KR101779968B1 - Semi-non-combustible composite panel comprising phenol resin and method for repairing and reinforcing tunnel using the same - Google Patents

Semi-non-combustible composite panel comprising phenol resin and method for repairing and reinforcing tunnel using the same Download PDF

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박태순
최송
강일환
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박태순
최송
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Abstract

The present invention relates to a semi-non-combustible composite panel and a method for repairing and reinforcing a tunnel using the same, and more specifically, to a semi-non-combustible composite panel having excellent physical properties such as bending strength, tensile strength, and incombustibility, etc., and a method for repairing and reinforcing a tunnel, which forms a new surface by attaching the semi-non-combustible composite panel on a concrete surface inside a deteriorated tunnel. The semi-non-combustible composite panel comprises: a glass fiber reinforced plastic; and a resin mixture containing a phenolic resin, a flame retardant, and an additive.

Description

페놀수지가 혼입된 준불연 복합패널 및 이를 이용한 터널의 보수 및 보강공법{SEMI-NON-COMBUSTIBLE COMPOSITE PANEL COMPRISING PHENOL RESIN AND METHOD FOR REPAIRING AND REINFORCING TUNNEL USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a semi-fire-retardant composite panel incorporating a phenolic resin and a method of repairing and reinforcing a tunnel using the semi-fire-

이 건 발명은 준불연 복합패널 및 이를 이용한 터널의 보수 및 보강공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 휨강도, 인장강도, 불연성 등 물리적 특성이 우수한 준불연 복합패널 및 열화가 발생한 노후터널 내부의 콘크리트 표면에 준불연 복합패널을 부착함으로써 새로운 표면을 형성하는 터널의 보수 및 보강공법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a semi-fire-retardant composite panel having excellent physical properties such as bending strength, tensile strength, and nonflammability, and concrete in a deteriorated tunnel And a method of repairing and reinforcing a tunnel that forms a new surface by attaching a semi-fireproof composite panel to the surface.

터널은 토목구조물의 일종으로 다른 토목구조물에 비하여 특수한 구조물이다. 즉, 터널 내부는완전히 밀폐된 것은 아니지만, 밀폐성을 가지고 있어서 차량, 철도차량 등의 통행으로 인하여 발생되는 배기가스가 잘 빠져나가지 못하는 구조를가지고 있다. 터널 내부는 주로 콘크리트로 시공되어 있는데, 위에서 살펴본 것처럼, 밀폐성을 가지고 있는 터널의 구조적인 특성 때문에 터널 내부에서 발생된 배기가스는 터널 외부로 잘 배출되지 못하고, 터널 내부의 콘크리트 표면에 부착된다. 이로 인해 터널 구조물은 시간이 경과하면서 각종 열화가 진행되고, 노후화 되어 내구성의 저하가 발생하며, 이는 터널의 수명 및 사용연한을 감소시키는 결과를 초래하게 된다.Tunnels are a kind of civil engineering structure, which is a special structure compared to other civil engineering structures. In other words, although the inside of the tunnel is not completely sealed, it has a structure in which the exhaust gas generated due to the passage of vehicles, railway vehicles and the like can not escape well due to the airtightness. As shown above, the exhaust gas generated inside the tunnel can not be discharged to the outside of the tunnel because of the structural characteristic of the tunnel having airtightness, and it is attached to the concrete surface inside the tunnel. As a result, the tunnel structure progresses deterioration over time and degrades durability due to aging, which results in reducing the service life and the service life of the tunnel.

최근에 반포된 각종 문헌(Seo, 2002; Choo et al., 2011; KISTEC, 1997 등)및 각종 터널 안전 진단 보고서(KISTEC, 2003 등)에 의하면 NATM공법으로 시공된 터널이 과거 건설된 재래식(ASSM) 터널보다 상대적으로 균열 및 변상이 많고 불량한 상태를 보이고 있으며, 특히, 터널의 구조적인 안정성에 위해가 되는 종단 균열이 다수 발생하고 있는 것으로 보고되고 있다. 따라서, 터널의 공용 후에 운영기간 동안 발생되는 여러가지 변상에 대해 분석하는 것은 매우 중요하다.According to the recently published documents (Seo, 2002; Choo et al., 2011; KISTEC, 1997) and various tunnel safety diagnosis reports (KISTEC, 2003, etc.) It is reported that there are many cracks and deformations relative to the tunnel and poor condition. Especially, there are many end cracks which are detrimental to the structural stability of the tunnel. Therefore, it is very important to analyze the various rewards that arise during the operation period after the tunnel has been shared.

터널의 변상으로 크랙(crack), 박리(scaling), 층분리(delamination), 누수, 파손공동, 박락(spalling), 백태(Efflorescence), 부식(열화), 누수, 고드름, 표면오염 등이 있으며 이러한 변상의 원인으로는 여러 가지가 있다.There are cracks, scaling, delamination, leaks, breakage cavities, spalling, efflorescence, corrosion (deterioration), leaks, icicles, surface contamination, There are many reasons for reimbursement.

예를 들어, 터널은 콘크리트가 직접적으로 외부 환경에 노출됨으로써 각종 배기가스 등에 의해 탄산화가 진행된다. 이러한 콘크리트의 탄산화는 콘크리트의 수밀성을 떨어뜨리며 동시에 콘크리트 안의 강재에 녹이 생기는 원인이 된다. 과거에 시공된 터널의 라이닝 콘크리트는 무근 콘크리트가 대부분이므로 탄산화 자체가 중대한 문제를 일으킬 가능성은 적지만 최근에 시공된 지하철 터널이나 갱문 등은 대부분 철근콘크리트 구조물이므로 탄산화가 발생할 경우 강재부식의 원인이 되기도 한다.For example, in a tunnel, concrete is directly exposed to the external environment, so that carbonation proceeds by various exhaust gases and the like. This carbonation of concrete reduces the watertightness of the concrete and at the same time causes the rust in the steel in the concrete. Since the lining concrete of the tunnels constructed in the past is mostly unfilled concrete, it is unlikely that carbonation itself will cause serious problems. However, since the subway tunnels and gates constructed recently are mostly reinforced concrete structures, carbonation may cause corrosion do.

또한, 대기 중 염분성분이나 염분을 충분히 제거하지 않은 바다모래를 재료로 터널을 시공한 경우, 콘크리트 내부로 염분이 침투하여 강재부식을 유발시킬 수 있다. 이는 체적팽창으로 콘크리트 내에 균열이 발생하며 터널의 내구성을 저하시킨다.In addition, if a tunnel is constructed with sea sand material that does not sufficiently remove the salt component and salinity in the atmosphere, salt may penetrate into the concrete and cause corrosion of the steel. This causes cracks in the concrete due to volume expansion and lowers the durability of the tunnel.

또한, 터널 주변 지반의 지하수에는 라이닝 콘크리트에 유해한 성분의 물질이 포함되어 있을 수 있으며, 특히 지하수의 성분 중 산성이온이 많이 함유된 경우에는 조기에 라이닝의 열화를 초래하는 원인이 된다. 지하수가 라이닝 배면과 균열을 통해 터널 내부로 침투할 경우, 터널 유해수를 접하는 라이닝 내부 및 표면에서는 열화와 강도저하가 일어날 가능성이 있다. 또한, 온천지대, 광산지대의 터널에서는 강산성의 용수, 황산이온을 다량 포함한 용수, 황화수소와 아황산가스를 포함한 온천이 콘크리트에 상당한 침식작용을 일으킬 가능성이 있다. In addition, the groundwater around the tunnel may contain harmful components in the lining concrete. In particular, when the groundwater contains a large amount of acidic ions, it causes deterioration of the lining in the early stage. When the groundwater penetrates into the tunnel through the backside of the lining and cracks, deterioration and strength deterioration may occur inside and on the surface of the lining which contacts the harmful water of the tunnel. Also, in hot springs and mine tunnels, there is a possibility that a strong acidic water, a water containing a large amount of sulfuric acid ions, and a hot spring containing hydrogen sulfide and sulfur dioxide may cause significant erosion in concrete.

