WO2015152567A1 - 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2015152567A1
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윤경구
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강원대학교산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/40—Mixing specially adapted for preparing mixtures containing fibres
    • B28C5/402—Methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/38—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected both by the action of a fluid and by directly-acting driven mechanical means, e.g. stirring means ; Producing cellular concrete
    • B28C5/381—Producing cellular concrete

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for producing fiber reinforced concrete, and more particularly, to form a fiber mixed concrete in which bubbles, fiber mixed materials and silica fumes are mixed in ordinary concrete, or cement, fiber mixed materials and silica fume Aggregate, water, and bubbles are added to the mixed mixture to form a mixed fiber mixed concrete, and when the fiber mixed concrete is discharged, the fiber mixed concrete is discharged with high pressure air to reduce excess air contained in the fiber mixed concrete and at the same time, Shortening the fiber reinforced concrete which reduced the slump which greatly increased due to the bubble to the slump range of the ordinary concrete, improves the production capacity of the fiber reinforced concrete and shortens after mixing the air bubbles in the ordinary concrete which can shorten the working time due to easy construction. It relates to a fiber-reinforced concrete manufacturing apparatus and its manufacturing method through.
  • Fiber reinforced concrete is used for the purpose of improving the toughness, tensile strength, flexural strength, crack resistance and impact resistance of concrete by dispersing discontinuous short fibers uniformly in concrete.
  • Mainly used fibers include steel fibers, glass fibers, carbon fibers, basalt fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyvinyl fibers, nylon fibers, cellulose fibers, and the like. It is also known that the bonding properties of fibers affect strength.
  • the steel fiber refers to a steel wire having a short length and a small cross section having a shape ratio (length ratio to a cross sectional dimension) of 30 to 100, which is arbitrarily dispersed in concrete and manufactured for the purpose of reinforcing concrete.
  • the steel fiber can be defined by the strength and the composition of the fiber, it is defined by the toughness, and is used in the form of round, oval, angular and crescent-shaped cross-section according to the manufacturing process or raw materials, the mixing rate to be incorporated into concrete Is 0.05 to 2.0% (about 20 to 157 kg / m 3).
  • the synthetic fiber has excellent chemical stability and durability, and when mixed with concrete, has a number of advantages such as improving brittleness of concrete and suppressing dry shrinkage cracks to increase durability.
  • the polypropylene fiber has a mesh (Bundle) and a single yarn type, the mesh fiber is formed in a net shape so as to distribute evenly in the concrete, when the recommended amount of use (900g / m3), 6 million pieces / m3 Of fiber is distributed in concrete, single yarn fiber has short shape, and when the recommended amount of use (600g / m3) is mixed in concrete, about 180 million / m3 of fiber is distributed in concrete.
  • the surface area is about 10 times larger than the single yarn fibers than the radial fibers.
  • the conditions to be used as the fibers to be used in the fiber reinforced concrete, excellent adhesion between the fiber and the cement binder, excellent tensile strength of the fiber, the elastic modulus of the fiber should be at least 1/5 of the cement binder elastic modulus, aspect ratio (l / D ) Is 50 or more, durability, heat resistance, weather resistance, there is no problem in workability, the price is low.
  • the disadvantage of the fiber reinforced concrete is that the fiber ball (fiber ball), it is difficult to add and disperse the fiber in the field batcher plant, there was a problem that the unit cost of the fiber is very expensive compared to the cement concrete unit price.
  • the published patent discloses a 'Y' shaped injection ring for dispersing the fiber being fed from the fiber dispersion tank in the feed pipe into which the mortar is fed, and a fiber mixing regulator for controlling the amount of fiber mixed, and a mortar mixed with the fiber.
  • a straight injection ring that forms a vortex was installed to solve the conventional problem.
  • the published patent has a problem of low economical because the number of components for the dispersion of the fiber is increased, the internal structure is complicated and the construction cost is high, and the fiber is supplied to the mortar by the injection ring, but the mixing of the mortar and the fiber Not smoothly not only can not solve the agglomeration phenomenon of the fiber, but also difficult to uniformly mix the fiber has a problem that the quality is reduced.
  • an object of the present invention is to form a fiber-mixed concrete in which bubbles, fiber-mixed material and silica fume is mixed in ordinary concrete, or cement, fiber-mixed material, silica fume Aggregate, water, and bubbles are added to the mixed mixture to form a mixed fiber mixed concrete, and when the fiber mixed concrete is discharged, the fiber mixed concrete is discharged with high pressure air to reduce excess air contained in the fiber mixed concrete and at the same time,
  • the present invention provides an apparatus for producing fiber reinforced concrete through shortening after mixing air bubbles in ordinary concrete for shortening fiber-reinforced concrete whose slump greatly reduced due to bubbles is reduced to a slump range of ordinary concrete.
  • Another object of the present invention by easily converting the amount of ordinary concrete required in the field to fiber reinforced concrete, ordinary concrete that can increase the convenience of construction and the efficiency of the work to improve the economics by reducing the working time It is to provide a fiber reinforced concrete manufacturing apparatus and a method for manufacturing the same through the mixing of the short after foaming.
  • Fiber reinforced concrete manufacturing apparatus through the short-shot after mixing the air bubbles in the ordinary concrete
  • Foam, fiber mixed material and silica fume are added to ordinary concrete mixed with water, cement, aggregate, etc. in a certain ratio, or aggregate, water and air bubbles are mixed into a mixture of cement, fiber mixed material and silica fume.
  • the concrete shorting the fiber reinforced concrete reduced to a slump of the normal concrete while dissipating bubbles contained in the fiber-mixed concrete by blowing with high-pressure air of 5 atm or more. It is characterized in that it comprises a shorting portion.
  • Foam, fiber mixed material and silica fume are added to ordinary concrete mixed with water, cement, aggregate, etc. in a certain ratio, or aggregate, water and air bubbles are mixed into a mixture of cement, fiber mixed material and silica fume. Mixing any one of mixing to form fiber mixing concrete in the fiber mixing concrete forming unit;
  • the concrete shorting the fiber reinforced concrete reduced to a slump of the normal concrete while dissipating bubbles contained in the fiber-mixed concrete by blowing with high-pressure air of 5 atm or more. It characterized in that it comprises a shorting step.
  • a fiber mixed with foam, fiber mixed material and silica fume is formed in ordinary concrete, or aggregate, water, and air bubbles are mixed and mixed into cement, fiber mixed material, and silica fume mixed
  • the mixed concrete is formed, when the fiber mixed concrete is discharged, it is blown with high-pressure air to reduce the excess air contained in the fiber mixed concrete, and at the same time, the slump greatly increased due to the large amount of bubbles is reduced to the slump range of the normal concrete.
  • Shortening the fiber reinforced concrete not only improves the production capacity of the fiber reinforced concrete, but also has the effect of securing workability, waterproofness, high strength and high durability.
  • 3 to 4 is a view showing a fiber mixing concrete mixing unit of the present invention
  • Figure 5 is a view showing another embodiment of the fiber mixing concrete mixing unit of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the bubble of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic side cross-sectional view of FIG. 9
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of FIG. 9
  • FIG. 13 to 14 are views showing the core extraction and cutting scene of the panel manufactured by FIG.
  • 16 is a view showing an air volume measurement of the present invention.
  • 17 is a view showing the outline of the washing test method of the present invention dispersibility evaluation method
  • 19 is a diagram showing the image analysis device of the present invention.
