KR100980659B1 - Mixing strengthening sheet for powerfulness reinforcement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조물의 강성을 보강하는 시트에 관한 것이다. 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 적어도 2종의 섬유로 이루어지고, 선택된 섬유들의 이질적인 특성으로 인하여 혼합강성을 갖는 적어도 하나의 강화섬유층 및; 상기 강화섬유층의 섬유들을 평면상태로 결속하여 강화섬유의 형상을 유지하는 바인더;를 포함하며, 상기 강화섬유층은 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 베이스층 및; 상기 베이스층과 상이한 섬유로 이루어져서 베이스층상에 적층되는 강성보강층;을 포함하며, 상기 강성보강층은, 복수의 섬유들이 병렬로 배열되어 면상을 이루면서 상기 베이스층의 섬유와 상이한 방향으로 섬유가 배열되며, 상기 바인더는 상기 베이스층 및 강성보강층의 일측면에 부착되는 중합체로 이루어진 융착층;인 것을 특징으로 하고, 상기 융착층은, 격자형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 이종재 섬유들이 혼합강성을 발휘하므로 설계강도를 확보할 수 있는 동시에 취성적인 파괴를 방지할 수 있으며, 융착층이 격자형태로 형성되어 절단이 용이하다.The present invention relates to a sheet for reinforcing the rigidity of a structure. At least one reinforcing fiber layer composed of at least two fibers selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers, and having mixed stiffness due to the heterogeneous properties of the selected fibers; And a binder for binding the fibers of the reinforcing fiber layer in a planar state to maintain the shape of the reinforcing fiber, wherein the reinforcing fiber layer comprises a base layer selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers; A rigid reinforcing layer made of different fibers from the base layer and laminated on the base layer, wherein the rigid reinforcing layer includes a plurality of fibers arranged in parallel to form a plane, and fibers are arranged in a direction different from the fibers of the base layer, The binder is a fusion layer made of a polymer attached to one side of the base layer and the rigid reinforcement layer; characterized in that the fusion layer, characterized in that formed in a lattice form. In the present invention, the dissimilar material fibers exhibit mixed stiffness, which can secure design strength and prevent brittle fracture, and the fusion layer is formed in a lattice form to facilitate cutting.
구조물, 강성, 강화, 섬유, 시트 Structures, rigidity, reinforced, fiber, sheet
Description
본 발명은 구조물에 부착되어 구조물의 강성을 보강하는 건축용 보강재에 관한 것으로서, 강성을 강화하는 섬유로 이루어져서 우수한 내식성과 강성을 갖는 강도보강용 시트에 관한 것이다.The present invention relates to a building reinforcing material attached to the structure to reinforce the rigidity of the structure, and relates to a strength reinforcing sheet having excellent corrosion resistance and rigidity made of a fiber to strengthen the rigidity.
일반적으로 철재 빔이나 콘크리트 기둥 또는 보, 또는 벽체와 같은 구조물은 주로 철판이나 콘크리트 증타(增打)에 의해 보강이 실시된다. 즉, 전술한 바와 같은 구조물은 철판이 부착되거나 콘크리트가 부가적으로 추가되어 강성이 보강된다. 하지만, 이러한 보강공법은 구조물 중량의 증가와 시공성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 경량성, 고강도, 고탄성, 우수한 내구성과 내식성의 특성을 지닌 섬유를 소재로 하는 섬유시트보강공법이 개발되어 적용되고 있는 실정이다. In general, structures such as steel beams, concrete columns or beams, or walls are mainly reinforced by steel plates or concrete steaming. In other words, the structure as described above is reinforced by the steel plate is attached or additionally added concrete. However, this reinforcement method has a disadvantage in that the increase in the weight of the structure and workability is not good. Therefore, recently, a fiber sheet reinforcing method using a fiber material having characteristics of light weight, high strength, high elasticity, excellent durability and corrosion resistance has been developed and applied.