또한, 터널 내 콘크리트의 알칼리 골재반응이 진행되면 콘크리트에는 균열, 반응생성물의 침습, 부재의 이동 등 열화가 발생하고 무근콘크리트에서는 그물 모양의 균열, 철근 콘크리트에서는 철근 위치에 따른 균열을 많이 볼 수 있다. 이러한 균열이 생기더라도 구조물의 내력이 즉시 저하되지는 않으나 동해와 화학적 침식에 대한 저항성이 떨어진다.In addition, when alkali aggregate reaction of concrete in the tunnel progresses, deterioration occurs such as cracks, reaction of product, migration of members, net-like cracks in open concrete, cracks in reinforced concrete due to location of rebar . Even if such a crack occurs, the strength of the structure is not immediately degraded, but resistance to the East Sea and chemical erosion is reduced.

또한, 차량사고나 각종 케이블의 마찰, 과열 등에 의해 터널 내에 화재가 발생할 경우, 터널 내부 온도가 최대 800℃에 이르며, 다음과 같은 성능저하 현상이 나타나게 된다. ① 콘크리트 구조체는 직접적인 화재의 영향을 받으면 부피에 변화가 생기고 이로 인한 뒤틀림 등에 의한 균열이 발생하게 된다. ② 화재로 인한 고열로 콘크리트 내부의 골재 등은 급속히 팽창하여 폭발하는 듯한 소리를 내며 콘크리트를 박락시키게 되는데, 이는 콘크리트 내부의 수분이 급격히 증기로 변하고 이로 인해서 콘크리트의 국소부위가 국부적으로 탈락현상을 일으키게 된다. ③ 온도상승에 따라 콘크리트에 배근된 철근의 인장응력이 감소한다. ④ 콘크리트의 탈락으로 철근이 화재에 노출되면 철근이 주위 콘크리트보다 빨리 팽창하게 되어 추가적인 콘크리트의 변상이 일어날 수 있고 철근과 콘크리트의 부착력 감소를 유발한다. ⑤ 강도 및 탄성계수 등 역학적 성질이 저하된다.In addition, when a fire occurs in a tunnel due to a vehicle accident, friction of various cables, overheating, etc., the temperature inside the tunnel reaches a maximum of 800 ° C, and the following performance degradation phenomenon appears. ① When a concrete structure is affected by direct fire, the volume changes and cracks due to warping are caused. ② Due to the high heat caused by fire, the aggregate inside the concrete rapidly expands and makes sound like explosion. It causes the water inside the concrete to suddenly turn into steam, which causes the local part of the concrete to fall off locally do. ③ As the temperature rises, the tensile stress of the reinforced concrete is decreased. ④ When the reinforcing bars are exposed to fire due to the detachment of concrete, the reinforcing bars expand faster than the surrounding concrete, which may result in the reformation of the additional concrete and the decrease of the adhesion between the reinforcing bars and concrete. ⑤ Mechanical properties such as strength and elastic modulus deteriorate.

또한, 도로터널이나 철도터널에서는 통행차량의 배기가스와 그을음에 포함된 질소산화물(NOX)과 아황산가스(SO2)가 누수와 화합해 초산·황산 등의 강한 산성수를 생성할 가능성이 있는데, 콘크리트와 모르타르의 함유된 고유한 성질만으로는 이러한 강산성에 저항할 수 없으므로 콘크리트 라이닝 표면에서의 열화가 쉽게 일어나게 된다. 이러한 연해에 의한 변상은 교통량, 차량의 매연, 배기상태, 터널의 연장 등이 주된 원인으로 영향을 미친다.In road tunnels and railway tunnels, there is a possibility that nitrogen oxides (NO x ) and sulfur dioxide (SO 2 ) contained in the exhaust gas of the passing vehicles and soot are combined with water leaks to produce strong acidic water such as acetic acid and sulfuric acid , The inherent properties of concrete and mortar can not resist this strong acidity, so that deterioration on the surface of the concrete lining is easy. These incidents are mainly caused by traffic volume, vehicle smoke, exhaust, and extension of tunnels.

위에서 살펴본 것처럼, 터널 구조체는 독특한 구조로 인해 다양한 변상이 발생할 수 있고, 터널 붕괴 사고 등을 예방하기 위해서는 변상이 발생한 영역을 보수해야 하며, 실제로 여러 가지 패널을 이용한 보수공법 등이 사용되고 있다. 기존 사용되는 패널의 경우 패널의 내구성을 위하여 인장강도를 강조하면 불연성이 저하되고, 불연성을 강조하면 인장강도가 저하되는 특징이 있었다. 또한, 패널의 제조공정이 까다롭고, 비용이 비싸다는 단점이 있어 불연성이 우수하면서도 경제성이 우수한 패널 및 보수공법에 대한 필요성이 요구되고 있다.As described above, the tunnel structure may have various reformation due to its unique structure. In order to prevent the collapse of the tunnel, it is necessary to repair the area where the reversion occurs, and actually, various repair methods using panels are used. In the case of existing panels, the flame retardancy is lowered by emphasizing the tensile strength for the durability of the panel, and the tensile strength is lowered by emphasizing the incombustibility. In addition, there is a disadvantage that the manufacturing process of the panel is complicated and expensive, and therefore there is a demand for a panel and a repair method which are excellent in incombustibility and excellent in economy.

대한민국 등록특허공보 제10-1311190호Korean Registered Patent No. 10-1311190

이 건 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하려는 것으로서, 휨강도, 인장강도, 불연성 등 물리적 특성이 우수하면서도 제조공정이 간편하고, 경제성이 우수한 준불연 복합패널 및 이를 이용한 터널의 보수 및 보강공법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a semi-fire-retardant composite panel having excellent physical properties such as bending strength, tensile strength, and incombustibility, and having a simple manufacturing process and excellent economy, and a repair and reinforcement method of a tunnel using the semi-fire- The purpose is to do.

상기 목적은, 유리섬유 강화 플라스틱; 및 페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 포함하는 레진 혼합물;을 포함하는 준불연 조성물을 가열 및 경화한 준불연 복합패널에 의해 달성될 수 있다.The object is achieved by a glass fiber reinforced plastic; And a resin mixture comprising a phenolic resin, a flame retardant, and an additive, and heating and curing the semi-fire-retardant composition.

이때, 난연제는, 인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제를 포함할 수 있고, 첨가제는, 충진제 및 경화제를 포함할 수 있다.At this time, the flame retardant may include a phosphorus flame retardant and a metal hydroxide flame retardant, and the additive may include a filler and a curing agent.