  • 21 is a view showing the amount of air and slump change before and after the shotcrete pouring of the present invention
  • 23 to 24 is a view showing the compressive strength and flexural strength test results of the fiber reinforced concrete of the present invention
  • 25 to 27 is a view showing the load displacement curve for each specimen of the flexural toughness test results of the fiber reinforced concrete of the present invention
  • Fiber reinforcement concrete manufacturing apparatus 100 through the mixing after the bubble is mixed in the ordinary concrete concrete, water, cement, aggregate, etc. by mixing the foam and the fiber mixed material and silica fume to the ordinary concrete blended in a predetermined ratio or
  • the fiber mixing concrete forming unit 120 is formed by mixing any one of the aggregate, water and bubbles into the mixture of cement, fiber mixing material and silica fume to form a fiber mixing concrete, the fiber mixing
  • the mixed fiber mixed concrete is discharged from the concrete forming unit 120, the concrete shorting the fiber reinforced concrete reduced by the slump of the concrete concrete while dissipating bubbles contained in the fiber mixed concrete by blowing with high pressure air of 5 atm or more
  • It is configured to include a shorting unit 130, which will be described in more detail as follows.
  • the fiber mixture is preferably mixed with one or more of steel fibers, glass fibers, carbon fibers, basalt fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyvinyl fibers, nylon fibers, and cellulose fibers. Do.
  • the steel fiber, glass fiber, carbon fiber, basalt fiber is mixed to 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of cement to form the normal concrete.
  • the aramid fibers, polyethylene fibers, polyvinyl fibers, nylon fibers, cellulose fibers (Cellulous fiber), is mixed to 3 parts by weight or less based on 100 parts by weight of cement to form the normal concrete.
  • the silica fume is mixed in 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement forming the normal concrete.
  • the fiber-mixed concrete forming unit 120 is provided with an outer body 121 for accommodating the ordinary concrete, air bubbles, fiber mixed material, and silica fume, and is formed inside the outer body 121 to rotate with the power of a motor. And a mixing member 123 formed radially on at least one step on the shaft 122 to form a fiber mixed concrete by mixing ordinary concrete, air bubbles, and a fiber mixed material with silica fume. do.
  • the outer body 121 is preferably a ready-mixed concrete truck.
  • the fiber-mixed concrete forming unit 120 ′ is provided with a hopper 124 receiving the normal concrete, and has a shaft 125 that rotates with the power of a motor at the lower end of the hopper 124. And a mixing member 126 attached to the 125 to form a fiber mixed concrete by mixing ordinary concrete, air bubbles, and a fiber mixed material and silica fume.
  • the concrete shorting part 130 is provided with a shorting guide member 131 which is detachably mounted to the fiber mixed concrete forming parts 120 and 120 ′ so that the fiber mixed concrete is compressed and discharged, and the shorting guide is provided. It is provided with an air supply hole 132 to reduce the amount of bubbles dissipated and air contained in the fiber-mixed concrete by the high pressure air penetrated through the outer circumferential surface of the member 131 is supplied to 5 atm or more.
  • the air supply hole 132 is preferably formed to be inclined radially on the outer circumferential surface of the shorting guide member 131.
  • water, cement, aggregate, and the like which are supplied to the ready-mixed truck 121 from the batcher plant BP, are mixed and mixed at a predetermined ratio to form ordinary concrete with a slump of 80 mm or more. Then, by mixing the bubble and the fiber mixed material and silica fume introduced from the bubble and fiber mixed material input unit 110 to form a fiber mixed concrete, or by adding cement and fiber mixed material and silica fume to the ready-mixed truck 121 Aggregates, aggregates, and water are added to the mixed mixture. Cement, aggregates, and water are added based on the formation of slumps of 80 mm or more of ordinary concrete, and the mixed materials are mixed with fiber mixed concrete to form fiber mixed concrete (120). At 120 '.
  • the bubbles are generated in the foaming agent and bubble generator, as shown in Figure 6, the foaming agent is usually about 80% by diluting with water of 30 to 50 times as a mixed material to physically generate bubbles by the surface active action Air volume can be obtained.
  • the amount of air bubbles effective in the present invention is preferably contained 20 to 40% of the air relative to the total fiber reinforced concrete, the size of the bubble preferably has a shape close to the spherical size is preferably present in the range 0.01 ⁇ 0.3mm.
  • the fiber mixed concrete improves the dispersibility and the pumping property of the fiber mixed material by the ball bearing effect of bubbles, and after shortening, silica fume is added to 100 parts by weight of cement to form fiber reinforced concrete while maintaining the air amount at 5% or less.
  • silica fume is added to 100 parts by weight of cement to form fiber reinforced concrete while maintaining the air amount at 5% or less.
  • the residual aggregate ratio was set to 70% to consider the rebound amount reduction to secure economical efficiency.
  • the fiber mixture material is mixed with any one or more of steel fiber, glass fiber, carbon fiber, basalt fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyvinyl fiber, nylon fiber, cellulose fiber (Cellulous fiber)
  • the steel fiber, glass fiber, carbon fiber, basalt fiber is mixed to 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the cement to form the normal concrete
  • the aramid fiber, polyethylene fiber, polyvinyl fiber is mixed to an amount of 3 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the cement forming the normal concrete.
  • the silica fume is mixed in 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement to form the ordinary concrete, when the fiber mixture and silica fume is less than the above range, ductility, impact resistance, high strength and high durability This is because when the fall exceeds the above range, ductility, impact resistance, high strength and high durability does not appear higher than the above range because the park rises.
  • steel fiber is a general hook-type steel fiber, 30 ⁇ 60 mm in length, 0.5 ⁇ 1.0 mm of steel wire processed to a steel wire, the reinforcement of concrete, significantly improve the bending toughness and resistance to cracking Therefore, it is used to improve and reinforce the mechanical behavior and physical properties of concrete.
  • the product of the domestic company H was used, the most used for the shotcrete steel fiber (30 mm) and concrete steel fiber (60 mm) used in the experiment used in the experiment, Figure 7 30 mm used in the experiment And 60 mm of steel fibers are shown, Table 3 shows the specifications of the steel fibers.
  • the shaft 122 is rotated at the same time as the power of the motor (not shown) inside the outer body 121
  • At least one stage radially formed on the shaft 122 is rotated while the mixing member 123 is rotated to mix the ordinary concrete, air bubbles, fiber mixed material and silica fume, and the fiber mixed material and silica fume is normal concrete using the ball bearing effect of the bubble It will form a well-dispersed fiber-mixed concrete in the interior.
  • the outer body 121 is preferably a ready-mixed concrete truck that receives and mixes cement, aggregate, water, and the like supplied from the batcher plant BP.
  • the fiber-mixed concrete forming unit 120 is an up-down stirring mixer or up-down stirring gravity mixer, the bubble is quickly put into the concrete to block the bleeding phenomenon or formed to be inclined so that the outlet side is higher than the inlet side height
  • the fiber mixed concrete before and after the bubble is shown in FIG.
  • an antifoaming agent is added to the fiber mixed concrete or shortened to the concrete shorting part 130.
