WO2017183811A1 - 다수의 줄홈을 갖는 강화섬유, 상기 강화섬유가 혼합된 모르타르 및 아스콘 - Google Patents

다수의 줄홈을 갖는 강화섬유, 상기 강화섬유가 혼합된 모르타르 및 아스콘 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a reinforcing fiber having a plurality of row grooves, the mortar and ascon mixed with the reinforcing fibers, in detail, by producing a mixture of reinforcing fibers having a plurality of row grooves can be reinforced to make a more robust structure
  • the present invention relates to a reinforcement method using a reinforcing fiber which can reduce the material required for the manufacture of a structure and can reduce the weight.
  • Mortar as is well known, is a mixture of cement, granules, and water, and studies to improve its properties have continued to develop mortars in which many admixtures such as fly ash and fluidized fires, in addition to cement, aggregates, and sand, have been developed. Recently, in order to compensate for the weak tensile strength, which is a disadvantage of mortar, fiber reinforced mortar including cement, fine aggregate, water and reinforcing short fibers having strong tensile strength in addition to the various admixtures described above have been developed and used.
  • Patent Documents 1 to 2 There are a variety of techniques related to such fiber-reinforced mortar, including Patent Documents 1 to 2, of which Patent Document 1 includes a mixture containing an inorganic binder and an oily material, and the fibrous material has a low initial long ratio, about 200 To a building product formulation characterized by an initial surface area of up to 2 mm 2, which can undergo progressive fibrillation during agitation of the formulation, resulting in an average increase in surface area of at least about 20%,
  • Patent document 2 is a step of mixing the fiber-reinforced plastic curing agent and the powdered sludge mixture in a weight ratio of 1: 1 to 5: 1 to produce a composition, 5 to 20 parts by weight of flame retardant styrofoam granules as an additive to 80 to 95 parts by weight of the resulting composition Adding a mixture to produce a mixture, stirring the resulting mixture at room temperature to 50 degrees Celsius for 1 hour to 2 hours, and filling the stirred mixture in a brick mold to harden the building interior material. .
  • Such conventional fiber-reinforced building materials or manufacturing methods thereof use various kinds of reinforcing fibers, and these reinforcing fibers serve to reinforce the strength of the concrete structure, thereby strengthening the strength of the concrete structure, but having the advantage of being light and compact. have.
  • the fiber used in the conventional fiber reinforcement structure has a problem in that when a crack occurs in a portion of the concrete structure in a linear shape, the reinforcing fiber is pulled out of the concrete and the cracked part is separated.
  • cement mortar there may be a way to reinforce the strength by using fibers in ascon, but there is still a disadvantage in that the tensile strength or flexibility that can withstand when the impact.
  • Patent Document 0001 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0034589
  • Patent Document 0002 Republic of Korea Registered Patent No. 1468948
  • the present invention was developed to solve the above problems, by producing a mixture of reinforced fibers formed with a plurality of rope grooves can be made not only to strengthen the strength to make a more robust structure, but also to reduce the material required to manufacture the structure It is an object of the present invention to provide a mortar in which reinforcing fibers which can be reduced in weight and can be reduced in weight.
  • the reinforcing fiber 100 is a cylindrical fiber body 10 and the fiber body 10
  • a plurality of row grooves 20 formed on an outer surface of the plurality of row grooves 20, the plurality of row grooves 30 formed along the longitudinal direction on the surface of the fiber body 10 and the
  • An annular rope groove 40 is formed to surround the fiber body 10 so as to intersect a plurality of straight rope grooves 30, and the straight rope groove 30 is radially about the center of the fiber body 10.
  • a plurality of micro file grooves 310 are formed in the straight file grooves 30 and the annular file grooves 40.
  • the micro rope groove 310 may be formed entirely on the outer surface of the fiber body 10.
  • the plurality of micro file grooves 310 may include a first micro file groove 311 formed on a bottom surface thereof and a second micro file groove 315 disposed on a side surface of the micro file groove 310.
  • a micron groove 320 or a micron protrusion 330 may be formed as a whole.
  • the micron groove 320 or the micron protrusion 330 may have a hemisphere or a cylindrical shape.
  • the reinforcing fiber 100 is any one of a group of fibers including metal fibers, polyurethane fibers, plastic fibers, nylon fibers, rubber fibers, aramid fibers, reinforcement fibers are mortar, ascon is any one of the group or It is manufactured through their plywood.
  • the mortar or ascon mixed with the reinforcing fiber is mixed with 1 to 50% by weight of ocher relative to the total weight.