이와 같은 섬유시트보강공법은 도 1에 도시된 바와 같이 고강도의 섬유가 혼입된 섬유시트(1)를 구조물(S)에 부착하여 구조물(S)의 강성을 보강하는 공법이다. 이러한 섬유시트(1)는 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유 등이 각각 혼입된 탄소섬유시트와 유리섬유시트 및 아라미드 섬유시트로 대별되며, 가격이 가장 저렴 한 유리섬유시트가 가장 많이 사용되고 있다. 즉, 탄소섬유시트나 아라미드 섬유시트는 가격이 고가이므로 성능(강성, 내식성, 내구성 등)은 우수하지만 사용이 제한되고 있다.Such a fiber sheet reinforcing method is a method of reinforcing the rigidity of the structure (S) by attaching the fiber sheet (1) in which high strength fibers are mixed as shown in FIG. The fiber sheet 1 is roughly classified into a carbon fiber sheet and a glass fiber sheet and an aramid fiber sheet in which carbon fibers, glass fibers, or aramid fibers are mixed, and the most inexpensive glass fiber sheet is used. In other words, the carbon fiber sheet and the aramid fiber sheet are expensive, but their performance (stiffness, corrosion resistance, durability, etc.) is excellent, but their use is limited.
전술한 바와 같은 섬유시트(1)는 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유 중 어느 하나로 이루어진 고강도의 섬유가 확대 도시된 바와 같이 일렬로 배열되어 평면적으로 형성된다. 즉, 섬유시트(1)는 오직 하나의 섬유로 구성되어 평면형태의 면상(面像)을 이룬다.As described above, the fiber sheet 1 has a high strength fiber made of any one of carbon fiber, glass fiber, or aramid fiber, and is arranged in a line as shown in an enlarged manner to form a plane. That is, the fiber sheet 1 is composed of only one fiber to form a planar plane.
이러한 섬유시트(1)는 구조물(S)에 에폭시와 같은 수지계열의 접착제에 의해 구조물(S)에 부착된다. 이때, 섬유시트(1)는 접착제가 구조물(S)에 도포된 후 구조물(S)에 부착된다. 이와 같은 섬유시트(1)는 구조물(S)에 부착된 후 다시 수지계열의 접착제에 의해 보호될 수 있다. 즉, 섬유시트(1)는 구조물(S)에 부착된 후 표면에 수지계열의 접착제가 도포될 수 있다.The fiber sheet 1 is attached to the structure (S) by a resin-based adhesive such as epoxy to the structure (S). At this time, the fiber sheet 1 is attached to the structure (S) after the adhesive is applied to the structure (S). Such a fiber sheet 1 may be protected by a resin-based adhesive again after being attached to the structure (S). That is, the fibrous sheet 1 may be attached to the structure (S) and a resin-based adhesive may be applied to the surface.
여기서, 전술한 수지계열의 접착제는 도포된 후 시간이 일정 경과하면 플라스틱과 같이 단단하게 경화된다. 이에 따라, 섬유시트(1)는 구조물(S)과 혼연일체상태를 이룬다. 이때, 섬유시트(1)는 수지계열의 접착제와 반응하여 기계적인 강도가 우수한 경화물을 형성한다. 물론, 구조물(S)은 이러한 섬유시트(1)로 인하여 강도가 보강된다.Here, the resin-based adhesive is cured as hard as plastic after a certain period of time after application. Accordingly, the fiber sheet 1 forms a mixed state with the structure (S). At this time, the fiber sheet 1 reacts with the resin-based adhesive to form a cured product having excellent mechanical strength. Of course, the structure (S) is strengthened due to this fiber sheet (1).
그러나, 전술한 섬유시트(1)는 유리섬유로 구성될 경우 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 반면, 유리섬유의 탄성계수가 탄소섬유나 아라미드섬유의 약 1/10에 해당하므로 탄소섬유에 비해 강도가 약하다는 문제가 있다. 따라서, 전술한 섬유시 트(1)는 유리섬유로 제조될 경우 탄소섬유나 아라미드섬유로 제조된 섬유시트 보다 저렴하게 사용할 수는 있지만, 낮은 탄성력과 인장력으로 인하여 고강도를 발휘할 수 없는 문제가 있다.However, the above-described fiber sheet 1 can be manufactured at low cost when composed of glass fiber, while the elastic modulus of the glass fiber corresponds to about 1/10 of carbon fiber or aramid fiber, so that the strength is higher than that of carbon fiber. There is a problem of weakness. Therefore, the fiber sheet 1 described above can be used at a lower cost than the fiber sheet made of carbon fiber or aramid fiber when made of glass fiber, but there is a problem in that it cannot exhibit high strength due to low elasticity and tensile strength.
