• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.340-345
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• 2010

국내의 건축물은 강한 내력을 갖기 위해 사용되는 HSC빈도가 점진적 증가하고 있으며, HSC로 시공되어진 건축구조물에서의 화재 발생시 폭렬현상의 문제점이 대두되고 있다. 이에 국내외에서 폭렬현상에 대한 연구들이 진행되었고, 이를 통해 폭렬현상에 원인을 알게 되어 이를 토대로 폭렬 방지 방안을 세웠다. 이에 따라 폭렬현상의 원인 중 합수율이 있으며, 이는 콘크리트가 함유하고 있는 수분으로 고온시에 팽창하여 폭렬현상의 매커니즘이 형성된다. 또한 이러한 함수율이 폭렬 발생에 미치는 영향을 크게 하는 요인으로 탄산화와 양생방법이 있다. 우선 탄산화는 반응을 일으킬 경우, 생성물이 공극을 채워 고온시 팽창된 수분이 외부로 나가는 것을 방해하여 수증기압을 축적시키고, 양생방법에 따라 함수율이 달라지게 되어 고온시 팽창될 수분의 양을 결정하게 된다. 특히, 함수율에 의해 발생되는 폭렬을 방지하기 위해 고강도 콘크리트 내부의 수분을 제거하는 강제건조를 하거나 팽창된 수분이 빠져나갈 곳을 만들기 위해 고온에서 녹는 PP섬유를 사용해 공극을 만들어주는 방법이 있다. 따라서 본 연구는 HSC의 폭렬현상방지 대책을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.381-384
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• 2008

본 연구에서는 폭렬방지용 합성섬유의 효과적인 투입방안 마련을 목적으로, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 고강도 콘크리트의 폭렬방지 및 내화특성을 검토하였다. 내화시험 결과, 원주형 공시체의 폭렬은 W/C 15%의 수동투입에서 일부 박리 또는 파괴폭렬이 발생한 것을 제외하고 대부분 방지되었고, 전체적으로 섬유혼입 프리믹스시멘트는 폭렬방지 성능이 섬유 수동투입과 비교하여 동등 이상으로 우수하였으며, 결합재량이 많아 점성이 큰 고강도 콘크리트일수록 양호한 섬유의 분산성으로 폭렬방지에 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 기둥부재의 온도이력은 폭렬이 방지되어 철근이 노출되지 않으면 최외곽 철근의 온도가 내화성능기준의 평균온도 538$^{\circ}C$를 넘지 않는 것으로 나타나, 고강도 콘크리트의 내화기준을 만족하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권6호
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• pp.113-119
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• 2009

본 연구는 양생요인 및 PP 섬유 혼입율 변화에 따른 고강도 콘크리트의 기초적 특성 및 내화특성을 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 콘크리트의 기초적 특성으로 유동성은 PP 섬유 혼입율이 증가 할수록 감소하는 경향을 나타내었고, 압축강도는 PP 섬유 혼입율 증가에 따라 약간 감소하였으나 재령 7일에서 모두 60 MPa 이상 재령 28일에서 90 MPa이상으로 고강도 범위를 나타내었다. 함수율 변화에 따른 폭렬성상으로 함수율 3.0 %에서 PP 섬유를 혼입하지 않은 플레인을 제외한 모든 배합에서 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다. 이때 폭렬이 방지된 경우 잔존압축강도율은 22~41%, 질량감소율 5~7 %로 비교적 양호한 것으로 분석되었다. 양생방법 변화에 따른 폭렬성상으로 표준양생의 경우 PP 섬유 혼입율 0.05 % 이상, 증기 양생 및 오토클레이브의 경우 PP 섬유 혼입율 0.10 %에서 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다. 이때 폭렬이 방지된 경우 잔존압축강도율은 23~42 %, 질량감소율은 7~11 % 전후로 나타났다. 이상을 종합하여 볼때 고강도 콘크리트는 함수율이 작을수록 폭렬방지가 용이하고, 양생방법에 따라서는 표준양생이 PP섬유 0.05 % 이상, 증기양생 및 오토클레이브의 경우 PP 섬유 혼입율 0.1 %이상을 혼입해 주어야 폭렬이 방지됨을 알수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.865-868
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• 2008

본 연구에서는 최근 사용이 증대되고 있는 고성능 콘크리트의 폭렬현상을 방지하기 위해 일련의 연구 중 메탈라스 횡구속을 병행한 비탈형 거푸집을 사용한 고성능 콘크리트 RC기둥부재의 내화특성을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유동성 및 공기량은 모두 목표 범위를 만족하였고, 압축강도는 재령 28일에서 80 MPa이상으로 고강도범위를 나타내었다. 폭렬 특성으로는 섬유를 혼입하지 않은 플레인의 경우는 심한 폭렬이 발생하였고, 나일론(이하 NY)+폴리프로필렌(이하 PP) 섬유를 0.05%를 혼입한 경우에는 표면부에만 부분적인 박리폭렬이 발생하였다. 비탈형 거푸집 변화에 따라서는 비탈형 25-20, 비탈형 50-20의 경우에는 모두 마 감재부분에 폭렬이 발생하였는데, 비탈형 50-20의 경우가 비탈형 25-20보다 양호한 폭렬방지 성능을 나타내었다. 비탈형 50-40의 경우는 폭렬이 방지되었는데 질량감소율은 10%이하로 나타났고, 온도이력은 모재표면부 최고온도가 $376.1^{\circ}C$로 가장 우수한 내화 성능을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1105-1108
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• 2008