  • Reinforcing fibers are mixed 0.01 to 20% by weight based on the total weight.
  • the reinforcing fiber according to the present invention may be provided with a string groove so that the bonding force with mortar or ascone may be reinforced.
  • structures or bricks using reinforcing fibers can reinforce the strength of the reinforcing fibers, thereby reducing the materials required for manufacturing compared to existing products, thereby reducing manufacturing costs, and making them lighter and smaller than existing products. There is a possible effect.
  • FIG. 1 is a perspective view of a reinforcing fiber according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a reinforcing fiber according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a reinforcing fiber according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a reinforcing fiber according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a reinforcing fiber according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of a reinforcing fiber according to another embodiment of the present invention
  • the present invention enables to strengthen the binding force between the reinforcing fibers and mortar or ascone, and forms a plurality of row grooves 20 on the reinforcing fibers 100.
  • the reinforcing fiber 100 forms a plurality of string grooves 20 on a surface thereof and is reinforced by a process in which mortar or ascon is filled in the string grooves 20. Strengthen the bond between fiber and concrete.
  • a reinforcing fiber 100 includes a cylindrical fiber body 10 and a plurality of string grooves 20 formed on an outer surface of the fiber body 10. .
  • the plurality of row grooves 20 are formed along the circumferential direction on the surface of the straight row groove 30 and the fiber body 10 formed along the longitudinal direction on the surface of the fiber body 10.
  • An annular rope groove 40 is included.
  • the straight filed groove 30 may have a structure in which the circumferential direction of the fiber body 10 is formed at regular intervals and is formed radially with respect to the center of the fiber body 10 as a whole.
  • the annular rope groove 40 is formed on the fiber body 10 in a manner that intersects the plurality of straight rope grooves (30).
  • the annular rope groove 40 may have a structure in which at least two annular grooves 40 are disposed on the entire length of the fiber body 10.
  • a separate micro micro groove 310 is formed on the plurality of file grooves 20.
  • the straight filed groove 30 may have a rectangular cross section, and a plurality of micro filed grooves 310 are formed on the inner surface of the straight filed groove 30.
  • the plurality of micro file grooves 310 may include a first micro file groove 311 formed on a bottom surface thereof and a second micro file groove 315 disposed on a side surface of the micro file groove 310.
  • fine micro file grooves are formed on the annular file groove 40 in a similar form to the micro file grooves formed in the straight file groove 30.
  • the micro file groove may be formed on the inner surfaces of the straight file groove 30 and the annular file groove 40, but is not limited thereto in some cases, it may be formed on the outer surface of the fiber body 10.
  • the micro rope grooves 310 formed therein together with the annular rope grooves 40 may be omitted.
  • a plurality of protrusions may be formed together with the plurality of row grooves 20. That is, the reinforcing fiber 100 is basically formed on the outer surface of the fiber body 10, a plurality of row grooves formed along the longitudinal direction to the circumferential direction, micro row grooves formed on the row groove, the outer surface of the fiber body 10 In the state containing a large number of protrusions, etc., to enhance the mixing power with mortar or ascone.
  • the reinforcing fiber 100 includes a fiber body 10 having a rectangular pillar shape and a plurality of row grooves 20 formed on an outer surface of the fiber body 10. do.
  • the plurality of row grooves 20 is formed on the surface of the fiber body 10 along a straight line groove 30 along the longitudinal direction and a plurality of straight row grooves 30 on the surface of the fiber body 10. And an annular filing groove 40 formed along the circumference of the fiber body 10 so as to intersect with.
  • the straight filed groove 30 may be one arranged on each side of the fiber body 10 of the square column shape.
  • the straight line groove 30 may be formed at a predetermined interval around the fiber body 10 on a plane orthogonal to the axial direction, and may be formed radially with respect to the center of the fiber body 10 as a whole.
  • the annular rope groove 40 is formed on the fiber body 10 in a manner that intersects the plurality of straight rope grooves (30).
  • the annular rope groove 40 may have a structure in which at least two annular grooves 40 are disposed on the entire length of the fiber body 10.
  • a separate fine micro file groove 310 is formed on the plurality of file grooves 20.
  • the reinforcing fiber 100 includes a fiber body 10 having a rectangular pillar shape and a plurality of row grooves 20 formed on an outer surface of the fiber body 10. do.
