 또는 강철로 만들어진 교량의 보수에도 사용될 수 있으며, 석재 카본으로 만든 접착식 바닥 벨트의 내구성을 되돌릴 수 있다.
도 1 및 도 2는 섬유 코팅된 화강암 스트립(2)로 안정화된 콘크리트 모듈(1)을 도시한다.
도 3은 콘크리트 구조물(1)이 탄소로 코팅된(2) 두 개의 석판(3)으로 둘러싸인 벽과 같은 평평한 배열의 단면을 나타낸다.
도 4는 도 3과 동일한 구조이지만, 석재로 만들어진 추가층(4)을 갖는 것을 도시한다.
도 5는 강철(1) 소재의 막대로서, 하단에 석재(2) 층이 붙어 있고 그 아래에도 탄소 섬유(3) 층이 붙어 있는 것을 도시한다
도 3은 콘크리트 구조물(1)이 탄소로 코팅된(2) 두 개의 석판(3)으로 둘러싸인 벽과 같은 평평한 배열의 단면을 나타낸다.
도 4는 도 3과 동일한 구조이지만, 석재로 만들어진 추가층(4)을 갖는 것을 도시한다.
도 5는 강철(1) 소재의 막대로서, 하단에 석재(2) 층이 붙어 있고 그 아래에도 탄소 섬유(3) 층이 붙어 있는 것을 도시한다
도 1 및 도 2는 섬유 코팅된 화강암 스트립(2)로 안정화된 콘크리트 모듈(1)을 보여주고 있으며, 이로 인해 두 석재 층 사이에 배열된 탄소 섬유 층(3)은 콘크리트와 직접 접촉이 거의 없거나 전혀 없다. 석층의 두께는 다르게 팽창하는 재료에 의해 층간 박리 응력이 발생하지 않는 온도 범위를 결정한다. 허용 가능한 온도 범위가 클수록 탄소 층의 두께에 대한 석재 층의 두께의 비율이(또한) 증가한다. 이 때 탄소층과 콘크리트가 찢어지는 것을 방지하기 위해 필요한 경우 홈(5)의 탄성 스페이서(4)에 의해 끝 면이 분리되어 점진적 손상의 출발점이 될 수 있다. 탄소 석재 구조물의 상응하는 골재와 그에 따른 탄소 구조물의 스트레칭은 영향을 받지 않는 온도 범위를 크게 증가시킬 수 있으며, 다른 응력 조건에서 석재와 콘크리트 사이의 마찰 접착을 최적화 할 수 있다.
도 3은 콘크리트 구조물(1)이 탄소로 코팅된(2) 두 개의 석판(3)으로 둘러싸인 벽과 같은 평평한 배열의 단면을 나타낸다. 여기서도 콘크리트와 긴 탄소섬유의 직접적인 접촉은 적절한 두께의 치수의 석재 층에 의해 기계적으로 분리된다.
도 4는 도 3과 동일한 구조이지만, 석재로 만들어진 추가층(4)이 기후 영향과 자외선으로부터 탄소층을 보호한다.
도 5는 강철(1) 소재의 막대로서, 하단에 석재(2) 층이 붙어 있고 그 아래에도 탄소 섬유(3) 층이 붙어 있다. 철골보(1)는 탄소층이 석재에서 박리되지 않고(예: 지지대의 경우 강철 빔이 구부러지지 않고)적절한 석재의 높은 탄성으로 인해 온도가 변화할 때 팽창 가능하다. 자체 무게로 인해 양쪽 끝에서 반대 방향으로 굽힘 힘이 가해진다. 강철 부분의 팽창을 보상하는 석재 층 덕분에 강철 빔은 안정화 탄소 층을 뜯어내지 않고도 곧게 유지될 수 있다.
