KGRT Rebar

GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)

GFRP는 유리섬유를 겹쳐 꼬아서 레진에 함침 경화시켜 만든 철근 대체 제품으로,
철근을 사용하는 모든 곳에 콘크리트 보강재로 사용 가능하며,
철근보다 강하고 부식이 없는 신복합소재 보강근이다.

GFRP 보강근은 철근과 비교하여 무게는 1/4 수준인데 반해,
강도는 2~3배 이상으로 녹슬지 않고 열 변형이 없으며 가공이 쉬운 특성을 가지며,
또한, 유리섬유는 비자성, 부도체로서의 특성도 지닌다.

해외에서는 2000년대 부터 건축 슬라브, 교량, 터널, 도로, 철도, 해양구조물 공사 등
토목, 건축 전반에 활발히 사용되고 있는 신소재 철근 대체 제품으로,
국내에서는 2024년 1월 국가기준이 재정되었고, 한국도로공사 및 한국철도공단에서
‘23년도부터 자체 기준을 만들어 방호벽, 터널, 교량, 철도공사 등
토목현장에 적용되기 시작하였으며, 한국전력공사 및 해양수산부에서도
품질지침을 적용하여 현장에 적용할 기초를 마련 중에 있다.

이형철근 VS GFRP의 물성비교

GFRP Rebar는 이형 철근 대비 우수한 물성과 경쟁력 있는 비용의 차세대 소재이다.

구분	이형철근 (SD400)	G-FRP
구분	이형철근 (SD400)	비닐 에스테르	에폭시
밀도(g/cm3)	7.85	1.9 ~ 2.2	1.9 ~ 2.2
인장강도(MPa)	≥ 300~700	≥ 740~850	≥ 1100~1300
탄성계수(GPa)	200	45 ~ 60	45 ~ 60
열전도성(w/mk)	46.00	0.30	0.30
부착강도(MPa)	10 ~ 14	≥ 15	≥ 15
내부식성	염화물에 취약	염화물에 부식되지 않음	염화물에 부식되지 않음
자성	있음	없음	없음
전기 전도성	높음	낮음	낮음
절곡(굽힘)	가능	가능(현장절고 불가능) 절곡부위 강도 매우 약함	가능(현장절고 불가능) 절곡부위 강도 400MPa 이상
용접	가능	불가능	불가능

응력-변형률 추이곡선

GFRP Rebar의 최소 피복두께

KGRT GFRP Rebar 표준사양

구분	공칭지름 (mm)	공칭단면적 (mm)	단위중량 (g/m)	인장하중 (N)	인장강도 (MPa)	탄성계수 (GPa)	전단강도 (GPa)
GE10	9.53	71.33	150.2	85,240	1,195	≥50	≥150
GE13	12.70	126.70	251.4	149,000	1,176	≥50
GE16	15.90	198.60	394.9	226,600	1,141	≥50
GE19	19.10	286.50	619.1	303,700	1,060	≥50
GE22	22.20	387.10	815.2	379,360	980	≥50
GE25	25.40	506.70	1,068.3	466,160	920	≥50
GE29	28.60	642.40	1,347.8	558,890	870	≥50
GE32	31.80	794.20	1,672.3	683,000	860	≥50

D9, D10, D16 GFRP 보강근 시편 각 5개씩을 인장성능시험을 의뢰

D9 GFRP 보강근은 1,366~1,419MPa, D10은 1,202~1,247MPa, D16은 1,034~1,189MPa 인장강도를 나타내고 있음

국가품질기준 대비 D9에서 최소 160%, D10은 최소 140%,
D16은 120%로국가품질 기준이 요구하는 인장강도를 크게 상회함

D13, D16, D19 GFRP 보강근 시편 각 5개씩을 인장성능시험을 의뢰

D13 GFRP 보강근은 523~665MPa, D16은 474~685MPa,
D19은 396~494MPa의 인장강도를 나타내고 있음

국가품질기준 대비 당사 제품은 D13에서 최소 174%, D16은 최소 158%, D19은 132%로 국가품질 기준이 요구하는 인장강도를 크게 상회함

공장 현황

구분	제품생산명	공장부지	건축물	비고
제 1공장	GFRP 보강근-굽힘형	5,658(평)	329(평)	자가
제 2공장	GFRP 보강근-직선힘형		878(평)	자가
제 3공장	연구실동			임대
계		5,658(평)	1207(평)

생산 설비 현황(2024.5.31 기준)

구분		장비 수량	년간 총 생산량		이형 철근 생산량으로 환산 시	비고
구분		장비 수량	(km)	(ton)	이형 철근 생산량으로 환산 시	비고
제조 설비	직선형 생산	5대	18,000	4,480	약 2만(톤)	D13 기준
제조 설비	굽힘형 생산	1대	NA	NA	NA
연구 설비	직선형 생산	2대	7,200	1,790	약 8천(톤)
연구 설비	굽힘형 생산	1대	NA	NA	NA
계	직선형 생산	7대	25,200	6,270	약 2만 8천(톤)
계	굽힘형 생산	2대	NA	NA	NA

품질 국가 기준('24.1.23 고시)

구분	항목	상세	판정기준	검사시기
자재 선정단계 품질확인	단면특성	공칭단면적, 공칭지름	표1.에 따름	선정전 제작사별 제품규격별
	인장특성	극한인장강도	G19미만 : 850MPa이상 G19이상 : 800MPa이상
	인장특성	탄성계수	≥ 45GPa
	부착력	부착강도	≥ 10MPa
	내알카리성	극한인장강도	G19미만 : 680MPa이상 G19이상 : 640MPa이상
	내알카리성	탄성계수	≥ 40GPa
	밀도	Kg/m3	1,900~2,200
	온도팽창계수	종방향온도팽창계수	6.0~10.0(x10^-6/°C)
	굽힘부성능시험	극한인장강도	G19미만 : 300MPa이상 G19이상 : 280MPa이상
	유리함유량	중량비	≥ 75%
	유리전이온도	수지유리전이온도	≥ 100°C
현장반입 자재의 품질검사	단면특성	공칭단면적, 공칭지름	상동	최초반입시: 1회 그 후 2개월 마다 제작사별 제품규격별
	인장특성	극한인장강도
	탄성계수	탄성계수
	유리함유량	중량비

[표 1] GFRP 보강근 단면특성 - 국가 표준 규격

구분	공칭치수		측정단면한계		최소인장하중 (Kn)
구분	공칭지름(mm)	공칭단면적(mm²)	최소(mm²)	최대(mm²)	최소인장하중 (Kn)
G10	9.53	71.33	67.05	75.61	57
G13	12.70	126.70	119.10	134.30	101
G16	15.90	198.60	188.67	208.53	160
G19	19.10	286.50	272.18	300.83	218
G22	22.20	387.10	367.75	406.46	294
G25	25.40	506.70	481.37	532.04	385
G29	28.60	642.40	616.70	668.10	493
G32	31.80	794.20	762.43	825.97	610