균열의 보수 보강

목차

Ⅰ. 개요
Ⅱ. 콘크리트조의 균열이란
　1. 균열에 의한 장해
　2. 균열 발생 증가 요인
　3. 균열 발생의 종류와 원인 및 특징의 표
　　(1)균열 발생의 종류
　　(2)균열 발생의 원인과 특징
　　(3)균열의 패턴
　4. 콘크리트 균열과 특징
　　(1)경화전 균열
　　(2) 경화후 균열
　5. 콘크리트 균열의 억제방안
　6. 균열의 측정
　7. 보수․보강의 판정여부
　8. 보수․보강법
　9. 보수상태 확인 방법

본문내용

강형보에 콘크리트를 타설하여 기존의 보와 일체화하도록 하는 것이다.
또한 콘크리트에 의해 증설빔을 시공할 경우에는 크리프, 건조수축에 의해 증설단면에는 인장력, 기존단면에는 압축력이 발생하는 경우가 발생하기 때문에 증설단면에 균열이 발생치 않도록 배근에 충분한 주의를 기울이지 않으면 안된다.
강형단면 증설공법이란 합성단면 증설공법과는 달리 신.구 접촉면에 전단력 전달을 위한 특별한 처리를 하지 않고 기존 보의 외연부를 절단하고 콘크리트 또는 강형의 증설보를 설치하여 단면을 증대시킴으로써 내력을 증대시키는 공법이다. 따라서 신.구단면간의 응력분담은 축력의 경우에는 신.구 보의 단면적, 휨 모멘트의 경우에는 신.구보의 단면 2차 모멘트의 비에 의해 분담되므로 이에 따라 응력을 검토한다.
6) 탄소섬유 보강공법
(1) 공법개요
탄소섬유접착 공법은 보강을 요하는 기존 철근콘크리트 구조물의 슬래브 밑면, 보의 밑면과 측면, 기둥 등에 탄소섬유 쉬트를 에폭시 수지로 함침적층(含浸積層)하여 기존 구조물에 접착 일체화 하여 내하력을 증대시키는 보강공법이다
탄소섬유는 역청에서 추출한 신소재로 인장강도는 철의 10배, 비중은 철의 1/5로 알루미늄보다 가벼우며, 탄성율은 철과 비슷 하며 내식성, 내산성, 내알카리성, 내염성이 우수하고 불에 타지 않고, 절대 녹슬지 않는 고강도 및 고탄성을 지닌 소재로서 경량이기 때문에 중량증가, 형상변화가 거의 없어 미관을 해칠 우려가 없으며 좁은 공간에서도 시공할 수 있는 장점이 있다. 일방향으로 배열된 탄소섬유 시트를 상온 경화형 에폭시 수지를 이용하여 구조내력이 부족한 구조부위에 접착하여 보강한다.
탄소섬유는 재료가 갖고 있는 고강도의 성질로 인하여 일찍 부터 항공, 우주 분야의 재료로 서 사용되어 왔다. 탄소섬유의 토목, 건축 분야에의 적용은 고강도, 고탄성, 비자성(非磁性 ), 내후성 및 경량의 성질을 이용한 기존 구조물의 보강분야에 적용되고 있다. 기존의 보강공법에 대한 탄소섬유쉬트 공법의 장점은 강판접착공법과 같이 구조 부재의 내하 력 향상을 기대할 수 있고, 기존에 발생한 균열을 구속하는 효과를 얻을 수 있다. 탄소섬유 쉬트는 이형강봉에 비교해 강도가 8~10배, 탄성률이 거의 같은 인장 특성을 지니고 이형 강봉 과 같이 항복점이 없고 파괴강도까지 거의 탄성체로서 거동한다. 또한 내식성이 우수하므로 염해를 받는 해안에 위치한 콘크리트 구조물의 보호와 동시에 보강에 활용될 수 있고, 구조부재의 손상정도와 손상부위에 따라 보강량이 다를 수 있으므로 이에 대하여 적층수를 조절하므로서 적절한 보강이 가능하다.
이 공법의 단점으로는 섬유쉬트를 접착하는데 에폭시를 사용하므로 에폭시의 열적성능에 의 존하게 된다. 따라서 구조물이 처하는 열적환경을 신중히 고려하여 적용여부를 결정해야 한다.
