KR100769474B1 - 구조물의 보강방법, 구조물 보강용 강화섬유사조함유재료, 보강구조재료 및 보강구조물 - Google Patents

구조물의 보강방법, 구조물 보강용 강화섬유사조함유재료, 보강구조재료 및 보강구조물 Download PDF

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Abstract

강화섬유사조함유 시트를 사용한 구조물의 보강방법에 있어서, 이 시트의 박리를 충분히 방지할 수 있고, 이 시트가 가지는 강도를 최대한으로 이용할 수 있고, 기존의 구조물을 유효하게 보강할 수 있는 보강방법, 이 보강방법에 사용되는 시트, 보강구조재료 및 보강된 구조물로서, 이 보강방법은, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0,1∼50N/㎟인 완충제를 통하여, 강화섬유사조함유 시트를 설치하는 공정을 포함한다.
구조물, 인장강도, 완충제, 강화섬유사조함유 시트, 교량, U자제 홈, 만곡면, 인장최대하중시 연신율, 인장탄성율, 보조사, 보강구조재료.

Description

구조물의 보강방법, 구조물 보강용 강화섬유사조함유 재료, 보강구조재료 및 보강구조물{STRUCTURE REINFORCING METHOD, STRUCTURE-REINFORCING REINFORCING FIBER YARN-CONTAINING MATERIAL, REINFORCING STRUCTURE MATERIAL AND REINFORCED STRUCTURE}
본 발명은, 강화섬유사조함유 시트를 사용한, 대들보, 기둥, 슬래브, 벽, 굴뚝, 도리, 마루청, 철도터널, 도로터널, 산악터널, 수력발전소용 수로터널, 도수로 (導水路)터널, 압력 도수로터널, 각종 터널, 흄관등의 땅속 등에 건설되어 내부나 외부에서 압력등의 응력을 받는 구조물, 만곡면을 갖는 교량, U자형 홈 등의 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물의 보강방법, 이 보강방법에 사용되는 강화섬유사조함유 시트 및 보강구조재료, 및 이들에 의하여 보강된 보강구조물에 관한 것이다.
근래, 기설(旣設)의 콘크리트제 또는 강철제의 구조물에 있어서는, 구조부재의 경년변화에 의한 열화때문에 설계시의 성능이 유지될 수 없게 된 구조물이 산견되게 되었다. 그 때문에, 이들 구조물을 보강, 보수하는 것이 행해지고 있다. 예를 들면, 내진성능의 향상을 목적으로 한 보강, 구조부재의 열화에 대한 보수, 혹은 구조물의 기능성의 향상을 목적으로 한 보강이 실시되고 있다.
종래의 보강방법으로서는, 예를 들면, 구조물의 표면에 강화섬유시트 및/또는 섬유강화 플라스틱판 등의 강화섬유함유 시트를 부착하고, 이 강화섬유함유 시트와 구조물을 일체화시키는 보강방법이 일반적으로 채용되어 오고 있고, 수많은 실적을 갖고 있다. 또, 터널 내벽면의 콘크리트 표면의 보강방법으로서는, 외부 콘크리트 표면에 스프레이 부착식 콘크리트, PC판에 의하여 복공(覆工:터널의 내부 보호공사)하는 방법, 더욱이, 이것에 라이너 플레이트(liner plate)와 H형강에 의한 아치형 지지 유지공법 및 강철판의 첨가접합을 추가한 방법도 알려져 있다. 도수로터널 등에 있어서의 누수의 발생, 내외압력에 의한 강도저하, 통수 가능양의 감소를 개선하는 보수, 보강방법으로서, 예를 들면, 스틸파이버 혼입 모르타르, 스틸파이버 혼입 콘크리트를 기설의 복공 콘크리트층 표면에 스프레이 부착하는 스프레이 부착 시공법, 수지 모르타르, 스틸파이버 혼입 모르타르를 표면에 도포하는 도포공법, 타설공법, 부착공법도 알려져 있다.
