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재활용 FRP 미분말을 혼입한 고강도 콘크리트의 압축강도 및 내화성능

Compressive Strength and Fire Resistance Performance of High Strength Concrete with Recycled Fiber Power from Fiber-Reinforced Plastics

한국해양환경ㆍ에너지학회지 = Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy, v.17 no.1, 2014년, pp.46 - 51  

이승희 (홍익대학교 과학기술대학 바이오화학공학과) ,  박종원 (홍익대학교 과학기술대학 건축공학과) ,  윤구영 (홍익대학교 과학기술대학 기계정보공학과)

초록
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FRP 양의 증가는 환경적 문제를 일으키고 있다. 최근 폐 FRP로부터 콘크리트를 보강시킬 수 있는 섬유를 만들 수 있는 기술이 개발되었으며, 재활용 섬유로 강화된 콘크리트 제품의 구조적 성능을 연구하기 위한 시험도 수행되었다. 본 연구의 목적은 폐 FRP에서 생성되는 재활용 섬유 분진이 고강도 콘크리트의 압축강도와 내화성능에 주는 영향을 연구하는 것이다. 실험적 강도 측정 결과 재활용 섬유 분진의 부피 분율이 0.7%보다 작으면 그 분진을 사용하더라도 고강도 콘크리트의 압축강도가 감소하지 않았다. 전기로 시험 결과 역시 재활용 섬유 분진의 사용으로 고강도 콘크리트의 내화성이 크게 향상될 수 있음을 보였다.

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Increasing of waste FRP (fiber reinforced plastics) has caused environmental problems. Recently, the technology of making fibers from waste FRP, which can be used to reinforce the concrete, was developed and the reinforced concretes were tested to study the structural performance. The purpose of thi...

주제어

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문제 정의

  • 이러한 섬유가루는 소각처리시 높은 처리비용이 발생할 수 있으며 매입처리시 환경문제를 일으킬 수 있다. 본 연구는 이러한 섬유가루의 혼입이 고강도 콘크리트의 압축강도 및 내화성능에 미치는 영향에 대한 실험연구이다.
  • 본 연구의 목적은 재활용 유리섬유를 만드는 과정에서 발생하는 폴리에스테르수지 및 유리섬유 가루가 고강도 콘크리트의 압축강도 및 내화성능에 미치는 영향에 대해 검토함으로써 폐 FRP의 재활용방안을 실용화하는데 있다. 재활용 수지가루 및 유리가루의 혼입이 고강도 콘크리트의 압축강도를 감소시키지 않으면서도 내화 성능개선 효과가 있는 것으로 나타나는 경우 FRP의 재활용에 따른 환경문제의 개선 뿐 아니라 고강도 콘크리트의 내화성능 개선에 있어 기존의 섬유들에 비해 경제적인 측면에서도 효용성이 있을 것으로 판단된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
FRP의 특징은? FRP(fiberglass reinforced plastics)는 불포화 폴리에스테르수지 (Unsaturated Polyester Resin)와 유리섬유(Fiber glass)를 적층하여 만들어진 복합재로서 내구성, 내식성 및 내화학적 특성이 우수하고강도/무게 비가 높아 선박 등 다방면에 걸쳐 널리 활용되어 왔다. 그 결과 많은 양의 폐 FRP가 발생하고 있으나 FRP 폐기물처리에 따른 비용이 증가하면서 많은 양의 폐 FRP선박이 해상에 무단으로 방치되고 있으며 이는 주요한 환경문제로 대두되고 있다(MOF, 2003).
FRP란 무엇인가? FRP(fiberglass reinforced plastics)는 불포화 폴리에스테르수지 (Unsaturated Polyester Resin)와 유리섬유(Fiber glass)를 적층하여 만들어진 복합재로서 내구성, 내식성 및 내화학적 특성이 우수하고강도/무게 비가 높아 선박 등 다방면에 걸쳐 널리 활용되어 왔다. 그 결과 많은 양의 폐 FRP가 발생하고 있으나 FRP 폐기물처리에 따른 비용이 증가하면서 많은 양의 폐 FRP선박이 해상에 무단으로 방치되고 있으며 이는 주요한 환경문제로 대두되고 있다(MOF, 2003).
fiberglass reinforced plastics의 대표적인 폐기물 처리 방법은 무엇인가? 그 결과 많은 양의 폐 FRP가 발생하고 있으나 FRP 폐기물처리에 따른 비용이 증가하면서 많은 양의 폐 FRP선박이 해상에 무단으로 방치되고 있으며 이는 주요한 환경문제로 대두되고 있다(MOF, 2003). 한편 FRP 폐기물의 대표적인 처리방법인 소각처리는 높은 처리비용 뿐 아니라 소각처리 시 발생하는 유해 물질의 배출이 새로운 환경오염을 유발할 수 있는 문제점을 가지고 있다(Seon, 1995; Kim, 2001).
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참고문헌 (16)

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  3. Kalifa, P., 2001, "High-Temperature behaviour of HPC with Polypropylene Fibers from Spalling to Microstructures", Cement and Concrete Research, 1487-1499. 

  4. Kang, B.H., 2002, "Properties of High-heated Concrete", Journal of the Korea Concrete Institute. 14(2), 17-23. 

  5. Kim, Y.S., Jung, C.H. and Kim, P.H., 2001, "Development of Effective Combustion Control Technique of Thermoplastic Materials", Research Report of KIOST. 

  6. Kim, Y., Yoon, K.Y. and Lee, S.H., 2010, "Application Study of the reinforcing fiber produced from waste FRP on the High Strength Concrete", Industrial Technique Final Report for Ministry of Environment. 

  7. Lee, S.H. and Yoon, K.Y., 2012, "Developing Advanced Total Recycling Method of FRP Boats", J. Kor. Soc. Mar. Env. & Ener., 16(1), 53-59. 

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  10. Park, J.W. and Paek, J.H., 2009, "Mechanical Properties of High Strength Concrete Reinforced with Recycled Fibres from Fiber- Reinforced Plastics", J. Arch. Inst. Kor., 25(8), 127-134. 

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  13. Sarvaranta, L. and Mikkola E., 1994, "Fiber Mortar Composites in Fire Conditions", Fire Mater Vol. 18, 45-50. 

  14. Seon, D.W. et al. 1995, "Bench-scale Fluidized-bed Plastic Waste Pyrolysis", J. Kor. Soc. Waste management,, 12(1), 120-130. 

  15. Song, H., Hyung, W.K., Do, J.Y. and So, Y.S., 2004, "Explosive Spalling Dependent on Compressive Strength Concrete including Silica Fume", Journal of Architectural Institute of Korea, 20(9), 111-117. 

  16. Yoo, S.H., 2009, "Spalling Reduction Method of High Strength Reinforced Concrete Columns Using Fibers", J. Kor. Ass. Fire Ser. Pol., 23(4), 1-6. 

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