KR20200117342A - 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체 - Google Patents

복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철근 콘크리트로 만들어진 벽체; 상기 벽체의 표면에 도포된 복합 탄성 중합체; 및 상기 복합 탄성 중합체의 표면에 도포된 내화 페인트를 포함하는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체를 제공한다.

Description

복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체{REINFORCED CONCRETE STRENGTHENED OF BY COMPOSITE ELASTOMER}
본 발명은 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체에 관한 것이다.
외부에서 작용하는 폭발이나 충격 또는 내부에서 유동하는 유체의 폭발로 인하여, 콘크리트 관, 벽체, 기둥, 보 등은 큰 손상을 입어, 파편이 발생하거나, 이로 인한 인명피해 등의 2차 피해로 이어진다.
콘크리트 구조물은 그 필요에 따라 외부나 내부에 매우 짧은 시간에 작용하는 고충격 하중에 저항하도록 설계가 이루어져야 한다.
이를 위해 콘크리트 구조물은 콘크리트 부재를 고강도화하여 내력을 증진시킬 수는 있으나 고강도 콘크리트 부재는 연성이 감소되므로 그 적용의 한계가 있다.
그리고 현재에는 가스누출로 인한 폭발에 노출된 수소가스 수송관, 폭탄이나 포탄에 노출되어 있는 군사시설, 폭탄테러에 취약한 정유공장가스시설물 등 방폭에 취약한 실정이다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 쉽게 시공할 수 있고, 고충격에 저항할 수 있는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체는, 철근 콘크리트로 만들어진 벽체; 상기 벽체의 표면에 도포된 복합 탄성 중합체; 및 상기 복합 탄성 중합체의 표면에 도포된 내화 페인트를 포함한다.
상기 복합 탄성 중합체는, 폴리우레아 100중량부와, 유리섬유 5중량부가 혼합되어 만들어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 유리섬유의 길이는 300μm인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 복합 탄성 중합체의 두께는 3mm내지 5mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체는 충격이나 폭발과 같은 충격에너지를 흡수할 수 있다.
그리고 상기 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체는 스폴링(spalling)이나 비산물에 의한 재실자에 미치는 2차적 피해를 줄일 수 있다.
또한, 상기 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체는 시공에 있어 습도와 온도의 영향을 거의 받지 않고 시공이 가능하며, 인건비 절감, 공기 감축 등의 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체의 복합 탄성 중합체의 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체(100, 이하, “철근 콘크리트 벽체”)는 벽체(110)와, 복합 탄성 중합체(120)와, 내화 페인트(130)를 포함할 수 있다.
상기 벽체(110)는 철근(111)과 콘크리트(112)를 포함할 수 있다.
여기서 철근(111)은 표면에 마디가 형성된 이형 철근(deformed bar)일 수 있다.
그리고 상기 콘크리트(112)는 시멘트(cement), 모래, 자갈이 혼합되어 만들어진다.
상기 시멘트(cement)는 규산 3석회(3CaO·SiO2), 규산 2석회(2CaO·SiO2), 알루민산 3석회(3CaO·Al2O3), 철알루민산 4석회(4CaO·Al2O3·Fe2O3)를 주성분으로 하는 포틀랜드 시멘트(Portland cement)일 수 있다.
여기서 포틀랜드 시멘트(Portland cement)는, 규산 3석회(3CaO·SiO2), 45 내지 47 중량부와, 규산 2석회(2CaO·SiO2) 17 내지 19 중량부와, 알루민산 3석회(3CaO·Al2O3) 5 내지 6 중량부와, 철알루민산 4석회(4CaO·Al2O3·Fe2O3) 5 내지 6 중량부가 혼합되어 만들어질 수 있다.
바람직하게는 포틀랜드 시멘트(Portland cement)는 규산 3석회(3CaO·SiO2), 45중량부와, 규산 2석회(2CaO·SiO2) 18 중량부와, 알루민산 3석회(3CaO·Al2O3) 6 중량부와, 철알루민산 4석회(4CaO·Al2O3·Fe2O3) 6 중량부가 혼합되어 만들어질 수 있다.
이러한 성분비로 구성된 포틀랜드 시멘트(Portland cement)에 의해 상기 철근 콘크리트 벽체(100)는 연성이 증가되어, 충격이나 폭발과 같은 충격에너지를 흡수할 수 있다.
한편, 상기 벽체(110)의 피복 두께(D)는 70mm 내지 75mm가 바람직하다. 여기서 피복 두께(D)란 콘크리트(112)의 표면과 이와 가장 근접한 철근(111)까지의 최단 거리를 의미한다.