상기 각종 방법에 있어서, 예를 들면, 파단하기 어렵고, 높은 인장강도를 갖는 강화섬유함유 시트를 구조물의 표면에 부착·고정하는 방법에 있어서는, 강화섬유함유 시트가 구조물에 고정되어 있는 한, 이 시트에 근거한 높은 보강효과를 얻을 수 있다. 그러나, 구조물의 종국시에 있어서는, 강화섬유함유 시트가 파단되기 이전에 구조물로부터 박리되므로써 보강효과를 잃고, 결과적으로 구조물의 파괴를 초래하는 일이 많다.
그래서, 구조물로부터의 강화섬유함유 시트의 박리를 방지하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 보강을 위한 강화섬유함유 시트에 추가하여, 이 시트를 구조물 위에 고정하기 위한 별도의 강화섬유함유 재료를 설치하는 방법, 구조물 위에, 앵커, 금속플레이트를 사용하여 강화섬유함유 시트를 고정하는 방법 등이 제안되어 있다. 그러나, 이들 방법에서는, 강화섬유함유 시트가 가지는 강도를 최대한으로 이용하는 것이 곤란하거나, 혹은 작업이 번잡화 된다는 문제가 있다. 또, 만곡을 가지는 터널구조물에 대해서는, 작은 변위로 터널구조물 내벽과 강화섬유함유 시트 사이에서 박리가 발생하기 쉽기 때문에, 보강효과를 얻기 어렵다는 문제가 있다. 더욱, 강화섬유함유 시트를, 접착제를 통하여 구조물의 내벽면에 부착하는 방법도 알려져 있다.
그러나, 종래 사용되고 있는 접착제는, 시트의 접착만을 목적으로 하고 있기 때문에, 강화섬유함유 시트와 구조물 사이의 완충작용은 거의 얻을 수 없고, 장기에 걸친 충분한 박리방지효과는 얻지 못하고 있다. 종래 사용되고 있는 접착제에 의해 형성된 접착제층은, 23℃에서의 인장최대하중시의 연신율(elongation)이 5%이하 이다.
본 발명의 목적은, 강화섬유사조함유 시트를 사용한 구조물의 보강방법에 있어서, 예를 들면, 대들보, 기둥, 도리 등의 구조물의 표면, 나아가서는 만곡을 갖는 개소에 있어서도, 이 시트의 박리를 충분히 방지할 수 있고, 이 시트가 갖는 강도를 최대한으로 이용할 수 있고, 기존의 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물을 유효하게 보강할 수 있는 보강방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 강화섬유사조함유 시트를 사용하여 구조물을 보강하는데 대하여, 이 시트의 박리를 유효하게 방지하고, 강도를 최대한으로 발휘하고, 충분한 보강을 간편하게 행하는데 적합한 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트 및 이것을 사용한 보강구조재료를 제공하는데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적은, 강도 및 내력이 보강된 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물의 보강 구조물을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택된 구조물의 표면상에, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟인　완충재를 통하여, 강화섬유사조함유 시트(이하 시트(a)라고 하는 경우가 있다)를 설치하는 공정(A)을 포함하는 구조물의 보강방법이 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 상기 보강방법에 사용되는 시트(a)로서, 종방향으로 병열한 복수의 종방향 강화섬유사조를 구비한 보강재료를 포함하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트가 제공된다.
더욱이 본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물을 보강하는 보강구조재료로서, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟인　완충재층과, 시트(a)를 구비하는 보강구조재료가 제공된다.
더욱이 또 본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 상기 보강구조재료를, 이 보강구조재료의 완충재층이, 구조물의 표면과 강화섬유사조함유 시트 사이에 개재하도록 설치한 보강구조물이 제공된다.
도 1은 본 발명의 강화섬유사조함유 시트를 구성하는 보강재료의 한 실시형태를 도시하는 개략사시도이다.
도 2는 본 발명의 강화섬유사조함유 시트를 구성하는 보강재료의 다른 실시형태를 도시하는 개략사시도이다.
도 3은 본 발명의 강화섬유사조함유 시트를 구성하는 보강재료의 또 다른 실시형태를 도시하는 개략사시도이다.
도 4는 본 발명의 강화섬유사조함유 시트를 구성하는 보강재료의 다른 실시형태를 도시하는 개략사시도이다.
