Evaluation on the Properties of Fire Retardant Surface Preparation Mortars

화재 지연형 바탕조정재의 기초물성 평가에 관한 연구

Abstract

In the case of fire, surface treatment agents used in external insulation finishing methods are substances that are vulnerable to fire due to thin finishes and the combustion of polymers. In this study, it was expected that the performance of surface preparation mortars could be improved by using expandable graphite with excellent thermal performance. Experimental results showed that the mechanical properties of surface preparation mortar were improved by using the fly ash and silica fume. Surface treatment materials using expanded graphite have a characteristic of expanding when a fire occurs. It has been shown that heat-swellable surface treatment materials can reduce the penetration of heat sources into the surface of synthetic insulation.

외단열 마감 공법에서 사용되는 바탕조정재는 화재가 발생하는 경우 얇은 마감과 폴리머의 연소로 인해 표면부가 급속하게 붕괴되어 화재에 취약한 소재이다. 본 연구에서는 열적 성능이 우수한 팽창 흑연을 사용할 경우 바탕조정재의 성능을 개선할 수 있을 것으로 기대하였다. 실험결과, 팽창흑연을 사용한 바탕조정재는 부착강도 저하 및 물흡수계수 등의 감소가 발생하는 문제점이 있으나 플라이애시와 실리카흄을 사용하여 물리적 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 팽창흑연을 사용한 바탕조정재는 복합 단열 시험체 표면의 페놀폼은 화염에 의한 표면 뚫림이 나타나지 않아 열원의 투과를 감소시킬 수 있을 것으로 나타났다.

Figure 1. Speciment of adhesive in tension strength test

Figure 2. Insulation system & flame exposed test

Figure 3. Adhesion in tension

Figure 4. Adhesion in tension according to freeze thawing

Figure 5. Water absorption coefficient

Figure 6. Insulation surface of flame exposed

Table 1. Chemical composition of ordinary portland cement

Table 2. Physical properties of ordinary portland cement

Table 3. Composition of dolomite aggregate

Table 4. Specification of acrylic resin

Table 5. Composition of binder

Table 6. Specification of expandable graphite

Table 7. Physical properties of glass fiber mesh

Table 8. Specification of fly ash and silica fume

Table 9. Specification of insulation

Table 10. Experiment process

Table 11. Experimental factors and levels in this study

Table 12. Temperature change of insulation system and expanded depth of surface preparation mortars after 15 minutes of flame exposure