  • the fiber-mixed concrete formed from the fiber-mixed concrete forming parts 120 and 120 ′ is detachably mounted to the outer bodies 121 and 121 ′. It is supplied to the inlet and outlet of the shorting guide member 131 of the concrete shorting unit 130, the inlet and outlet of the shorting guide member 131 is formed larger than the diameter of the center fiber mixing concrete is supplied to the shorting guide member 131 The pressure develops as it is compressed.
  • the fiber-mixed concrete passes through the central portion of the shorting guide member 131 to the outlet of the shorting guide member 131 larger than the diameter of the central portion at the same time more than 5 atm
  • the high pressure compressed air is supplied to the air supply hole 132 which is formed to be inclined radially on the outer circumferential surface of the shorting guide member 131 and vortexed to the outlet of the shorting guide member 131 to shorten the compressed air and the fiber mixed concrete.
  • the fiber reinforced concrete shorted by the shorting guide member 131 is, as shown in Figure 12, after fabricating a test panel, as shown in Figures 13 to 14, is a core extraction and cutting scene of the finished panel.
  • FIG. 15 shows a slump measurement.
  • the air volume test of the unfinished fiber mixed concrete was carried out in accordance with KS F 2421 (Air content test method (air chamber pressure method) by the pressure method of unconsolidated concrete), and FIG. 16 shows the air amount measurement.
  • Dispersibility evaluation was carried out through the test method devised in this study because there is no approved test method. After taking a certain volume ( ⁇ 100 * 200) of the finished concrete, picking only the steel fiber using a magnet, the measured mixing rate is compared with the mixing rate aimed at the mixing design. The outline
  • the compressive strength test which is an important data for evaluating the performance of concrete, was measured according to KS F 2405 (Concrete Test Method for Concrete Strength) of core sampled cylindrical specimens of ⁇ 100 * 200 mm.
  • the concrete flexural toughness test is made of 100 * 100 * 460 mm square test specimens and can be loaded vertically in three-point loads according to KS F 2566 (Method of Flexural Toughness Test of Steel Fiber Reinforced Concrete). Measured by a three-point loading method that can be added to avoid, Figure 18 is a compressive strength test foreground.
  • Image analysis is an analysis method that extracts quantitative information from a given image. It is an analysis method for extracting an object's size and its distribution, brightness, height, area, position, and shape. There is a point count method (ASTM C 457).
  • the linear traverse method is a method of visually observing the size and number of pores appearing on a concrete surface enlarged by a microscope and counting them one by one to calculate necessary coefficients. Do not. Based on the hypothesis that all pores distributed through a cement paste into well-placed cubes have the same diameter, the spacing factor (the distance to the closest pore wall from the furthest point in the cement paste) is the difference between the two pores on the opposite side of the cube. Equivalent to dividing the distance between outer periphery in half.
  • the test was performed using HF-MA C01, an analyzer for the analysis of the pore structure of concrete, and the analysis method was used to extract quantitative information from a given image. It was.
  • HF-MA C01 an analyzer for the analysis of the pore structure of concrete
  • the analysis method was used to extract quantitative information from a given image. It was.
  • By measuring the size, distribution and position of the air gap it is possible to analyze the total air volume, the gap coefficient, the specific surface area, the air volume by the air pore size, and the number of air pore sizes.
  • the configuration and use of the equipment does not require professional skills and the analysis results can be immediately confirmed when analyzing the air gaps.
  • FIG. 19 shows the image analysis device HF-MA-C01.
  • the dispersibility test was performed by visually judging the fiber agglomeration phenomenon because there is no separate test method, and the maximum mixing amount of each fiber was evaluated in the state in which 25-30% of the air content was mixed through bubble mixing. In the case of 30 mm steel fiber, it could be mixed up to 3% by 0.5% of volume, and in the case of 60 mm steel fiber, it could be mixed up to 1.5% by 0.5% of volume.
  • Dispersibility of each fiber was evaluated by the washing experiment devised in this study, because there is no separate test method.
  • the maximum content of 4 mm of 30 mm steel fiber was 3.3% when mixed.
  • the actual mixing rate was 1.3% when the maximum mixing rate of 1.5% was mixed, and the mixing rate of the actual fiber was smaller than the target mixing rate, and
  • FIG. 20 is the actual mixing rate according to the target mixing rate for each fiber. Is a graph.
  • the unit volume mass and air volume test method (mass method) of the unconsolidated concrete is combined with the method of using the unit quantity meter.
  • the unit volume mass and air volume test method mass method of the unconsolidated concrete is combined with the method of using the unit quantity meter.
  • 25-30% which is considered to be the optimal condition for maintaining the mixing rate, pumpability and workability of the fiber before shotcreting, it was measured as 28.1% when using 30 mm steel fiber and 25.5 when using 60 mm steel fiber. Measured in%. After the shotcrete was placed, it was measured at 4.1% when 30 mm steel fiber was used.
  • the slump test was carried out according to the slump test method of KS F 2402 concrete. Before shotcreting, the slump test showed more than 100 mm by the excessive amount of injected air. When 30 mm steel fiber was used, it was measured as 140 mm, and 60 mm steel fiber. When used, it was measured at 160 mm. After shotcrete casting, when 30 mm steel fiber was used, it was measured as 50 mm and the unit quantity was reduced by shorting, and the slump was lowered to show an appropriate slump value.
  • FIG. 21 shows the amount of air and slump variation before and after shotcrete placing. Indicates.
  • Unit quantity measurement was performed using a unit quantity measuring instrument, and was measured three times in total after the initial standard mixing, before shotcrete pouring and after shotcrete pouring.
  • the unit yield was 184.0 kg / m3, but it increased to 215.2 kg / m3 when 30 mm steel fiber was used due to water mixing, and to 211.7 kg / m3 when 60 mm steel fiber was used.
  • the amount of material in the material was dissipated into the air due to air pressure, and the unit quantity decreased.
  • the final unit quantity was changed to 204.0 kg / m3 when 30 mm steel fiber was used.
  • W / B due to the change in unit quantity.
  • W / B in the initial standard formulation was designed based on 40.0%, but increased to 46.8% with 30 mm steel fiber and 46.0% with 60 mm steel fiber due to water mixing through bubble mixing.
  • the W / B decreases as the water content in the material dissipates into the air due to the air pressure during the shotcrete, and the final W / B is changed to 44.3% when 30 mm of steel fiber is used. Shows the change of unit quantity and the change of W / B before and after shotcrete placing.
  • the compressive strength test and the flexural strength test were conducted according to KS F 2405 and KS F 2408, respectively, and the compressive strength was 28 days, 56 days, and the flexural strength was 28 days.
  • the compressive strength of 28 days of age was measured as an average of 46.9 MPa and appeared to satisfy the target strength of 40 MPa, and FIG. 23 is the result of the 28 days of compressive strength test.
  • FIG. 24 is a test result of the 28-day bending strength test.
  • Image analysis test can analyze the total air volume, spacing coefficient, specific surface area, air volume by pore size, number of pore size, etc. by measuring pore size, distribution and position of hardened concrete specimen according to ASTM C 457.
  • FIG. 28 is a graph showing specific surface area and interval coefficient values measured through an image analysis test.
  • Tensile strength test of fiber was conducted in accordance with KS F 2565 by H quality inspection professional organization. As a result of fiber tensile strength test of 60 mm steel fiber and 30 mm steel fiber, 1200.3 MPa and 30 mm steel fiber, respectively , 1020.2 MPa, and did not meet the target value of 1200 MPa. Table 6 shows the quality test results for each fiber.