  • the plurality of row grooves 20 is formed on the surface of the fiber body 10 along a straight line groove 30 and a plurality of straight row grooves 30 on the surface of the fiber body 10. And an annular filing groove 40 formed along the circumference of the fiber body 10 so as to intersect with.
  • two straight row grooves 30 may be disposed on each of the pair of facing surfaces of the square columnar fiber body 10, one on each of the other pair of facing surfaces.
  • the reinforcing fiber 100 includes a micro groove 310, a micro groove 320, and a micro protrusion 330 on the outer surface of the fiber body 10 as a whole. Any one or more are formed.
  • micro string grooves 310 are formed entirely on the outer surface of the fiber body 10. That is, the micro wire grooves 310 are formed as a whole on the outer surface of the fiber body 10 including the plurality of wire grooves 20.
  • microgrooves 320 are formed entirely on the outer surface of the fiber body 10.
  • the microgroove 320 may be in the form of a hemisphere 321 or a cylinder 325. That is, the micro grooves 310 may be formed in the plurality of rope grooves 20, and the micro grooves 320 may be formed on the outer surface of the fiber body 10.
  • micro protrusions 330 are formed on the outer surface of the fiber body 10 as a whole.
  • the micro protrusions 330 may be in the form of a hemisphere 331 or a cylinder 335. That is, the micro rope groove 310 may be formed in the plurality of rope grooves 20, and the micro protrusions 330 may be formed on the outer surface of the fiber body 10.
  • the micro string groove 310, the micro groove 320, and the micro protrusion 330 may be selectively or entirely formed on the outer surface of the fiber body 10.
  • the reinforcing fiber 100 of the present invention can be buried in the structure when the ascon or mortar is fired to strengthen the bonding force between the ascon or between the mortar, and thus can be reduced in size as the strength of the structure is reinforced And, it is possible to reduce the space occupied by the material by forming a hollow portion, etc. in the structure.
  • the reinforcing fibers may be used in a variety of fibers, but preferably any one of a group of fibers including metal fibers, polyurethane fibers, plastic fibers, nylon fibers, rubber fibers, aramid fibers, mortar reinforced with reinforced fibers, Ascone is prepared by any one of the above groups or through their yarns.
  • the reinforcing fiber 100 has a diameter, thickness to width of 1mm to 30mm in the range, the length is in the range of 2cm to 30cm.
  • the maximum diameter of the annular rope groove may be preferably 0.3mm to 10mm.
  • the diameter of the micro file groove is 5 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the diameter and height of the groove and the protrusion may also be 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the reinforcing fiber according to the present invention is used to reinforce the strength of the structure, but there are various structures using the reinforcing fiber, but the floor or pillar of roads or construction or civil engineering structures, blocks for masonry There is this.
  • the reinforcing fiber 100 may be mixed in the mortar and entangled or overlapped with each other to reinforce the bonding force between the cement or aggregate forming the mortar.
  • the strength of the mortar may be higher than that of the existing mortar. Accordingly, even if the size of the block in which the mortar is formed in a predetermined form is reduced or the same volume is formed, an empty space is formed inside the block to reduce the weight. You can,
  • the space thus formed is to block the outside and the interior of the building to achieve sound insulation and heat dissipation.
  • the blending ratio of the reinforcing fibers 100 mixed in the structure is preferably 0.01 to 20% by weight of the total weight of the structure.
  • the amount of the reinforcing fiber is not filled with mortar between the reinforcing fibers may be rather lower the tensile strength, if the amount of the reinforcing fiber is less the reinforcing effect may be less than the amount of the reinforcing fiber is preferably within the above range.
  • the structure made as described above may be mixed with 1 to 50% by weight more ocher relative to the total weight.
  • the ocher by mixing the ocher, it is possible to control the humidity by the properties of the ocher, it is possible to radiate far infrared rays to provide a beneficial effect on the human body.
  • Another example using the reinforcing fiber of the present invention is a reinforcing fiber reinforcing structure.
  • the reinforcing structure may be a floor or a pillar of a road or a building.
  • Such a reinforcing structure is configured by mixing and reinforcing mortar or ascon reinforcing fibers, and the mixing ratio of the reinforcing fibers is preferably from 0.01 to 20% by weight of the total weight of the mortar or ascone.
  • the reason for mixing more reinforcement fibers than the structure is to add the plaster mortar to the surface after reinforcement to reinforce the strength of the block, but in the case of roads or building floors or columns, it can itself be a finish. This is because it is desirable to increase the strength as much as possible.