모든 경우에 매트릭스 결합형 긴 섬유 층은 EP 08 850 003.8에서 기술된 바와 같이 탄소 섬유, 유리 섬유, 석재 섬유로 구성될 수 있으며, 이 섬유들의 혼합물로 석재를 초기 응력 하에 이상적으로 고정시킬 수 있다. 시멘트와 석재 사이의 이상적인 마찰 연결은 석재의 표면이 거칠고 이상적으로 완전히 선형적인 형태가 아닐 때, 즉 양쪽이나 표면에 일정한 간격으로 홈이 있고/또는 필요한 경우 파형을 갖는 경우에 성립된다. 석재와 콘크리트의 마찰 연결을 증가시키고 섬유의 스트레칭을 허용한다. 섬유와 석재 사이의 연결을 만드는 매트릭스는 합성 수지나 수성 유리 기반의 바인더로 구성되며, 거친 표면이 도움이 된다. 모든 고강도 장 섬유를 사용할 수 있으며, 이는 콘크리트 보강을 위한 강철 대체품으로 사용될 수 있다. 이러한 섬유들은 특히 탄소 섬유뿐만 아니라 매우 단단한 유리 섬유와 석재 섬유, 천연 섬유 또는 이러한 섬유들의 혼합물을 포함한다.
탄소 섬유나 삼베 섬유가 바이오 매스로 만들어져 CO2 균형이 음의 값인 경우, 강철을 양의 CO2 균형으로 대체함으로써 기후 보호를 지원할 수 있다. 이상적으로는 시멘트 기반 재료도 여기에 사용되어 CO2 배출량이 낮추거나, 수명 주기 동안 CO2를 음성 값으로 생산하게 될 것이다.
Claims (11)
- 섬유소재의 도움으로 안정화된 콘크리트, 시멘트 기반 광물 또는 강철로 만들어진 성분의 플레이트, 블록 또는 어떤 기하학적 구조를 가진 장치에 있어서,
콘크리트, 시멘트 기반 광물 또는 강철과 섬유 재료 사이의 중간 층으로서, 각 경우에 사용되는 콘크리트 또는 강철의 각 온도 팽창 계수와 각 경우에 사용되는 각 섬유의 팽창 계수 사이에 있는 온도 팽창 계수를 갖는 석재가 사용되는 것을 특징으로 하는 장치. - 제1 항에 있어서, 상기 석재는, 천연석, 인조석 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 및 제2 항에 있어서, 석재 안정 섬유가 탄소 섬유, 유리 섬유, 석 섬유 또는 천연 섬유이거나 이들 섬유의 혼합물이라는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 석층이 섬유에 의해 프리스트레스트되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유는 수지 또는 수성 유리로 묶이고 석재에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유석 구조물은 콘크리트에 주조되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유석 구조물이 콘크리트 또는 철골 구조물의 표면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 돌판이나 돌막대의 표면이 거친 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 돌막대의 모양이 비선형이라는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제9 항에있어서, 돌막대에는 물결 모양이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서, 돌막대나 돌판에는 일정한 간격으로 홈, 노치, 움푹 패인 부분이 있어 돌과 콘크리트 또는 시멘트 사이의 접착력이 개선되는 것을 특징으로 하는 장치.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202017006477.4 | 2017-12-17 | ||
DE202017006477.4U DE202017006477U1 (de) | 2017-12-17 | 2017-12-17 | Armierung für zementbasierte Strukturen |
PCT/EP2018/000563 WO2019115013A1 (de) | 2017-12-17 | 2018-12-17 | Armierung für zement- und stahl-basierte strukturen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200100092A true KR20200100092A (ko) | 2020-08-25 |
KR102676937B1 KR102676937B1 (ko) | 2024-06-20 |
Family
ID=63112313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020207019031A KR102676937B1 (ko) | 2017-12-17 | 2018-12-17 | 시멘트 및 철골 구조물의 보강 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11773594B2 (ko) |
EP (1) | EP3723976B1 (ko) |
JP (2) | JP2021508627A (ko) |
KR (1) | KR102676937B1 (ko) |
CN (1) | CN111683808B (ko) |
AU (1) | AU2018383875B2 (ko) |
CA (1) | CA3085873A1 (ko) |
DE (1) | DE202017006477U1 (ko) |
ES (1) | ES2972141T3 (ko) |
IL (1) | IL275417B2 (ko) |
PT (1) | PT3723976T (ko) |
WO (1) | WO2019115013A1 (ko) |
ZA (1) | ZA202004179B (ko) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018113587B8 (de) | 2018-06-07 | 2024-02-29 | Reinhard Koch | Faserprofile zum Einsatz als Bewehrung in Betonbauten für hohe brandschutztechnische Anforderungen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
FR3107279B1 (fr) * | 2020-02-16 | 2023-09-29 | Technocarbon Tech France | composite de pierre et fibre de carbone ininflammable et résistant au feu |
DE202021002494U1 (de) | 2021-07-24 | 2022-07-14 | Jörg Freiherr von und zu Weiler | Träger aus verwittertem Steinmehl und zugstabilem Material |
DE202024000269U1 (de) | 2024-02-12 | 2024-05-21 | Kolja Kuse | Armierung für zementbasierte Strukturen mit gewellter Oberflächengeometrie |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197765A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | 野添 博司 | 時日経過タイル施工壁面の補強、落下防止、美化の方法 |
