화재온도에 따른 강교용 중방식도장계의 표면상태 변화에 관한 연구
- Abstract
- Recently, many long overpasses are being built in urban areas, and various accidents have also occurred in this regard. In particular, as the traffic of special vehicles, such as heavy trucks and tankers, that become a source of flame increases, fire accidents such as overturning and falling of such vehicles have occurred, and the scale of damage is also increasing.
In the event of a fire accident on a steel bridge, an immediate fire impact temperature range estimation method through on-site investigation is necessary in order to quickly determine whether to implement immediate reinforcement such as limiting vehicle traffic or installing temporary bents.
In this study, for 4 types of general heavy-duty coating systems (urethane, ceramic urethane, polysiloxane, fluorocarbon) for domestic steel bridges according to the standard specifications of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (KCS 14 31 40), the fire impact temperature was estimated by evaluating the steel surface coating condition according to the fire occurrence in the steel bridge. In addition, it is intended to evaluate the reusability of damaged coatings through durability performance analysis according to surface conditions.
Using an electric furnace, the prepared specimens of 4 types of general heavy-duty coating systems are used in temperature conditions of 100℃, 150℃, 200℃, 250℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700℃ and duration time condition of 30, 60, 120 minutes.
For this, a qualitative evaluation was conducted according to the relevant criteria for the appearance conditions such as cracks, swelling, peeling, and discoloration of the surface, and a quantitative evaluation using a color difference meter and a gloss meter.
In addition, adhesion test for durability evaluation of coating, impedance measurement for anticorrosive performance evaluation, FT-IR analysis for organic chemical structure analysis, E-SEM analysis for precise analysis of surface conditions, and TGA, DSC analysis for material property analysis according to heat were performed.
Using these experimental results, in the event of a fire in a steel bridge with a domestic standard of general heavy-duty coating system, it is possible to estimate the fire temperature only by on-site inspection of the coating of the steel surface using simple equipment, and the reusability of damage coating can be determined.
- Author(s)
- 차기혁
- Issued Date
- 2022
- Awarded Date
- 2022. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/24412
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000604638
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 공업화학과
- Advisor
- 박진환
- Table Of Contents
- 제1장 서 론 1
1.1. 연구의 배경 및 목적 1
1.2. 연구동향 9
1.3. 연구의 내용 및 방법 15
제2장 강교량의 중방식 도장 17
2.1. 도장에 의한 방식 17
2.1.1. 도장의 방식기구 17
2.1.2. 도장의 노화 메카니즘 20
2.2. 강교량 중방식 도장 22
2.2.1. 강교량 중방식 도장 구성 22
2.2.2. 국내 강교량의 도장 현황 23
2.2.3. 국내 강교량의 도장 지침 25
2.3. 강교량 도장의 성능평가 31
2.3.1. 국내 강교량 중방식 도장의 성능평가 지침 31
2.3.2. 외관상태 평가 32
2.3.3. 부착성능 평가 37
2.3.4. 교류 임피던스 분석(EIS) 38
2.3.5. SEM을 이용한 표면 형상 분석 49
2.3.6. 적외선분광기를 이용한 표면 유기구조 분석(FT-IR) 50
2.3.7. 열 분석(TGA, DSC) 50
제3장 도장 표면상태에 따른 화재 온도 추정 52
3.1. 시편의 제작 및 실험온도 52
3.1.1. 사용강재 52
3.1.2. 적용도장 52
3.1.3. 전기로 54
3.1.4. 온도변화 및 시간 55
3.2. 육안 상태(변색, 부풀음, 박리, 균열) 분석 60
3.2.1. 우레탄계(Urethane) 도장 60
3.2.2. 세라믹계(Ceramics) 도장 64
3.2.3. 실록산계(Siloxane) 68
3.2.4. 불소수지계(Fluorine) 72
3.3. 간단한 장비를 이용한 상태(표면, 광택, 색차, 두께) 분석 76
3.3.1. 표면 상태 76
3.3.2. 표면 광택(Glossiness) 79
3.3.3. 표면 색차(Color difference) 84
3.3.4. 도막 두께(Coating thickness) 89
3.4. 화재손상 도장표면상태에 따른 화재온도 추정 90
3.4.1. 실험결과에 대한 항목별 평가 기준 90
3.4.2. 도장 표면상태 평가 및 화재 온도 추정 92
3.4.3. 강교량 화재발생시 현장 대응에의 활용 95
제4장 성능평가에 의한 화재손상 도장의 재사용성 평가 96
4.1. 화재실험 및 평가내용 96
4.2. 도장 성능평가 결과 97
4.2.1. 부착력(Pull-off adhension) 97
4.2.2. 교류 임피던스(EIS)101
4.2.3. 전자현미경을 이용한 표면 형상 분석(E-SEM) 106
4.2.4. 적외선 분광기를 이용한 표면 유기구조 분석(FT-IR) 122
4.2.5. 시차주사열량계(DSC)를 이용한 유리전이온도(Tg)분석 128
4.2.6. 열중량분석(TGA) 131
4.3. 화재온도 영향을 받은 도장의 재사용성 평가 133
4.3.1. 도장의 내구성능 평가 133
4.3.2. 도장의 재사용성 평가 134
제5장 결론 136
참고문헌 138
- Degree
- Doctor
-
Appears in Collections:
- 대학원 > 공업화학과
- Authorize & License
-
- Files in This Item:
-
Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.