  • fiber reinforced concrete is verified for its performance through physical properties and durability tests, and the proposed shot concrete material is excellent in that the fiber is dispersed without the fiber ball phenomenon by incorporating air bubbles before being hardened and can be transferred to the hose without clogging.
  • Pump performance is required and high strength and toughness can be secured after the shotcrete has solidified.
  • the compressive strength and flexural strength test results satisfies the performance as a high-strength material that secures the target 40 MPa or more
  • the flexural toughness test results show that the l 5 index is measured between 3.85 and 5.87 to satisfy the target l 5 > 5. It can be seen.

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Abstract

본 발명은, 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성하거나, 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 혼합물에 골재와 물 및 기포가 투입되어 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성한 후, 상기 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 과다한 공기를 줄임과 동시에 다량의 기포로 인해 대폭 증가한 슬럼프를 보통콘크리트의 슬럼프 범위로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하므로 섬유보강콘크리트의 생산능력을 향상시킴은 물론 시공이 간편하여 작업시간을 단축시킬 수 있는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법
본 발명은, 섬유보강콘크리트 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성하거나, 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 혼합물에 골재와 물 및 기포가 투입되어 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성한 후, 상기 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 과다한 공기를 줄임과 동시에 다량의 기포로 인해 대폭 증가한 슬럼프를 보통콘크리트의 슬럼프 범위로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하므로 섬유보강콘크리트의 생산능력을 향상시킴은 물론 시공이 간편하여 작업시간을 단축시킬 수 있는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
섬유보강콘크리트는 불연속 단섬유를 콘크리트 내에 균일하게 분산시킴에 따라 콘크리트의 인성(Toughness), 인장강도, 휨 강도, 균열저항성 및 내충격성을 개선시킬 목적으로 사용된다. 주로 사용되는 섬유는, 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유, 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber) 등이 사용되고 있으며, 섬유의 혼입률, 형상비 그리고 섬유의 결합 특성 등이 강도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
상기 강섬유는 콘크리트 내에 임의로 분산되어 콘크리트를 보강할 목적으로 제조된 형상비(단면치수에 대한 길이비)가 30에서 100 사이로 길이가 짧고 단면이 작은 강선을 말한다. 또한, 상기 강섬유는 섬유의 강도와 함유성분에 의해 규정될 수 있고 인성에 의해서 규정되고, 제조과정 또는 원자재에 따라서 원형, 타원형, 각형 그리고 초승달형 단면의 형태로 사용되고 있으며, 이를 콘크리트 내에 혼입하는 혼입률은 0.05~2.0%(약 20~157kg/㎥)이다.
상기 합성섬유는, 화학적인 안정성과 내구성이 우수하며 콘크리트에 혼입하여 사용할 경우, 콘크리트의 취성을 보완하며 건조수축 균열을 억제시켜 내구성을 증진시키는 등 여러 장점이 있으며, 이의 대표적인 섬유로는 폴리프로필렌섬유(Polypropylene fiber)가 있다. 상기 폴리프로필렌섬유는, 망사형(Bundle)과 단사형이 있으며, 상기 망사형 섬유는 콘크리트 속에 고르게 분포되도록 섬유가 그물모양으로 형성되어 사용 권장량(900g/㎥)을 혼입하였을 경우, 600만개/㎥의 섬유가 콘크리트 내에 분포하고, 단사형 섬유는 섬유가 낱개로 짧은 형상을 가지며 사용 권장량(600g/㎥)을 콘크리트에 혼힙하였을 경우, 약 1억8천만개/㎥의 섬유가 콘크리트 내에 분포하며, 비표면적은 방사형 섬유보다 단사형 섬유가 약 10배 정도 크다.
상기 섬유보강콘크리트에서 사용될 섬유로서 갖추어야 할 조건은, 섬유와 시멘트 결합재 사이의 부착성 우수, 섬유의 인장강도 우수, 섬유의 탄성계수는 시멘트 결합재 탄성계수의 1/5 이상일 것, 형상비(ℓ/D)가 50 이상일 것, 내구성, 내열성, 내후성이 우수할 것, 시공성에 문제가 없을 것, 가격이 저렴할 것 등이다.
상기의 섬유보강콘크리트의 단점으로는 섬유의 뭉침현상(fiber ball)과, 현장배처플랜트에서 섬유의 투입과 분산이 어렵다는 것이고, 섬유의 단가가 시멘트 콘크리트 단가에 비해 매우 비싸다는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 근래에는 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0034103호로 시멘트 모르타르 보강용 섬유의 균등 분산 시스템을 이용한 열화 콘크리트 보수공법이 공개된 바 있다.
선 공개된 특허는, 모르타르가 압송되는 압송관에 섬유 분산 탱크에서 압송되는 섬유의 분산을 위하여 'Y'자형의 인젝션 링을 설치하고, 섬유의 혼입량 조절하기 위한 섬유 혼입량 조절기, 섬유가 혼합된 모르타르가 최종 토출되기 전에 와류를 형성하는 일자형의 인젝션 링이 설치되어 종래의 문제점을 해결할 수 있었다.
그러나 선 공개된 특허는, 섬유의 분산을 위한 부품이 증가하고, 내부 구성이 복잡하여 시공비용이 높아지므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있었고, 인젝션 링에 의해 섬유가 모르타르에 공급되나 모르타르와 섬유의 혼합이 원활이 이루어지지 않음으로 섬유의 뭉침 현상을 해소할 수 없을 뿐만 아니라 섬유의 균일한 혼합이 어려워 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성하거나, 시멘트, 섬유혼합재료, 실리카퓸이 혼합된 혼합물에 골재와 물 및 기포가 투입되어 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성한 후, 상기 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 과다한 공기를 줄임과 동시에 다량의 기포로 인해 대폭 증가한 슬럼프를 보통콘크리트의 슬럼프 범위로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 현장에서 필요한 양의 보통콘크리트를 섬유보강콘크리트로 용이하게 변환함으로써, 시공의 편리성 및 작업의 효율성을 증대시켜 작업시간의 단축으로 경제성을 향상시킬 수 있는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치는,
물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합한 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합하거나 또는 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하여 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 섬유혼합콘크리트 형성부와;
상기 섬유혼합콘크리트 형성부에서 혼합된 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 보통콘크리트 범위의 슬럼프로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 콘크리트 숏팅부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법은,
물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합한 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합하거나 또는 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하여 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하여 섬유혼합콘크리트 형성부에서 섬유혼합콘크리트를 형성하는 단계와;
상기 섬유혼합콘크리트 형성부에서 혼합된 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 보통콘크리트 범위의 슬럼프로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 콘크리트 숏팅단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성하거나, 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸이 혼합된 혼합물에 골재와 물 및 기포가 투입되어 혼합된 섬유혼합콘크리트를 형성한 후, 상기 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 과다한 공기를 줄임과 동시에 다량의 기포로 인해 대폭 증가한 슬럼프를 보통콘크리트의 슬럼프 범위로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하므로 섬유보강콘크리트의 생산능력을 향상시킴은 물론 작업성, 방수성과 고강도, 고내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 현장에서 필요한 양의 보통콘크리트를 섬유보강콘크리트로 용이하게 변환함으로써, 시공의 편리성 및 작업의 효율성을 증대시켜 작업시간의 단축으로 경제성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 흐름도
도 2는 본 발명의 보통콘크리트를 형성하는 도면
도 3 내지 도 4는 본 발명의 섬유혼합콘크리트 혼합부를 나타낸 도면
도 5는 본 발명 섬유혼합콘크리트 혼합부의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 기포를 나타낸 도면
도 7은 본 발명에 적용된 강섬유를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 기포 투입 전·후의 혼합콘크리트를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 콘크리트 숏팅부로 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 도면
도 10은 도 9의 개략적인 측단면도
도 11은 도 9의 개략적인 평단면도
도 12는 본 발명 콘크리트 숏팅부로 숏팅되는 섬유보강콘크리트로 시험패널을 제작하는 도면
도 13 내지 도 14는 도 12에 의해 제작된 패널의 코어 채취 및 커팅 장면을 나타낸 도면
도 15는 본 발명의 슬럼프 측정을 나타낸 도면
도 16은 본 발명의 공기량 측정을 나타낸 도면
도 17은 본 발명 분산성 평가 방법인 씻기 시험 방법의 개요를 나타낸 도면
도 18은 본 발명 압축강도 시험 전경을 나타낸 도면
도 19는 본 발명 화상분석 기기를 나타낸 도면
도 20은 본 발명 각 섬유별 목표 혼입률에 따른 실제 혼입률을 나타낸 도면
도 21은 본 발명 숏크리트 타설 전·후의 공기량 및 슬럼프 변화량을 나타낸 도면
도 22는 본 발명 숏크리트 타설 전·후의 단위수량 변화 및 W/B 변화를 나타낸 도면
도 23 내지 도 24는 본 발명 섬유보강콘크리트의 압축강도 및 휨 강도 시험 결과를 나타낸 도면
도 25 내지 도 27은 본 발명 섬유보강콘크리트의 휨 인성 시험 결과 공시체별 하중 변위 곡선을 보여주는 도면
도 28은 본 발명을 화상분석 시험을 통해 측정된 비표면적과 간격계수 값을 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 섬유보강콘크리트 제조장치
110: 기포 및 섬유혼합재료 투입부
120: 섬유혼합콘크리트 형성부
130: 콘크리트 숏팅부
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 흐름도이다.