JPH10331394A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Deisuton:Kk | Pc工法用天然石材タイル及びコンクリートパネル |
JP2011252292A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Dyflex Corp | コンクリート片及びタイルの剥落防止用一成分型ポリウレタン樹脂組成物及びこれを用いたコンクリート片及びタイルの剥落を防止する方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0380230A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信装置 |
JPH07324435A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Toray Chiokoole Kk | 繊維補強石材及び石材の加工方法 |
JP2934396B2 (ja) * | 1995-04-24 | 1999-08-16 | シュウコ−エンジニアリング株式会社 | 天然石を使用した積層材とこの積層材を使用する家具,建具,壁面等の外形の形成方法 |
JPH10140732A (ja) * | 1996-11-11 | 1998-05-26 | Mitsubishi Chem Corp | コンクリートパネル及びその製造方法 |
DE29818660U1 (de) | 1998-10-20 | 1999-03-04 | Brauner, Siegfried, 86660 Tapfheim | Steingutträger |
ES2211131T3 (es) * | 1999-07-28 | 2004-07-01 | Uralita De Productos Y Servicios, S.A. | Composicion adecuada para la fabricacion de placas de silicato. |
US20010031336A1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-10-18 | Born David W. | Composite backerboard articles for construction |
US6897123B2 (en) * | 2001-03-05 | 2005-05-24 | Agityne Corporation | Bonding of parts with dissimilar thermal expansion coefficients |
JP3829642B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2006-10-04 | Tdk株式会社 | スクリーン印刷機 |
JP3868397B2 (ja) * | 2002-05-14 | 2007-01-17 | 株式会社日立国際電気 | 高精度寸法測定装置 |
JP2005221305A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Mitsubishi Materials Corp | スロットダイ測定装置 |
JP2007078065A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 静圧水軸受直動スライドシステム |
DE202008005770U1 (de) * | 2008-04-25 | 2008-12-24 | Ernst Basler + Partner Ag | Wandkonstruktion |
DE202011104783U1 (de) * | 2011-08-19 | 2011-11-30 | Kolja Kuse | Konstruktionsteile und Bauteile aus faserverstärktem Basaltgestein |
DE202012011524U1 (de) * | 2012-12-03 | 2013-03-08 | Kolja Kuse | Bahnschweller aus fasserverstärkem Steingut |
US20140349084A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Mohawk Carpet Corporation | Composite tile systems and methods |
CN104050387A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-17 | 南京工程学院 | 一种混凝土热膨胀系数预测模型的构建方法 |
CA2951962A1 (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-07 | Sto Corp. | System and method for structural reinforcement |
-
2017
- 2017-12-17 DE DE202017006477.4U patent/DE202017006477U1/de not_active Expired - Lifetime
-
2018
- 2018-12-17 PT PT188303820T patent/PT3723976T/pt unknown
- 2018-12-17 CN CN201880081550.7A patent/CN111683808B/zh active Active
- 2018-12-17 IL IL275417A patent/IL275417B2/en unknown
- 2018-12-17 ES ES18830382T patent/ES2972141T3/es active Active
- 2018-12-17 KR KR1020207019031A patent/KR102676937B1/ko active IP Right Grant
- 2018-12-17 AU AU2018383875A patent/AU2018383875B2/en active Active
- 2018-12-17 US US16/954,429 patent/US11773594B2/en active Active
- 2018-12-17 WO PCT/EP2018/000563 patent/WO2019115013A1/de unknown
- 2018-12-17 JP JP2020554366A patent/JP2021508627A/ja active Pending
- 2018-12-17 CA CA3085873A patent/CA3085873A1/en active Pending
- 2018-12-17 EP EP18830382.0A patent/EP3723976B1/de active Active
-
2020
- 2020-07-08 ZA ZA2020/04179A patent/ZA202004179B/en unknown
-
2023
- 2023-09-11 JP JP2023146844A patent/JP2024001017A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197765A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | 野添 博司 | 時日経過タイル施工壁面の補強、落下防止、美化の方法 |