또한, 준불연 조성물은, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 45 ~ 65 중량부를 포함할 수 있고, 레진 혼합물은, 페놀 수지 100 중량부에 대해서 난연제 30 ~ 85 중량부 및 첨가제 15 ~ 25 중량부를 포함할 수 있다.The semi-flame retardant composition may comprise 45 to 65 parts by weight of the resin mixture with respect to 100 parts by weight of the glass fiber reinforced plastic. The resin mixture comprises 30 to 85 parts by weight of the flame retardant and 15 to 25 parts by weight of the flame retardant, Parts by weight.

또한, 상기 목적은, 터널 내부에서 보수를 요하는 시공영역의 표면을 정리하는 표면 정리단계; 표면 정리된 시공영역에 준불연 복합패널을 접착하는 접착단계; 시공영역에 접착된 준불연 복합패널을 고정하는 고정단계; 고정된 준불연 복합패널의 주위를 실링하는 실링단계; 준불연 복합패널이 접착된 시공영역을 양생하는 양생단계; 및 시공영역의 표면을 정리하는 마감단계;를 포함하는 준불연 복합패널을 이용한 터널의 보수 및 보강공법에 의해 달성될 수 있다.Further, the above objects can be accomplished by a surface finishing method for finishing a surface of a construction area requiring maintenance in a tunnel; A bonding step of bonding a semi-combustible composite panel to the surface-finished construction area; A fixing step of fixing the semi-fire-retardant composite panel adhered to the construction area; A sealing step of sealing the periphery of the fixed semi-combustible composite panel; A curing step of curing the construction area to which the semi-fire-retardant composite panel is adhered; And a finishing step of arranging the surface of the construction area, and a finishing step of finishing the surface of the construction area.

이때, 준불연 복합패널은, 유리섬유 강화 플라스틱; 및 페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 포함하는 레진 혼합물;을 포함하는 준불연 조성물을 가열 및 경화하여 제조할 수 있다.At this time, the semi-fire-retardant composite panel is made of glass fiber reinforced plastic; And a resin mixture comprising a phenolic resin, a flame retardant, and an additive, and heating and curing the semi-fire-retardant composition.

또한, 난연제는, 인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제를 포함할 수 있고, 준불연 조성물은, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 45 ~ 65 중량부를 포함할 수 있으며, 레진 혼합물은, 페놀 수지 100 중량부에 대해서 난연제 30 ~ 85 중량부 및 첨가제 15 ~ 25 중량부를 포함할 수 있다.The flame retardant may also include a phosphorus flame retardant and a metal hydroxide flame retardant. The semi-flame retardant composition may comprise 45 to 65 parts by weight of the resin mixture with respect to 100 parts by weight of the glass fiber reinforced plastic, 30 to 85 parts by weight of a flame retardant and 15 to 25 parts by weight of an additive.

이 건 발명에 따르면, 휨강도, 인장강도, 불연성 등 물리적 특성이 우수하면서도 제조공정이 간편하고, 경제성이 우수한 준불연 복합패널을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a semi-fire-retardant composite panel which is excellent in physical properties such as bending strength, tensile strength and incombustibility, and is simple in manufacturing process and excellent in economy.

또한, 이러한 준불연 복합패널을 이용하여 변상이 발생한 터널 내부를 간이한 방법에 의해 보수함으로써 터널의 내구성을 향상시킬 수 있고, 나아가, 이를 통해, 터널 내 안전 사고를 예방할 수 있는 등의 효과를 가진다.In addition, it is possible to improve the durability of the tunnel by repairing the inside of the tunnel in which the uplift occurred by using the semi-fire-retardant composite panel by a simple method, and furthermore, it can prevent the safety accident in the tunnel through this .

다만, 이 건 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며,언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널을 나타낸 도면이다.
도 2는 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 휨강도 측정방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 인장강도 측정방법을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 UL 난연성 평가방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view illustrating a method of manufacturing a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views showing a method of measuring the bending strength.
5 is a view showing a method of measuring a tensile strength.
6 to 8 are views showing the UL flame retardancy evaluation method.

이하, 이 건 발명의 실시예와 도면을 참조하여 이 건 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 이 건 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 이 건 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention and drawings. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention in order to more specifically explain the present invention and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments. something to do.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 이 건 발명의 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 이 건 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 이 건 발명의 명세서의 기재가 우선할 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs and, where contradictory, The specification of the present invention including the definition shall prevail.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly illustrate the claimed invention, parts not related to the description are omitted, and like reference numerals are used for like parts throughout the specification. And, when a section is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. In addition, "part" described in the specification means one unit or block performing a specific function.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, and each step does not explicitly list a specific order in the context May be performed differently from the above-described sequence. That is, each of the steps may be performed in the same order as described, or may be performed substantially concurrently or in the reverse order.

이 건 발명의 명세서에서 불연성 재료란, 피난규칙 제5조 내지 제7조의 규정에 따라 KS F2271로 시험하여 난연 1급, 난연 2급, 난연 3급의 성적이 나온 재료를 통칭하고, 각각을 불연재료, 준불연재료, 난연재료라 한다. 구체적으로, 불연재료(난연 1급)는 불에 타지 않는 재료로서 20분간 가열(750℃)시 자체 열발생이 적으며(50℃미만), 10분간 가열(305℃) 후 잔류 불꽃이 없는(30초 미만) 재료를 말하고, 준불연재료(난연 2급)는 불에 타지 않는 재료로서 10분간 가열(305℃) 후 잔류 불꽃이 없고(30초 미만), 그 재료의 연소가스 속에 방치된 쥐가 9분 이상 활동하는 재료를 말하며, 난연재료(난연 3급)는 가연성재료인 목재 등과 비교해 더 타기 어려운 재료로서 6분 동안 가열(235℃)후 잔류불꽃이 없고(30초 미만), 그 재료의 연소가스 속에 방치된 쥐가 9분 이상 활동할 수 있는 재료를 말한다. 이하, 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널은 난연 2급에 해당하는 준불연재료를 의미한다.In the specification of the present invention, the term "nonflammable material" refers to a material which has been tested with KS F2271 in accordance with the provisions of Articles 5 to 7 of the evacuation regulations and has a rating of flame retardant grade 1, flame retardant grade 2, and flame retardant grade 3, Materials, semi-fireproof materials, and fire retardant materials. Specifically, the nonflammable material (flame retardant grade 1) is a nonflammable material that generates little heat during heating (750 ° C.) for 20 minutes (less than 50 ° C.) and has no residual flames after heating for 10 minutes (305 ° C.) (Less than 30 seconds) and the semi-combustible material (flame retardant grade 2) is a nonflammable material. After heating for 10 minutes (305 ° C), there is no residual flame (less than 30 seconds) (Flame retardant grade 3) is a material that is harder to burn than wood, which is a combustible material, and has no residual flame (less than 30 seconds) after heating for 6 minutes (235 ° C) Of the rats left in the flue gas can be active for more than 9 minutes. Hereinafter, the semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention means a semi-fire-retardant material corresponding to the flame retardant second grade.

도 1은 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널은 준불연 조성물을 가열 및 경화하여 제조할 수 있다. 이때, 준불연 조성물은 유리섬유 강화 플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastic); 및 페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 포함하는 레진 혼합물;을 포함할 수 있다. 이 건 발명은 유리섬유 강화 플라스틱 및 레진 혼합물을 포함하는 준불연 조성물을 가열 및 경화 시킴으로써 불연성이 우수하고, 가공하기 용이하며, 휨강도 및 인장강도와 같은 물리적 특성이 우수한 준불연 재료를 제공할 수 있는 효과를 가진다.1 is a view showing a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention can be manufactured by heating and curing a semi-fire-retardant composition. At this time, the semi-fire-retardant composition is a glass fiber reinforced plastic (Fiberglass Reinforced Plastic); And a resin mixture comprising a phenolic resin, a flame retardant, and an additive. The present invention relates to a semi-fire-retardant composition which can provide a semi-fire-retardant material which is excellent in incombustibility, easy to process, and has excellent physical properties such as bending strength and tensile strength by heating and curing a semi-fire- Effect.