도 5는 본 발명의 보강방법의 하나의 실시형태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 보강방법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 만곡면을 내벽에 가지는 콘크리트 구조물인　본 발명의 보강구조물의 하나의 실시형태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 실시예 1-1∼실시예 1-4 및 비교예 1-1∼1-3에서 행한 시험에 사용된 공시체에 보강을 시행하는 설명을 하기 위한 설명도이다.
도 9는 실시예 1-1에서 행한 시트의 변형분포를 도시하는 그래프이다.
도 10은 실시예 1-1, 실시예 1-3, 비교예 1-1 및 비교예 1-2로 행한 시험에서 부하된 하중과 변위와의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 11은 비교예 1-2로 행한 시트의 변형분포를 도시하는 그래프이다.
도 12는 실시예 2-1∼실시예 2-2 및 비교예 2-1∼2-2로 행한 시험에 사용된 시험체에 보강을 시행한 설명을 하기 위한 설명도이다.
도 13은 실시예 3-1 등에서 행한 얹어놓인 하중시험에 사용된 장치 및 보강 콘크리트 구조체를 도시하는 정면 개략도이다.
도 14는 도 13에 도시하는 장치 및 보강콘크리트 구조체의 측면개략도이다.
도 15는 실시예 3-2 등에서 행한 얹어놓인 하중시험에 사용된 장치 및 반원형상 보강콘크리트 구조체를 도시하는 정면개략도이다.
도 16은 도 15에 도시하는 장치 및 반원형상 보강콘크리트 구조체의 측면개략도이다.
발명의 바람직한 실시형태
본 발명의 보강방법에서는, 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물의 표면상에, 특정한 완충재를 통하여 시트(a)를 설치하는 공정(A)을 포함한다.
상기 공정(A)은, 예를 들면, 구조물이 기둥 또는 굴뚝으로서, 구부림보강을 주된 목적으로 하는 경우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 긴 방향, 축방향, 혹은 인장응력 발생방향을 따라서 배열되도록, 한편, 전단 보강을 주된 목적으로 하는 경우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 둘레방향, 축의 직각방향, 혹은 전단응력 발생방향을 따라서 배열하도록, 각각 상기 특정한 완충재를 통하여 구조물의 외표면에 설치되는 공정이 바람직하다.
또, 구조물이 대들보 또는 도리로서, 구부림 보강을 주된 목적으로 하는 경 우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 긴 방향, 축방향, 혹은 인장응력 발생방향을 따라서 배열하도록, 한편, 전단보강을 주된 목적으로 하는 경우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 둘레방향, 축의 직각방향, 혹은 전단응력 발생방향을 따라서 배열하도록, 각각 상기 특정한 완충재를 통하여 구조물의 표면에 설치되는 공정이 바람직하다.
더욱이, 구조물이 마루청 또는 슬래브로서, 구부림 보강을 주된 목적으로 하는 경우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 긴 방향, 축방향, 혹은 인장응력 발생방향을 따라서 배열하도록, 한편, 전단보강을 주된 목적으로 하는 경우에는, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 이 구조물의 짧은 방향, 축의 직각방향, 혹은 전단응력 발생방향을 따라서 배열하도록, 각각 상기 특정의 완충재를 통하여 구조물의 하면 및/또는 상면 등에 설치되는 공정이 바람직하다.
상기 구조물이 철근을 구비하고 있지 않은 경우는, 시트(a)를 설치하는 방향은 적당히 선택될 수 있다.
또, 구조물이 만곡면을 내벽에 가지는 구조물인　경우, 상기 공정(A)은, 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 상기 만곡면의 만곡방향을 따라서 배열하도록, 상기 특정한 완충재를 통하여, 상기 구조물의 내벽면의 적어도 만곡면에 설치되는 공정이 바람직하다.
더욱, 상기 구조물이 환상의 내벽면을 갖는 구조물인 경우, 상기 공정(A)은 , 시트(a)를, 이 시트(a)의 강화섬유사조가 상기 환상의 내벽면의 원주방향을 따라 서 배열하도록, 상기 특정한 완충재를 통하여, 상기 구조물의 내벽면 긴 방향의 적어도 일부에, 원주방향으로 연속하여 설치되는 공정이 바람직하다.