  • the reason for limiting the ratio in the reinforcing structure including the floor or the pillar of the road or building depends on the type of reinforcing fiber and the use of the reinforcing structure, and when using only light fiber, the weight ratio is relatively high. It may be low, and the weight ratio may be relatively high when using heavy metal fibers.
  • the loess may be further mixed in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight.
  • the present invention can form a reinforcement protrusion separately in addition to forming the rope groove 20 in the reinforcing fiber 100.
  • the metal fiber or plastic fiber may be produced by protruding in the form of a projection during the manufacturing process.
  • a method of knotting the fibers more than once may be employed. That is, by forming a knot in the middle of the long formed reinforcing fiber 100 to form a reinforcement projection.
  • the ring of the knot-formed portion is buried in the structure of raw material ascon or mortar can further increase the bonding force between ascon or mortar and reinforcing fiber (100).
  • the reinforcing fiber 100 has a diameter, thickness to width of 1mm to 30mm in the range, the length is in the range of 2cm to 30cm.
  • the maximum diameter of the annular rope groove may be preferably 0.3mm to 10mm.
  • the diameter of the micro file groove is 5 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the diameter and height of the groove and the protrusion may also be 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.

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Abstract

본 발명에 따라 모르타르를 보강하는 강화섬유(100)에 있어서, 상기 강화섬유(100)는 원통 형상의 섬유 본체(10) 및 상기 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함하고, 상기 다수의 줄홈(20)은 상기 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 다수의 직선 줄홈(30) 및 상기 다수의 직선 줄홈(30)을 교차하도록 상기 섬유 본체(10)를 둘러싸는 형태의 환형 줄홈(40)을 포함하며, 상기 직선 줄홈(30)은 상기 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되며, 상기 직선 줄홈(30) 및 환형 줄홈(40) 내에는 복수의 마이크로 줄홈(310)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다수의 줄홈을 갖는 강화섬유, 상기 강화섬유가 혼합된 모르타르 및 아스콘
본 발명은 다수의 줄홈을 갖는 강화섬유, 상기 강화섬유가 혼합된 모르타르 및 아스콘에 관한 것으로, 상세하게는 다수의 줄홈을 갖는 강화섬유를 혼합하여 제작함으로써 강도를 보강하여 더 튼튼한 구조물을 만들 수 있을 뿐만 아니라, 구조물의 제작에 소요되는 자재를 줄일 수 있고, 경량화할 수 있는 강화섬유를 이용한 보강 방안에 관한 것이다.
건축 기술이 발달함에 따라 다양한 종류의 건축재가 개발되어 사용되고 있으며, 그 중 하나로 모르타르이다.
모르타르는 잘 알려진 바와 같이, 시멘트와 세골제와 물의 혼합물로, 성질을 개선하기 위한 연구가 지속적으로 되어 시멘트, 세골재, 모래 이외에도 플라이애쉬, 유동화재 등의 많은 혼화제들을 혼합한 형태의 모르타르들이 개발되었으며, 최근에는 모르타르의 단점인 인장 강도가 약한 점을 보완하기 위하여 시멘트, 세골제, 물과 전술한 여러 가지 혼화제들 이외에 인장강도가 강한 보강용 단섬유를 포함한 섬유보강 모르타르가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물이 토목 및 건축에 많이 사용되고 있다.
이러한 섬유 보강 모르타르와 관련된 기술로는 특허문헌 1 내지 2를 비롯하여 다양한 것이 있으며, 이들 중 특허문헌 1은 무기 결합제 및 유성 물질을 함유하는 혼합물을 포함하며, 섬유성 물질은 낮은 초기 장경비, 약 200 ㎟ 이하의 초기 표면적을 특징으로 하고, 배합물의 교반 동안 점진적인 피브릴화를 진행하여 약20 % 이상의 표면적의 평균 증가를 초래할 수 있는 빌딩 제품 배합물에 관한 것이고,
특허문헌 2는 섬유강화 플라스틱 경화제 및 석분 슬러지 혼합액을 1:1 내지 5:1의 중량비로 혼합하여 조성물을 생성하는 단계, 생성된 조성물 80 내지 95 중량부에 첨가물로 난연 스티로폼 알갱이 5 내지 20중량부를 첨가하여 혼합물을 생성하는 단계, 생성된 혼합물을 상온 내지 섭씨 50도로 1시간 내지 2시간 교반하는 단계 및, 교반된 혼합물을 벽돌금형틀에 충진하여 경화시키는 단계로 이루어진 건축내장재용 벽돌의 제조방법이다.