유리섬유 강화 플라스틱은 유리계 광물질을 주원료로 하고, 유리계 광물질에 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 물질이다. 유리계 광물질은 규사, 석회석, 장석 및 소다회로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 열경화성 수지는 공지의 다양한 열경화성 수지를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리에스터, 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱은 유리계 광물질 등의 재료를 혼합하여 용융로에 넣어 제조할 수 있고, 유리섬유 사이에 밀봉된 각각의 공기층이 단열층으로 작용하여 불연성, 흡음성, 시공성 및 운반성이 우수하다. 또한, 철보다 강하고, 알루미늄보다 가벼우며, 녹슬지 않는다는 장점이 있다. 또한, 불연성이 우수하여 열에 변형되지 않고, 가공하기 용이하다.Glass fiber reinforced plastics are materials that use glass-based minerals as the main material and aromatic nylon fibers and thermosetting resins combined with glass-based minerals. The glass-based mineral may be at least one selected from the group consisting of silica sand, limestone, feldspar, and soda ash, but is not limited thereto. As the thermosetting resin, various known thermosetting resins can be used, and preferably, a polyester or an epoxy resin can be used. Glass fiber reinforced plastics can be prepared by mixing materials such as glass-based minerals and putting them in a melting furnace. Each air layer sealed between glass fibers functions as a heat insulating layer, which is excellent in incombustibility, sound-absorbing property, workability and transportability. It is also stronger than iron, lighter than aluminum, and does not rust. Also, it is excellent in nonflammability and is not deformed by heat and is easy to be processed.

페놀 수지는 내열성과 난연성 및 전기 절연성이 우수하고, 타 수지 대비 생산비용이 저렴하여 경제성이 우수하다.페놀 수지는 후술하는 인계 난연제와 혼합함으로써 차르(char)를 형성할 수 있는데, 차르(char) 형성 능력은 PC(Polycarboncate), PPE(Poly phenylene ether) 대비 우수하다. 또한, 한계 산소 지수(limiting oxygen index)도 18~60으로 높기 때문에 상대적으로 적은 함량으로 불연목표지수에 도달이 가능하다. 페놀 수지는 노볼락(novolac)형 페놀수지를 사용할 수 있고, 산성조건하에서 페놀과 포름알데히드를 1:0.8의 몰비로 제조한 노볼락형 페놀수지를 사용하는 것이 바람직하며, 분자량은 1,000~4,000 Mw 인 것이 바람직하다.The phenol resin is excellent in heat resistance, flame retardancy, electrical insulation, and low cost of production compared to other resins. The phenol resin can form a char by mixing with a phosphorus flame retardant described later, The formation ability is superior to PC (Polycarbonate) and PPE (Poly phenylene ether). Also, since the limiting oxygen index is as high as 18 ~ 60, it is possible to reach the non-burning target index with a relatively small content. The novolac type phenol resin can be used as the phenol resin, and it is preferable to use a novolak type phenolic resin in which phenol and formaldehyde are prepared in a molar ratio of 1: 0.8 under acidic conditions. The molecular weight is 1,000 to 4,000 Mw .

난연제는 연소하기 쉬운 성질을 가진 고분자 재료의 발화를 늦춰주고, 연소의 확대를 막아주기 위한 것으로서, 인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제를 포함할 수 있다. 인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제는 필요에 따라 다양한 비율로 혼합할 수 있으나, 환경 오염을 방지하고, 충분한 난연성을 발휘하기 위하여 전체 난연제 100 중량%에 대해서 금속 수산화물 난연제를 50 중량% 이상 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 난연제는 페놀 수지 100 중량부에 대해서 30 ~ 85 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 난연제의 함량이 30 중량부 미만인 경우, 차르(char) 형성이 원활하지 않아 난연성의 향상 정도가 미미하고, 85 중량부를 초과하는 경우, 페놀 수지 및 첨가제와의 혼합성이 떨어질 수 있고, 비경제적이다.The flame retardant agent may include a phosphorus flame retardant agent and a metal hydroxide flame retardant agent to delay the ignition of the polymer material having a property of easily burning and to prevent the expansion of combustion. The phosphorus flame retardant and the metal hydroxide flame retardant may be mixed in various ratios as required. However, in order to prevent environmental pollution and to exhibit sufficient flame retardancy, it is preferable to use a metal hydroxide flame retardant in an amount of 50% by weight or more for 100% . The flame retardant is preferably contained in an amount of 30 to 85 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenolic resin. When the content of the flame retardant is less than 30 parts by weight, improvement of the flame retardancy is insufficient because char formation is not smooth, and when it exceeds 85 parts by weight, the mixing property with the phenol resin and the additive may be poor, .

인계 난연제는 기상(gas phase)과 고상(condensed phase)에서 동시에 난연 효과를 나타낼 수 있는데, 열분해에 의해 생성되는 인산에 의한 탈수 및 탄화작용에 의하여 차르(Char)를 형성하여 내부로의 열전달을 물리적으로 차단할 수 있어 고상에서의 난연 효과가 기상에서보다 우수하다. 구체적으로, 인계 난연제는 연소과정에서 가연성 물질과 반응해 고분자 표면에 탄화막(Carbonaceous Layer)을 형성하고, 이 탄화막은 연소에 필요한 산소를 차단하여 난연 효과를 나타낸다. 특히, 인계 난연제는 고분자내의 산소 원소와 반응하여 탈수 및 탄화 함으로써 난연 효과를 발휘하기 때문에 산소 원소를 함유한 고분자에서 효과적으로 난연 역할을 수행한다. 인계 난연제는 공지의 인계 난연제를 사용할 수 있고, 구체적으로, 적인, 인산에스테르(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스피네이트(phosphinate), 포스핀옥사이드(phosphine oxide), 포스파젠(phosphazene) 등을 사용할 수 있다.Phosphorus flame retardant can exhibit flame retardant effect simultaneously in gas phase and condensed phase. It forms char by dehydration and carbonization action by phosphoric acid produced by pyrolysis and it is a physical So that the flame retarding effect in the solid phase is superior to the weather. Specifically, the phosphorus-based flame retardant reacts with a combustible material in a combustion process to form a carbonaceous layer on the surface of the polymer, and this carbonization film blocks the oxygen required for combustion and exhibits a flame retardant effect. Particularly, since the phosphorus flame retardant reacts with the oxygen element in the polymer to dehydrate and carbonize the flame retardant effect, the phosphorus flame retardant effectively acts as a flame retardant in the polymer containing oxygen element. The phosphorus-based flame retardant may be a known phosphorus flame retardant. Specific examples thereof include phosphoric acid, phosphate, phosphonate, phosphinate, phosphine oxide, phosphazene, Etc. may be used.