이와 달리, 전술한 탄소섬유 또는 아라미드섬유가 혼입되어 제조된 섬유시트(1)는 고강도의 장점은 있으나 매우 고가일 뿐만 아니라 우수한 강성으로 인하여 취성적 파괴가 발생하는 문제가 있다. 특히, 이러한 섬유시트(1)는 취성적 휨압축파괴나 전단파괴와 같은 비정상적인 취성적 파괴가 발생하는 문제가 있다. 이와 같은 비정상적인 취성적 파괴는 구조물의 안전에 매우 큰 위험인자로 작용한다.On the contrary, the fiber sheet 1 manufactured by mixing the above-described carbon fiber or aramid fiber has the advantage of high strength but is very expensive and has a problem of brittle fracture due to excellent rigidity. In particular, such a fiber sheet 1 has a problem that abnormal brittle fracture such as brittle bending compression fracture or shear fracture occurs. Such abnormal brittle fractures represent a very high risk factor for the safety of structures.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 제각각의 재질특성으로 인하여 제각각의 강성을 갖는 이종의 강화섬유들을 서로 결속시켜서 일체로 구성함으로써, 이종의 강화섬유들이 서로의 단점을 보완하면서 혼합강성을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 취성적인 파괴를 방지할 수 있는 저가의 건설용 강화시트를 제공할 수 있으며, 이에 더하여 이종의 강화섬유가 면상의 층을 이루면서 결속부재에 의해 적층되되, 어느 하나의 층을 구성하는 강화섬유가 서로 다른 종류의 강화섬유들이 혼합된 상태로 면상의 층을 이루면서 다른 층의 강화섬유와 상이한 방향으로 배열되어 적층되고, 더욱이 결속부재가 액상에서 고상으로 상변환하는 중합체로 이루어져서 각각의 층에 마련됨에 따라 중합체에 의해 강화섬유들이 일체로 결속되는 건설용 강화시트를 제공하기 위함이 그 목적이다.
특히, 전술한 중합체가 강화섬유의 절단이 가능한 구조로 각각의 층에 마련된 건설용 강화시트를 제공하기 위함이 그 목적이다.
또, 강화섬유로 이루어져서 전술한 이종의 강화섬유들의 강성을 추가적으로 보강하는 부재가 추가로 마련되고, 더 나아가 추가로 마련된 부재의 강화섬유가 전술한 이종의 강화섬유들과 상이한 방향으로 배열되는 건설용 강화시트를 제공하기 위함이 다른 목적이다.The present invention was created to solve the conventional problems as described above, by combining the different types of reinforcing fibers having different stiffness due to the material properties of each other integrally composed, the different types of reinforcing fibers are the disadvantages of each other It can provide a low-cost reinforcement sheet for construction that can not only exert mixed stiffness but also prevent brittle fracture, and in addition, heterogeneous reinforcing fibers are laminated by a binding member while forming a planar layer. The reinforcing fibers constituting one layer are laminated in a different direction from the reinforcing fibers of the other layer, forming a planar layer in a state where different types of reinforcing fibers are mixed, and the binding member is phase-converted from the liquid phase to the solid phase. Consisting of a polymer, which is provided in each layer, and the reinforcing fibers are integrally formed by the polymer. To provide enhanced sheet construction which is in the intended purpose.
In particular, it is an object of the present invention to provide a reinforcing sheet for construction provided in each layer in a structure capable of cutting the reinforcing fibers.