이러한 종래의 섬유 보강 건축재 또는 그 제조 방법은 다양한 종류의 보강 섬유를 사용하고 있고, 이들 강화섬유가 콘크리트구조물의 강도를 보강하는 역할을 하여 콘크리트 구조물의 강도를 강하게 하되, 경량화 소형화할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래의 섬유 보강 구조물에 사용되는 섬유는 선형(線形)으로 콘크리트 구조물의 일부에 균열이 발생하였을 경우 강화섬유가 콘크리트로부터 빠져나와 균열된 부분이 떨어져 나가는 문제가 있다. 한편, 시멘트 모르타르 외에 아스콘에도 섬유를 사용하여 강도를 보강하는 방안이 있을 수 있으나 여전히 충격을 받은 경우에 견딜 수 있는 인장력 내지 유연성 등이 미비하다는 단점이 있다.
(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허 제10-2001-0034589호
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허 제1468948호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 다수의 줄홈이 형성된 강화섬유를 혼합하여 제작함으로써 강도를 보강하여 더 튼튼한 구조물을 만들 수 있을 뿐만 아니라, 구조물의 제작에 소요되는 자재를 줄일 수 있고, 경량화할 수 있는 강화섬유를 혼합한 모르타르를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명의 일 관점에 따라 모르타르에 매설되어 모르타르를 보강하는 강화섬유(100)에 있어서, 상기 강화섬유(100)는 원통 형상의 섬유 본체(10) 및 상기 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함하고, 상기 다수의 줄홈(20)은 상기 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 다수의 직선 줄홈(30) 및 상기 다수의 직선 줄홈(30)을 교차하도록 상기 섬유 본체(10)를 둘러싸는 형태의 환형 줄홈(40)을 포함하며, 상기 직선 줄홈(30)은 상기 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되며, 상기 직선 줄홈(30) 및 환형 줄홈(40) 내에는 복수의 마이크로 줄홈(310)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 마이크로 줄홈(310)은 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 전체적으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 줄홈(310)은, 그 저면에 형성되는 제1 마이크로 줄홈(311) 및 상기 마이크로 줄홈(310)의 측면 상에 대향되는 형태로 배치되는 제2 마이크로 줄홈(315)을 포함한다.
상기 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 전체적으로 마이크롬 홈(320) 또는 마이크롬 돌기(330)가 형성될 수 있다. 상기 마이크롬 홈(320) 또는 마이크롬 돌기(330)는 반구 또는 원기둥 형태일 수 있다.
상기 강화섬유(100)는 금속섬유, 폴리우레탄섬유, 플래스틱섬유, 나일론섬유, 고무섬유, 아라미드섬유를 포함하는 섬유 그룹 중 어느 하나이며, 강화섬유가 보강된 모르타르, 아스콘은 상기 그룹 중 어느 하나 또는 이들의 합사를 통해 제조된다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명의 다른 관점에 따라 강화섬유가 혼합된 모르타르 또는 아스콘에는 황토가 전체 중량에 대하여 1 내지 50중량% 로 혼합된다.
강화섬유가 전체 중량에 대하여 0.01 내지 20 중량% 혼합된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 강화섬유는 줄홈을 구비하여 모르타르나 아스콘과의 결합력이 보강될 수 있다.
또한, 강화섬유를 이용한 구조물이나 벽돌은 강화섬유가 강도를 보강함으로써, 기존의 제품과 대비할 때 제작에 소요되는 자재를 줄일 수 있어 제작 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 제품보다 경량화 및 소형화가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도,
도 2는 본 발명의 다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도, 및
도 3은 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도, 도 2는 본 발명의 다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도, 도 3은 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도 및 도 4는 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 강화섬유의 사시도이다.
본 발명은 강화섬유와 모르타르 또는 아스콘과의 결합력을 강화시킬 수 있게 한 것으로, 강화섬유(100) 상에 다수의 줄홈(20)을 형성한다.
즉, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 강화섬유(100)는 표면에 다수의 줄홈(20)을 형성하여 모르타르 또는 아스콘 등이 상기 줄홈(20)에 메꿔지는 과정에 의해 강화섬유와 콘크리트 사이의 결합력을 강화한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시태양에 따른 강화섬유(100)는 원통 형상의 섬유 본체(10) 및 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함한다.
