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구조 보강 공사에 현무암 섬유 단방향 직물 적용

2024년 8월 30일

탁월한 종합 성능:
현무암 섬유우수한 물리적 특성, 좋은 접착력, 내열성을 가지고 있습니다. 내식성그 외에도 토목 공학 분야에 매우 적합합니다.
현무암 섬유 단방향 섬유 직물은 높은 인장 강도뿐만 아니라 우수한 신장률(3.1%)을 가지고 있습니다. 한계 상태에서 파괴될 때 자발적인 변형을 통해 많은 에너지를 흡수할 수 있으므로 내진 보강에 있어 독보적이고 탁월한 성능을 발휘합니다. 현무암 섬유 단방향 섬유 직물은 비전도성 절연 소재입니다. 지하철 터널, 전철 및 일부 자화 방지, 전기 절연, 건축물의 자화 방지 성능이 요구되는 프로젝트에서 현무암 섬유 단방향 섬유 직물은 매우 큰 장점을 제공합니다.현무암 섬유 단방향 직물 보강 공사 시공이 매우 편리하고 접착력도 우수하며, 수지 함침 투과성이 탄소 섬유보다 높아 건축 구조물의 운동 하중 저항력과 충격 저항력을 향상시켜 교량, 둑, 기둥, 보 등의 보강에 적합합니다.

기술적 성능:
1. 충격 저항성: 연속 현무암 섬유의 인장 강도는 4100~4800MPa, 탄성 계수는 ​​90~110GPa, 최대 신장률은 3.1%입니다(탄소 섬유 1.7%, 스펀레이스 섬유 2.4%). 중력 한계 상황에서 현무암 섬유 소재는 변형을 통해 가장 먼저 많은 에너지를 흡수하는데, 이는 건축물 보강 프로젝트에 요구되는 특성 중 하나입니다. 따라서 현무암 섬유는 군사 장비, 방폭 시설, 교량 교각 보강 프로젝트에 널리 사용됩니다.
2. 동적 하중 피로 저항성: 탄소 섬유는 인장 강도가 높고 표면 하중에 대한 장기 저항 성능이 우수하지만, 극한 응력 상태에서는 취성 손상이 발생하기 쉽고 동적 하중 저항성 및 피로 저항성이 현무암 섬유에 비해 떨어집니다. 따라서 구조물 보강, 특히 교량 보강 및 내진 보강에는 부위별로 다른 재료를 사용해야 하며, 일부에는 탄소 섬유를, 일부에는 현무암 섬유를 사용해야 합니다.
3. 내산성, 내알칼리성, 내화학성: 현무암 섬유 복합재료는 우수한 내산성 및 내알칼리성을 지니고 있으며, 1000℃의 Ca(OH)₂ 포화 용액에 4시간 동안 함침시킨 후에도 단일 섬유의 강도 유지율이 75.8% 이상으로 강알칼리 및 내산성이 우수합니다. 해안가의 해수에 함유된 염소 이온은 항만 터미널 콘크리트 구조물에 강한 화학적 부식을 일으켜 콘크리트의 탄산화 및 철근 부식을 유발할 수 있으므로, 현무암 섬유 복합재료를 단방향 섬유로 보강하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.
4. 우수한 전기 절연 특성: 현무암 섬유 절연성은 알칼리 유리 섬유보다 우수하지만, 탄소 섬유는 전기 전도성이 있어 지하철, 터널, 전철, 산업 플랜트, 고층 건물의 절연 요구 사항에서 현무암 섬유 보강재를 사용하면 차폐 현상을 제거할 수 있습니다.

비용 우위:
현무암 섬유 단방향 직물 구조 보강재로 사용될 때 성능이 탄소 섬유의 경우와 부분적으로 동등하거나 그 이상이며, 제곱미터당 현무암 섬유 단방향 직물의 비용은 탄소 섬유의 1/4~1/3 수준이므로 탄소 섬유 단방향 직물에 대한 가장 합리적인 저비용 대안입니다.

구조 보강 공사에 현무암 섬유 단방향 직물을 적용한 사례.jpg