상술한 구체적 구조물에 대한 공정(A)에 사용되는 시트(a)로서는, 후술하는도 1, 도 2 또는 도 4에서 도시되는 보강재료 등을 갖는 시트를 바람직하게 들 수 있다.
상기 완충재의 재질로서는, 열경화성수지, 열가소성수지 또는 이들의 혼합물의 수지 등을 포함하는 재료를 들 수 있다. 상기 열경화성수지로서는, 예를 들면, 에폭시수지, 메틸메타크릴레이트수지, 메타크릴레이트수지 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 상기 열가소성수지로서는, 예를 들면, 나일론수지, 폴리카보네이트수지, 폴리우레탄수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
상기 완충재의 재료로서 사용되는 수지는, 이 수지를 단독으로 경화시켰을 때의 23℃에서의 인장탄성율이 0.1∼50N/㎟, 특히 O.5∼10N/㎟인　수지가 바람직하다. 인장탄성율은, JIS K7113에 따라 측정할 수 있다. 상기 완충재중의 수지의 함유비율은, 통상 50∼100 중량%, 바람직하게는 59∼98 중량%, 특히 바람직하게는 70∼80 중량%이다.
상기 완충재는, 수지에 추가하여, 완충재를 형성할 때에 적절한 점도범위를 유지하거나, 흘러내림을 방지함으로써 구조물에의 도포작업을 양호하게 하기 위하여, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적당히 충전재, 요변성(搖變性) 부여제 등을 함유할 수 있다. 충전재의 첨가에 의하여, 인장최대하중시 연신율은 약간 저하되는데, 완충재의 인장강도나 인장탄성율을 향상시킬 수 있다.
충전재로서는, 예를 들면, 카본블랙, 탄산칼슘, 활석, 규산, 규산염, 무기안료로서 알려지는 연백, 연단, 황연, 이산화 티탄, 스트론튬 크로메이트, 티타늄옐로, 그 밖의 안료 등을 들 수 있다. 상기 완충재중의 충전재의 함유비율은, 통상 0∼50 중량%, 바람직하게는 1∼40 중량%, 특히 바람직하게는 10∼20 중량%이다.
요변성 부여제에는, 유기계 및 무기계가 있다. 무기계로서는, 예를 들면, 퓸드실리카, 층상 점도광물, 팽창성운모, 합성스멕타이트, 벤트나이트, 카본블랙, 헥토라이트 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 완충재중의 요변성 부여제의 함유비율은, 통상 0∼50 중량%, 바람직하게는 1∼40 중량%, 더욱 바람직하게는 10∼20 중량%이다.
상기 완충재의 23℃에서의 인장최대하중시의 연신율은 10∼200%, 바람직하게는 10∼100%이다. 완충재를 구성하는 재료를 구조물의 표면에 도포했을 때에 액체의 흘림이 문제가 되는 때가 있는데, 그 경우, 인장최대하중시 연신율을 조금 작게 함으로써 액체의 흘림을 해결할 수 있는 경우가 있다. 더욱 상기 완충재는, 후술하는 시트(a)에 포함되는 수지 또는 시트(a)의 접착(a)에 사용되는 매트릭스 수지보다도 큰 인장최대하중시 연신율을 갖는 것이 특히 바람직하다. 또, 상기 완충재의 인장강도는, 23℃에 있어서, 0.1∼50N/㎟이다. 상기 완충재의 인장최대하중시 연신율 및 인장강도는, JIS K7113에 따라 측정할 수 있다.
상기 완충재의 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 및 인장강도, 및 상기 완충재가 수지를 포함하는 경우는 당해 수지의 23℃에서의 인장탄성율을 상기 범위내로 함으로써, 시트(a)의 박리를 방지하고, 이 시트(a)가 가지는 강도를 최대한으로 이용할 수 있다.
더욱 상기 완충재는, 5℃에서의 인장최대하중시 연신율이 바람직하게는 10∼200%, 보다 바람직하게는 10∼100%이고, 5℃에서의 인장강도가 O.1∼50N/㎟인 것이 바람직하다. 또 상기 완충재가 수지를 포함하는 경우의 수지는, 이 수지를 단독 경화시킨 때의 5℃에서의 인장탄성율이 0.1∼50N/㎟, 특히 0.5∼1ON/㎟인 것이 바람직하다. 이와 같이 저온에 있어서도 상기 재료특성을 유지할 수 있는 완충재를 사용함으로써, 한냉한 사용조건하에 있어서도 양호한 보강효과를 얻을 수 있다.