도 1a를 참조하면, 상기 다수의 줄홈(20)은 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 직선 줄홈(30) 및 섬유 본체(10)의 표면 상에 원주 방향을 따라 형성되는 환형 줄홈(40)을 포함한다. 직선 줄홈(30)은 섬유 본체(10)의 원주 방향을 일정 간격으로 형성되어 전체적으로는 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되는 구조일 수 있다. 한편, 환형 줄홈(40)은 섬유 본체(10) 상에서 다수의 직선 줄홈(30)을 가로질러 교차하는 방식으로 형성된다. 상기 환형 줄홈(40)은 섬유 본체(10)의 전체 길이 상에서 2개 이상 배치되는 구조일 수 있다.
도 1b를 참조하면, 다수의 줄홈(20) 상에는 별도의 미세한 마이크로 줄홈(310)이 형성된다.
구체적으로, 예를 들어 직선 줄홈(30)은 그 단면이 사각 형상을 가질 수 있는데, 상기 직선 줄홈(30)의 내면 상에는 복수의 마이크로 줄홈(310)이 형성된다. 상기 복수의 마이크로 줄홈(310)은 그 저면에 형성되는 제1 마이크로 줄홈(311) 및 마이크로 줄홈(310)의 측면 상에 대향되는 형태로 배치되는 제2 마이크로 줄홈(315)을 포함한다.
한편, 환형 줄홈(40) 상에도 직선 줄홈(30)에 형성된 마이크로 줄홈과 유사한 형태로 미세한 마이크로 줄홈이 형성된다.
마이크로 줄홈은 직선 줄홈(30) 및 환형 줄홈(40)의 내면에 형성될 수 있지만, 경우에 따라 이에 한정되는 것은 아니고 섬유 본체(10)의 외면 상에도 형성이 가능하다.
한편, 실제 섬유 제작시에 경제적으로 생산 효율성을 높이기 위하여 환형 줄홈(40)과 더불어 그 내부에 형성된 마이크로 줄홈(310)은 생략하여 제작할 수 있다.
또한, 섬유 본체(10) 상에는 상기 다수의 줄홈(20)과 더불어 다수의 돌기체의 형성이 가능하다. 즉, 강화섬유(100)는 기본적으로 섬유 본체(10)의 외면 상에 길이방향 내지 원주방향을 따라 형성되는 다수의 줄홈, 줄홈 상에 형성되는 마이크로 줄홈, 섬유 본체(10)의 외면 상에 형성되는 다수의 돌기체 등을 포함한 상태에서 모르타르 내지 아스콘과의 혼합력을 강화하게 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시태양에 따른 강화섬유(100)는 사각기둥 형상의 섬유 본체(10) 및 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함한다.
도 2a를 참조하면, 상기 다수의 줄홈(20)은 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 직선 줄홈(30) 및 섬유 본체(10)의 표면 상에서 복수의 직선 줄홈(30)과 교차하도록 섬유 본체(10)의 둘레를 따라 형성되는 환형 줄홈(40)을 포함한다. 직선 줄홈(30)은 사각 기둥 형상의 섬유 본체(10)의 각 면 상에 하나씩 배치되는 것일 수 있다.
직선 줄홈(30)은 축방향과 직교하는 평면 상에서 섬유 본체(10)의 둘레를 일정 간격으로 형성되어 전체적으로는 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되는 구조일 수 있다. 한편, 환형 줄홈(40)은 섬유 본체(10) 상에서 다수의 직선 줄홈(30)을 가로질러 교차하는 방식으로 형성된다. 상기 환형 줄홈(40)은 섬유 본체(10)의 전체 길이 상에서 2개 이상 배치되는 구조일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 다수의 줄홈(20) 상에는 별도의 미세한 마이크로 줄홈(310)이 형성된다.
마이크로 줄홈의 배치 구조 및 형태는 상술한 도 1에서의 설명과 동일하므로 이하 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시태양에 따른 강화섬유(100)는 사각기둥 형상의 섬유 본체(10) 및 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함한다.
도 3a를 참조하면, 상기 다수의 줄홈(20)은 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 직선 줄홈(30) 및 섬유 본체(10)의 표면 상에서 복수의 직선 줄홈(30)과 교차하도록 섬유 본체(10)의 둘레를 따라 형성되는 환형 줄홈(40)을 포함한다.
한편, 직선 줄홈(30)은 사각 기둥 형상의 섬유 본체(10)의 마주보는 한쌍의 각 면 상에 두개씩 배치되고, 다른 마주보는 한쌍의 각 면 상에는 한개씩 배치되는 것일 수 있다.
