폐타이어 분말과 난연제가 혼입된 모르타르의 화재안전에 관한 연구

• 영문명: Research on Fire Safety of Mortar-Containing Waste Tire Powders and Flame Retardant
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 박정진(Park, Jeong-Jin) 손기상(Son, Ki-Sang)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.24 No.4, 12~17쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2010.08.30

국문 초록

본 연구는 자원의 재활용 측면에서 적용한 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르에 난연제를 첨가하여 그 난연특성을 알아보고자 한다. 폐타이어 분말의 혼입으로 단열성능 향상은 이미 검증이 되었으나, 단열성과 결합력의 상반된 재료 특성으로 인해 화재에는 취약한 바. 이에 난연제를 첨가하여 인명안전에 만전을 기하고자 한다. 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르의 난연제를 첨가하여 첨가 비율에 따른 그 특성을 알아보고자 한다. 화재 초기의 특성을 알 수 있는 재료의 가연성 여부를 실제 화재와 유사한 복사열에 의해 시험하고자 하였으며. 실험방법은 한국건자재 시험연구원에 의뢰하여 ISO 5657 절차에 의한 재료의 착화시간, 불꽃 발생여부, 시험체의 형태변화 등을 고찰하고자 한다. 폐타이어 분말이 혼입된 모르타르와 난연제(무기계)의 배합비율은 폐타이어 분말의 0%, 30%, 60%, 90% 비율로 수산화알루미늄을 첨가하며 조연제인 삼산화안티몬은 난연제의 10%를 첨가한다. 시험체를 수평설치하여 일정한 복사열($1{\sim}5W/cm^2$)을 시험체 상부표면에 노출시키면 열이 시험체 표면에서 내부로 전도되어 온도가 상승한다. 온도가 충분히 높다면 시험체는 열분해하면서 가연성가스를 발생시킨다. 이 때 점화원인 점화기구의 작은 불꽃은 시험체 중앙 위의 10mm 지점에 규칙적인 간격으로 접염하였을때의 재료의 지속적인 표면 착화특성(착화시간) 평가한다. 난연제 미첨가시에도 착화가 일어나지 않아 폐타이어분말이 혼입된 모르타르의 가연성은 적은 것으로 볼 수 있으며, 화재실내에 존재하는 가연물의 양을 평가하는 화재하중에 이를 반영할 수 있다. 폐타이어 분말에 무기계 난연제를 첨가함에 따라 흡열효과에 의해 불꽃은 발생하지 아니하고 폐타이어 분말입자의 분해속도도 지연되었음을 확인할 수 있다. 복사열로 인해 난연제인 수산화알루미늄이 열분해하여 모르타르내 수증기 분압이 증가하여, 폐타이어 분말의 불꽃이나 연소형태는 보이지 않았다.

영문 초록

The purpose of this study is to determine how effectively waste tire recycled material mixed with flame retardant work in combating fire. As discovered in the previous study, waste tire mixed with cement mortar has more insulation capacity. However, this mortar is weak against fire. Therefore flame retardant, with a specific proportional mix, will be added to increase its fire prevention capacity. Tests will be made in accordance with ISO 5657 procedures for measuring fire ignition time, flame and shape variation of test pieces at the Building Material Test Institute. The test piece will be set up with horizontal levels having a constant radiation heat of $1{\sim}5W/cm^2$. Temperature transfers and increases from the surface into the interior. Combustible gases result due to pyrolysis, and regular contact is maintained between the fire source and the center of the test piece for assessment purposes. Ignition has not been occurred without adding retardant meaning that there is almost no possibility of ignition of waste tire particle. This fact can be considered as fire load to appreciate a volume of combustion materials. Flame is not occurred due to heat-absorbing effect by adding non-organic series retardant into waste tire particle. Conclusions have been summarized as follows; 1) Combustion of building material can be decreased by adding retardant to waste tire-mixing mortar. But compressive strength and insulation capacity of the material should be measured later. 2) Firing prevention and ignition are main points of building fire. Reasonable fire engineering assessment of interior material should be made for establishing effective disaster prevention system.

키워드

Mortar Waste tire Fire ignition Flame retardant Radiation