본 발명 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치(100)는, 물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합한 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합하거나 또는 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하여 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 섬유혼합콘크리트 형성부(120)가 구성되고, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120)에서 혼합된 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 보통콘크리트 범위의 슬럼프로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 콘크리트 숏팅부(130)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 섬유혼합재료는, 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유, 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber) 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5 중량부 이하로 혼합된다.
상기 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber)는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3 중량부 이하로 혼합된다.
상기 실리카퓸은 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부로 혼합된다.
상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120)는, 상기 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 수용하는 외체(121)가 구비되고, 상기 외체(121) 내부에 형성되어 모터의 동력으로 회전하는 축(122)이 구비되며, 상기 축(122)에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재(123)를 포함하여 구비된다.
상기 외체(121)는 레미콘 트럭인 것이 바람직하다.
상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120')는, 상기 보통콘크리트를 공급받는 호퍼(124)가 구비되고, 상기 호퍼(124)의 하단부의 모터의 동력으로 회전하는 축(125)이 구비되며, 상기 축(125)에 장착되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재(126)를 포함하여 구비된다.
상기 콘크리트 숏팅부(130)는, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120)(120')에 착탈가능하게 장착되어 섬유혼합콘크리트가 압축되어 배출되도록 하는 숏팅안내부재(131)가 구비되고, 상기 숏팅안내부재(131)의 외주면에 관통되어 5기압 이상으로 공급되는 고압의 공기에 의해 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포 소산 및 공기량을 감소시키도록 하는 공기공급공(132)을 포함하여 구비된다.
상기 공기공급공(132)은, 상기 숏팅안내부재(131)의 외주면에 방사상으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제조과정을 설명한다.
먼저, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 배처플랜트(BP)에서 레미콘 트럭(121)으로 공급되는 물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합 및 혼합하여 슬럼프 80 mm 이상의 보통콘크리트를 형성한 후, 기포 및 섬유혼합재료 투입부(110)로부터 투입되는 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하거나, 레미콘 트럭(121)에 시멘트와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하는데, 시멘트와 골재 및 물은 슬럼프 80 mm 이상의 보통콘크리트를 형성하는 기준으로 투입되며, 투입된 재료를 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 섬유혼합콘크리트 형성부(120)(120')에서 형성한다.
즉, 상기 기포는 도 6에 도시된 바와 같이, 기포제 및 기포발생기에서 생성되는 것으로, 상기 기포제는 보통 30~50배의 물로 희석하여 계면활성작용에 의해서 물리적으로 기포를 생성하는 혼화재로 약 80%까지 공기량을 얻을 수 있다. 본 발명에서 유효한 기포량은, 섬유보강콘크리트 전체 대비 20~40%의 공기가 함유되는 것이 바람직하고, 상기 기포는 구형에 가까운 형상을 지니면서 크기는 0.01~0.3mm 범위에 존재하는 것이 바람직하다.
상기 섬유혼합콘크리트는 기포의 볼베어링 효과에 의해 섬유혼합재료의 분산성과 펌핑성을 향상시키고, 숏팅 후, 공기량을 5% 이하로 유지하면서 섬유보강콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부에 대하여 실리카퓸을 5~10 중량부로 혼합하여 실리카퓸에 의한 강도와 내구성을 확보하고, 잔골재율은 리바운드량 저감을 고려하고자 70%로 설정하여 경제성을 확보하였다.
여기서, 상기 섬유혼합재료와 실리카륨이 혼합된 섬유보강콘크리트의 기준은 표 1과 같고, 섬유보강콘크리트의 최적의 배합표는 표 2와 같다.
표 1
평가항목 단위 개발목표 예상되는 문제점 대안검토
슬럼프 mm 100 이상 슬럼프 저하 과다 기포를 혼입하여적정 슬럼프 확보
공기량(fresh) % 25~30 공기량 저하 기포를 혼힙하여적정 슬럼프 확보
공기량(hardened) % 3~6 공기량 저하 숏크리트 타설을 통한 공기량 소산
강섬유 혼입률 % 2~5 Fiber Ball 발생 기포를 혼입하여분산성 확보
압축강도(재령 28일) MPa 40 이상 강도발현 실리카퓸의 사용으로 압축강도 확보
휨 인성(재령 28일) MPa 5.0 이상 강도발현 강섬유의 사용으로 휨 인성 확보
표 2
구분 Gmaxmm Slumpmm W/C(%) S/a(%) 단위중량(kg/㎥) 유동화제(%) AEA(%)
W C S G SF
기준배합 10 100 이상 40 70 184 427.8 1.233 523 32.2 0.3 0.03
또한, 상기 섬유혼합재료는, 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스 섬유(Cellulous fiber) 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5 중량부 이하로 혼합되고, 상기 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스 섬유(Cellulous fiber)는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3 중량부 이하로 혼합된다. 또한, 상기 실리카퓸은 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부로 혼합되며, 상기 섬유혼합재료 및 실리카퓸이 상기의 범위보다 작을 경우, 연성, 내충격성, 고강도 및 고내구성이 떨어지며, 상기 범위를 초과할 경우, 상기 범위보다 연성, 내충격성, 고강도 및 고내구성이 더 높게 나타나지 않으면서 시공원가가 상승하기 때문이다.