금속 수산화물 난연제는 200~300℃ 영역에서 탈수반응이 일어나며, 고상을 냉각시키고 수증기의 발생으로 인한 가연성 기체의 차단 및 연료 희석에 의한 작용으로 난연성을 발휘한다. 열분해시 수증기의 방출과 더불어 표면에 불연의 유리층(low melting glass)을 형성하여 난연성을 확보할 수 있다. 금속 수산화물 난연제는 공지의 금속 수산화물 난연제를 사용할 수 있고, 구체적으로, 무기계-비할로겐계로서 Al(OH)3, Mg(OH)2등을 사용할 수 있다.The metal hydroxide flame retardant is dehydrated in the range of 200 to 300 ° C and exhibits flame retardancy due to cooling of the solid phase, blocking of flammable gas due to the generation of water vapor, and action by fuel dilution. In addition to the emission of water vapor during pyrolysis, a flammable glass layer is formed on the surface to ensure flame retardancy. As the metal hydroxide flame retardant, a known metal hydroxide flame retardant can be used. Specifically, Al (OH) 3 , Mg (OH) 2 and the like can be used as the inorganic-nonhalogen system.

첨가제는 이 건 발명의 효과를 향상시키기 위하여 사용하는 것으로, 복합패널의 강도를 향상시키기 위한 충진제, 경화를 촉진하기 위한 경화제 등을 포함할 수 있다. 충진제는 활석, 운모, 석영, 규회석, 분쇄 또는 침전된 탄산칼슘, 석회, 장석 및 중공 유리볼로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있고, 경화제는 파라폼알데하이드, 헥사메틸렌테트라아민(헥사아민) 등을 사용할 수 있다. 첨가제는 특별히 제한되는 것은 아니나, 페놀 수지 100 중량부에 대해서 15 ~ 25 중량부를 포함되는 것이 바람직하다. 첨가제의 함량이 15 중량부 미만인 경우, 강도 향상 및 경화 촉진 등 첨가제를 통해 달성하고자 하는 효과의 달성 정도가 미미하고, 25 중량부를 초과하는 경우, 비경제적이다.The additive is used for improving the effect of the present invention, and may include a filler for improving the strength of the composite panel, a curing agent for promoting curing, and the like. The filler may be at least one selected from the group consisting of talc, mica, quartz, wollastonite, crushed or precipitated calcium carbonate, lime, feldspar and hollow glass balls. The curing agent may be paraformaldehyde, hexamethylenetetraamine (hexaamine) Etc. may be used. The additive is not particularly limited, but it is preferable that the additive is included in an amount of 15 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol resin. When the content of the additive is less than 15 parts by weight, the achievement of the effect to be achieved through additives such as strength improvement and curing promotion is insignificant, and when it exceeds 25 parts by weight, it is uneconomical.

일 실시예에 있어서, 준불연 조성물은, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 45 ~ 65 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 레진 혼합물이 45 중량부 미만인 경우, 제조되는 복합패널의 불연성이 난연 2급 수준에 미치지 못할 수 있고, 레진 혼합물이 65 중량부를 초과하는 경우, 제조되는 복합패널의 휨강도 및 인장강도와 같은 물리적 특성이 오히려 약화될 수 있다.In one embodiment, the semi-fire-retardant composition preferably comprises 45 to 65 parts by weight of the resin mixture relative to 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic. If the amount of the resin mixture is less than 45 parts by weight, the flame retardancy of the composite panel produced may not reach the level of flame retardant grade 2, and if the resin mixture exceeds 65 parts by weight, physical properties such as the flexural strength and tensile strength of the composite panel Rather, it can be weakened.

다음으로, 준불연 복합패널의 제조방법에 대해 설명한다.Next, a manufacturing method of the semi-fire-retardant composite panel will be described.

도 2는 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널의 제조방법은, 페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 혼합하여 레진 혼합물을 준비하는 준비단계; 직조된 유리섬유 강화 플라스틱을 레진 혼합물에 함침하는 함침단계; 및 레진 혼합물이 함침된 유리섬유 강화 플라스틱을 가열 및 경화하는 가열 및 경화단계;를 포함한다. 이를 통해, 불연성이 우수하고, 가공하기 용이하며, 휨강도 및 인장강도와 같은 물리적 특성이 우수한 준불연 복합패널을 제공할 수 있는 효과를 가진다.2 is a schematic view illustrating a method of manufacturing a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a method of manufacturing a semi-fire-retardant composite panel according to an embodiment of the present invention includes preparing a resin mixture by mixing a phenol resin, a flame retardant, and an additive; Impregnating the woven glass fiber reinforced plastic with the resin mixture; And a heating and curing step of heating and curing the glass fiber reinforced plastic impregnated with the resin mixture. Accordingly, it is possible to provide a semi-fire-retardant composite panel having excellent nonflammability, easy processing, and excellent physical properties such as bending strength and tensile strength.

준비단계는, 페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 혼합하여 레진 혼합물을 제조하고, 이를 레진통(resin bath)에 저장하는 단계로서, 레진 혼합물은 상술한 레진 혼합물을 사용하므로 구체적인 설명은 생략한다.The preparation step is a step of preparing a resin mixture by mixing a phenol resin, a flame retardant and an additive, and storing the resin mixture in a resin bath. Since the resin mixture uses the resin mixture described above, detailed description thereof will be omitted.

함침단계는 가이드 플레이트를 이용하여 직조된 유리섬유 강화 플라스틱을 레진통으로 유도하고, 유리섬유 강화 플라스틱에 레진 혼합물을 함침한다. 이때, 유리섬유 강화 플라스틱 주변으로 레진 혼합물이 충분히 함침되도록 하는 것이 중요하다.In the impregnating step, the woven glass fiber reinforced plastic is guided to the resin bottle by using the guide plate, and the resin mixture is impregnated into the glass fiber reinforced plastic. At this time, it is important that the resin mixture is sufficiently impregnated around the glass fiber reinforced plastic.

가열 및 경화단계는, 레진 혼합물이 함침된 유리섬유 강화 플라스틱을 가열 및 경화하여 준불연 복합패널을 성형하는 단계이다. 이때, 가열 및 경화 온도는 특별히 제한되는 것은 아니고, 적절한 온도를 설정할 수 있다. 제조된 준불연 복합패널은 용도에 맞게 적절한 크기로 절단하여 사용할 수 있다.The heating and curing step is a step of molding a semi-fire-retardant composite panel by heating and curing the glass fiber-reinforced plastic impregnated with the resin mixture. At this time, the heating and curing temperature is not particularly limited, and an appropriate temperature can be set. The fabricated semi-fireproof composite panel can be cut to a size suitable for the application.

다음으로, 준불연 복합패널을 이용한 터널의 보수 및 보강공법에 대해 설명한다. 터널의 보수 및 보강공법을 설명하는데 있어서, 준불연 복합패널은 상술한 준불연 복합패널을 사용하므로, 중복되는 설명은 생략한다.Next, the maintenance and reinforcement method of the tunnel using the semi-fire-retardant composite panel will be described. In describing the maintenance and reinforcement method of the tunnel, the semi-fire-retardant composite panel uses the above-described semi-fire-retardant composite panel, so that a duplicate explanation will be omitted.