상기 복합 탄성 중합체(120)는 상기 벽체(110)의 표면에 스프레이 건 등으로 도포되는 방식으로 시공되며, 상기 벽체(110)를 보호할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 복합 탄성 중합체(120)는 상기 벽체(110)의 표면을 고팅하여 상기 벽체(110)의 역학적인 거동을 구속하여 연성 및 강도의 증진을 할 수 있고, 상기 벽체(110)에서 파편이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 복합 탄성 중합체(120)는 폴리우레아(polyurea) 100중량부와, 유리섬유(Fiber glass) 5중량부가 혼합되어 만들어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 폴리우레아(polyurea)는 높은 인장강도와 신축률 등을 지닌 재료로써, 착색이 자유롭고, 다양한 두께로 시공이 가능하며, 인장강도, 신장률, 내마모성, 접착력 등 우수한 물리적 성질과, 내산성, 내알칼리성 등 우수한 화학적 성질을 가지며, 열 안정성이 우수하다.
상기 유리섬유(Fiber glass)는 유리를 섬유처럼 가늘게 뽑은 물질을 말하며, 상기 복합 탄성 중합체(120)의 인장 강도를 증가시킬 수 있다.
그리고 상기 유리섬유(Fiber glass)는 그 직경이 12μm 내지 14μm 이고, 그 길이는 290 내지 310μm 일 수 있다. 더 바람직하게는 상기 유리섬유(Fiber glass)는 그 직경이 13μm 이고, 그 길이는 300μm 일 수 있다.
이러한 유리섬유(Fiber glass)는, 인장강도 및 인장 탄성율이 크며, 전기절연성이 우수하며, 400℃ 내지 500℃ 내열온도를 보이고, 840℃의 연화 온도를 갖는다는 장점이 있다.
한편, 상기 복합 탄성 중합체(120)의 두께는 3mm 내지 5mm일 수 있다. 더 바람직하게는 상기 복합 탄성 중합체(120)의 두께는 4mm일 수 있다.
상술한 포틀랜드 시멘트(Portland cement)를 포함하는 벽체(110)와 상기 복합 탄성 중합체(120)로 이루어진 본 발명의 철근 콘크리트 벽체(100)는 고충격에 저항할 수 있어, 정유공장가스시설물, 열수송관, 수소가스 수송관, 군사시설 등에 그 활용도가 높은 장점이 있다.
상기 내화 페인트(130)는 상기 복합 탄성 중합체(120)의 표면에 도포되어, 고열로부터 상기 복합 탄성 중합체(120)를 보호하여, 고열에 의해 상기 복합 탄성 중합체(120)의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체의 복합 탄성 중합체의 사시도이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 복합 탄성 중합체(120)는 평면부(121)와 돌출부(122)를 포함할 수 있다.
상기 돌출부(122)는 복수의 가로 돌출부(121) 및 복수의 세로 돌출부(122)를 포함할 수 있다. 상기 각 가로 돌출부(121)는 상기 평면부(121)에서 좌우 방향으로 연장 형성되고, 상기 각 세로 돌출부(122)는 상기 평면부(121)에서 상기 좌우 방향과 수직한 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다.
이러한 돌출부(122)는 상기 평면부(121)의 일면에서 상기 평면부(121)에 가해지는 충격을 흡수하여, 상기 평면부(121)에 가해지는 충격에너지를 흡수할 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(122)는 상기 벽체(110)에 서로 이격된 복수의 가로 홈(111)과 및 상기 각 가로 홈(111)에 수직 방향으로 형성된 복수의 세로 홈(112)이 형성될 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 복합 탄성 중합체(120)가 상기 벽체(110)에 도포될 때, 상기 복합 탄성 중합체(120)는 상기 각 가로 홈(111) 및 상기 각 세로 홈(112)으로 유입되어, 상기 각 가로 돌출부(121) 및 상기 각 세로 돌출부(122)를 형성할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체
110: 벽체
120: 복합 탄성 중합체
130: 내화 페인트

Claims (4)

  1. 철근 콘크리트로 만들어진 벽체;
    상기 벽체의 표면에 도포된 복합 탄성 중합체; 및
    상기 복합 탄성 중합체의 표면에 도포된 내화 페인트를 포함하는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합 탄성 중합체는,
    폴리우레아 100중량부와, 유리섬유 5중량부가 혼합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유리섬유의 길이는 300μm인 것을 특징으로하는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복합 탄성 중합체의 두께는 3mm내지 5mm인 것을 특징으로 하는 복합 탄성중합체가 도포된 철근콘크리트 벽체.
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