상기 완충재로서는, 시판물품을 사용할 수 있다. 예를 들면, 토호 어스테크사 제(TOHO EARTHTECH社 製)) EE50, EE50W, EE60 등이 사용될 수 있다.
상기 완충재는, 구조물의 표면에, 직접 혹은 필요에 따라 설치되는 프라이머 층 등의 다른 층을 통하여, 층으로서 설치된다. 완충재층의 두께는, 특히 한정되지 않는데, 통상 100∼2000㎛, 바람직하게는 200∼1000㎛이다.
상기 완충재층은, 구조물에 발생되는 응력을 분산시켜서 시트(a)에 전하는 기능을 가지고, 필요에 따라서, 표면, 즉, 시트(a)측의 면을 물리적 또는 화학적 처리에 의하여 개질하고, 이 시트(a)와의 밀착성을 향상시키는 기능을 부여할 수도 있다. 물리적 처리로서는, 연마, 사포 등에 의한 조도처리, 또는 초음파처리 등을 들 수 있다. 화학적 처리로서는, 표면을 일부 산화, 관능기(官能基)를 부가시키는 방법등을 들 수 있고, 구체적으로는, 코로나처리(corona 방전에 의한 재료표면의 개질수단), 플라즈마처리, 산화제처리 등을 들 수 있다. 이들 처리는, 특히, 상기 완충재가, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지등을 포함하는 경우에 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 완충재층의 형성방법으로서는, (i)액상의 완충재의 원료를, 형성하려고 하는 구조물의 표면에 도포한 후에 경화시키는 방법, 또는(ii)필름상태, 시트상태 등의 형상으로 성형된 상기 완충재를 갖는 재료를 구조물의 표면에 부착하는 방법 등을 들 수 있다.
상기(i)의 방법에 의해 완충재층을 형성하는 경우는, 완충재의 원료로서, 경화시켰을 때에 상기 특정한 인장최대하중시 연신율 및 인장강도를 나타내는 것을 사용한다. 예를 들면, 상술한 각종 열경화성수지, 열가소성수지로 이루어지는 원료 또는 이들에 상기 충전재, 요변성 부여제등을 가한 원료를 들 수 있다. 이 때, 열경화성수지로서는, 특히 상온 경화성의 열경화성수지가 작업성 양호를 위해 바람직하다. 또, 2액 혼합형의 수지도 바람직하다.
완충재의 원료로서 사용할 경우, 상기 상온 경화성의 열경화성수지의 사용가능시간은, 20℃에 있어서의 사용가능시간이 30분간∼5시간, 특히 30분간∼2시간인것이 작업성의 점에서 바람직하다. 또 20℃에 있어서의 도막 경화시간은, 1∼24 시간, 특히 1∼12시간인　것이 작업공정의 점에서 바람직하다. 완충재의 원료의 설계강도 발현시간은, 20℃에서 통상 1∼20일, 바람직하게는 1∼7일이다. 완충재의 원료의 점도는, JIS K6833 측정법으로 20℃에서, 통상 50∼1000000mPa·s, 바람직하게는 5000∼300000mPa·s가 도포작업상 바람직하다.
상기 완충재원료의 도포는, 롤러 브러시, 고무 주걱, 철제 인두 등을 사용하여 상기 원하는 두께로 되도록 균일하게 도포함으로써 실시할 수 있다.
도포된 완충재 원료의 경화는, 열경화성수지를 포함하는 경우, 구조물 표면에 도포후에 열롤(熱roll), 드라이어 등으로 경화온도까지 가열하여 실시할 수 있는데, 특히 상온 경화성의 열경화성수지를 포함하는 경우는 단지 상온에서, 상기 설계강도 발현시간 방치함으로써 경화될 수 있다.