이 건 발명의 일 실시예에 따른 준불연 복합패널을 이용한 터널의 보수 및 보강공법은 터널 내부에서 보수를 요하는 시공영역의 표면을 정리하는 표면 정리단계; 표면 정리된 시공영역에 준불연 복합패널을 접착하는 접착단계; 시공영역에 접착된 준불연 복합패널을 고정하는 고정단계; 고정된 준불연 복합패널의 주위를 실링하는 실링단계; 준불연 복합패널이 접착된 시공영역을 양생하는 양생단계; 및 시공영역의 표면을 정리하는 마감단계;를 포함한다. 이 건 발명은 준불연 복합패널을 이용하여 변상된 터널 내부를 용이하게 보수할 수 있고, 이를 통해, 터널의 내구성을 향상시킴으로써 안전사고를 예방할 수 있는 등의 효과를 가진다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of repairing and reinforcing a tunnel using a semi-fireproof composite panel, the method comprising: a surface cleaning step of cleaning a surface of a construction area requiring maintenance in the tunnel; A bonding step of bonding a semi-combustible composite panel to the surface-finished construction area; A fixing step of fixing the semi-fire-retardant composite panel adhered to the construction area; A sealing step of sealing the periphery of the fixed semi-combustible composite panel; A curing step of curing the construction area to which the semi-fire-retardant composite panel is adhered; And a finishing step of arranging the surface of the construction area. The present invention has the effect of easily repairing the interior of a tunnel that has been rebuilt by using a semi-incombustible composite panel, thereby improving the durability of the tunnel, thereby preventing safety accidents.

표면 정리단계는, 터널 내부에서 보수를 요하는 시공영역의 표면을 정리하는 단계로, 시공영역의 이물질 및 부착물을 제거한다. 이때, 이물질 및 부착물의 종류에 따라 그라인더, 워터제트, 에어스프레이 등의 장비를 적절하게 이용할 수 있다. 또한, 시공영역의 표면에 콘크리트의 들뜸, 박리, 박락 등이 발생한 경우에는 변상이 발생한 부위를 완전하게 제거하고, 균열된 경우, V-컷(V-cut)하여 깔끔하게 정리한다. 이는 후술한 준불연 복합패널을 접착하는 과정에서 접착제가 원활히 침투할 수 있게 하기 위함이다. 또한, 철근이 노출되어 녹이 발생한 경우에는 녹을 완전히 제거하고, 방청환원처리제를 도포한다. 콘크리트 표면을 정리한 후에는 세정을 실시하되, 각 터널 콘크리트의 특성에 맞는 용제 또는 전용세제를 이용하여 세정을 실시한다. 세정을 실시할 때에는 오염된 세정수가 비시공영역에 스며들지 않도록 가림막 등을 통해 비시공영역을 보호한다. 세정이 완료된 표면은 완전히 건조한다.The surface cleaning step is a step of arranging the surface of the construction area requiring maintenance in the tunnel, and removes the foreign matter and the deposit in the construction area. At this time, equipment such as a grinder, a water jet, and an air spray may be appropriately used depending on the type of the foreign object and the attachment. In addition, when concrete is lifted, peeled, peeled off, etc. on the surface of the construction area, the site where the reversion occurs is completely removed, and if it is cracked, it is cleaned by V-cut. This is to allow the adhesive to penetrate smoothly in the process of bonding the semi-fire-retardant composite panel described later. When rust is generated due to the exposure of the reinforcing bars, the rust is completely removed and the rust-inhibiting reducing agent is applied. After the concrete surface is cleaned, it is cleaned by using a solvent or a special detergent suited to the characteristics of each tunnel concrete. When the cleaning is performed, the non-applied area is protected through the covering film or the like so that the contaminated washing water does not permeate into the non-applied area. The surface that has been cleaned is completely dried.

접착단계는, 표면 정리된 시공영역에 준불연 복합패널을 접착하는 단계로서, 준불연 복합패널은 접착제를 이용하여 시공영역에 접착하고, 접착제는 터널의 특성에 따라 적절한 접착제(예를 들어, 에폭시 접착제)를 선택하여 사용할 수 있다. 준불연 복합패널은 시공영역의 크기에 맞춰 필요한 개수를 사용할 수 있다. 이때, 터널 내부의 곡선반경을 사전측량을 통해 측정하고, 이를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하여 이음 간격이 일정하도록 복합패널들을 계획 및 배치하는 것이 중요하다.In the bonding step, a semi-fire-retardant composite panel is adhered to the surface-finished construction area. The semi-fire-retardant composite panel is adhered to the construction area using an adhesive. The adhesive may be an adhesive Adhesive) can be selected and used. Semi-incombustible composite panels can be used in the required number according to the size of the construction area. At this time, it is important to plan and arrange the composite panels so that the radius of curvature inside the tunnel is measured through the preliminary survey, and computer simulation is performed using the measured radius to keep the gap constant.

고정단계는 시공영역에 접착된 준불연 복합패널을 고정하는 단계로서, 앵커볼트를 사용하여 시공영역에 접착된 복합패널을 단단하게 고정한다. 이때, 앵커의 길이는 최소환 열화부분 깊이의 2배가 되도록 하고, 각 앵커의 간격은 30cm 정도인 것이 바람직하다.The fixing step is a step of fixing the semi-fire-retardant composite panel adhered to the construction area, and the composite panel bonded to the construction area is firmly fixed using the anchor bolt. At this time, it is preferable that the length of the anchor is twice the depth of the minimum ring deterioration part, and the distance between the anchors is about 30 cm.

실링단계는 고정된 준불연 복합패널의 주위를 실링하는 단계로서, 실링제는 비금속 광물의 분말이 함유되지 않은 순수 에폭시계의 실링제를 사용하는 것이 바람직하고, 실링제가 과도하게 새어나오지 않도록 적정량의 그라우트제를 사용하여 실링을 실시한다.The sealing step is a step of sealing the periphery of the fixed semi-inflammable composite panel. It is preferable that the sealing agent is a pure epoxy-based sealing agent containing no powder of nonmetal minerals. In order to prevent excessive leakage of the sealing agent, Sealing is carried out using a grout.

양생단계는 준불연 복합패널이 접착된 시공영역을 양생하는 단계로서, 양생온도는 10~30℃인 것이 바람직하고, 빗물이나, 모래 등 기타 오염 물질의 유입을 방지하기 위하여 비닐이나, 양생포 등으로 시공영역을 보호한다.The curing step is a curing step in which the semi-fire-retardant composite panel is bonded. The curing temperature is preferably 10 to 30 ° C. In order to prevent inflow of rainwater, sand and other contaminants, To protect the construction area.

마감단계는 시공영역의 표면을 정리하는 단계로서, 시공 과정에서 설치된 주입구, 배기구, 볼트구멍, 이음부 등을 폐쇄하거나 제거하여 보수방법을 마무리한다.The finishing step is a step of arranging the surface of the construction area, and the maintenance method is completed by closing or removing the installed injection port, exhaust port, bolt hole, joint part and the like in the construction process.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 이 건 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 실시예는 이 건 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며,이 건 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. However, the embodiments are intended to explain the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

[실시예][Example]

레진 혼합물 제조Resin mixture manufacturing

페놀 수지, 난연제(인산 에스테르난연제 및 Al(OH)3 난연제), 첨가제(파라폼알데하이드, 분쇄된 활석)를 혼합하여 레진 혼합물을 제조하였다. 이때, 페놀 수지 100 중량부에 대해서 난연제는 50 중량부, 첨가제 20 중량부를 혼합하였고, 인산 에스테르난연제와 Al(OH)3 난연제는 4:6의 중량비로 혼합하였으며, 파라폼알데하이드와 분쇄된 활석은 1:1의 중량비로 혼합하였다. 제조된 레진 혼합물은 레진통(resin bath)에 저장하였다.A resin mixture was prepared by mixing a phenolic resin, a flame retardant (phosphate ester flame retardant and Al (OH) 3 flame retardant), and an additive (paraformaldehyde, crushed talc). 50 parts by weight of a flame retardant and 20 parts by weight of an additive were mixed with 100 parts by weight of a phenol resin. Phosphoric acid ester flame retardant and Al (OH) 3 flame retardant were mixed at a weight ratio of 4: 6. Paraformaldehyde and crushed talc : 1. The prepared resin mixture was stored in a resin bath.

