KR950014701B1 - 구조물 내부철골피복용 내화보드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

구조물 내부철골피복용 내화보드

제1도는 본 발명을 실시하기 위한 장치의 일예를 보인 설명도.

제2도는 본 발명에 의한 내화보드의 시공예를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 혼합기 2 : 투입장치

3 : 두께조절장치 4 : 진공흡입장치

5 : 이송콘베아 6 : 절단기

7 : 건조기 8 : 고형체

본 발명은 철근 콘크리트조 건물등 각종 구조물 내부의 기둥 및 보등 철골에 피복시킴으로써 내화력을 제공하기 위한 용도로 사용되는 구조물 내부 철골 피복용 내화보드에 관한 것이다.

근래에는 건물등 각종 구조물 내부의 기둥 및 보등 철골에 내화력을 부여함으로써 불시에 발생되는 화재에 의해 피해를 최소화하는 여러가지 형태의 시도가 있었다.

그 대표적인 예로서 무기섬유와 시멘트를 물과 함께 교반하고 이를 스프레이 머신에 의하여 철골에 분사하여 줌으로써 무기섬유 및 시멘트의 피복층이 형성되도록 함으로써 내화력을 얻게 되었으며 이러한 방식은 시공이 비교적 용이하고 시공비용이 적게 든다는 점에서 널리 보급되었던 것이다.

그러나 이와 같은 소위 무기섬유 스프레이 방식은 분사후 시멘트의 양생시간이 필요한 것이어서 시공완료에 소요되는 시간이 길게되는 문제가 있으며, 더우기 시멘트의 양생은 기온의 일정온도 이상으로 되어야만 하는 것이어서 동절기에는 그 사용이 불가능하게 되는 것이며, 또한 스프레이 작업시 발생되는 무기섬유 및 시멘트의 분진으로 인하여 주변 환경을 오염시키게 되는 문제가 있었던 것이었다.

그러므로 이와같은 문제점들을 해소하는 방안으로 규산 칼슘판을 철골에 부착하는 방법이 실시된 바 있으며, 이러한 방식은 스프레이하는 방식이 아니어서 분진의 발생이나 양생으로 인한 시공기간의 지연 또는 기온 저하로 인한 시공 불능등의 문제점을 해소할 수는 있었으나, 이는 주성분인 규산칼슘의 결정규조가 중공구체(中空球體)로 되어 있으므로 제조공정중 규산칼슘내에 포함된 3-4배수의 수분을 제거하기 위하여 장시간 동안 건조하여야만 하므로 그 생산능률이 저하되는 문제가 있었던 것이다.

그러므로 환경오염의 염려가 전무하고 시공이 신속히 완료될 수 있으며 동절기에도 시공이 가능한 무기질 내화보드를 신속하고 간편하게 제조할 수 있는 제품들의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 이와같은 요구에 부응하기 위하여 침상의 결정구조를 가진 규산칼슘이 함유된 무기질 내화보드를 제조함에 있어서, 가압성형이 아닌 흡입방법에 의하여 수분을 효율적으로 제거함으로써 생산능률을 향상시킬 수 있도록 한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 규석분과 생석회를 오토클레이브(Autoclave)에서 수열반응시키되 그 반응 조건을 몰(Mole) 비(생석회/규석분)가 0.95로 되도록 하고 반응온도를 190℃이상으로 하며, 반응압력을 15kgf/㎠ 이상으로 하고, 반응시간을 4시간 이상으로 종공구체의 결정구조를 가진 규산칼슘(Calcium silicate)을 제조한다.

이와같이하여 얻은 수열 반응된 규산칼슘 수화물의 분자식은 6CaO·6SiO₂·H₂O이며, 이의 표면은 침상인 중공구체의 결정구조를 갖게 되는 것이다. 이와 같이된 규산칼슘 10-20중량부와 반수석고 70-80중량부를 혼합하는데 이때 반수석고는 α형 반수석고를 사용할 경우 제품의 강도면에서 유리하나 그 가격이 고가이므로 α형과 β형의 반수석고를 혼합하여 사용하거나 β형 반수석고만을 사용하여도 무방하며, 무수석고를 사용할수도 있다. 아울러 전술한 규산칼슘은 독특한 결정구조로 인하여 단열성 및 내열성이 탁월하며, 중공구체 특유의 저비중성으로 인하여 제품이 경량화될 뿐만 아니라, 표면이 침상구조를 이루고 있으므로 주배합 요소인 석고와의 결합력이 탁월하여 제품의 강도 증진에 효과가 있게 되는 것이다. 또한 석면 0.2-5중량부를 준비하여 혼합하여 제조 공정 중에 분산제의 역활을 함으로써 특히 제품의 강도를 높여주며, 아울러 경화제로써 황산알루미늄(Al₂(SO₄)₃), 황산칼륨(K₂SO₄)등을 0.1-1.0중량부를 첨가사용하고 성형품의 건조후 제품의 경도증진을 위하여 PVA 또는 MC(Methyl Cellulose)등의 증점제 0.1-1.0중량부를 첨가하여 혼합물을 얻고 물 100-200중량부와 함께 혼합기(1)에 투입하고 교반하여 슬러리(Slurry)를 얻는다.