상기 섬유혼합재료 중, 강섬유는 일반적인 Hook 형 강섬유를 사용하고, 길이는 30~60 mm, 선경 0.5~1.0 mm 정도의 강선을 가공한 콘크리트의 보강재로서, 휨 인성 및 균열에 대한 저항성능을 크게 높일 수 있으므로 콘크리트의 역학적 거동 특성과 물리적 성질 개선, 보강하기 위한 목적으로 사용된다.
본 발명에서는 국내 H사의 제품을 사용하였으며, 일반 현장에서 가장 많이 사용되는 숏크리트용 강섬유(30 mm)와, 콘크리트용 강섬유(60 mm)를 선정하여 실험에 사용하고, 도 7은 실험에 사용한 30 mm와 60 mm의 강섬유를 나타낸 것이고, 표 3은 강섬유의 제원을 나타낸 것이다.
표 3
길이(mm) 선경(mm) 형상비 비중
30 0.5 60 7.85
60 0.75 80 7.85
상기 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료 및 실리카퓸을 혼합하는 섬유혼합콘크리트 또는 시멘트에 섬유혼합재료와 실리카퓸 및 물과 기포를 혼합하는 섬유혼합콘크리트를 섬유혼합콘크리트 형성부(120)(120')에서 형성하는데, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 외체(121) 내부에서 모터(미도시)의 동력으로 축(122)이 회전함과 동시에 상기 축(122)에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성된 혼합부재(123)가 회전하면서 보통콘크리트와 기포와 섬유혼합재료 및 실리카퓸을 혼합하여 기포의 볼베어링효과를 이용하여 섬유혼합재료와 실리카퓸이 보통콘크리트 내에 잘 분산된 섬유혼합콘크리트를 형성하게 된다.
여기서, 상기 외체(121)는, 배처플랜트(BP)에서 공급되는 시멘트, 골재, 물 등을 공급받아 혼합하는 레미콘 트럭인 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 섬유혼합콘크리트를 형성하는 각 재료가 섬유혼합콘크리트 형성부(120')의 호퍼(124)를 통해 외체(121')로 공급되면, 모터(미도시)의 동력으로 회전하는 축(125)에 장착된 스크류와 같은 혼합부재(126)의 회전으로 이동 및 혼합되어 섬유혼합콘크리트를 형성하게 된다.
여기서, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120')는 상하 교반식 믹서 또는 상하 교반식 중력식 배합기로, 기포가 콘크리트에 빠르게 투입하여 블리딩 현상을 차단하거나 입구측보다 출구측이 더 높도록 경사지게 형성되어 높이차에 의해 기포 및 콘크리트가 균일하게 혼합될 수 있도록 하고, 도 8에 기포 투입 전·후의 섬유혼합콘크리트가 나타나 있다.
상기 섬유혼합콘크리트 형성부(120)(120')에서 혼합된 섬유혼합콘크리트에 포함된 다량의 공기를 감소시키기 위하여 섬유혼합콘크리트에 소포제를 첨가하거나 콘크리트 숏팅부(130)로 숏팅을 실시하게 된다. 이때, 상기 섬유혼합콘크리트를 콘크리트 숏팅부(130)로 숏팅할 경우, 섬유혼합콘크리트 형성부(120)(120')에서 형성된 섬유혼합콘크리트가 외체(121)(121')에 착탈가능하게 장착된 콘크리트 숏팅부(130)의 숏팅안내부재(131) 입구로 공급되되는데, 상기 숏팅안내부재(131)의 입구 및 출구는 중앙부의 직경보다 크게 형성되므로 숏팅안내부재(131)로 공급되는 섬유혼합콘크리트는 압축되면서 압력이 발생한다.
또한, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 숏팅안내부재(131)의 중앙부를 경유하여 중앙부의 직경보다 큰 숏팅안내부재(131)의 출구로 섬유혼합콘크리트가 통과함과 동시에 5기압 이상의 고압의 압축공기가 숏팅안내부재(131)의 외주면에 방사상으로 경사지게 형성된 공기공급공(132)으로 공급되면서 숏팅안내부재(131)의 출구로 와류되어 숏팅되는데, 상기 압축공기와 섬유혼합콘크리트는 스프레이방식으로 펼쳐짐은 물론 스프레이방식으로 압축공기와 섬유혼합콘크리트가 펼쳐질 때, 압축공기와 섬유혼합콘크리트가 부딪히면서 섬유혼합콘크리트 내부에 포함된 다량의 기포가 소산되는 것이다.
상기 숏팅안내부재(131)로 숏팅되는 섬유보강콘크리트는 도 12에 나타난 바와 같이, 시험 패널을 제작한 후, 도 13 내지 도 14에 나타난 바와 같이, 완성된 패널의 코어 채취 및 커팅장면이다.
상기의 과정으로 완성된 패널의 기초물성 및 내구성 시험은 표 4와 같은 일정과 시편 크기를 제작하여 진행하였고, 측정방법은 KS 규정과 ASTM 규정에 의거 진행되었으나, 공인된 규정이 없는 경우는 본 연구에서 고안된 방법을 통해 진행하였다.
표 4
시험 항목 시험 일정 및 몰드 시편크기 측정 방법 수량
굳기전특성 슬럼프 숏크리트타설 전·후 - KS F 2402 각 1회
공기량 숏크리트타설 전·후 - KS F 2421KS F 2429 1회
분산성평가 숏크리트타설 후 Ø100*200 육안확인 및씻기 실험KS F 2783 2회
단위수량측정 숏크리트타설 전·후 - - 각 1회
강도 특성 압축강도 숏크리트타설 후 Ø100*200코어 채취(28, 56일) KS F 2405 6개
휨 인성 숏크리트타설 후 100*100*460패널 컷팅(28일) KS F 2566 3개
내구 특성 화상분석 숏크리트타설 후 Ø100*200코어 채취 ASTM C 457 1개
*실험과정
(1) 슬럼프 시험
굳지 않은 섬유혼합콘크리트의 반죽 질기를 판단하기 위하여 KS F 2402(콘크리트의 슬럼프 시험방법)의 규정에 의거하여 수행하고, 도 15는 슬럼프 측정 모습을 나타낸 것이다.
(2)공기량 시험
굳지 않은 섬유혼합콘크리트의 공기량 시험은 KS F 2421(굳지 않은 콘크리트의 압력법에 의한 공기 함유량 시험방법(공기실 압력 방법)의 규정에 의거하여 수행하고, 도 16은 공기량 측정 모습을 나타낸 것이다
(3) 강섬유 분산성 평가
분산성 평가는 공인된 시험 방법이 없기 때문에 본 연구에서 고안된 시험방법을 통해 진행하였다. 배합이 완료된 콘크리트의 일정한 용적(Ø100*200)을 채취하고, 자석을 이용하여 강섬유만 골라낸 뒤 측정된 혼입률이 배합설계에서 목표로 한 혼입률과 차이를 비교하는 방법으로 진행되고, 도 17은 분산성 평가 방법인 씻기 시험 방법의 개요를 나타내고 있다.
(4) 압축강도 및 휨 인성
콘크리트의 성능평가를 위한 기본적인 자료로서 중요한 의미를 가지는 압축강도 시험은 Ø100*200 mm의 코어 채취된 원주형 공시체를 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험 방법) 규정에 따라 측정하였다.
