KR100902649B1 - Reinforcement-material for cement-concrete and the method of preparing it) - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 보강용 합성수지 보강재에 관한 것으로 구체적으로는 광물질분말, 분산기능과 활제기능을 갖는 불화붕사납[Pb(B F4)2], 폴리에티렌수지로 조성된 마스터벳지를 인장강도가 우수한 폴리푸로피렌수지 및 내한성이 우수한 폴리에티렌의 혼합수지에 첨가하여 폴리푸로피렌의 용융온도에서 혼련하여 합성수지 보강재 원료를 얻고 이를 압출기로 온도 180°~200℃로 유지시킨 상태에서 길이 방향과 폭방향으로 홈(골)이 형성된 세폭의 밴드형합성수지 보강재를 제조하는 방법과 그 보강재에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic resin reinforcing material for concrete reinforcement, specifically, a fine powder of master bead composed of mineral powder, lead fluoride boride [Pb (BF 4 ) 2 ] having a dispersing function and a lubricant function, and a polystyrene resin. It is added to the mixture of polypropylene resin and polystyrene resin having excellent cold resistance and kneaded at the melting temperature of polypropylene resin to obtain a synthetic resin reinforcing material. The present invention relates to a method of manufacturing a narrow band-shaped synthetic resin reinforcement having grooves (bones) formed therein and to the reinforcement thereof.
이와 같은 콘크리트 보강용 합성수지 보강재는 표준형이 폭1.5mm이고 두께 0.4mm, 길이 5cm이고 보강재의 길이 및 폭방향으로 수개의 홈(골)이 형성되어 있으며 이를 시멘트 콘크리트 몰탈에 분산시키므로서 합성수지 보강재의 조직이나 표면에 분산되어 있는 광물질 분말이 수경화 반응을 일으켜 콘크리트와 강력하게 결합되고 또한 보강재의 가로 및 세로 홈에 몰탈이 충진되어 양생고화되므로서 압축강도, 인장강도, 휨강도, 충격강도 등의 강도와 에너지 흡수능력을 획기적으로 향상 시킬 수 있고 상기 강도를 장기적으로 유지시킬 수 있는 합성수지 보강재 및 그 제조방법이라 할 수 있다.The synthetic resin reinforcement for concrete reinforcement is 1.5mm in width, 0.4mm in thickness, 5cm in length, and several grooves (gol) are formed in the length and width direction of the reinforcement, and the structure of synthetic resin reinforcement is dispersed by dispersing it in cement concrete mortar. Mineral powder dispersed on the surface or surface causes hydrocuring reaction to be strongly combined with concrete, and mortar is filled into the horizontal and vertical grooves of the reinforcement to cure and solidify. Therefore, the strength of compressive strength, tensile strength, bending strength, impact strength, etc. It can be said to be a synthetic resin reinforcement and its manufacturing method that can significantly improve the energy absorption capacity and maintain the strength for a long time.
종래에는 시멘트의 강도를 향상시키기 위해서 철근 PC강제 및 석면섬유를 보강하여 구조물 및 비구조물 부재로 사용하여 왔다 그러나 이들 또한 시멘트의 강알카리성에 의한 철근이나 강재의 부식으로 구조물의 성능저하는 물론 철강제의 녹에 의한 구조물이 오염되며, 또한 석면공해로 인한 건강장해 등의 문제점이 발생하므로서 이와 같은 문제점 해결을 위하여 각종 새로운 소재를 적극적으로 활용하는 노력이 시도되고 있다. 그 결과로 각종섬유를 이용한 새로운 건설재료인 섬유보강 콘크리트(fiber reinforced concrete)가 등장하였다.Conventionally, in order to improve the strength of cement, reinforced PC steel and asbestos fiber have been used as structural and non-structural members.However, they are also deteriorated in performance due to corrosion of reinforcing steel or steel due to the strong alkalinity of cement. Due to the rust of the structure is contaminated, as well as problems such as health problems due to asbestos pollution, efforts to actively use various new materials to solve such problems. As a result, fiber reinforced concrete, a new construction material using various fibers, appeared.
