| 철근콘크리트 공사용자재

ChemiCell 셀룰로오스 섬유보강재 / 케미셀

· 섬유보강콘크리트의 개요

콘크리트의 인장 저항력의 증대, 국부적 균열의 생성 및 성장을 억제하는 등 역학적 성질을 개선, 보강하기 위해서 불연속적이며 단상인 섬유질 재료를 콘크리트에 분산시켜 넣는 것을 섬유보강콘크리트(Fiber Reoinrcfed Concrete ; FRC)라 한다.

· 누름콘크리트의 균열제어 방법

균열제어 재료	없음	WIRE-MESH (#8 150X150)	셀룰로오스 섬유
균열제어 효과	없음	2차원적 균열 발생억제 효과	3차원적 균열 발생억제 효과
시공방법	타설	타설전 설치	콘크리트 제조시 투입

· 섬유보강재의 균열 제어

콘크리트 표면에서의 수분증발로 인하여 수축 현상이 발생할 때 섬유보강재는 시멘트 매트릭스와 부착성능을 통하여 인장력을 발휘한다. 섬유보강재는 유효직경이 작고 단위체적당 차지하는 섬유수가 많게 되어 미세균열의 발생과 확대를 효과적으로 제어해준다.

· 사용량

- 보통/누름 콘크리트 : 습식 1.2㎏/㎥ (건식 0.6㎏/㎥)
- 몰탈/고강도콘크리트 : 습식 1.8㎏/㎥ (건식 0.9㎏/㎥)

· 제품 포장

- 습식: 1㎥당 1.2㎏ 혼합

- 건식: 1㎥당 0.6㎏ 혼합

> 3㎥용 : 3.6㎏/비닐백
> 12.5㎥용 : 15㎏/마대
> 20㎏/블럭

· 섬유보강 콘크리트와 와이어메쉬의 특성 비교

구분	와이어메쉬 - Wire Mesh	섬유보강콘크리트 - ChemiCell
규격	#8 - @150x150	건식 : 사용량 0.6㎏/㎥(습식 1.2㎏/㎥)
보강형태	평면적 보강 : 균열제어 효과 미흡	입체적 보강 : 균열 감소 효과 증대
물리적 성능	Steel	친수성의 천연 Cellulose
내화학 성능	내산성, 내수성 : 불량 - 부식 발생	내산성, 내수성, 내알칼리성 : 우수
경제성	고가
장단점	- 현장운반 및 설치작업 어려움 - 야적공간 확보 및 부식에 대한 관리 필요 - 균일한 피복두께 유지 곤란 - 균열 억제 효과 미흡 - 깔기 및 콘크리트 타설 시 방수층 손상	- 시공성 우수 : 레미콘 공장에서 혼입 - 공사기간 단축 - 공사비 절감 - 콘크리트 표면 마감성, 시공성 우수 - 균열 저감 성능 우수

· ChemiCell 섬유보강재의 특성 비교

항목	ChemiCell Fiber	PP Fiber
평균길이 (㎜)	2 ~ 3	12
유효직경 (㎜)	0.014 ~ 0.017	51
화이버 수 (개/g)	1,500,000	36,000
비중	1.3	0.92
인장강도 (N/㎟)	500 ~ 600	200 ~ 500
탄성계수 (N/㎟)	8,000	3,500
비용	경제적	고가
분산성	GOOD	BAD
시멘트와의 부착성	GOOD	BAD
알칼리 안정성	GOOD	GOOD

· 콘크리트 내에서 분산력이 우수

- 셀룰로오스 섬유보강재는 목재에서 뽑아낸 목질섬유로 친수성 소재이기 때문에 생콘크리트에 투입되어 우수한 분산력을 갖는다.
- 콘크리트 믹싱 과정에 투입되면 골재 간에 부딪치는 물리적 마찰에 의하여 개개의 독립적인 화이버 가닥으로 분리되어 콘크리트 내에 고르게 분산된다.
- 습식으로 프리믹싱 되어 슬럼프로스 없이 우수한 분산력을 발휘한다.

· 콘크리트 표면 마감성능이 우수

- ChemiCell 화이버를 사용한 콘크리트는 표면에 화이버 뭉침(fiber balling) 없어 표면에 흠이 없고 화이버 보풀의 노출이 없는 매끄러운 표면 마감이 된다.

· 콘크리트 균열저감 성능이 우수

- ChemiCell 화이버를 사용한 콘크리트는 섬유보강재를 넣지 않은 PALIN 콘크리트에 비해 콘크리트의 균열 발생이 약 80% 정도 감소된다.

· 무근콘크리트 시공비 절감

- 무근콘크리트 일위대가 비교

구분	규격	단위	단가	수량	와이어메쉬	셀룰로스	비고
Wire Mesh 재료비	#8	㎡	1,500	1,000	1,500,000	-
Wire Mesh 깔기 노무비		㎡	400	1,000	400,000	-
섬유보강재 재료비	1.2㎏/㎥	㎡	7,000	100	-	700,000
섬유보강재 투입 노무비		인	90,000	1	-	90,000	투입인부1인
합계	-	-	-	-	1,900,000	790,000	▽1,190,000원
대비					100%	41.5%	약 58% 절감

※ 지하주차장 누름콘크리트-(콘크리트 두께 t=100mm, 시공면적 1,000㎡ 기준

· 시멘트 수화반응 제어 작용

- 셀룰로오스 섬유보강재는 친수성/보수성 소재로서 콘크리트 수화반응 과정 초기에는 잉여수를 흡수화여 블리딩을 감소시키고 수화반응 후반기에는 품고 있던 물을 배출하여 살수효과로 콘크리트의 급속한 건조를 방지한다.
- 이 과정을 통해 콘크리트의 강도 증진 및 균열 발생을 저감시키는 작용을 한다.

· 시멘트 매트릭스와의 부착력이 우수

- 셀룰로오스 섬유는 여타의 화이버 소재에 비해 표면적이 월등하기 때문에 콘크리트 속에서 시멘트 페이스트와의 접착력이 우수하다.

· 알칼리 저항성이 우수

- 천연소재인 목질섬유(cellulose Fiber)는 재료의 특성상 콘크리트의 알칼리 성분에 취약한 반응을 보일 수 있으나 ChemiCell은 섬유에 특수코팅이 되어있어서 시멘트의 알칼리에 대한 저항성능이 우수하다

· 적용 분야가 다양

- 셀룰로오스 섬유보강재를 사용한 섬유보강콘크리트는 균열 발생을 줄이고 표면을 깨끗하게 마감할 수 있기 때문에 각종 콘크리트 슬래브 구조물 및 콘크리트 장식물 등에 광범위하게 응용될 수 있다.
- 지하주차장 무근콘크리트, 방수층 누름콘크리트 등
- 천연 목질소재이기 때문에 안료의 착색이 잘되어 안료를 사용한 칼라콘크리트 및 데코레이션 콘크리트에 적용하기 좋다.

· ChemiCell 투입 방법

▶ 습식 투입 방법 : 수동/자동계량

▶ 건식 투입 방법 : 슬러리화 자동계량

· 특허증/품질시험 검사성적서

천연소재인 목질섬유(cellulose Fiber)는 재료의 특성상 콘크리트의 알칼리 성분에 취약한 반응을 보일 수 있으나 ChemiCell은 섬유에 특수코팅이 되어있어서 시멘트의 알칼리에 대한 저항성능이 우수하다