In addition, a member made of reinforcing fibers is further provided to further reinforce the rigidity of the aforementioned heterogeneous reinforcing fibers, and furthermore, for construction in which the reinforcing fibers of the additionally provided members are arranged in different directions from the aforementioned heterogeneous reinforcing fibers. Another purpose is to provide a reinforcing sheet.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 강도보강용 혼합강성시트는, 구조물에 부착되어 구조물의 강성을 보강하는 강도보강용 시트에 있어서, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 적어도 2종의 섬유로 이루어지고, 선택된 섬유들이 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하며, 선택된 섬유들의 이질적인 특성으로 인하여 혼합강성을 갖는 적어도 하나의 강화섬유층 및; 상기 강화섬유층이 평면적인 형상을 유지하도록, 강화섬유층에 일체적으로 결합되어 강화섬유층을 이루는 섬유들과 동일체를 이루고, 평면적으로 배열된 섬유들을 평면상태로 결속하는 바인더;를 포함하고, 상기 강화섬유층은, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 어느 하나의 섬유로 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하는 베이스층 및; 상기 베이스층을 이루는 섬유와 상이한 특성을 갖도록, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 복수의 섬유로 이루어지되, 베이스층의 섬유와 상이한 섬유들 중에서 복수로 선택되어 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하며, 베이스층상에 적층되어 베이스층의 강성을 보강하는 강성보강층;을 포함하며, 상기 강성보강층은, 선택된 복수의 섬유가 일직선을 이루면서 순차적으로 교번됨으로써, 선택된 섬유들이 병렬을 이루면서 혼합상태로 평면 배열되어 면상을 이루는 하나의 층을 구성하는 것을 특징으로 하고, 상기 강성보강층은 상기 베이스층의 섬유와 상이한 방향으로 섬유가 배열되어 평면을 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 바인더는, 상기 베이스층 및 강성보강층의 일측면에 도포되어 베이스층 및 강성보강층의 섬유에 부착되면서 박막형태로 경화되는 중합체로 이루어진 융착층;인 것을 특징으로 하고, 상기 융착층은, 상기 베이스층 및 강성보강층의 일측면에 부분적으로 결합되도록 격자형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 강성보강층을 이루는 섬유와 상이한 특성을 갖도록, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 또 다른 하나의 섬유로 이루어지되, 강성보강층의 섬유와 상이한 섬유로 선택되어 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하며, 상기 융착층이 부착된 강성보강층상에 적층되어 베이스층 및 강성보강층의 강성을 추가적으로 보강하는 적어도 하나의 추가보강층;을 더 포함한다.
여기서, 상기 추가보강층은, 상기 강성보강층의 섬유와 상이한 방향으로 섬유가 배열되어 평면을 형성하는 것을 특징으로 한다.Mixed reinforcement sheet for strength reinforcement according to the present invention for achieving the above object, in the strength reinforcing sheet is attached to the structure to reinforce the rigidity of the structure, at least 2 selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers At least one reinforcing fiber layer consisting of a species of fibers, the selected fibers being planarly arranged in a plane, and having mixed stiffness due to the heterogeneous properties of the selected fibers; And a binder which is integrally bonded to the reinforcing fiber layer to form the reinforcing fiber layer and binds the planarly arranged fibers in a planar state so that the reinforcing fiber layer maintains a planar shape. Silver, the base layer consisting of any one selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers, the base layer to form a plane as the selected fibers are arranged in a plane; It is made of a plurality of fibers selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers, so as to have different characteristics from the fibers forming the base layer, a plurality of fibers selected from the fibers of the base layer and a plurality of selected fibers, And a rigid reinforcement layer formed on a plane according to a planar arrangement and stacked on the base layer to reinforce the rigidity of the base layer, wherein the rigid reinforcement layer is selected by alternately sequentially forming a plurality of selected fibers in a straight line. Forming a parallel layer in parallel to form a plane to form a plane, characterized in that the rigid reinforcing layer is characterized in that the fibers are arranged in a different direction from the fibers of the base layer to form a plane, The binder is applied to one side of the base layer and the rigid reinforcing layer It is characterized in that the fusion layer made of a polymer that is hardened in a thin film form while being attached to the fibers of the layer and the rigid reinforcement layer, wherein the fusion layer is formed in a lattice form so as to be partially bonded to one side of the base layer and the rigid reinforcement layer It is characterized by.
The present invention is made of another fiber selected from carbon fibers, glass fibers or aramid fibers, so as to have different characteristics from the fibers forming the rigid reinforcing layer, and is made of a different fiber from the fiber of the rigid reinforcing layer, At least one additional reinforcing layer to form a plane as the selected fiber is arranged in a planar shape, laminated on the rigid reinforcing layer to which the fusion layer is attached to further reinforce the rigidity of the base layer and the rigid reinforcing layer;
Here, the additional reinforcing layer is characterized in that the fibers are arranged in a direction different from the fiber of the rigid reinforcing layer to form a plane.
상기와 같은 본 발명에 의한 강도보강용 혼합강성시트는, 재질특성이 서로 상이한 이종의 강화섬유들이 바인더에 의해 결속된 상태로 제각각의 특성에 의하여 서로의 단점을 보완하면서 혼합강성을 발휘하므로, 설계강도를 확보할 수 있는 동시에 취성적인 파괴를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있으며, 이종의 강화섬유가 베이스층 및 강성보강층으로 이루어져서 바인더에 의해 적층되되, 강성보강층이 복수의 강화섬유 혼합층으로 구성되어 적층되므로 좀더 강한 강도를 확보할 수 있고, 더욱이 바인더가 중합체로 이루어진 융착층으로 이루어져서 베이스층 및 강성보강층의 일측면에 부착되므로 베이스층 및 강성보강층의 강화섬유들을 견고한 상태로 용이하게 결속시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 융착층이 격자형태로 형성되어 베이스층 및 강성보강층에 부분적으로 부착되어 베이스층 및 강성보강층의 강성이 전체적으로 강화되는 것을 방지하므로 일체로 적층된 베이스층 및 강성보강층을 용이하게 절단할 수 있는 효과가 있다.