상기(ii)의 방법에 의하여 완충재층을 형성하는 경우는, 상기 완충재원료로서, 열가소성 수지나 가요성의 열경화성수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 성형된 완충재를 포함하는 재료를 부착하는 방법으로서는, 통상, 공지의 방법이 적당히 사용될 수 있다. 예를 들면, 열에 의한 융착, 접착제에 의한 접착 등에 의해 실시될 수 있다. 접착제로서는, 완충재층을 구조물의 강도 이상의 접착강도로 접착할 수 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 상기 완충재원료와 동일재료계가 바람직하다.
본 발명의 보강방법에 사용된 시트(a)는, 강화섬유사조를 포함한다. 상기 강화섬유사조를 구성하는 강화섬유로서는, 탄소섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 아라미드섬유, 탄화규소섬유 또는 이들을 조합한 섬유 등을 들 수 있다. 특히, 경량이고 동시에 내식성을 갖는 점에서 탄소섬유가 바람직하다. 탄소섬유로서는, 피치계 탄소섬유, PAN계 탄소섬유 또는 이들의 조합이 사용된다.
탄소섬유는, 고탄성율이 요구되는 경우, 통상, 일본 그래파이트 파이버사 제(NIPPON GRAPHITE FIBER CORPORATION 製)의 XN60 등의 피치계 탄소섬유가 사용되고, 고강도가 요구되는 경우, 토레이사 제(TORAY INDUSTRIES, INC. 製) T700SC, T300, 도호 레이온사 제(TOHO RAYON KABUSHIKI KAISHA 製) UT500, 미쓰비시레이온사 제(MITSUBISHI RAYON CO., LTD. 製)) TR30 등의 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유가 사용된다.
상기 강화섬유는, 2차원직물, 일방향직물, 일방향재 등으로서 강화섬유사조로 할 수 있고, 시트(a)의 구성에 포함된다.
상기 시트(a)는, 강화섬유사조를 포함하는 시트형상의 것이면 좋고, 예를 들면, 강화섬유사조를 포함하는 플라스틱판을 포함하는 개념이다.
시트(a)에 있어서의 섬유의 섬유면적중량(fiber area weight)은, 통상 100∼800g/㎡가 바람직하고, 강화섬유사조의 한 다발 당의 필라멘트의 수는 1000∼10000개가 바람직하고, 인장강도는 2000∼5000N/㎟, 인장탄성율 2×105∼1×106N/㎟이 바람직하다.
상기 시트(a)중에서도 본 발명의 강화섬유사조함유 시트는, 종방향에 병행하게 배열된 복수의 종방향 강화섬유사조를 구비하는 보강재료를 포함하는 시트(1)이다. 이와 같은 시트로서는, 예를 들면, 시트(1)가 횡방향으로 병행하게 배열된 복수의 횡방향사를 더 구비하고, 이 횡방향사가, 횡방향 강화섬유사조 및/또는 횡방향 보조사이고, 상기 종방향 강화섬유사조와 상기 횡방향사가 직물조직을 이룬 보강재료를 포함하는 시트(2), 시트(2)에 있어서, 상기 종방향 강화섬유사조와, 상기 횡방향사가 고착부재에 의하여 접착고정되어 있는 시트(3), 시트(1)가, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 종방향 보조사와 횡방향으로 병행하게 배열된 복수의 횡방향 보조사를 더 구비하고, 상기 종방향 보조사와 상기 횡방향 보조사가, 상기 종방향 강화섬유사조를 실질적으로 굴곡시키지 않도록 직물조직을 이룬 보강재료를 포함하는 시트(4), 시트(1)∼(4)에 있어서, 상기 보강재료와, 보강재료를 지지하는 지지체를 구비하고, 보강재료가 바인더에 의해 지지체에 접착된 시트(5) 등을 바람직하게 들 수 있다.
상기 시트(2)에 포함된 시트(3)로서는, 예를 들면, 경사 및 위사의 한쪽이 강화섬유사조이고, 다른 쪽이, 열가소성수지로 이루어진 섬유 또는 임의의 섬유에 열가소성수지나 열가소성섬유가 부착된 섬유 등의 열가소성수지함유 섬유로 이루어진 보조사이고, 이 경사와 이 위사가 상기 열가소성수지함유 섬유중의 열가소성수지에 의하여 고착된 직물상태의 시트 등을 들 수 있다.
