시공기술사/특수콘크리트

섬유보강 콘크리트

기구미 2012. 12. 2. 15:56

기출문제

- 101회 2교시 5번 : 강섬유 콘크리트의 재료, 배합, 시공시 단계별 관리방법에 대하여 설명하시오.

- 84회 1교시 9번 : GFRC(Glass Fiber Reinforced Concrete)

- 79회 1교시 11번 : 섬유보강 콘크리트

- 64회 1교시 10번 : S.F.R.C(Steel Fiber Reinforced Concrete)


 

개요

1) 섬유보강 콘크리트란 보강용 섬유를 혼입하여 인성, 균열억제, 내충격성 및 내마모성을 높힌 콘크리트를 말한다.

2) 섬유보강 콘크리트는 소요의 강도, 인성, 내구성, 수밀성, 시공성을 가지고 품질의 변동이 적은 것이어야 한다.

 

크리트의 단점

1) 휨 및 인장강도 낮음

2) 취성파괴

3) 균열이 발생

4) 변형량이 작다

 

 

사용목적

1) 콘크리트의 피로저항, 휨인성, 전단력, 유연성 증대

2) 충격저항, 파괴저항 증대 

3) 건조수축 저항성 증대 

4) 내마모성, 내침식성, 내부식성 증대

5) 균열 억제

 

 

섬유보강 콘크리트의 종류

1) 무기계 섬유

① 강섬유 보강 콘크리트 (Steel Fiber Reinforced Concrete, SFRC)

② 유리섬유 보강 콘크리트 (Glass Fiber Reinforced Concrete, GFRC)

③ 탄소섬유 보강 콘크리트 (Carbon Fiber Reinforced Concrete, CFRC)

2) 유기계 섬유

① 아라미드 섬유 보강 콘크리트 (Alamide Fiber Reinforced Concrete, AFRC) 

② 폴리프로필렌 섬유 보강 콘크리트 (Polypropylene Fiber Reinforced Concrete, PFRC)

③ 비닐론 섬유 보강 콘크리트 (Vinylon Fiber Reinforced Concrete, VFRC)

④ 나일론 섬유 보강 콘크리트 (Nylon Fiber Reinforced Concrete, NYFRC)

 

시공시 유의사항

1) 섬유는 콘크리트와의 부착성이 양호하고, 인장강도, 내구성, 내열성, 내후성이 우수하여야 한다.

2) 소요 품질을 확보할 수 있는 범위내에서 단위수량 적게한다.

3) 섬유의 형상, 치수 및 혼입율은 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 휨강도 및 인성을 고려하여 정한다.

4) 배합의 표시방법은 섬유의 형상, 치수 및 섬유 혼입율을 명시한다.

5) 뭉침현상(fiber ball) 이 발생하지 않도록 충분히 비빔 한다.

6) 섬유를 믹서에 투입할 때는 균일하게 분산시킬 수 있는 방법으로 한다.


 

▒ 강섬유 보강 콘크리트 (SFRC)

 

개요

1) 강섬유보강 콘크리트는 콘크리트를 보강할 목적으로 형상비가 20에서 100 사이의 길이가 짧고 단면이 작은 강선을 혼입한 콘크리트를 말한다.

2) 휨과 전단에 대한 취성이 향상된 우수한 공학적 특성을 가진다.

 

 

▒ 강섬유의 요구성능

1) 표면에 유해한 녹이 없을 것

2) 평균 인장강도는 500MPa, 각각의 인장강도는 450MPa 이상

3) 분산성이 좋을 것

4) 16℃ 이상의 온도에서 구부러지지 않을 것

 

제작방법

1)  와이어 섬유 (Cold drawn wire fiber)

2)  이형절단 시트 섬유 (deformed cut sheet fiber)

3)  용융 추출 섬유 (melt-extracted fiber)

4)  기타 섬유 (other fiber)

 

특징

1) 콘크리트의 피로저항, 휨인성, 전단력, 유연성, 충격저항, 파괴저항 증가 

2) 건조수축 저항성 증대 

3) 내마모성, 내침식성, 내부식성 증대

4) 콘크리트의 물리적 성질 향상으로 콘크리트의 단면 두께 감소 

5) 콘크리트의 물리적 결속력 강화

 


 

유리섬유 보강 콘크리트 (GFRC)

 

개요

1) 유리섬유 보강콘크리트란 내알칼리성 유리섬유를 보강재로 사용하여 콘크리트의 인장 강도를 보강한 콘크리트를 말한다.

 

유리섬유의 요구성능

1) 내알카리성이 클 것

2) 내수성이 클 것

 

유리섬유의 제조방법

1) 직접분사공법(Direct Spray) : 공기 압력을 이용하여 시멘트모르타르와 유리섬유가 동시에 형틀에 분사되는 공법

2) 분사흡입공법(Spray Suction) : 직접분사공법과 같으나 탈수가 편하도록 형틀의 모양이 다름

3) 선혼합공법 (Premix) : 시멘트모르타르와 유리섬유가 믹서에 의해 배합이 되어 일반 콘크리트와 동일한 방법으로 형틀에 타설되는 공법

4) 선혼합 압착공법 : 일정 양의 시멘트모르타르와 유리섬유의 혼합체가 형틀에 놓여진 다음 압착이 되어 제품을 제작하는 공법 

5) 몰탈 주입공법 : 유리섬유 매트를 일정한 길이만큼 절단하여 형틀에 정착한 후 시멘트모르타르를 주입하는 공법 

 

특징

1) 콘크리트의 충격, 휨, 인장 강도를 증가

2) 내진 성능이 우수

3) 섬유보강공법 중 가장 경제적

4) 경량으로 구조물의 자중 증가 거의 없음


 

기타참고자료

- BundRex / 강섬유 (스틸화이버코리아)

- 유기계 섬유 보강 콘크리트 (에스에스산업)

 

참고문헌(출처)

- 2009 콘크리트 표준시방서 제10장 섬유보강 콘크리트

- KS F 2564 콘크리트용 강섬유

- 섬유보강 콘크리트 / 대한건축학회

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