뿜칠피복재를 사용한 고강도 콘크리트 부재의 내화피복두께에 관한 실험적 연구

An Experimental Study on the Fireproof Covering Thickness of High Strength Concrete Members with Spray Coating

고강도 콘크리트는 대형 사회기반 구조물로서 많이 활용되고 있다. 고강도 콘크리트는 우수한 재료적 성능과 내구성을 확보하고 있지만 반면에 화재에 대한 급작스러운 폭렬현상으로 인하여 구조적인 문제를 야기시키기도 한다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 피복두께에 추가하여 내화피복재를 사용함으로써 내화피복두께에 따른 콘크리트의 내화성능을 평가하고 최적의 내화피복두께를 산정하는 실험적 연구를 수행하였다. 내화피복재를 10mm 간격으로 증가시키면서 실험을 수행한 결과 콘크리트의 내화성능이 크게 향상됨을 볼 수 있었으며, 최적의 내화피복두께는 약 1~3mm로 산정되었다. 또한 폭렬에 의하여 급작스러운 콘크리트 내부의 온도상승 이후 기화열에 의한 열손실로 완만하게 온도가 상승되는 현상이 실험적으로 관측되었다. PP 섬유는 약 <TEX>$200^{\circ}C$</TEX> 부근에서 용해되어 고온에서는 빈 채널만 남게 되므로 내부 증기압을 저감시켜주는 역할도 관측되었다.

High strength concrete (HSC) has been mainly used in large SOC structures. HSC have superior property as well as improvement in durability compared with normal strength concrete. In spite of durability of HSC, explosive spalling in concrete front surface near the source of fire occurs serious problem in structural safety. Therefore, this study is concerned with experimentally investigation of fire resistance at high temperature due to fireproof material covering thickness in addition to concrete cover. From the test result, it was appeared that the use of fireproof material results in good performance for fire resistance and spalling prevention, and the optimal fireproof covering thickness is 1~3mm. On the other hand, the temperature was rapidly increased by explosive spalling within 30 minutes and showed very little rise caused by evaporation heat after then. It was also found that the void channel was remained at high temperature as PP fiber melts at about <TEX>$200^{\circ}C$</TEX>, and the pore pressure in concrete was decreased.