이하, 마이크로 줄홈의 배치 구조 및 형태는 상술한 도 1에서의 설명과 동일하므로 이하 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 강화섬유(100)는 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 전체적으로 마이크로 줄홈(310), 마이크로 홈(320) 및 마이크로 돌기(330) 중 어느 하나 이상이 형성된다.
도 4a를 참조하면, 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 전체적으로 마이크로 줄홈(310)이 형성된다. 즉, 다수의 줄홈(20)을 비롯하여 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 전체적으로 미세한 마이크로 줄홈(310)이 형성되는 것이다.
도 4b를 참조하면, 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 전체적으로 마이크로 홈(320)이 형성된다. 상기 마이크로 홈(320)은 반구(321) 또는 원기둥(325)의 형태일 수 있다. 즉, 다수의 줄홈(20)에는 마이크로 줄홈(310)이 형성되는 것과 동시에 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 마이크로 홈(320)이 형성되는 구조일 수 있다.
도 4c를 참조하면, 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 전체적으로 마이크로 돌기(330)가 형성된다. 상기 마이크로 돌기(330)는 반구(331) 또는 원기둥(335)의 형태일 수 있다. 즉, 다수의 줄홈(20)에는 마이크로 줄홈(310)이 형성되는 것과 동시에 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 마이크로 돌기(330)가 형성되는 구조일 수 있다.
상기의 마이크로 줄홈(310), 마이크로 홈(320) 및 마이크로 돌기(330)는 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 선택적으로 또는 전체적으로 형성될 수 있다.
이러한 본 발명의 강화섬유(100)는 아스콘이나 모르타르가 소성되는 경우에 구조물에 묻혀 아스콘들 사이 또는 모르타르들 사이의 결합력을 강화할 수 있고, 이렇게 구조물의 강도가 보강됨에 따라 구조물의 크기를 축소할 수 있고, 구조물에 중공부 등을 형성하여 재료가 차지하는 공간을 줄일 수 있는 것이다.
상기 강화섬유는 다양한 종류의 섬유를 사용할 수 있으나 바람직하게는 금속섬유, 폴리우레탄섬유, 플래스틱섬유, 나일론섬유, 고무섬유, 아라미드섬유를 포함하는 섬유 그룹 중 어느 하나이며, 강화섬유가 보강된 모르타르, 아스콘은 상기 그룹 중 어느 하나 또는 이들의 합사를 통해 제조된다.
바람직하게, 강화섬유(100)는 그 직경, 두께 내지 너비가 1mm 내지 30mm 의 범위이고, 길이는 2cm 내지 30cm의 범위이다. 환형 줄홈의 최대 직경은 0.3mm 내지 10mm가 바람직할 수 있다. 마이크로 줄홈의 직경은 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 정도이며, 홈, 돌기의 직경과 높이 또한 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 가 바람직할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 강화섬유는 구조물의 강도를 보강하기 위해 사용되는 것이고, 이렇게 강화섬유를 이용한 구조물로는 다양한 것이 있으나, 크게 도로나 건축 또는 토목 구조물의 바닥이나 기둥이나, 조적용 블록이 있다.
상기 강화섬유(100)는 모르타르에 혼합되어 서로 엉키거나 겹쳐져 모르타르를 조성하는 시멘트나 골재들 사이의 결합력을 보강할 수 있다.
이렇게 강화섬유(100)를 사용함으로써 모르타르의 강도가 기존의 모르타르보다 높아질 수 있고, 이에 따라 모르타르를 일정한 형태로 조성한 블록의 크기를 축소하거나 같은 체적을 갖더라도 블록의 내부에 빈 공간을 형성하여 경량화할 수 있으며,
이렇게 형성된 공간은 건축물의 외부와 내부를 차단시켜 방음 및 방열 효과를 얻을 수 있는 것이다.
모르타르를 고형화한 구조물에 있어서, 구조물에 혼합되는 강화섬유(100)의 배합비율은 구조물 전체 중량의 0.01 내지 20중량% 인 것이 바람직하다.
강화섬유의 양이 많으면 강화섬유들 사이에 모르타르가 채워지지 않아 오히려 인장강도를 낮출 수 있고, 강화섬유의 양이 적으면 강화 효과가 떨어질 수 있으므로 강화섬유의 양은 상기한 범위 내가 되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 만들어지는 구조물에는 황토가 전체 중량에 대하여 1 내지 50 중량% 더 혼합될 수 있다.
이렇게 황토를 혼합함으로써, 황토의 속성에 의해 습도조절이 가능하고, 원적외선을 방사하여 인체에 유익한 효과를 제공할 수 있는 것이다. 본 발명의 강화섬유를 이용한 또 다른 예는 강화섬유 보강 구조물이다.
