건축용 내화 재료로서의 포비성 알칼리 규산염의 특성에 관한 연구

강현주; 강승민; 송명신; 김영식; 박종헌; Hyun Ju Kang; Seung Min Kang; Myong Shin Song; Young Sik Kim; Jong Hun Park

Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.20, No.4, 416-422, August, 2009

Export Citation

건축용 내화 재료로서의 포비성 알칼리 규산염의 특성에 관한 연구

Properties of Intumescence Alkali Silicates for Building Fire-Resistant

강현주, 강승민, 송명신^†, 김영식 ¹, 박종헌 ¹

강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학연구소
¹강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학과

Hyun Ju Kang, Seung Min Kang, Myong Shin Song^†, Young Sik Kim¹, and Jong Hun Park¹

Research Institute of Chemical Engineering, Kangwon National University, Samchok 245-711, Korea
¹Department of Chemical Engineering, Kangwon National University, Samchok 245-711, Korea

E-mail:

초록

강구조 건축물은 화재시 화염을 차단하기 위한 목적으로 내화재료를 사용하고 있다. 일반적으로 모든 건축 구조용 재료는 시간이 경과할수록 초기의 성능이 열화되기 때문에 이들의 유지관리가 필요하다. 내화 피복재는 건축물의 화재에 대한 내구성능은 내화피복재에 의존하기 때문에 건축물에서 매우 중요한 재료라 할 수 있다. 본 연구에서는 내화피복재로서의 알칼리 규산염의 합성 및 합성한 알칼리 규산염의 물성에 대해 연구하였는데, 알칼리 규산염의 종류로는 potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate으로 하였으며, 기본적으로 몰 비율의 변화를 주어 합성하였다. 합성한 알칼리 규산염의 내화특성을 확인하기 위하여 용해도 포비도,열 분석,결정학적 분석, 차열성능 및 차염성능에 대해 시험하였다.연구결과,합성한 알칼리 규산염의 용해도, 포비도는 칼륨 실리케이트, 소디움 실리케이트, 리튬실리케이트의 순서로 나타났으며, 열분석에 의한 무게 손실은 소디움 실리케이트와 리튬 실리케이트가 칼륨 실리케이트 보다 큰 것으로 나타났다.또한 화재 시 가장 중요한 차열성능과 차염성능에 대해KS 기준을 만족하는 것은 소디움실리케이트 3.3 몰 배합으로 나타났는데, 내화피복재로서 우수한 성능을 발휘하였다.

The buildings constructed with steel structure are coated with certified fire resistive material to resist from fire. All the building materials lose their initial performances as time passes by, so they need some maintenance. The Sprayed Fire Resistive Material (SFRM) also loses its performance and this performance loss of the SFRM is very important because fire resistance of buildings depends on SFRM. So this study was aimed to synthesis of alkali-silicates for SFRM and to evaluate the effect of alkali-silicates, K-silicates, Na-silicates and Li-silicates, by exchange of mole ratios as basic factors, tested solubility, intumescence ratios, thermal analysis, powder X-ray diffraction, fire-resistant and heat-resistant.

Keywords:fire-resistant;heat-resistant;SFRM (Sprayed Fire Resistive Material);intumescence;alkali-silicates

[References]

Park YJ, Archit. Inst. of Kor., 23, 13 (2007)
Kim HY, Lee SH, Archit. Inst. of Kor., 18, 11 (2002)
Suh CH, Archit. Inst. of Kor., 8, 61 (1992)
Lee NW, Kim JR, Kim JH, J. of KIIS, 2, 30 (1993)
Lee JC, Song YC, Lee SH, Min BY, Kim KH, Archit. Inst. of Kor., 22, 111 (2006)
Korean Standard Association, KS F, 2271, 1 (1998)
ASTM International, ASTM E, 736, 1 (2006)
ASTM International, ASTM E, 759, 1 (2005)
ASTM International, ASTM E, 760, 1 (2005)
Williamson RB, NIST/BFRL, 13 (2002)
ASTM International, ASTM E 2529-00, 1 (2000)
Bentz DP, Prasad KR, Yang JC, NIST/BFRL, 10, 17 (2005)
BSI, BS 8202-1, 1 (1995)
BSI, BS 8202-2, 1 (1992)
Kong YP, Cho HY, Suh DS, J. Kor. Ceram. Soc., 3, 185 (2008)

[Related Articles]

[1] Park YJ, Archit. Inst. of Kor., 23, 13 (2007)

[2] Kim HY, Lee SH, Archit. Inst. of Kor., 18, 11 (2002)

[3] Suh CH, Archit. Inst. of Kor., 8, 61 (1992)

[4] Lee NW, Kim JR, Kim JH, J. of KIIS, 2, 30 (1993)

[5] Lee JC, Song YC, Lee SH, Min BY, Kim KH, Archit. Inst. of Kor., 22, 111 (2006)

[6] Korean Standard Association, KS F, 2271, 1 (1998)

[7] ASTM International, ASTM E, 736, 1 (2006)

[8] ASTM International, ASTM E, 759, 1 (2005)

[9] ASTM International, ASTM E, 760, 1 (2005)

[10] Williamson RB, NIST/BFRL, 13 (2002)

[11] ASTM International, ASTM E 2529-00, 1 (2000)

[12] Bentz DP, Prasad KR, Yang JC, NIST/BFRL, 10, 17 (2005)

[13] BSI, BS 8202-1, 1 (1995)

[14] BSI, BS 8202-2, 1 (1992)

[15] Kong YP, Cho HY, Suh DS, J. Kor. Ceram. Soc., 3, 185 (2008)