본 고에서는 화재 시 구조물 콘크리트의 안전성 확보를 목적으로, 폭렬방지대책 및 메커니즘에 대해 고찰 분석한 것으로서, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 국내 외에 알려져 있는 고성능 콘크리트의 폭렬방지 방법으로 함수율 및 C/W를 낮추는 방법,내화피복을 실시하여 고온을 차단하는 방법, 횡구속 실시하여 내부에서 발생되는 횡변위에 저항하는 방법, 섬유를 혼입하여 수증기압을 외부로 배출시키는 방법 등 4가지 방안이 있다. 2) 기존의 폭렬관련 이론과 WPB이론에 의한 폭렬메커니즘 분석을 토대로 폭렬방지 방안을 제안하면 기존 건축물에 한해서는 내화피복을 실시하는 방법이, 신축 건축물에 한해서는 섬유를 혼입하는 방법이 양호한 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.475-476
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• 2009

본 연구는 W/B 28%의 고강도 콘크리트를 대상으로 PET섬유의 직경 및 혼입률을 변화시켜 콘크리트 기초특성 및 폭렬방지 특성을 검토한 것이다. 유동성 및 압축강도는 0.05vol.%이하 범위의 혼입률에서 유사한 경향을 나타내었다. 내화시험후 폭렬방지 특성으로는 40${\mu}m$의 경우는 0.05vol.%에서 폭렬이 방지되었고, 20${\mu}m$의 경우 0.03vol.%에서도 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다.

• 레미콘
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• 7호통권88호
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• pp.10-19
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• 2006

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.223-229
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• 2014

본 연구에서는 고강도 콘크리트의 폭렬특성 분석 및 폭렬방지공법 개발을 위하여 유기 섬유와 PW을 혼입한 고강도 콘크리트로 ${\varphi}100{\times}200mm$ 시험체와 $300{\times}300{\times}600mm$의 모의부재를 제작하여 내화성능 시험을 실시하였다. 실험결과, 섬유 종류 및 PW혼입률 변화에 따른 특성으로, 섬유와 PW의 혼합비가 1:1일 때 유동성이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 내화시험을 실시한 결과 PP 0.05%+PW 0.05% 및 PNY 0.05%+PW 0.05% 이상의 경우에서 고강도 콘크리트의 폭렬방지가 가능한 것으로 확인되었다. 또한, $300{\times}300{\times}600mm$의 모의부재는 적정량의 섬유를 혼입한 경우 모든 시험체에서 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다. 한편, PW을 혼합한 폴리믹스의 경우도 내화성능면에서 모두 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.126-134
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• 2009

본 연구는 고강도 콘크리트의 폭렬 발생을 제어하기 위하여 폭렬 저감재를 혼입함에 따른 폭렬 저감효과를 살펴보고 콘크리트 보 부재의 고온 가열시의 열적 특성을 평가하기 위하여 실시하였다. 이에 고강도 콘크리트 40~60MPa를 폭렬 저감재를 혼입하여 부재를 제작하였으며, KS F 2257의 ISO 표준화재 재하조건에서의 내화성능을 살펴보았다. 실험결과 폭렬 저감재를 혼입하지 않은 40MPa은 180분, 50MPa 174분, 60MPa 152분으로 50, 60MPa보는 기준에서 정하는 3시간 내화성능에 6~28분 부족한 것으로 나타났다. 그러나 폭렬 저감재를 혼입한 50, 60MPa 보는 모두 법에서 정하는 내화 성능 시간인 180분을 만족하였다. 폭렬 저감재를 혼입하지 않은 50, 60MPa의 콘크리트 보는 화재에 노출된 모든 면에서 폭렬이 발생되었으나 폭렬 저감재를 혼입한 50, 60MPa 보에서는 표면탈락 및 폭렬은 거의 발생되지 않았다. 따라서 콘크리트의 폭렬 방지를 위해 혼입한 PP섬유는 폭렬 방지 효과를 나타내고 있으나 60MPa 표면이 일부 탈락 된 것으로 보아 표면 탈락 방지를 위해 혼입한 강섬유는 60MPa 이상의 강도에서는 크게 효과가 나타나지 않았다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.953-956
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• 2008

국내 초고층 프로젝트의 증가에 따라 필연적으로 고강도 콘크리트의 사용이 증가되고 있다. 콘크리트의 강도가 증가됨에 따라 화재시 단면결손을 유발하는 폭렬의 경향성이 커지고, 콘크리트부재 내부의 온도를 현저하게 증가시키며 심각한 구조적 손상을 유발할 수 있다는 문제점이 대두되었고, 정부에서도 2008년 7월부터 고강도 콘크리트의 내화성능 관리기준을 시행하고 있다. 이에 국내 각 건설사들은50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 대하여 폭렬방지 대책을 수립 중에 있다. 본 연구소에서는 신축공사 및 리모델링공사에도 적용이 가능한 고강도 콘크리트 폭렬방지 공법인 PFB (Posco E&C Fire Board) 공법을 개발하여 지속적인 공법 개선에 노력하고 있다. 본 연구는 고강도 콘크리트 폭렬방지 대책으로 개발한 PFB 공법 개발에 대한 일반사항, 현재 건식화 공법 개발 및 당사 PJT적용 현황에 대한 내용을 기술하고자 한다.