시멘트 매트릭스를 섬유에 의해 보강한 것은 오랜 역사를 갖고 있으나 최초의 근대적 기술이라 할 수 있는 것은 1899년 L.Hatsheck에 의해 발명된 석면시멘트로서 이것은 지붕재, 파이프 등의 내화재료로 1960대까지 널리 이용되었으며 그 후 1967에 미국의 Romuald Batson에 의해 강섬유 보강 콘크리트(SFRC)에 관한 연구결과가 발표되었고 이것이 FRC(fiber reinforced concrete)의 연구활동에 큰 영향을 미치게 되었다. 또한 GRC는 1964년에 덴마크의 Krenchel과 소련의 Biryu Kovich 등에 의한 선구적인 연구보고 이후, 1968년 영국 BRE의 Majumdar Nurse 등에 의해 포트란트 시멘트 중에서도 사용가능한 내알칼리 유리섬유가 개발되었고 최근에는 알칼리도가 낮은 GRC용 시멘트 및 새로운 GRC 제조기술이 개발되어 GRC의 용도 전개 가 활발히 이루어지고 있으며 CFRC는 1972년 Ali, Majmdar 및 Rayment 등에 의해 연구보고된 이래 최근에는 가격이 저렴하고 물성도 PAN계, CF에는 다소 뒤떨어지나 강섬유, 내알카리 GF에 비해서는 대단히 우수한 Pitch계 탄소섬유가 개발생산되고 있어 고성능 CFRC의 연구개발 및 용도전개가 활발히 진행되고 있다.The reinforcement of cement matrix by fiber has long history, but the first modern technology is asbestos cement invented by L.Hatsheck in 1899. It is widely used as fireproof material for roofing materials and pipes until 1960s. Later, in 1967, a study on steel fiber reinforced concrete (SFRC) was published by Romuald Batson of the United States, which greatly influenced the research activities of fiber reinforced concrete (FRC). In addition, GRC pioneered research by Krenchel of Denmark and Biryu Kovich of the Soviet Union in 1964.In 1968, Majumdar Nurse of BRE, England, developed alkali-resistant glass fibers that can be used in Portland cement. The development of cement and new GRC manufacturing technology has led to the development of GRC. The CFRC has been researched by Ali, Majmdar and Rayment in 1972, and the price is low and the properties are inferior to PAN and CF in recent years. Pitch-based carbon fiber, which is much superior to steel fiber and alkali-resistant GF, has been developed and produced, and research and development of high-performance CFRC has been actively conducted.
한편 1960년대 초기부터 나이론, 폴리푸로피렌섬유, 폴리에틸렌섬유 등의 합성섬유가 콘크리트용 보강재로 연구되기 시작하여 PFRC는 콘크리트 파일 등에 적용하고 있으며 최근에는 고강도이고 내구성이 우수한 아라미드섬유가 개발되어 FRC용 보강재 외에도 내식성을 PC강재 대체제로서 그 실용화가 기대되고 있다.In the early 1960s, synthetic fibers such as nylon, polypuroprene fibers, and polyethylene fibers began to be studied as concrete reinforcement materials, and PFRC is applied to concrete piles. Recently, high-strength and durable aramid fibers have been developed, and FRC reinforcement materials have been developed. In addition, its practical use is expected as a PC steel substitute.
그러나 근간에는 석면이나 그라스이버 등은 생산, 운반, 이용과정에서 발생하는 미세입자들의 비산으로 진폐증, 피부질환 등을 유발시키는 공해요인으로 큰 문제점이 되어있고 당국에서도 이용분야에 따라 부분적으로 규제하고 있는 실정이며 보강섬유로서 이용한 합성수지들은 파이버형태로 믹싱하므로서 파이버볼(Fiberball)이 형성되기 쉬우므로서 분산에 문제가 발생하고 이로 인해 콘크리트구조물이나 비구조물에 균일한 물성강도를 발현하기 어렵다.However, in recent years, asbestos and glass fibers have been a major problem in causing pneumoconiosis and skin diseases due to the scattering of fine particles generated during the production, transportation, and use process. Since the synthetic resin used as a reinforcing fiber is mixed in a fiber form, it is easy to form a fiberball, which causes a problem in dispersion, and thus it is difficult to express uniform physical strength in concrete structures or non-structures.