준불연 복합패널 제조Semi-nonflammable composite panel manufacturing

직조된 유리섬유 강화 플라스틱을 레진통을 통과시켜 레진 혼합물이 함침되도록 한 후, 가열 및 경화하여 준불연 복합패널을 제조하였다. 이때, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 50 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 실시예 1, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 55 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 실시예 2, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 60 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 실시예 3으로 하였다.The woven glass fiber reinforced plastic was passed through a resin bottle to impregnate the resin mixture, followed by heating and curing to prepare a semi-fireproof composite panel. In this case, 100 parts by weight of a glass fiber reinforced plastic was impregnated with 50 parts by weight of a resin mixture, followed by heating and curing to obtain a composite panel. Example 1, 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic was impregnated with 55 parts by weight of a resin mixture A composite panel prepared by heating and curing Example 2, and a composite panel prepared by impregnating 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic with 60 parts by weight of a resin mixture, followed by heating and curing.

[비교예][Comparative Example]

실시예와 동일한 방법으로 제조하되, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 40 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 비교예 1, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 70 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 비교예 2, 유리섬유 강화 플라스틱 100 중량부에 대해서 레진 혼합물 80 중량부를 함침시킨 후, 가열 및 경화하여 제조한 복합패널을 비교예 3으로 하였다.Composite panels prepared by impregnating 40 parts by weight of a resin mixture with 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic and heating and curing the same were prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic Comparative Example 2 A composite panel prepared by impregnating 70 parts by weight of a mixture, heating and curing Comparative Example 2, 100 parts by weight of a glass fiber reinforced plastic with 80 parts by weight of a resin mixture, heating and curing, 3.

[실험예 1 : 휨강도 측정][Experimental Example 1: Measurement of flexural strength]

두게 3mm 시편을 제조하고, 이를 KS F 2159-1를 사용하여 휨강도를 측정하였고(도 3 및 도 4 참조), 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.3 mm specimens were prepared, and the flexural strength was measured using KS F 2159-1 (see FIGS. 3 and 4). The results are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112016126187792-pat00001
Figure 112016126187792-pat00001

상기 표 1을 통해 확인할 수 있는 것처럼, 실시예 1~3의 경우 휨강도가 우수함을 알 수 있다. 즉, 유리섬유 강화 플라스틱에 레진 혼합물의 함량을 달리하여 준불연 복합패널을 제조한 경우, 레진 혼합물의 함량에 따라 휨강도가 증가하였지만, 과다하게 들어갈 경우, 휨강도가 오히려 떨어진다는 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 3, it can be seen that the flexural strength is excellent. That is, when the semi-fire-retardant composite panel is produced by varying the content of the resin mixture in the glass fiber reinforced plastic, the bending strength is increased according to the content of the resin mixture, but the bending strength is lowered excessively.

[실험예 2 : 인장강도 측정][Experimental Example 2: Measurement of tensile strength]

실시예와 비교예의 시편을 이용하여 KS F 2157을 사용하여 인장강도를 측정하였고(도 5 참조), 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Tensile strength was measured using KS F 2157 (see FIG. 5) using the specimens of Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112016126187792-pat00002
Figure 112016126187792-pat00002

상기 표 2를 통해 확인할 수 있는 것처럼, 실시예 1~3의 경우 인장강도가 우수함을 알 수 있었다. 또한, 휨강도와 마찬가지로, 레진 혼합물의 함량에 따라 인장강도가 증가하였지만, 과다하게 들어갈 경우, 인장강도가 오히려 떨어진다는 것을 알 수 있다. As can be seen from Table 2, the tensile strength of Examples 1 to 3 was excellent. In addition, tensile strength was increased according to the content of the resin mixture as in the case of the bending strength, but it was found that the tensile strength was rather lowered when the resin mixture was excessively introduced.

[실험예 3 : 가스유해성시험][Experimental Example 3: Gas Hazard Test]

KS F 2271 규격의 가스유해성 시험을 이용하여실시예를가열한 후 발생하는 유해가스 정도를 확인하였으며, 가열 개시 후 15분간 실험용 흰 쥐의 행동정지시간을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다. 이때, 흰 쥐의 평균행동 정지시간이 9분 이상인 경우, 준불연 재료(난연 2급)의 특성을 만족하는 것으로 평가하였다.The degree of harmful gas generated after heating the examples was checked using the gas harmfulness test according to the KS F 2271 standard. The behavioral downtime of the experimental white mice was measured for 15 minutes after the start of heating, and the results are shown in Table 3 below Respectively. At this time, when the average behavioral stopping time of white rat was 9 minutes or more, it was evaluated that it satisfied the characteristic of semi-inflammable material (flame retardant grade 2).

[표 3][Table 3]

Figure 112016126187792-pat00003
Figure 112016126187792-pat00003

상기 표 3을 통해 확인할 수 있는 것처럼, 실시예 1~3 모두 가스유해성 시험의 난연 2급 기준을 만족함을 알 수 있다.As can be seen from the above Table 3, it can be seen that Examples 1 to 3 satisfied the flame retardant grade 2 standard of the gas toxicity test.

[실험예 4 : 콘칼로리미터 시험][Experimental Example 4: Cone calorimeter test]

실시예를 이용하여 KS F ISO 5660-1규격의 콘칼로리미터 시험을 수행하였으며, 가열 개시 후 10분간 총방출열량과 최대열방출률을 측정하였고, 이를 하기 표 4에 기재하였다. 이때, 콘히터의 복사열은 50㎾/㎡ ± 1㎾/㎡, 배출유량은 0.024㎥/s ± 0.002㎥/s로 설정하고 유지하였으며, 총방출열량이 8 MJ/㎡ 이하이고, 최대열방출률이 10초 이상 연속으로 200KW/㎡를 초과하지 않는 경우, 준불연 재료(난연 2급)의 특성을 만족하는 것으로 평가하였다.The cone calorimeter test according to the KS F ISO 5660-1 standard was carried out using the examples, and the total heat release amount and the maximum heat release rate were measured for 10 minutes after the initiation of heating, which is shown in Table 4 below. At this time, the radiation heat of the cone heater was set and maintained at 50 kW / ㎡ ± 1 ㎾ / ㎡ and the discharge flow rate was 0.024 ㎥ / s ± 0.002 ㎥ / s, and the total heat release rate was 8 MJ / (Nonflammable grade 2) when it does not exceed 200 KW / m 2 continuously for 10 seconds or more.

[표 4][Table 4]

Figure 112016126187792-pat00004
Figure 112016126187792-pat00004

상기 표 4를 통해 확인할 수 있는 것처럼, 실시예 1~3 모두 총방출열량은 8 MJ/㎡ 이하를 만족하였고, 최대열방출률 또한 10초 이상 연속으로 200KW/m를 초과하지 않아 난연 2급 기준을 만족함을 알 수 있다.As can be seen from Table 4, in Examples 1 to 3, the total heat release rate was 8 MJ / m 2 or less, and the maximum heat release rate was not more than 200 KW / m continuously for 10 seconds or more. Satisfactory.