이어서 이와같이하여 얻은 슬러리를 투입장치(2)에 의하여 이송콘베아(5)로 이송시키면 물을 여과시키는 미세한 망목으로된 이송콘베아(5)에 의하여 슬러리의 수분은 1차 제거되면서 두께 조절장치(3)에 의하여 임의의 두께로 조절된 후 진공흡입장치(4)를 통과하여 슬러리의 수분이 대부분 제거된 함수율이 50 내지 80중량부 정도인 고형체(8)로된 후 절단기(6)에서 적절한 길이로 절단되고 건조기(7)로 보내져 건조되는데 이때 고형체(8) 조성중의 반수석고가 이수석고로 수화반응을 일으킬 수 있도록 일정시간 방치하면 되는 것이며, 이때의 수화반응 시간은 20분 이내가 바람직하며, 조성중의 경화제는 이때 반응시간을 단축시키는 역활을 하게 되는 것이다.

이와같은 과정으로 건조기(7)에서 잉여수분을 8시간 이내에 걸쳐서 절단하여 완전히 제거하고 나면 구조물 내부 피복용 내화보드가 완성될 수 있는 것이며, 이는 24시간 내지 36시간이 소요되는 기존의 규산칼슘판보다 건조 소요 시간을 1/4이하로 줄일 수 있게 되어 생상능률을 대폭 향상시킬 수 있게되고 건조에 소요되는 막대한 비용을 파격적으로 절감할 수 있게 되는 것이어서 전체적인 제조원가를 대폭 낮출 수 있게 되는 것이다.

이와 같이하여 제조된 본 발명에 의한 내화보드는 적당한 규격으로 구조물의 보 또는 기둥등의 철골에 내화피복재로써 접착 시공하면 되는 것이다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

본 실시예에서는 β형 반수석고 725㎏, 조노트라이트형(Xonotlite type) 규산 칼슘 130㎏, 석면 30㎏, α형 반수석고 80㎏, 경화제로서 Al₂(SO₄)₃10% 수용액 15㎏, 중점제로서 P.V.A. 20㎏을 1600㎏의 물과 함께 혼합기(1)에서 고루 교반하여 총 2.6톤의 슬러리를 만든후 이를 투입장치(2)에서 정량씩 이송콘베아(5)로 이송하면서 두께조절장치(3)를 통과시켜 두께 30㎜로 조절하고 진공흡입장치(4)에서 탈수시킨 후 절단하여 줌으로써 폭 3자 길이 5자 두께 30㎜의 판상 내화보드를 제조하였던 바, 이때 비중은 0.58g/㎠이었고, 이를 5000^L×400^H×200^W의 규격으로된 H형 철골의 물유리 및 충전제를 혼합하여서된 접착제를 사용하여 접착하여 제2도에 도시된 바와 같이 시공하였으며, 이를 KSF 2257에 의거항 1010℃로 2시간 동안 가열하여 내화시험을 실시한 결과 철골의 평균온도가 193.8℃로써 대단히 양호한 단열효과를 얻을 수 있었으며, 이와같은 본 발명에 의한 제조공정중 건조에 소요되는 시간이 8시간 이내이어서 기존의 규산칼슘판보다 생산능률을 4배가량 증진시킬 수 있게 되었다.

[비교 실시예]

상기 실시예와 동일한 조성으로된 판상 내화보드를 제작하여 시험품 A를 제조하고 상기 실시예와 동일한 조성으로 하되 조노트라이트형 규산칼슘을 터보모라이트(Tobermolite)로 바꾸어서 제조한 시험품 B를 준비하고, 시험품 A, B 모두 그 규격을 30㎝×30㎝×2㎝_j로 하고 KSF 2257에 의거하여 1시간 동안 925℃로 가열하여 내화시험을 실시한 결과 시험품 A의 이면온도가 210℃이었고 시험품 B의 이면온도는 322℃가 되어 실시예의 조노트라이트형 규산칼슘을 사용한 본 발명의 내화보드의 단열성능이 월등히 우수함을 알 수 있었으며, 비교실시예의 시험품 B역시 건조에 소요되는 시간이 8시간 이내이어서 생산능률은 매우 높으나 본 발명에 의한 시험품 A보다 단열성능이 월등히 감소됨을 알수 있었다.

Claims (1)

1. 석고 70-80중량부, 조노트라이트(Xonotlite)형 규산칼슘 10-20중량부, 석면 0.2-5중량부, 경화제 0.1-1.0중량부, 증점제 0.1-1.0중량부 및 몰 100-200중량부로 조성되는 내부철골 피복용 내화보드.

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