또한 현재까지 콘크리트 보강재로서 이용된 합성수지 섬유들은 비닐론섬유 폴리푸로피렌섬유, 아라미드섬유, 나이론섬유, 폴리에티렌섬유, 폴리에스텔, PAN섬유, 레이온섬유 등을 이용하고 있으나 주로 파이버형태로 이용하므로서 뭉침현상에 의한 파이버볼이(Fiber ball)이 생성하므로서 좋지 않은 분산성으로 콘크리트제품에 강도의 균질성 보장이 어려우며 또한 대부분의 기술개선이 개개의 합성수지물성에 의존하는 강도 발현에만 의존한 보강재의 개발에 주력해온 것으로 접착성이 약 한 합성수지섬유와 콘크리트계면에서의 휨전단력이나 합성수지보강재의 콘크리트간의 열팽창계수 차이에서 발생하는 전단력에 의해서 발생되는 박리현상이나 부족한 결합력에 관한 기술에 관해서는 큰 진전이 없었다.In addition, synthetic resin fibers used as concrete reinforcement materials to date include vinylon fiber polypuroprene fiber, aramid fiber, nylon fiber, polystyrene fiber, polyester, PAN fiber, rayon fiber, etc. It is difficult to guarantee the homogeneity of strength in concrete products due to poor dispersibility due to the production of fiber balls, and most of the technical improvements have been focused on the development of reinforcement materials that depend only on the strength expression depending on the individual resin properties. No significant progress has been made in terms of delamination or lack of bonding forces caused by shear forces caused by differences in flexural shear between the weakly bonded synthetic fibers and the concrete interface or the expansion coefficients of the concrete of the synthetic reinforcement.
종래기술의 좀더 구체적인 예로서는 국내등록특허공보(등록번호 제10-791360호)에는 "하이브리드 섬유보강재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보강방법"에 관한 기술구성이 소개되고 있다.As a more specific example of the prior art, a domestic configuration patent publication (Registration No. 10-791360) introduces a technical configuration regarding the "hybrid fiber reinforcement and the method of reinforcing concrete structures using the same".
기술의 내용인 즉 탄소 또는 아라미드섬유를 위사, 유리섬유를 경사로하여 평직형태로 직조된 시트형상의 콘크리트용 하이브리드섬유 보강재로서 이와 같은 시트상 하이브리드 보강재는 복잡한 콘크리트 구조체에 있어서는 성형하기가 곤란하고 콘크리트 구조체의 인장, 충격, 휨강도를 균일하게 부여하지 못하며 시트방향으로는 인장강도가 크게 증가 하지만 시트의 수직방향의 인장강도가 약한 문제점이 있고 굵은 골재를 사용할 경우 충진밀도가 치밀하지 못한 결점을 갖고 있다.It is the contents of the technology, that is, hybrid fiber reinforcement for sheet-shaped concrete woven in plain weave by weft of carbon or aramid fiber and glass fiber. Such a sheet-like hybrid reinforcement is difficult to form in a complex concrete structure and concrete structure Tensile strength, impact strength, and flexural strength are not uniformly given, and the tensile strength is greatly increased in the sheet direction, but the tensile strength in the vertical direction of the sheet is weak, and when the aggregate is used, the filling density is not dense.
또한 다른 종래기술의 한 예로서 국내공개실용신안공보(공개번호 실 1999-39163호)에는 "콘크리트물의 보강재"에 대한 구성이 게재되어 있으며 기술구성으로는 강성을 갖는 금속봉(철사)의 양단에 절곡부를 형성하거나 양단의 절곡부와 중간수개소에 절곡부를 형성한 금속봉의 보강재로서 이를 시멘트콘크리트 몰탈에 분산시켜 고화시킨 구조물을 얻으므로서 인장강도 압축강도의 향상과 콘크리트구조체의 균열을 방지하는 목적으로 사용되는 콘크리트구조물의 보강재이다.In addition, as an example of another conventional technology, the Korean Utility Model Publication (Publication No. 1999-39163) discloses a configuration for "reinforcement of concrete", and the technical configuration is bent at both ends of a metal rod (wire) having rigidity. As a reinforcement of metal rods that form or form bent portions at both ends and intermediate points, it is distributed to cement concrete mortar and solidified to obtain a structure that improves tensile strength compressive strength and prevents cracking of concrete structures. It is reinforcement of concrete structure used.
이와 같은 금속의 보강재는 콘크리트 구조체의 초기단계에 있어서는 우수한 강도를 발현할 수 있을지 모르나 시간이 경과하면 금속은 강알카리성인 시멘트에 의하여 쉽게 부식이 될 수 있으며 부식된 녹물이 침출되어 백화현상과 함께 콘크리트구조물의 표면을 오염시킬 수 있고 강도를 장기적으로 유지할 수 없다.Such metal reinforcement may develop excellent strength in the early stages of the concrete structure, but over time, the metal can be easily corroded by strong alkaline cement, and the corroded rust is leached and concrete with bleaching. It may contaminate the surface of the structure and cannot maintain its strength in the long term.
본 발명은 시멘트콘크리트구조물의 인장강도, 휨강도, 충격강도를 보강할 수 있는 합성수지 보강재 및 그 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 광물질의 수경성반응물질, 분산제, 결합제로서 폴리에틸렌으로 구성된 마스터벳지를 폴리푸로피렌 및 폴리에티렌의 혼합수지에 첨가하여 압출성형, 절단가공으로 보강재를 제조하므로서 콘크리트와 보강재간에 우수한 화학적인 결합과 구조에 의한 물리적인 결착력에 의하여 강력한 접착에 의한 밀착력으로 압축강도, 인장강도, 휨강도, 충격강도 등의 물성을 가일층 증가시킬 수 있고 콘크리트의 오염방지와 내구성을 크게 증가시킬 수 있으며 화재시 혼합수지가 용융되어 콘크리트 조직내에서 발생되는 개스의 통로를 제공할 수 있는 콘크리트 보강용 합성수지 보강재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a synthetic resin reinforcement that can reinforce the tensile strength, flexural strength and impact strength of a cement concrete structure, and a method of manufacturing the same. And compressive strength, tensile strength, flexural strength by the strong adhesive force by the physical bonding strength of the concrete and the reinforcement material by excellent chemical bonding between the concrete and the reinforcement material by adding to the mixed resin of polystyrene and manufacturing the reinforcement by cutting and cutting process It can increase the physical properties such as impact strength, impact strength, and can greatly increase the pollution prevention and durability of concrete. In case of fire, mixed resin can be melted to provide gas passage in concrete structure. And to provide a method for producing the same.
수경성 반응물질로서 미세입자의 광물질분말, 분산 및 활재로서 불화붕사납[Pb(B F4)2], 결합제로서 폴리에티렌으로 구성된 마스터벳지를 폴리푸로 피렌 및 폴리에틸렌의 혼합수지에 첨가하여 혼련균질화시킨 혼합수지로 압출하여 세폭의 밴드에 길이 및 폭방향으로 수개의 홈을 형성시킨 합성수지보강재를 성형하므로서 콘크리트조직과 보강재간에 우수한 접착에 의한 결합력과 구조적인 결착력을 갖게하므로서 콘크리트구조체의 압축, 인장, 휨, 충격강도 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 보강재를 얻을 수 있다.The mineral powder of fine particles as a hydraulic reactant, dispersion and lubricants were mixed and homogenized by adding a master bead consisting of lead fluoride [Pb (BF 4 ) 2 ] as a binder and polystyrene as a binder to a mixed resin of polyfluoropyrene and polyethylene. Compression, tension, and bending of concrete structures by extruding with mixed resin and forming synthetic resin stiffeners that have formed several grooves in the length and width directions in narrow bands, thereby providing a bonding force and structural binding force between concrete structures and reinforcement materials. It is possible to obtain a reinforcing material which can greatly improve impact strength and durability.
본 발명에 의한 콘크리트 보강용 합성수지 보강재는 보강재에 수경화반응을 할 수 있는 광물질 분말을 첨가하므로서 보강재의 조직 및 표면에 분산고정 지지되어 있는 수경화반응을 하는 광물질입자와 시멘트콘크리트몰탈의 물 및 수경화반응을 일으키는 물질과 반응하므로서 강력한 결합력을 갖게되고 또한 보강재표면에 고정지지되어 있는 광물성입자에 의한 미세돌출부와 보강재의 길이 및 폭방향으로 형성된 홈에 의한 구조적인 결착력을 보강하므로서 더욱 결합력을 높히고 보강재와 콘크리트의 이물질간에 열팽창계수차이로 발생되는 전단력에 대한 저항력을 가지므로서 콘크리트구조체의 압축강도, 인장강도, 휨강도, 충격강도의 물성이 크게 향상되며 또한 이와 같은 물성이 장기적으로 유지될 수 있고 콘크리트구조체의 오염을 방지할 수 있으며 화재발생시 PC강제, 탄소, 아라미드, 유리섬유 및 석면 등의 섬유 또는 밴드 등 고온의 용융점을 갖는 콘크리트보강재와는 달리 용융점이 170℃ 부근인 폴리푸로피렌 및 폴리에티렌의 혼합수지는 쉽게 용융되어 콘크리트내부에서 발생되는 탄산개스 시멘트에 첨가되는 각종혼합제 및 첨가제의 열분해로 발생하는 개스의 통로를 제공하므로서 폭발에 의한 콘크리트의 파열이나 균열을 방지할 수 있는 콘크리트 보강용 합성수지보강재 및 그 제조방법이라 할 수 있다.The synthetic resin reinforcing material for concrete reinforcement according to the present invention is water and water of the mineral particles and cement concrete mortar for the hydrocuring reaction, which is dispersed and supported on the structure and the surface of the reinforcing material by adding mineral powder capable of hydrocuring reaction to the reinforcing material. It has a strong bonding force by reacting with the material causing hardening reaction, and further strengthens the bonding force by reinforcing the structural binding force by the micro protrusions by the mineral particles fixed to the surface of the reinforcement and the grooves formed in the length and width direction of the reinforcing material. It has a resistance against shear force caused by difference in thermal expansion coefficient between concrete and concrete, which greatly improves the properties of compressive, tensile, flexural and impact strength of concrete structures. To prevent contamination of the structure In case of fire, mixed resin of polypropylene and polystyrene with melting point around 170 ℃ is easily melted unlike concrete reinforcement with high melting point such as fiber or band such as PC steel, carbon, aramid, glass fiber and asbestos. The synthetic resin reinforcement for concrete reinforcement which can prevent the rupture or cracking of concrete by explosion by providing the passage of the gas generated by the thermal decomposition of various mixtures and additives added to the carbonate gas cement generated inside the concrete and its manufacturing method. Can be.
본 발명은 시멘트콘크리트 구조물의 합성수지 보강재 및 그 제조방법에 관한 것으로 먼저 제조방법에 관하여 설명하면 광물질분말과 분산 및 활재기능을 갖는 물질이 첨가된 합성수지 마스터벳지를 제조하는 단계와 마스터벳지를 폴리푸로피렌 및 폴리에티렌수지의 혼합수지에 첨가하여 보강재원료를 얻는 단계와 이 원료로 보강재를 성형하는 단계를 포함하는 콘크리트용 합성수지보강재 제조방법으로 이를 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention relates to a synthetic resin reinforcement of cement concrete structures and a method for manufacturing the same. First, the method for preparing the synthetic resin is prepared by adding a mineral powder and a material having a dispersing and lubricating function to the synthetic resin master bevel and the master beetle polypropylene. And the method of manufacturing a synthetic resin reinforcement for concrete comprising the step of obtaining the reinforcing material by adding to the mixed resin of the polystyrene resin and the step of forming the reinforcing material from the raw material described in detail step by step as follows.
* 합성수지 마스터벳지의 제조* Preparation of synthetic resin master badge
광물질분말 60wt%, 불화붕사납[Pb(B F4)2] 10wt%, 결합제로서 폴리에티렌 30wt%을 혼합하여 폴리에티렌 용융온도로 유지하여 압출방법으로 마스터벳지를 제조하였다.60 wt% of the mineral powder, 10 wt% of lead fluoride boron [Pb (BF 4 ) 2 ], and 30 wt% of polystyrene were used as binders to maintain a polystyrene melt temperature to prepare a master bed by extrusion.
* 합성수지보강재 원료제조* Synthetic resin reinforcement raw material manufacturing
폴리푸로피렌수지 88~90wt%와 폴리에티렌수지 10~12wt%를 혼합한 혼합수지 94~97wt%에 상기 마스터벳지 3~6wt%를 첨가 폴리푸로피렌 용융온도 범위에서 혼련 균질화시켜 압출하여 펠레트로한 보강재원료를 제조하였다.Pellets were added by mixing and homogenizing the polypropylene in the melting temperature range by adding 3-6 wt% of the master bet to 94-97 wt% of the mixed resin containing 88-90 wt% of polypropylene resin and 10-12 wt% of polystyrene resin. One reinforcing material was prepared.
* 콘크리트용 합성수지보강재 성형* Synthetic resin reinforcement molding for concrete
압출기로 내부온도 180℃~200℃로 유지시켜 보강재원료를 연화용융시켜 보강재성형금형으로 압출시키므로서 폭 1.5mm×두께 0.4mm×길이 5cm의 밴드형의 보강재표면에 길이방향 및 폭방향으로 각각 3개 및 4개의 홈이 형성되어 있는 표준형의 보강재를 성형한다. 상기 보강재는 표준형으로서 반드시 위와 같이 한정되는 것은 아니며 콘크리트구조체에 따라 규격 치수 등이 달라질수 있다. 여기에서 보강재표면에 미세홈을 형성하는 것은 압출기의 출구금형에 의하여 달성되고 폭방향의 홈은 돌출대가 형성된 소형로울러의 회전에 의하여 성형된다.Extruder softens and melts the reinforcing material by maintaining the internal temperature at 180 ℃ ~ 200 ℃ and extrudes it into reinforcing mold molding mold. Molded reinforcements of the standard type in which dogs and four grooves are formed. The reinforcing material is not necessarily limited as described above as a standard type, and the standard dimensions may vary depending on the concrete structure. Herein, the formation of the fine grooves on the surface of the reinforcing material is achieved by the exit mold of the extruder, and the grooves in the width direction are formed by the rotation of the small roller having the protrusion.
마스터벳지 제조공정에서 첨가되는 광물질분말은 산화칼슘과 실리카의 복염물질, 산화칼슘과 알루미나 복염물질이나 산화칼슘과 실리카 복염물질 및 산화칼슘과 알루미나 복염물질이 함유된 광물질분말로서 석회석, 도석, 장석 등의 광물질분말을 사용할 수 있고 경우에 따라서는 시멘트성분도 첨가할 수 있다.The mineral powder added in the manufacturing process of master bezel is mineral powder containing calcium oxide and silica double chloride, calcium oxide and alumina double salt or calcium oxide and silica double salt and calcium oxide and alumina double salt. Mineral powders can be used, and in some cases cement components can also be added.
이와 같은 복염물질은 마스터벳지에 균일하게 분산되어 있는 상태에서 PP와 PE의 혼합수지에 첨가하여 혼합혼련과정에서 혼합수지에 골고루 분산되게하며 또한 성형된 보강재의 조직이나 표면에 균일하게 분산된다. 이와 같은 보강재를 시멘트콘크리트몰탈에 두입시 보강재표면에 지지되어 결착된 산화칼슘·실리카의 복염물질(3CaO·SiO2)은 무수화물로 물과 반응하여 용해도가 낮은 수화물을 만든다.Such double-chloride material is added to the mixed resin of PP and PE in the state of being uniformly dispersed in the master bed to be uniformly dispersed in the mixed resin during the mixing and kneading process, and also uniformly distributed on the structure or surface of the molded reinforcing material. When the reinforcing material is immersed in cement concrete mortar, the calcium chloride and silica complex salt (3CaOSiO 2 ) supported and bound on the surface of the reinforcing material is reacted with water as anhydride to form a low soluble hydrate.
다시 말하면 물과 반응하면 Ca-O 결합이 끊어져 Ca++이 수용액에 녹아서 과포화상태에 이르면 수산화칼슘결정이 석출된다. [SiO4]4-은 물과 반응해서 [Si(OH)6]2-와 같은 수소규산이온으로 용해하고 중합해서 복염물질 주위에 실리카겔을 만들게 된다. 이 겔이 Ca++과 결합해서 규산칼슘 수화물결정이 생성된다. 이 규산칼슘 수화물은 처음에는 얇은 조각모양의 박편상이지만 시간이 경과함에 따라 섬유상으로 변하며 마지막조성은 아프월라이트(afwillite)이다.In other words, when reacted with water, Ca-O bond is broken, and Ca ++ is dissolved in an aqueous solution, and calcium hydroxide crystals are precipitated when it reaches supersaturated state. [SiO 4 ] 4- is reacted with water to dissolve and polymerize with hydrogen silicate ions such as [Si (OH) 6 ] 2- to form silica gel around the double salt material. The gel combines with Ca ++ to form calcium silicate hydrate crystals. This calcium silicate hydrate is initially in the form of a flaky flake, but changes into fibrous form over time, and the final composition is afwillite.
또한 2CaO·SiO2의 수화물은 수화속도가 느리고 장기강도에 영향을 주게되어 강도를 보강하며 이는 물과 반응하여 겔모양의 규산칼슘 수화물과 수산화칼슘을 생성하게 된다.Hydrate of 2CaO · SiO 2 also slows the hydration rate and affects the long-term strength to reinforce the strength, which reacts with water to form gel calcium silicate hydrate and calcium hydroxide.
복염물질인 3CaO·Al2O3은 물과 반응하여 많은 열을 발생한다. 이때 생성되는 수화물은 육각관상의 칼슘 알루미네이트 수화물로 된다.The complex material 3CaO · Al 2 O 3 reacts with water and generates a lot of heat. The hydrate produced at this time becomes a hexagonal calcium aluminate hydrate.
이와 같이 보강재표면에 지지된 상기와 같은 광물질 분말과 시멘트콘크리트 몰탈과 수경화반응에 의하여 강력하게 결합되므로서 종래 접착성이 좋지않고 수경화반응을 하지 않는 단순한 합성수지보강재와는 결합력에 있어서 큰 차이가 있다.As such, the mineral powder, which is supported on the surface of the reinforcement material, and cement concrete mortar are strongly bonded by the hydrocuring reaction, and thus have a large difference in bonding strength from the simple synthetic resin reinforcement, which is poor in conventional adhesiveness and does not undergo the hydrocuring reaction. have.
뿐만 아니라 보강재표면에는 길이방향 및 폭방향으로 미세한 홈이 형성되어 있어 홈에 시멘트콘크리트의 몰탈이 충진된 상태로 수경화되어 양생고화되므로서 콘크리트 구조체의 휨에 의해 발생하는 전단력이나 이물질간에 팽창과 수축시에 발생하는 전단력에 대한 저항력을 갖게되므로서 상기 확학적인 결합력에 더하여 물리적인 결착력이 보강된다.In addition, fine grooves are formed on the surface of the reinforcement in the longitudinal direction and the width direction. As the mortar of cement concrete is filled in the grooves, it is hardened and cured so that expansion and contraction between shear force or foreign matter caused by the bending of the concrete structure is hardened. In addition to the above-mentioned coupling force, physical binding force is reinforced by having resistance to shear force generated at the time.
또한 불화붕사납[Pb(B F4)2]은 상기 광물질분말을 폴리에티렌수지에 분산시 킴에 있어 분산성을 좋게 하고 혼련이나 압출과정에서 스크류 및 금형의 마모를 줄이는 활제기능을 하게 된다.In addition, the lead fluoride [Pb (BF 4 ) 2 ] is good at dispersibility in dispersing the mineral powder in the polystyrene resin, and has a lubricant function to reduce the wear of the screw and mold during kneading or extrusion process.
그리고 콘크리트보강용 합성수지보강재 제조용 재료는 폴리푸로피렌수지 88~90wt%에 폴리에티렌 10~12%를 첨가하여 혼합한 혼합수지로서 강력한 인장강도를 갖는 반면에 내한성이 극히 취약한 PP수지에 내한성을 부여하기 위하여 PE수지가 혼합된다.The synthetic resin reinforcement material for concrete reinforcement is a mixed resin mixed with 88 ~ 90wt% of polypropylene resin and added 10 ~ 12% of polystyrene, which has strong tensile strength and imparts cold resistance to PP resin, which is extremely weak in cold resistance. PE resin is mixed in order to.