또, 강성보강층에 추가보강층이 적층되므로 베이스층 및 강성보강층의 강성을 보강할 수 있는 효과도 있다.
또한, 추가보강층의 강화섬유가 강성보강층의 강화섬유와 상이한 방향으로 배열되어 강성보강층에 부착되므로 강화섬유의 배열특성에 의해 강성보강층의 강도를 더욱더 강화시킬 수 있다.The composite reinforcing sheet for strength reinforcement according to the present invention as described above, because the different types of reinforcing fibers with different material properties are bound by the binder to exhibit the mixed stiffness while complementing the disadvantages of each other by the characteristics, design In addition to securing strength and preventing brittle fracture, the manufacturing cost can be reduced, and heterogeneous reinforcing fibers are composed of a base layer and a rigid reinforcing layer, which are laminated by a binder, and the rigid reinforcing layer is formed of a plurality of reinforcing fibers. Since it is composed of a mixed layer and laminated, it is possible to secure stronger strength. Moreover, since the binder is made of a fusion layer made of a polymer and attached to one side of the base layer and the rigid reinforcing layer, the reinforcing fibers of the base layer and the rigid reinforcing layer are easily in a solid state. It has the effect of binding.
In particular, since the fusion layer is formed in a lattice shape, it is partially attached to the base layer and the rigid reinforcement layer to prevent the stiffness of the base layer and the rigid reinforcement layer from being strengthened as a whole, thereby easily cutting the integrally stacked base layer and the rigid reinforcement layer. It works.
In addition, since the additional reinforcing layer is laminated to the rigid reinforcing layer, there is an effect that can reinforce the rigidity of the base layer and the rigid reinforcing layer.
In addition, since the reinforcing fibers of the additional reinforcing layer is arranged in a different direction from the reinforcing fibers of the rigid reinforcing layer and attached to the rigid reinforcing layer, the strength of the reinforcing reinforcing layer may be further enhanced by the arrangement characteristics of the reinforcing fibers.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 강도보강용 혼합강성시트를 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설용 강성강화시트의 사시도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a strength reinforcement mixed stiffness sheet according to the present invention, the accompanying Figure 2 is a perspective view of a stiffening sheet for construction according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설용 혼합강성시트(50)는 섬유에 의해 면상을 형성하는 강화섬유층(52)을 갖는다. 이러한 강화섬유층(52)은 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 적어도 2종의 섬유로 이루어진다. 이때, 선택된 섬유들은 도시된 바와 같이 면상을 형성한다. 즉, 섬유들은 평면형의 원단을 형성한다.As shown, the construction mixed
강화섬유층(52)은 도면상의 확대도 "A"에 도시된 바와 같이 낱개의 섬유가 모여서 평면적으로 배열되면서 하나의 면을 형성한다. 이때, 강화섬유층(52)은 선택된 적어도 2종의 섬유로 이루어지되, 2종의 섬유가 혼합된 상태를 이루면서 평면적으로 배열되어 면상을 이루는 하나의 층을 구성하도록 구성할 수 있다. 즉, 강화섬유층(52)은 이종재 섬유가 혼합되면서 면형태의 층을 형성한다.Reinforcing