보강 구조물로는 상기한 바와 같이 도로나 건축물의 바닥 또는 기둥 등이 될 수 있다.
이러한 보강 구조물은 모르타르 또는 아스콘에 강화섬유를 혼합하여 성형 및 소성시켜 구성되되, 상기 강화섬유의 배합비율은 모르타르 또는 아스콘 전체 중량의 0.01 내지 20 중량% 인 것이 바람직하다.
이와 같이 구조물보다 많은 양의 강화섬유를 혼합하는 이유는, 조적 후에 표면에 미장용 모르타르를 더 덧붙여 블록의 강도를 보강하지만, 도로나 건축물의 바닥 또는 기둥의 경우, 그 자체가 마감이 될 수 있어 가능한 강도를 높이는 것이 바람직하기 때문이다.
또한 상기한 바와 같이, 도로나 건축물의 바닥 또는 기둥을 포함하는 보강 구조물에서 비율을 한정한 이유는 강화섬유의 종류와 보강 구조물의 사용 용도에 따른 것으로, 가벼운 섬유만 사용할 경우에는 상대적으로 중량 비율이 낮을 수 있고, 무거운 금속섬유를 사용할 경우에는 상대적으로 중량 비율이 높아질 수 있는 것이다.
상기와 같이 만들어지는 보강 구조물에도 황토가 전체 중량에 대하여 1 내지 50 중량% 더 혼합될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 강화섬유(100)에 줄홈(20)을 형성하는 것 외에 별도로 보강돌기를 형성할 수 있다. 구체적으로는, 금속섬유나 플라스틱 섬유의 경우에는 제작하는 과정에서 돌기 형태로 돌출시켜 제작될 수 있다.
보강돌기를 제작하는 방법으로는 섬유를 한번 이상 매듭 짖는 방법을 채용할 수 있다. 즉, 길게 형성된 강화섬유(100)의 중간 중간에 매듭을 형성하여 보강돌기를 형성하는 것이다. 이렇게 매듭을 형성할 경우에 매듭이 형성된 부분의 고리가 구조물을 원재료인 아스콘이나 모르타르에 묻힘으로 아스콘이나 모르타르와 강화섬유(100) 사이의 결합력을 더 높일 수 있다.
바람직하게, 강화섬유(100)는 그 직경, 두께 내지 너비가 1mm 내지 30mm 의 범위이고, 길이는 2cm 내지 30cm의 범위이다. 환형 줄홈의 최대 직경은 0.3mm 내지 10mm가 바람직할 수 있다. 마이크로 줄홈의 직경은 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 정도이며, 홈, 돌기의 직경과 높이 또한 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 가 바람직할 수 있다.
10 : 섬유 본체
20 : 줄홈
30 : 직선 줄홈
40 : 환형 줄홈
100 : 강화섬유
310 : 마이크로 줄홈
320 : 마이크로 홈
330 : 마이크로 돌기

Claims (6)

  1. 모르타르에 매설되어 모르타르를 보강하는 강화섬유(100)에 있어서,
    상기 강화섬유(100)는 원통 또는 다각 기둥 형상의 섬유 본체(10) 및 상기 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에 형성되는 다수의 줄홈(20)을 포함하고,
    상기 다수의 줄홈(20)은 상기 섬유 본체(10)의 표면 상에 길이 방향을 따라 형성되는 다수의 직선 줄홈(30) 및 상기 다수의 직선 줄홈(30)을 교차하도록 상기 섬유 본체(10)를 둘러싸는 형태의 환형 줄홈(40)을 포함하며,
    상기 섬유 본체(10)의 외부 표면 상에는 마이크로 줄홈(310), 마이크로 홈(320) 및 마이크로 돌기(330) 중 어느 하나 이상이 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는, 강화섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 직선 줄홈(30)은 상기 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 복수 형성되는, 강화섬유.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 줄홈(310)은 상기 섬유 본체(10)의 중심을 기준으로 방사상으로 복수 형성되는, 강화섬유.
  4. 제 1 항, 제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속섬유, 플래스틱섬유, 고무섬유 중 어느 하나 또는 이들의 합사로 만들어지는, 강화섬유.
  5. 제 4 항에 따른 강화섬유가 혼합되어 만들어지는, 모르타르.
  6. 제 4 항에 따른 강화섬유가 혼합되어 만들어지는 아스콘.
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