원래 PP수지는 0~-5℃범위에서도 취약해지며 보다 낮은 온도에서는 충격에 의하여 쉽게 부러진다.Originally, PP resin is vulnerable even in the range of 0 ~ -5 ℃ and easily broken by impact at lower temperature.
이로 인해 내한성이 우수한 PE수지를 첨가하면 내한성을 보강할 수 있다.For this reason, adding a PE resin excellent in cold resistance can reinforce cold resistance.
그밖에 보강재(A)를 성형할 경우 압출다이스(1)로 배출되는 보강재표면의 길이방향의 홈(3)이 금형압출구(2)에 의하여 성형되지만 폭방향의 홈(4)은 돌출대(5)가 형성된 로울러(6)의 회전에 의하여 형성됨과 동시에 이동하면서 냉각수단(9)을 거쳐 절단수단(7)에 의해 일정길이로 절단하면 합성수지 보강재가 완성된다.In addition, when molding the reinforcing material (A), the
이상의 방법으로 제조된 보강재(A)는 도 2와 같이 표준형으로서 폭 1.5mm×두께 0.4mm×길이 5cm의 세폭의 밴드형으로 표면에는 길이방향으로 3개의 홈(3)이 형성되어 있고 폭방향으로도 4개의 홈(4)이 형성되어 있으며 보강재 조직이나 표면에 광물성입자(8)가 균일하게 분산되어 있는 콘크리트 보강용 합성수지보강재라 할 수 있다. 여기에서 광물성입자의 크기는 100~150메쉬 범위가 적합하며 입도 지나치게 크거나 작아도 금형의 마모, 분산성, 지지력, 수경화반응성 등에서 문제점이 발생할 수 있다.The reinforcement (A) manufactured by the above-described method is a narrow band of 1.5 mm in width x 0.4 mm in thickness x 5 cm in length as a standard type, and three
이와 같은 합성수지보강재는 시멘트콘크리트 몰탈 1루배당 2.5kg~8kg까지 첨가할 수 있으며 지나치게 많은량을 첨가하면 작업성이 좋지않고 첨가량에 비해 강도의 증가효율이 떨어진다.Such a synthetic resin reinforcement can be added up to 2.5kg ~ 8kg per 1 times the cement concrete mortar, the workability is not good when added too much amount and the strength increase efficiency is lower than the added amount.
본 발명에 의한 콘크리트보강용 합성수지보강재의 효과를 알아보기 위해 합성수지보강재를 콘크리트 몰탈에 첨가하여 얻어진 공시체의 물성을 측정하였다.In order to investigate the effect of the synthetic resin reinforcement for concrete reinforcement according to the present invention, the physical properties of the specimen obtained by adding the synthetic resin reinforcement to the concrete mortar were measured.
실시예(1)Example (1)
포트란트시멘트(보통 포트란트시멘트) 250kg, 모래 700kg, 굵은골재(Ø2~3mm) 1200kg, 물 190kg, 합성수지보강재 3kg을 첨가하여 균일하게 혼합시킨 다음 공시체를 얻고 재령 28일 경과 후 물성을 측정한 결과 표(1)과 같은 결과를 얻었다.Fort Cement (usually Fort Cement) 250kg, sand 700kg, coarse aggregate (Ø2 ~ 3mm) 1200kg, water 190kg, synthetic resin reinforcement was added and mixed uniformly to obtain a specimen and measured physical properties after 28 days of age The result similar to Table (1) was obtained.
표(1) 물성실험 결과표Table (1) Property test result table
도 1은 본 발명 콘크리트 합성수지보강재의 성형장치 사시도.1 is a perspective view of a molding apparatus of the present invention synthetic resin reinforcement.
도 2는 본 발명 콘크리트 합성수지보강재의 사시도.Figure 2 is a perspective view of the concrete synthetic resin reinforcement of the present invention.
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2008
- 2008-11-05 KR KR1020080109256A patent/KR100902649B1/en active IP Right Grant
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