JPH10331394A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Deisuton:Kk | Pc工法用天然石材タイル及びコンクリートパネル |
JP2011252292A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Dyflex Corp | コンクリート片及びタイルの剥落防止用一成分型ポリウレタン樹脂組成物及びこれを用いたコンクリート片及びタイルの剥落を防止する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020121041A (ru) | 2021-12-27 |
AU2018383875A1 (en) | 2020-08-06 |
EP3723976A1 (de) | 2020-10-21 |
WO2019115013A1 (de) | 2019-06-20 |
ES2972141T3 (es) | 2024-06-11 |
PT3723976T (pt) | 2024-02-19 |
IL275417B2 (en) | 2024-10-01 |
US20210079653A1 (en) | 2021-03-18 |
EP3723976B1 (de) | 2023-11-15 |
KR102676937B1 (ko) | 2024-06-20 |
CN111683808B (zh) | 2023-10-31 |
CN111683808A (zh) | 2020-09-18 |
BR112020012226A2 (pt) | 2020-11-24 |
AU2018383875B2 (en) | 2024-07-18 |
RU2020121041A3 (ko) | 2022-03-31 |
DE202017006477U1 (de) | 2018-07-20 |
CA3085873A1 (en) | 2019-06-20 |
IL275417B1 (en) | 2024-06-01 |
JP2021508627A (ja) | 2021-03-11 |
JP2024001017A (ja) | 2024-01-09 |
US11773594B2 (en) | 2023-10-03 |
ZA202004179B (en) | 2021-07-28 |
IL275417A (en) | 2020-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102676937B1 (ko) | 시멘트 및 철골 구조물의 보강 | |
Mostofinejad et al. | Experimental study on effect of EBR and EBROG methods on debonding of FRP sheets used for shear strengthening of RC beams | |
US6694690B2 (en) | Concrete constructions employing the use of a ductile strip | |
ATE294063T1 (de) | Steingutträger | |
Metelli et al. | Experimental and numerical studies on the behaviour of concrete sandwich panels | |
Hosen et al. | Flexural strengthening of RC beams with NSM steel bars | |
KR101104613B1 (ko) | 콘크리트 보강용 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법 | |
Hosen et al. | Eliminating concrete cover separation of NSM strengthened beams by CFRP end anchorage | |
Al-Bazoon et al. | Shear strengthening of reinforced concrete beam using wire mesh–epoxy composite | |
KR100537407B1 (ko) | 보강재 수직 삽입식 구조물의 보강방법 | |
Singh et al. | Strengthening of masonry beam with ECC as bed joint | |
RU2784615C2 (ru) | Арматура для конструкций на основе цемента и стали | |
BR112020012226B1 (pt) | Configuração com uma placa ou bloco ou qualquer geometria de um componente feito de concreto, mineral à base de cimento ou aço, estabilizado com a ajuda de materiais fibrosos | |
Lanivschi | State of the art for strengthening masonry with fibre reinforced polymers | |
Soliman et al. | Flexural behaviour of concrete beams strengthened with near sur-face mounted FRP bars | |
KR100753177B1 (ko) | 콘크리트 구조물용 하중 전달 장치 | |
Jumaat et al. | Innovative end anchorage for preventing concrete cover separation of NSM Steel and CFRP bars strengthened RC beams | |
Rai et al. | Fiber Reinforced Polymer Composites, A novel way for strengthening structures | |
KR102236651B1 (ko) | 무기계 세라믹 시트를 복층으로 접착하고 보강한 기둥과 바닥면, 보강한 기둥과 슬라브를 고탄성 보강꺽쇠를 이용하여 앙카로 고정하는 보강꺽쇠 일체형 내진보강공법 | |
Prejs | Behavior and Design of Post-Installed Connectors in Thin Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete Members | |
Maljaee et al. | Bond performance in NSM-strengthened masonry brick | |
Ashvij et al. | An Experimental Study on the Structural Performance of Full Scale RC Beams Strengthened for Shear Using NSM GFRP Strips | |
Evbuomwan | Behaviour of FRP prismatic sections in composite action with concrete | |
IT201900003257U1 (it) | Piastrella rinforzata per pavimentazione e rivestimento | |
Fereig et al. | Rehabilitation and strengthening for shear of RC beams using CFRP and GFRP |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |