일반기술

나일론섬유 소량첨가에 의한 콘크리트의 취약점 개선

아주 적은 섬유 혼입량에도 불구하고 섬유보강 콘크리트의 보강효과를 확인하였다. 본 기술에 사용한 섬유는 콘크리트용으로 개발된 나일론 섬유로서 직경이 19㎛로 길이가 12mm 정도의 아주 미세한 것이다. 표준적인 혼입량은 0.04vol%이며, 이 양은 통상의 섬유보강 콘크리트(1~2vol%)로 볼 때 아주 소량이다. 또한, 본 기술에 대한 용도로서는 섬유보강 콘크리트, 인성(靭性)을 보유한 콘크리트재료 등에 적용될 수 있다.일상적으로 콘크리트에 넣는 섬유(강섬유, 비닐론 이나 폴리에틸렌, 폴리프로피렌, 나일론 등의 합성폴리머섬유, 유리섬유 등)의 양은 체적당 1~2vol%로 되어 있으나 섬유가 혼합되면 콘크리트의 consistency(유연함)가 저하되어 시공성이 떨어진다. 또한 섬유의 분산이 충분하지 않으면 fiber ball이 생겨 보강효과는 현저하게 떨어진다. 본 기술에서는 다음과 같은 현저한 특징을 갖고 있다. ① 아주 극소의 섬유혼입량에도 불구하고 섬유보강콘크리트의 보강효과를 가능토록하였다. ② 섬유를 빈틈없이 배치하여 금이가는 등의 진전을 방지하고 인장강도와 굽힘강도도 증대시켰다. ③ 최대하중에 도달한 후에도 하중 유지 가능. 즉, 파단시의 일그러짐의 증대에 크게 기여하고 있기 때문에 본 섬유의 혼입에 의해 취약성 재료인 콘크리트를 [靭性材料]로 개선할 수 있다. ④ 섬유의 혼입량이 미소량(0.04vol%~0.1vol%정도)이기 때문에 기존의 섬유보강 콘크리트와 비교해서 섬유를 혼입했다고 믿기 어려울 정도로 미소량이다.⑤ 그럼에도 불구하고 섬유에 의한 보강효과가 얻어진 것은 섬유 1가닥의 두께가 매우 작으며 혼입량이 적어도 섬유가닥수가 아주 많아 공시체내(供試體內)에 균일하게 분산하고 있기 때문으로 추정된다. ⑥ 콘크리트는 시멘트, 물, 세골재, 조골재 및 혼화제로 제조된다고 하는 기존개념을 바꾸어 소량의 섬유도 콘크리트용 재료의 하나로써 생각할 수 있다는 것을 증명하였다