이와 같은 강화섬유층(52)은 확대도 "A"에 도시된 바와 같이 적어도 2종의 섬유가 일직선을 이루면서 순차적으로 교번됨으로써, 선택된 섬유들이 병렬을 이루면서 혼합상태로 평면 배열되어 면상을 이루는 하나의 층을 구성하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 강화섬유층(52)은 확대 도시된 바와 같이 탄소섬유(52a) 및 유리섬유(52b)가 혼합상태로 교번되면서 평면적으로 배열된 것을 도시한 것이 다. 즉, 확대 도시된 강화섬유층(52)은 탄소섬유(52a) 및 유리섬유(52b)가 혼합되어 구성된다.As shown in the enlarged view "A", the reinforcing
여기서, 전술한 바와 같이 교번되는 섬유들은 서로의 단점이 보완되도록 특성이 서로 상이한 섬유들로 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 강성이 약한 유리섬유(52b)는 고강도의 탄소섬유(52a)와 혼합되는 것이 바람직하다. 이때, 전술한 섬유들은 도시된 바와 달리 대각선 방향으로 배열될 수도 있다.Here, the alternating fibers as described above is preferably composed of fibers having different characteristics so that the disadvantages of each other are compensated for. For example, as described above, the
이와 같이 이종재 섬유가 혼합되는 혼합강성시트(50)는 강화섬유층(52)을 이루는 섬유들의 혼합량에 따라 강도가 결정된다. 즉, 혼합강성시트(50)는 혼합되는 이종재 섬유들의 혼합비에 의해 강성이 결정된다. 예를 들면, 혼합강성시트(50)는 강도를 강화시키고자 할 경우 탄소섬유(52a)의 혼합량을 증가시키면 되고, 이와 반대로 강도를 약화시키고자할 경우 탄소섬유(52a)의 혼합량을 감소시키면 된다. 물론, 혼합강성시트(50)는 혼합되는 섬유의 종류나 두께에 의해서도 강도가 결정된다.In this way, the mixed
한편, 강화섬유층(52)은 도면상의 확대도 "B"에 도시된 바와 같은 바인더(54)에 의해 평면적인 형상을 유지한다. 이러한 바인더(54)는 확대 도시된 바와 같이 강화섬유층(52)에 일체적으로 결합되어 강화섬유층(52)을 이루는 섬유들과 실질적으로 동일체를 이루면서 평면적으로 배열된 섬유들을 평면상태로 결속한다. 따라서, 섬유들은 바인더(54)에 의해 결속되어 분산이 방지된다. 즉, 섬유들은 바인더(54)가 없을 경우 낱개를 이루면서 분산된다. 물론, 강화섬유층(52)은 섬유가 분 산될 경우 평면형으로 형성될 수 없다.On the other hand, the reinforcing
바인더(54)는 확대도 "B"에 도시된 바와 같이 강화섬유층(52)의 일측면에 도포되어 강화섬유층(52)의 섬유에 부착되면서 박막형태로 경화되는 중합체로 이루어진 융착층(54a);으로 구성할 수 있다. 즉, 융착층(54a)은 액상에서 고상으로 변하는 박막재이다. 이때, 융착층(54a)은 중합체로 이루어진 열경화성 수지 또는 핫멜트나 실리콘으로 구성하는 것이 바람직하다. 여기서, 융착층(54a)을 전술한 바와 같은 경화성 중합체로 구성하는 이유는 중합체를 강화섬유층(52)에 도포한 후 경화시키면 강화섬유층(52)의 섬유들이 자연적으로 결속되기 때문이다. 즉, 융착층(54a)을 중합체로 구성한 이유는 강화섬유층(52)의 섬유를 용이하게 결속할 수 있기 때문이다.The
융착층(54a)은 확대 도시된 바와 같이 강화섬유층(52)의 일측면에 부분적으로 결합되도록 격자형태로 형성할 필요가 있다. 이렇게, 융착층(54a)을 격자형태로 형성하는 이유는 가위나 칼로 강화섬유층(52)을 용이하게 절단하기 위함이다. 만약, 융착층(54a)이 면과 같은 형태로 형성될 경우 강화섬유층(52)의 표면이 융착층(54a)에 의해 차폐되면서 강성이 강화되므로 가위나 칼로 절단할 수 없다. 하지만, 융착층(54a)이 도시된 바와 같이 격자형태로 형성될 경우 강화섬유층(52)의 대부분의 면적은 융착층(54a)의 영향을 받지않는다. 특히, 융착층(54a)을 격자로 형성할 경우 융착층(54a)을 실과 같이 매우 가늘게 형성할 수 있으므로 강화섬유층(52)이 융착층(54a)에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.The
이와 달리, 전술한 바인더(54)는 도면상의 확대도 "C"에 도시된 바와 같이 강화섬유층(52)에 박음질되어 강화섬유층(52)을 관통하면서 평면적으로 배열되는 강화섬유층(52)의 섬유를 고정하는 재봉실(54b);로 구성할 수도 있다. 이때, 재봉실(54b)은 확대 도시된 바와 같이 섬유가 견고하게 고정되도록 강화섬유층(52)의 사방으로 박음되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
이상과 같은 본 발명의 실시예에 의한 혼합강성시트(50)는 강화섬유층(52)에 이종재의 섬유들이 혼합되어 구성되므로, 이종재 섬유들이 갖는 제각각의 특성으로 인하여 서로의 단점이 보완되면서 혼합강성을 발휘할 수 있다. Since the
또한, 혼합강성을 통해 설계강도를 확보할 수 있는 동시에 취성적인 파괴를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 고가 및 저가의 섬유들을 혼합하여 제조하므로 제조비용을 절감할 수도 있다.In addition, it is possible to secure design strength through mixed stiffness and to prevent brittle fracture, as well as to manufacture high-cost and low-cost fibers to reduce manufacturing costs.