상기 시트(5)로서는, 상기 강화섬유사조를 한쪽 방향으로 늘어놓고, 열가소성수지를 함유하는 그물코상태의 격자를 겹쳐놓고, 이들을 상기 열가소성수지함유 섬유중의 열가소성 수지에 의하여 고착된 시트 등을 들 수 있다.
상기 시트(1) 또는 (2)에 포함되는 시트(3)로서는, 예를 들면, 도 1에 도시하는 보강재료(10)를 포함하는 시트 등을 들 수 있다. 보강재료(10)는, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 강화섬유사조(1a)와, 복수의 횡방향 보조사(2a)가 교차하고, 한쪽 방향성 강화섬유직물이 형성된 재료이다. 그리고, 강화섬유사조(1a)와 횡방향 보조사(2a)는, 고착부재(3)에 의해 접착 고정되어 있다.
상기 시트(1), (2) 또는 (4)에 포함되는 시트(3)로서는, 예를 들면, 도 2에 도시하는 보강재료(20)를 포함하는 시트 등을 들 수 있다. 보강재료(20)는, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 강화섬유사조(1a)가 시트상태로 끌어당기어 맞추어진 사조군(X)에, 이 사조군(X)의 양면측에, 복수의 횡방향 보조사(2a)로 이루어지는 사조군(Y) 및 이 사조군(Y)에 직교하고, 상기 사조군(X)에 병행하는 종방향 보조사(2b)로 이루어지는 사조군(Z)이, 상기 복수의 강화섬유사조(1a)를 실질적으로 굴곡시키지 않도록 직물을 형성한 재료이다. 그리고, 강화섬유사조(1a), 횡방향 보조사(2a) 및 종방향 보조사(2b)는, 소정 개소에서 고착부재(3)에 의해 접착고정되어 있다.
상기 시트(1) 또는 (2)에 포함되는 시트(3)로서는, 예를 들면, 도 3에 도시하는 보강재료(30)를 포함하는 시트 등을 들 수 있다. 보강재료(30)는, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 강화섬유사조(1a)와, 복수의 횡방향 강화섬유사조(1b)가 각각 직교하여 배열된, 평조직의 2방향성 강화섬유사조직물이다. 그리고, 종방향 강화섬유사조(1a)와 횡방향 강화섬유사조(1b)는, 고착부재(3)에 의해 접착고정되어 있다.
상기 시트(1)에 포함되는 시트(5)로서는, 예를 들면, 도 4에 도시하는 보강재료(40)를 포함하는 시트 등을 들 수 있다. 보강재료(40)는, 종방향으로 병행하게 배열되어 시트를 형성한 복수의 강화섬유사조(1a)의 한쪽 편에, 고착제(5)를 통하여 메시상태의 지지체(4)가 접착된 재료이다.
바인더(5)의 재질로서는, 특히 한정되지 않는데, 후술하는 매트릭스수지의 재료와 동일한 것이 사용될 수 있다. 바인더(5)의 부착량은, 강화섬유사조(1a)의 총 중량 100중량부에 대하여 3∼7중량부의 비율이 바람직하다.
상기 각종 보강재료에 있어서, 종방향 강화섬유사조(1a)는, 횡방향 보조 사(2a) 또는 횡방향 강화섬유사조(1b)와, 저융점 폴리머 등으로 이루지는 고착부재 (3)에 의해 고착되어 있어도, 고착되어 있지 않아도 좋다. 고착부재(3)는, 종방향 강화섬유사조(1a), 횡방향 보조사(2a) 또는 횡방향 강화섬유사조(1b)내에 미리 포함되어 있어도 좋다.
고착부재(3)의 재질은, 특히 한정되지 않는데, 예를 들면, 나일론, 공중합 나일론, 폴리에스테르, 염화비닐리덴, 염화비닐, 폴리우레탄 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있고, 특히, 공중합나일론이 바람직하다. 횡방향 보조사(2a) 및 종방향 보조사(2b)의 재질로서는 유리섬유가 바람직하다.