콘크리트 휨 인성 시험은 100*100*460 mm의 각주형 시험편을 제작하여 KS F 2566(강섬유 보강 콘크리트의 휨 인성 시험 방법) 규정에 의거 3등분 점 하중을 연직으로 재하할 수 있으며, 중심이 치우치지 않도록 가할 수 있는 3등분점 재하법으로 측정하고, 도 18은 압축강도 시험 전경이다.
(5) 화상분석 시험
화상분석이란 어느 주어진 화상으로부터 정량적인 정보를 추출해 가는 분석 방법으로서, 물체의 크기와 이의 분포도, 밝기, 높이, 면적, 위치, 형상 등을 추출해 내기 위한 분석 방법을 말하며, 화상분석에는 리니어 트레버스 방법과 포인트 카운트 방법(ASTM C 457)이 있다.
리니어 트레버스 방법은, 현미경에 의해 확대된 콘크리트 표면에 나타난 공극의 크기, 개수 등을 육안으로 관측하여 하나씩 세어서 필요한 계수 등을 계산해 내는 방법으로, 이는 측정에 많은 시간이 소요되므로 최근에는 거의 사용되지 않는다. 시멘트 페이스트를 통해서 잘 배치된 입방체로 분포되는 모든 공극은 같은 직경을 가진다는 가설을 바탕으로 간격계수(시멘트 페이스트 속의 가장 먼 점으로부터 가장 가까운 공극벽에 대한 거리)는 입방체의 반대편에 위치한 두 공극의 외주 사이의 거리를 반으로 나눈 것과 같다.
본 연구에서는 경화 후, 콘크리트의 공극구조 분석을 위해 분석기기인 HF-MA C01을 사용하여 시험하였으며 리니어 트레버스 방법을 자동화 측정하는 시험으로써 주어진 화상(image)으로부터 정량적인 정보를 추출할 수 있는 분석법을 이용하였다. 이는 공극의 크기와 분포도, 위치 등을 측정하여 전체 공기량, 간격계수, 비표면적, 공극 크기별 공기량, 공극 크기별 개수 등을 분석할 수 있다. 장비의 구성 및 사용방법이 전문가적 기술을 요구하지 않으며 공극 분석 시, 해석 결과를 즉시 확인할 수 있다. 또한, 화학약품 처리 등 특수 처리를 할 필요없이 측정면을 연마하여 간단히 측정·분석할 수 있는 장점이 있으며, 도 19는 화상분석 기기 HF-MA-C01을 보인 것이다.
* 실험결과
(1) 강섬유 분산성 및 혼입률 시험 결과
분산성 시험은 별도의 규정된 시험 방법이 없기 때문에 섬유 뭉침 현상을 육안으로 판단하여 실험하였으며, 기포 혼입을 통해 공기량을 25~30% 가량 혼입 한 상태에서 섬유별 최대 혼입량을 평가하였다. 30 mm 강섬유의 경우 체적대비 0.5% 단위로 혼입하여 최대 3% 까지 혼입이 가능할 것으로 판단되었으며, 60 mm 강섬유의 경우 마찬가지로 체적대비 0.5% 단위로 혼입하여 최대 1.5%까지 혼입이 가능할 것으로 판단되었다.
섬유별 분산성 혼입률 평가는 별도의 규정된 시험 방법이 없기 때문에 본 연구에서 고안된 씻기 실험을 통해 진행하였으며, 섬유별 혼입률 시험 결과 30 mm 강섬유의 경우 최대 혼입률은 4% 혼입시 실제 혼입률은 3.3%로 나타났으며, 60 mm 강섬유의 경우 최대 혼입률인 1.5% 혼입시 실제 혼입률은 1.3%로 나타나 목표 혼입률에 비해 실제 섬유의 혼입률은 적은 것으로 나타났으며, 도 20은 각 섬유별 목표 혼입률에 따른 실제 혼입률을 나타낸 그래프이다.
(2) 공기량 및 슬럼프 시험 결과
공기량 시험은 일반적인 공기량 시험기를 이용한 압력법으로는 10% 이상의 공기량을 측정할 수 없기 때문에 KS F 2409 굳지 않은 콘크리트의 단위 용적 질량 및 공기량 시험 방법(질량 방법)과 단위수량 측정기를 이용하는 방법을 병행하여 실시 하였다. 숏크리트 타설 전 섬유의 혼입률과 펌핑성 및 작업성을 유지시키는 최적의 조건이라 판단되는 25~30%를 기준으로, 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 28.1%로 측정되었고, 60 mm 강섬유를 사용한 경우, 25.5%로 측정되었다. 숏크리트 타설 후, 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 4.1%로 측정되어 숏팅에 의해 공기량이 소산하여 적정한 공기량을 보이는 것으로 나타났다.
또한, 슬럼프 시험은 KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험방법에 준하여 실시하였고, 숏크리트 타설 전, 과다하게 투입된 공기량에 의해 100 mm 이상을 나타내, 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 140 mm로 측정되었고, 60 mm 강섬유를 사용한 경우, 160 mm로 측정되었다. 숏크리트 타설 후, 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 50 mm로 측정되어 숏팅에 의해 단위수량이 감소하면서 슬럼프가 저하되어 적정한 슬럼프 값을 보이는 것으로 나타났으며, 도 21은 숏크리트 타설 전·후의 공기량 및 슬럼프 변화량을 나타내고 있다.
(3) 숏팅 전·후의 단위수량 측정 결과
단위수량 측정은 단위수량 측정기를 이용하여 실시하였으며, 최초 기준배합, 숏크리트 타설 전, 숏크리트 타설 후, 총 3회에 걸쳐 측정되었다. 기준배합에서 단위수량은 184.0 kg/㎥ 이나 기포를 혼입하면서 가수로 인해 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 215.2 kg/㎥ 로 증가하였으며, 60 mm 강섬유를 사용한 경우, 211.7 kg/㎥ 로 증가하였다. 그러나 숏크리트 타설 중 공기압에 의해 재료 내부의 수량이 공기중으로 소산하면서 단위수량이 감소하여 숏팅 후, 최종 단위수량은 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 204.0 kg/㎥ 로 변화하는 것으로 나타났다.
단위수량 변화로 인해 W/B의 변화가 있었다. 최초 기준배합에서의 W/B는 40.0%를 기준으로 설계하였으나, 기포 혼입을 통한 가수로 인해 30 mm 강섬유를 사용한 경우, 46.8%로 증가하였으며, 60 mm 강섬유를 사용한 경우, 46.0% 로 증가하였다. 그러나 숏크리트 타설 중 공기압에 의해 재료 내부의 수량이 공기중으로 소산하면서 W/B가 감소하여 숏팅 후, 최종 W/B는 30 mm 의 강섬유를 사용한 경우, 44.3%로 변화하는 것으로 나타났으며, 도 22는 숏크리트 타설 전·후의 단위수량 변화 및 W/B 변화를 나타내고 있다.
(4) 압축강도 및 휨 강도 시험 결과
압축강도 시험 및 휨 강도 시험은 각각 KS F 2405, KS F 2408에 준하여 실험되었으며, 압축강도는 재령 28일, 56일, 휨 강도는 재령 28일 실시하였다. 재령 28일의 압축강도는 평균 46.9 MPa로 측정되고, 목표 강도인 40MPa 를 만족하는 것으로 나타났으며, 도 23은 재령 28일 압축강도 시험 결과이다.