아울러, 혼합량을 조절하여 섬유들을 혼합하므로 강도를 원하는 세기로 자유롭게 조절하여 제조할 수도 있다.In addition, since the fibers are mixed by adjusting the mixing amount, the strength may be freely adjusted to a desired intensity.
한편, 첨부된 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설용 강성강화시트의 사시도로서, 다른 실시예에 의한 혼합강성시트(50)는 전술한 실시예의 혼합강성시트(50)를 개량한 것이다.On the other hand, Figure 3 attached is a perspective view of the stiffening sheet for construction according to another embodiment of the present invention, the
도시된 바와 같이, 다른 실시예에 의한 혼합강성시트(50)는 강화섬유층(52)에 혼합되는 이종재 섬유를 도면상의 확대도 "D"에 도시된 바와 같이 씨실과 날실형태를 이루면서 격자형태를 형성함으로써, 선택된 섬유들이 혼합상태로 평면 배열되면서 면상을 이루는 하나의 층을 구성한다. 즉, 이종재의 섬유들은 서로 상이한 방향성을 가지면서 얽히도록 구성된다.As shown, the mixed
이러한 혼합강성시트(50)는 탄소섬유 및 유리섬유로 구성되어 확대 도시된 바와 같이 격자형태로 배열되면서 면을 형성할 수 있다. 이때, 확대도의 X 축으로는 탄소섬유를 배열하고, Y축으로는 유리섬유를 배열할 수 있다. 이렇게 구성할 경 우 혼합강성시트(50)는 X축 및 Y축으로 강성이 강화된다. 이와 같은 혼합강성시트(50)는 대각선 방향으로 격자를 이룰 수도 있다.The mixed
한편, 혼합강성시트(50)는 전술한 바와 달리 도면상의 확대도 "E"에 도시된 바와 같이 강화섬유층(52)을 복수개로 구성할 수도 있다. 이러한 강화섬유층(52)은 예컨대, 확대 도시된 바와 같이 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 어느 하나의 섬유로 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하는 베이스층(52-1) 및; 이 베이스층(52-1)을 이루는 섬유와 상이한 특성을 갖도록, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 다른 하나의 섬유로 이루어지되, 베이스층(52-1)의 섬유와 상이한 섬유로 선택되는 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하며, 베이스층(52-1)상에 적층되어 베이스층(52-1)의 강성을 보강하는 강성보강층(52-2);을 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 강화섬유층(52)은 베이스층(52-1) 및 강성보강층(52-2);으로 구성될 수 있다.On the other hand, the mixed
여기서, 전술한 베이스층(52-1)은 예컨대 탄소섬유로 구성할 수 있으며, 강성보강층(52-2)은 예컨대 유리섬유로 구성할 수 있다. 이렇게 구성할 경우 베이스층(52-1) 및 강성보강층(52-2)은 서로 상이한 특성으로 인하여 서로의 단점을 보완한다.Here, the base layer 52-1 described above may be formed of, for example, carbon fiber, and the rigid reinforcement layer 52-2 may be formed of, for example, glass fiber. In this configuration, the base layer 52-1 and the rigid reinforcement layer 52-2 compensate for the disadvantages of each other due to different characteristics.