[실험예 5 : UL 난연성 평가(UL94-HB)][Experimental Example 5: Evaluation of UL Flame Retardancy (UL94-HB)]

실시예 시편을 이용하여 미국 안전도 평가 시험 중 하나인 UL 94-HB 시험을 실시하였다. 시편을 수평 방향으로 눕혀 설치한 후 불을 붙여 1분당 타들어간 길이로 평가하였고(도 6 ~ 도 8 참조), 이를 하기 표 5에 나타내었다. 이때, 1,800℃의 불을 사용하였고, 공시체 제작시 패널 모양을 사각기둥으로 성형하였다. UL 94-HB 시험 기준 시편 두께가 3.05mm ~ 12.7mm(0.12"~0.5")인 경우 분당 연소 길이가 38.1mm를 초과하면 안되고, 시편 두께가 3.05mm미만인(0.12")인 경우에는 76.2mm 이내여야 한다.EXAMPLES The UL94-HB test, one of the US safety evaluation tests, was conducted using the test piece. The specimens were laid down in a horizontal direction and then fired to evaluate the length of the rubbing per minute (refer to FIGS. 6 to 8). The results are shown in Table 5 below. At this time, 1,800 ° C of fire was used, and the panel shape was formed into square pillar when the specimen was manufactured. Burning length per minute shall not exceed 38.1 mm for test specimens with a thickness of from 3.05 mm to 12.7 mm (UL 94-HB) and shall not exceed 76.2 mm if specimen thickness is less than 3.05 mm (0.12 "). Should be.

[표 5][Table 5]

Figure 112016126187792-pat00005
Figure 112016126187792-pat00005

상기 표 5를 통해 확인할 수 있는 것처럼, 실시예 1~3은 UL 난연성 평가 결과를 모두 만족하였고, 이를 통해, 실시예 1~3은 모두 난연성이 우수함을 알 수 있다.As can be seen from Table 5, Examples 1 to 3 satisfied all the UL flame retardance evaluation results. Thus, it can be seen that Examples 1 to 3 are excellent in flame retardancy.

이 건 발명의 명세서에서는 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 이 건 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 통상의 기술자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In the description of the present invention, only a few examples of the various embodiments performed by the inventors are described, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by a person skilled in the art Of course.

Claims (10)

유리계 광물질, 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 유리섬유 강화 플라스틱; 및
페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 포함하는 레진 혼합물;을 포함하는 준불연 조성물을 가열 및 경화하여 제조한 준불연 복합패널에 있어서,
유리섬유 강화 플라스틱은 레진 혼합물에 함침되고,
난연제는,
인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제를 포함하되, 전체 난연제 100중량%에 대해서 금속 수산화물 난연제는 50중량% 이상 포함되며,
첨가제는,
충진제 및 경화제를 포함하고,
경화제는,
파라폼알데하이드이며,
레진 혼합물은,
페놀 수지 100 중량부에 대해서 난연제 30 ~ 85 중량부 및 첨가제 15 ~ 25 중량부를 포함하고,
준불연 조성물은,
유리섬유 강화 플라스틱 100중량부에 대해서 레진 혼합물 55~60중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 준불연 복합패널.Glass-fiber reinforced plastics combining glass-based minerals, aromatic nylon fibers and thermosetting resins; And
A semi-fire-retardant composite panel produced by heating and curing a semi-fire-proofing composition comprising a phenol resin, a flame retardant, and a resin mixture comprising an additive,
The glass fiber reinforced plastic is impregnated with the resin mixture,
The flame retardant,
A phosphorus flame retardant agent and a metal hydroxide flame retardant agent, wherein the metal hydroxide flame retardant agent is contained in an amount of 50% by weight or more based on 100% by weight of the total flame retardant agent,
The additive,
A filler and a curing agent,
The curing agent,
Paraformaldehyde,
The resin mixture,
30 to 85 parts by weight of a flame retardant and 15 to 25 parts by weight of an additive to 100 parts by weight of a phenol resin,
The semi-fire-
And 55 to 60 parts by weight of a resin mixture with respect to 100 parts by weight of the glass fiber reinforced plastic. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 터널 내부에서 보수를 요하는 시공영역의 표면을 정리하는 표면 정리단계;
표면 정리된 시공영역에 준불연 복합패널을 접착하는 접착단계;
시공영역에 접착된 준불연 복합패널을 고정하는 고정단계;
고정된 준불연 복합패널의 주위를 실링하는 실링단계;
준불연 복합패널이 접착된 시공영역을 양생하는 양생단계; 및
시공영역의 표면을 정리하는 마감단계;를 포함하되,
준불연 복합패널은,
유리계 광물질, 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 유리섬유 강화 플라스틱; 및
페놀 수지, 난연제 및 첨가제를 포함하는 레진 혼합물;을 포함하는 준불연 조성물을 가열 및 경화하여 제조한 준불연 복합패널로서,
유리섬유 강화 플라스틱은 레진 혼합물에 함침되고,
난연제는,
인계 난연제 및 금속 수산화물 난연제를 포함하되, 전체 난연제 100중량%에 대해서 금속 수산화물 난연제는 50중량% 이상 포함되며,
첨가제는,
충진제 및 경화제를 포함하고,
경화제는,
파라폼알데하이드이며,
레진 혼합물은,
페놀 수지 100 중량부에 대해서 난연제 30 ~ 85 중량부 및 첨가제 15 ~ 25 중량부를 포함하고,
준불연 조성물은,
유리섬유 강화 플라스틱 100중량부에 대해서 레진 혼합물 55~60중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 준불연 복합패널을 이용한 터널의 보수 및 보강공법.A surface cleaning step of arranging the surface of the construction area requiring maintenance in the tunnel;
A bonding step of bonding a semi-combustible composite panel to the surface-finished construction area;
A fixing step of fixing the semi-fire-retardant composite panel adhered to the construction area;
A sealing step of sealing the periphery of the fixed semi-combustible composite panel;
A curing step of curing the construction area to which the semi-fire-retardant composite panel is adhered; And
And a finishing step of finishing the surface of the construction area,
In the semi-fire-retardant composite panel,
Glass-fiber reinforced plastics combining glass-based minerals, aromatic nylon fibers and thermosetting resins; And
A semi-fire-retardant composite panel produced by heating and curing a semi-fire-retardant composition comprising a phenol resin, a flame retardant, and a resin mixture comprising an additive,
The glass fiber reinforced plastic is impregnated with the resin mixture,
The flame retardant,
A phosphorus flame retardant agent and a metal hydroxide flame retardant agent, wherein the metal hydroxide flame retardant agent is contained in an amount of 50% by weight or more based on 100% by weight of the total flame retardant agent,
The additive,
A filler and a curing agent,
The curing agent,
Paraformaldehyde,
The resin mixture,
30 to 85 parts by weight of a flame retardant and 15 to 25 parts by weight of an additive to 100 parts by weight of a phenol resin,
The semi-fire-
A method for repairing and reinforcing a tunnel using a semi-fire-resistant composite panel, which comprises 55 to 60 parts by weight of a resin mixture with respect to 100 parts by weight of glass fiber reinforced plastic. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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KR102178078B1 (en) * 2020-06-08 2020-11-13 최송 ECS-Panel and method for repairing and reinforcing concrete structure using the same
KR102539051B1 (en) 2022-12-23 2023-06-02 최송 Nonflammable construction method using fire retardant panel

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