철강에 대한 내화 고강도 시멘트 복합재료의 접착결합

전문가 제언

○ 산업 발달과 사회의 고밀화로 건축물들이 경량화, 고층화, 대형화되는 추세에 있다. 강구조 건축물은 고층 및 대형화가 가능하고, 타 구조에 비해 공사 기간의 단축과 효율성이 높아 경제적인 면에서 유리하기 때문에 철강재의 수요가 급격히 증가하고 있다. 불연재인 철강재는 불에 타지는 않지만 고온에 노출될 경우 구조내력이 급격히 감소하기 때문에 철골부재를 포함한 건축물의 주요 구조부는 화염과 고열로부터 보호하도록 법으로 정하고 있다.

 

○ 철골구조물의 내화피복 공법 중 뿜칠피복 공법은 가장 일반적이지만 균일한 품질확보가 어렵고 시간이 경과함에 따라 피복재의 균열, 탈락 등에 의해 내화성능 및 부착강도 등이 저하할 우려가 지적되어 왔다. 고강도 시멘트 복합재료(ECC)는 마이크로 역학에 기초한 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료로 우수한 균열제어 능력을 갖는 고인성 재료로 다양한 종류의 ECC가 개발 중이며, 구조물 재료로 활용하기 위한 광범한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.

 

○ 이 연구는 뿜칠 내화피복재(SFRM)의 내구성(접착력 및 응집력) 부족을 대체하기 위한 내화 고강도시멘트 복합재료(FR-ECC)에 관한 것으로 철강에 대한 향상된 접착력을 위해 FR-ECC의 조정 및 접착성의 특성화를 위해 아크릴-라텍스를 혼화제 및 경계면 접착제로 사용하여 FR-ECC(매트릭스)와 철강 사이의 계면접착에너지를 54% 향상시키고, 직접적으로 철강 표면에 바르면 147%의 극적인 접착 에너지 향상을 나타냄을 보고하고 있어 이 분야의 연구개발에 참고가 될 만하다.

 

○ 감사의 글에서와 같이 이 연구의 실험 재료들은 글라스 버블-3M, 시멘트-Lafarge, SP(유동화제, Superplasticizer)와 VMA(점도개량 혼화제)-WR Grace, 접착제-Dayton Superior 및 PVA섬유-Kuraray를 사용하였다. 연구결과, 종전의 SFRM과 비슷한 열전도도를 유지하면서 현저하게 기계적 특성, 압축탄성 및 인장연성이 개선되었고, 개질 FR-ECC/철강에 대한 접착 에너지는 70.0 ± 20.6J/㎡로 11.1J/㎡인 SFRM/철강의 약 6.3배임을 밝히고 있어 새로운 제품 개발에 참고할 만하다.

 

저자

Qian Zhang Victor C. Li

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

64()

잡지명

Construction and Building Materials

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

431~439

분석자

김*주

분석물

• 철강에 대한 내화 고강도 시멘트 복합재료의 접착결합.pdf [327,689 byte]

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