‘2024 스마트건설 엑스포’에서 선보여, 철강재 대비 시공비용 및 시간 저감 가능

주요 선진국들이 고령화되는 가운데 건설자재들이 점차 시공비용과 시간을 저감할 수 있는 동시에 작업을 간단하게 할 수 있는 소재들로 대체되고 있다. 특히, 기존 철강재를 고강도 섬유소재 등으로 대체하는 작업도 많이 이뤄지고 있는데 최근에는 강섬유와 철근, 와이어메쉬를 대체하는 제품들이 많이 나오고 있다.

PC강연선과 스틸밴드, 철선과 소둔선, 아연도금철선 등 선재 가공제품을 주로 취급해 온 다온머티리얼즈는 최근 일본의 합성섬유 제조업체 Hagihara Industries Inc.의 계열사 BarChip과 계약을 맺고 강섬유와 철근, 와이어메쉬 등을 대체할 수 있는 콘크리트 구조 보강용 폴리프로필렌 섬유를 선보였다.

11월 20일부터 22일까지 일산 킨텍스 제1전시장에서 개최한 ‘2024 스마트건설 엑스포’에사 다온머티리얼즈는 BarChip의 ‘매크로 합성섬유’를 선보였는데, 이 제품은 철근 또는 와이어메쉬를 대체하여 콘크리트 구조 보강용으로 사용되는 고성능의 폴리프로필렌 섬유이다.

이 제품은 콘크리트 믹서에 직접 투입하여 콘크리트 내 3차원 분산 보강됨으로써 균열 방지, 내구성 향상, 연성 및 인성 증가(구조 내력 증대) 등 새로운 차원의 콘크리트 구조보강 성능을 구현한다.

BarChip의 ‘매크로 합성섬유’로 보강한 콘크리트는 다음과 같은 장점을 가진다. 우선 콘크리트의 연성(Ductile) 거동으로 휨 성능(Flexural capacity)이 증가하고, 철강재와 달리 염소이온 및 화학물질에 대한 비활성으로 부식이 방지되어 장기 내구성이 증대된다. 콘크리트 전 구역 3차원 보강으로 내마모, 내충격, 내스폴링성이 증가하고, 강섬유나 와이어메쉬 또는 철근 설치가 불필요하고, 시공속도가 최대 50% 빨라진다. 그리고 콘크리트 전체를 3차원적으로 보강하여 균열 발생이 감소하고, 철강재 사용 대비 이산화탄소 배출이 70% 감소한다. 또한 비중이 0.9로 매우 가벼워 취급이 용이하고, 작업자 안전 확보와 함께 노동강도 감소도 가능하다. 이외에도 전문인력이 필요한 철근 및 강섬유 공사 대비 인건비와 재료비 절감을 통한 경제성 향상도 가능하다.

BarChip 보강 콘크리트의 주요 적용 분야는 ▲NATM 터널 숏크리트 ▲TBM 터널 프리캐스트 세그먼트 및 터널 인버트 콘크리트 ▲철도 궤도슬래브 ▲바닥슬래브 및 도로포장 ▲기타 프리캐스트 제품(암거, 수로관, 인공어초, 테트라포드 등) 등이 있다.

회사 관계자는 “현재 주요 선진국들을 보면 콘크리트 보강용으로 강섬유와 와이어메쉬, 철근 외에도 합성섬유를 많이 사용한다. 유럽은 아직 강섬유의 비중이 높으나 미국과 일본은 합성섬유의 사용 비중이 높은 편이다. 국내에서는 아직 KS 규정이 강섬유에만 초점이 맞춰져 있으나 사용 편의성이 높은 합성섬유 비중도 점차 높아질 것으로 예상하고 있다”고 말했다.

이어 “이번에 선보인 합성섬유의 경우 터널 숏크리트나 세그먼트 등에서는 비교적 큰 효과를 발휘할 수 있다. 다만 하중을 많이 받는 벽체 구조물 등에서는 아직 철근이나 와이어메쉬를 대체하기는 어렵다. 전반적으로는 기존의 강섬유와 철근, 와이어메쉬의 대체재이면서 보완재이기도 한 성격을 갖고 있다”고 설명했다.