베이스층(52-1) 및 강성보강층(52-2)은 확대 도시된 바와 같이 바인더(54)에 의해 동일체로 부착된다. 이때, 바인더(54)는 도시된 바와 같은 융착층(54a)으로 구성할 수 있으며, 이와 달리 전술한 재봉실(54b)로 구성할 수도 있다.The base layer 52-1 and the rigid reinforcement layer 52-2 are attached in the same manner by the
전술한 혼합강성시트(50)는 확대 도시된 바와 같이 강성보강층(52-2)을 이루는 섬유와 상이한 특성을 갖도록, 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유들 중에서 선택되는 또 다른 하나의 섬유로 이루어지되, 강성보강층(52-2)의 섬유와 상이한 섬유로 선택되어 이루어지고, 선택된 섬유가 평면적으로 배열됨에 따라 면상을 형성하며, 강성보강층(52-2)상에 적층되어 베이스층(52-1) 및 강성보강층(52-2)의 강성을 추가적으로 보강하는 적어도 하나의 추가보강층(52-3);을 더 포함할 필요가 있다. 이러한 추가보강층(52-3)은 강성보강층(52-2)이 유리섬유로 구성될 경우 아라미드섬유나 탄소섬유로 구성될 수 있다. 이와 같은 추가보강층(52-3)은 도시된 바와 같이 하나로 구성될 수 있으며, 도시된 바와 달리 복수개로 구성되어 바인더(54)에 의해 상부에 계속적으로 적층될 수 있다.As described above, the mixed
한편, 전술한 베이스층(52-1)과 강성보강층(52-2) 및 추가보강층(52-3)은 전술한 도 2의 확대도 "A"에 도시된 바와 같이 구성할 수 있으며, 이와 달리 도 3의 확대도 "D"에 도시된 바와 같이 구성할 수도 있다.Meanwhile, the base layer 52-1, the rigid reinforcement layer 52-2, and the additional reinforcement layer 52-3 may be configured as shown in the enlarged view "A" of FIG. 2 described above. The enlarged view of FIG. 3 may also be configured as shown in "D".
또 한편, 베이스층(52-1)과 강성보강층(52-2) 및 추가보강층(52-3)은 확대도 "E"에 도시된 바와 같이 섬유가 서로 상이한 방향으로 배열될 수 있다. 즉, 베이스층(52-1)과 강성보강층(52-2) 및 추가보강층(52-3)은 서로 상이한 방향으로 섬유가 배열된 상태로 적층된다. 이렇게 구성할 경우, 베이스층(52-1)과 강성보강층(52-2) 및 추가보강층(52-3)은 도시된 바와 같이 섬유들이 직교상태로 교차되면서 적층식으로 배열되므로 배열특성(교차상태로 서로를 지지하는 특성)에 의해 강도가 강화된다.On the other hand, the base layer 52-1, the rigid reinforcing layer 52-2 and the additional reinforcing layer 52-3 may be arranged in the direction in which the fibers are different from each other, as shown in the enlarged view "E". That is, the base layer 52-1, the rigid reinforcing layer 52-2, and the additional reinforcing layer 52-3 are stacked in a state in which fibers are arranged in different directions. In this configuration, since the base layer 52-1, the rigid reinforcement layer 52-2, and the additional reinforcement layer 52-3 are arranged in a stacked manner while the fibers cross each other in an orthogonal state, as shown, the arrangement characteristics (cross state) Strength is enhanced by the characteristic of supporting each other).
이상과 같은 다른 실시예에 의한 혼합강성시트(50)는 도면상의 확대도 "E"에 도시된 바와 같이 서로 상이한 섬유로 이루어진 복수개의 강화섬유층(52)이 적층되므로, 이종재 섬유의 특성을 보다 완전하게 보완시킬 수 있다. 또한, 복수개의 강 화섬유층(52)이 바인더(54)에 의해 동일체를 이루므로 강화섬유층(52)을 콤팩트하게 제조할 수도 있다.The mixed
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Since the above embodiments are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to the above, and appropriate modifications are possible within the scope of the same idea. Therefore, since the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be carried out by deformation, it is natural that the modification of the shape and structure belong to the appended claims of the present invention.
도 1은 일반적인 건설용 강성강화시트의 사용상태를 도시한 사시도;1 is a perspective view showing a state of use of the general rigid sheet for construction;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설용 강성강화시트의 사시도; 및2 is a perspective view of a rigid sheet for construction according to an embodiment of the present invention; And
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설용 강성강화시트의 사시도.Figure 3 is a perspective view of a rigid sheet for construction according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부호 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
50 : 강성강화시트50: rigid reinforced sheet
52 : 강화섬유층52: reinforcing fiber layer
52-1 : 베이스층52-1: base layer
52-2 : 강성보강층52-2: Rigid Reinforcement Layer
52-3 : 추가보강층52-3: additional reinforcement layer
54 : 바인더54: binder
54a : 융착층54a: fusion layer
54b : 재봉실54b: sewing thread
S : 구조물S: Structure
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