또한, 재령 28일의 숏팅 후의 휨 강도는 평균 8.1 MPa 로 나타나고, 도 24는 재령 28일 휨 강도 시험 결과이다.
(5) 휨 인성 시험 결과(28일)
휨 인성 시험은 KS F 2566에 준하여 실험되었으며, 재령 28일에 측정되었다. 인성지수 측정결과 l5 지수의 경우, 3.85~5.87 사이로 측정되어 목표값인 l5 > 5 를 만족하였으며, 표 5는 휨 인성 지수값을 나타낸 것이고, 도 25 내지 27은 휨 인성 시험 결과 공시체별 하중 변위 곡선을 보여주는 그래프이다.
표 5
1 2 3
l5 5.87 5.76 3.85
(6) 화상분석 시험 결과(28일)
화상분석 시험은 ASTM C 457에 의거 경화된 콘크리트 시편에서 공극의 크기와 분포도, 위치 등을 측정하여 전체 공기량, 간격계수, 비표면적, 공극 크기별 공기량, 공극 크기별 개수 등을 분석할 수 있다.
기포를 혼입한 섬유보강콘크리트의 화상분석 결과를 알아보기 위해 재령 28일의 시험편을 대상으로 화상분석을 실시했으며, 시험 변수는 숏팅 후, 공기량 소산에 따른 공기량이 적정하게 유지하는가를 알아보기 위해 숏크리트 타설 후, 숏팅된 패널을 코어링하여 시험을 실시하였다.
시험 결과 비표면적 26.63μm, 간격계수 326 mm2 / mm3 으로 측정되었으며, 이것은 Kansas DOT 에서 제시한 간격계수인 250 mm2 / mm3 이하, Mindess 문헌에서 제시한 간격계수 200 mm2 / mm3 이하를 만족하지 못하는 수치이며, 도 28은 화상분석 시험을 통해 측정된 비표면적과 간격계수 값을 나타낸 그래프이다.
(7) 섬유 인장강도 시험 결과
섬유 인장강도 시험은 H 품질검사전문기관에 의뢰하여 KS F 2565 에 의거하여 진행되고, 각각 60 mm 강섬유와 30 mm 강섬유의 섬유인장강도 시험 결과 60 mm 강섬유의 경우, 1200.3 MPa, 30 mm 강섬유의 경우, 1020.2 MPa의 값으로 측정되었으며, 목표치인 1200 MPa의 값을 모두 만족하지는 못했으며, 표 6은 각각의 섬유에 대한 품질시험 결과를 나타낸 것이다.
표 6
연번 시험·검사 종목 시험·검사 방법 시험·검사 결과
1 강섬유인장강도(60 mm) KS F 2565 지름 : 0.75 (mm)
평균 : 1200.3 (MPa)
2 강섬유인장강도(30 mm) 지름 : 0.5 (mm)
평균 : 1020.2 (MPa)
상기의 시험으로 섬유보강콘크리트는 물리적 특성 및 내구성 시험을 통해 성능을 검증하고, 제안된 숏크리트 재료는 굳기 전, 기포를 혼입함으로써 Fiber Ball 현상없이 섬유가 분산되며, 막힘없이 호스로 이송할 수 있는 우수한 펌프 성능을 요구하며, 숏크리트가 굳은 후에는 고강도 및 고인성을 확보할 수 있었다.
따라서, 분산성 및 혼입률 시험 결과, 기포를 약 25~30% 혼입하였을 때, 최적의 분산성을 보여 강섬유가 고르게 분산됨을 알 수 있고, 공기량 및 슬럼프 시험 결과, 숏팅 전 과다하게 투입된 기포는 숏팅에 의해 소산하여 숏팅 후, 적정 공기량을 유지할 수 있으며, 숏팅 전 투입된 물이 숏팅에 의해 다소 소산되어 단위수량 소산 효과가 우수한 것으로 판단된다.
또한, 압축강도 및 휨강도 시험 결과, 목표로한 40MPa 이상을 확보하는 고강도 재료로서의 성능을 충분히 만족하고, 휨 인성 시험 결과, l5 지수는 3.85~5.87 사이로 측정되어 목표로 한 l5 > 5 를 만족함을 알 수 있다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다 할 것이다.

Claims (20)

  1. 물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합한 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합하거나 또는 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하여 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 섬유혼합콘크리트 형성부와;
    상기 섬유혼합콘크리트 형성부에서 혼합된 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 보통콘크리트 범위의 슬럼프로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 콘크리트 숏팅부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 섬유혼합재료는,
    상기 섬유혼합재료는, 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유, 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber) 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5 중량부 이하로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber)는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3 중량부 이하로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 실리카퓸은 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부는,
    상기 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 수용하는 외체와;
    상기 외체 내부에 형성되어 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 외체는 레미콘 트럭인 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부는,
    상기 보통콘크리트를 공급받는 호퍼와;
    상기 호퍼의 하단부의 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 장착되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하는 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 콘크리트 숏팅부는,
    상기 섬유혼합콘크리트 형성부에 착탈가능하게 장착되어 섬유혼합콘크리트가 압축되어 배출되도록 하는 숏팅안내부재와;
    상기 숏팅안내부재의 외주면에 관통되어 5기압 이상으로 공급되는 고압의 공기에 의해 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포 소산 및 공기량을 감소시키도록 하는 공기공급공을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 공기공급공은, 상기 숏팅안내부재의 외주면에 방사상으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조장치.
  11. 물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합한 보통콘크리트에 기포와 섬유혼합재료와 실리카퓸을 투입하여 혼합하거나 또는 시멘트, 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합한 혼합물에 골재와 물 및 기포를 투입하여 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하여 섬유혼합콘크리트 형성부에서 섬유혼합콘크리트를 형성하는 단계와;
    상기 섬유혼합콘크리트 형성부에서 혼합된 섬유혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 보통콘크리트 범위의 슬럼프로 감소시킨 섬유보강콘크리트를 숏팅하는 콘크리트 숏팅단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 섬유혼합재료는,
    상기 섬유혼합재료는, 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유, 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber) 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 현무암(basalt)섬유는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5 중량부 이하로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 아라미드섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리비닐섬유, 나이론섬유, 셀룰러스섬유(Cellulous fiber)는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3 중량부 이하로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 실리카퓸은 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부는,
    상기 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 수용하는 외체와;
    상기 외체 내부에 형성되어 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 외체는 레미콘 트럭인 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  18. 청구항 11에 있어서, 상기 섬유혼합콘크리트 형성부는,
    상기 보통콘크리트를 공급받는 호퍼와;
    상기 호퍼의 하단부의 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 장착되어 보통콘크리트와 기포 및 섬유혼합재료와 실리카퓸을 혼합하여 섬유혼합콘크리트를 형성하는 혼합부재를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  19. 청구항 11에 있어서, 상기 콘크리트 숏팅단계는,
    상기 섬유혼합콘크리트 형성부에 착탈가능하게 장착되어 섬유혼합콘크리트가 압축되어 배출되도록 하는 숏팅안내부재와;
    상기 숏팅안내부재의 외주면에 관통되어 5기압 이상으로 공급되는 고압의 공기에 의해 섬유혼합콘크리트에 포함된 기포 소산 및 공기량을 감소시키도록 하는 공기공급공을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 공기공급공은, 상기 숏팅안내부재의 외주면에 방사상으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 혼입 후 숏팅을 통한 섬유보강콘크리트 제조방법.
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