(2) 탄소섬유 보강공법의 특징
㉠ 고강도 고탄성
탄소섬유 쉬트는 고탄성이고 철의 10배에 가까운 강도를 지니고 있어, 구조물 균열 발생시 균열의 진행을 억제하며, 인장강도가 높아 구조물의 내구성을 크게 증가 시킬 수 있다.
㉡ 가볍고 얇다
탄소섬유 쉬트는 비중이 철의 1/4로 가볍고, 콘크리트 표면에 약 1mm정도의 두께로 부착 시키므로 보강 후 구조체에 대한 중량 및 단면 증가가 극히 적어서, 구조물의 사하중과 건축한계에 무관하다.
㉢ 방식성과 작업성
탄소섬유 쉬트는 물이나 염분 등에 의하여 전혀 부식되지 않으므로 콘크리트 구조물의 중성화를 방지 할 수 있으며, 쉬트(SHEET)형태라서 복잡한 구조물이라도 시공성이 뛰어나고 경제적이다.
(3) 시공순서
㉠ 표면처리작업
㉡ 콘크리트 균열 및 불량부위 패칭
㉢ 프라이머 도포
㉣ 에폭시 수지 도포
㉤ 탄소섬유 쉬트 부착
㉥ 기포제거 및 밀착
㉦ 에폭시 수지 재도포
㉧ 탄소섬유 쉬트(2층)접착
㉨ 마 감 작 업
구분
사용재료
탄소섬유
유리섬유
프라이머
섬유
함침제
마감제
Neo Primer
NAC-700
SB CE
SB F2
SB FV#1
ERC-200S
SB FV#2
SB Au-1
탄소섬유접착 보강(격자식) 교각보강 탄소섬유접착 장면
(4) 탄소섬유의 성질
㉠ 재료적 성질
탄소섬유는 재료적으로 고내구성, 고강도성, 고탄성의 성질을 가지고 있다. 시간의 경과에 따라 자연 부식이 이루어지는 강재와는 달리 탄소섬유는 귀금속인 금, 은 등과 같이 시간이나 환경의 변화에 따라 자연 열화가 일어나지 않으므로 영구적으로 사용할 수 있다. 또한 강재와 비교해서 10배 정도의 항복점과 3배 이상의 탄성률을 가지고 있으므로 하중에 대해서도 유리하다.
또한 온도의 증가에 따른 재료의 조직이완과 부피팽창으로 인한 강도, 탄성률의 저하가 강재에 비하여 적기 때문에 열에 대해서도 유리하다.
일반적으로 탄소섬유쉬트는 재료의 물성에 따라 중탄성, 고탄성의 탄소섬유로 구분할 수 있으며 중탄성 탄소섬유에는 17, 20, 30 Type 세 종류가 있다.
(5) 보강후 단면내력
일반적으로 보강을 통한 보강효과의 평가방법은 보강전 후 구조부재의 단면내력을 비
교하므 로써 가능하다. 강도설계법에 따른 구조부재의 단면내력은 구조부재의 극한모
멘트를 굴림으로 평가된다. 그러나 탄소섬유쉬트에 의한 보강은 구조부재에서 압축측
이 아닌 인장측에 대해 적용되므로 실질적인 보강효과는 부착된 탄소섬유쉬트의 인장
응력 부담으로 인한 인장철근의 인장응력 감소로 나타난다.
9. 보수상태 확인방법
콘크리트 구조물의 보수보강은 시설보존을 위한 최후 수단이다. 이 자체가 잘못되었을 경 우 찾아오는 것은 붕괴뿐이라는 것을 명심하여야 한다.
보수는 시작에서부터 시공, 마무리과정까지 시행상태를 계속 확인하면서 잘못됨이 없도록 함은 물론 완료후에도 반드시 보수상태를 여러 가지 방법으로 확인하여야 한다.
가. 보수 상태 확인방법
1) 균열에폭시 주입상태
- 코아채취
- 초음파 측정 등
2) 균열 접착상태
- 코아채취
- 압축시험 등
3) 강판접착 상태
- 전면 때려보기(나무함머)
- 용접상태 확인
- 표면도장 두께 확인 등
4) 섬유(유리, 탄소) 함침상태
- 송곳 찔러보기 등

키워드

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