시트(a)로서, 플라스틱판을 사용할 경우의 이 플라스틱판으로서는, 2차원직물, 일방향직물, 일방향재료등의 형태의 상기 보강재료에, 매트릭스수지를 포함하는 재료를 함침하고, 가열 경화하여 판상으로 성형한 것 등을 들 수 있다.
상기 매트릭스수지로서는, 열경화성수지, 열가소성수지 또는 이들의 혼합물 등이 사용된다. 열경화성수지로서는, 예를 들면, 에폭시수지, 메틸메타크릴레이트 수지, 메타크릴레이트수지 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 열가소성수지로서는, 예를 들면, 나일론수지, 폴리카보네이트수지, 폴리우레탄수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있는데, 밀착성이 양호한 것이 바람직하다.
본 발명의 보강방법에 있어서, 상기 시트(a)는, 상기 완충재를 통하여 상기 구조물의 표면상에 설치된다. 여기서, 상기 시트(a)는, 완충재표면에 직접 설치해도 좋고, 필요에 따라서 하도층 등의 다른 층을 설치해도 좋다.
본 발명의 보강방법에서는, 상기 시트(a)상에, 필요에 따라서 상도층, 다듬질층 등의 다른 층을 더 설치할 수 있다. 예를 들면, 시트(a)의 부착에 앞서서, 하도층으로서 매트릭스 수지재료를 도포하고, 이 시트(a)의 부착후에 상도층으로서 매트릭스 수지재료를 도포함으로써, 이 시트(a)와 매트릭스 수지가 복합된 층을 형성하고, 높은 강도를 얻을 수 있다. 시트(a)로서, 상술한 플라스틱판을 사용할 경우는, 접착제를 사용하여 완충재 표면에 이 플라스틱판을 부착할 수 있다.
상기 시트(a)의 두께는 특히 한정되지 않는다. 또 상기 시트(a)의 파단시 연신율은, O.5∼3.0%, 특히 0.6∼2.0%가 바람직하다.
본 발명의 보강방법을 적용하는 상기 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물로서는 특히 한정되지 않는데, 기둥, 대들보, 슬래브, 벽, 도리, 마루청, 굴뚝, 터널, 관, 만곡면을 갖는 교량, U자 홈 등의 각종 구조물을 들 수 있다. 구조물은, 기설의 건축물뿐만 아니라, 공장등에서 생산되는 콘크리트부품 또는 강철제부품 등, 건축물이 되는 앞의 구조물도 포함한다. 또 본 발명에 있어서, 보강이란, 열화되어 있지 않은 구조물의 보강뿐만 아니라, 열화된 구조물의 보수도 포함한다. 더욱이 만곡면을 가진 구조물로서는, 예를 들면, 긴 방향으로 연속된 반경 300㎜ 이상의 만곡면을 가진 구조물, 또 환상의 내벽면을 가진 구조물로서는, 예를 들면, 반경 300㎜ 이상의 환상의 내벽면을 가진 구조물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 철도터널, 도로터널, 산악터널, 수력발전소용 수로터널, 농업용 수로터널, 상하수도 도수로터널, 공업용수 도수로터널, 하천방수로의 도수로터널, 압력도수로터널, 흄관 등의 땅속 등에 건설되어 내부나 외부로부터 압력 등의 응력을 받는 긴 방향으로 연속된 만곡면을 내벽에 갖는 구조물, 나아가서는, 환상의 내벽면을 갖는 구조물 등을 들 수 있다.
본 발명의 보강방법의 구체적인 시공방법으로서는, 예를 들면, 상기 구조물의 표면상에, 프라이머층, 완충재층, 하도층, 시트(a), 상도층, 다듬질층 등의 필요에 따른 각층을 순차 형성하는 방법을 들 수 있다. 이들 각 층중, 완충재층 및 시트(a)는 필수로 형성되고, 다른 층은 필요에 따라 형성된다. 각 층의 형성은, 통상, 구조물의 표면에 가까운 층으로부터 순으로 형성될 수 있는데, 완충재층 및 시트(a)를 포함하는 복합물로 이루어지는 보강구조재료를 미리 형성하고, 이 보강 구조재료를 구조물의 표면에 부착함으로써도 시공할 수 있다.
본 발명의 보강방법의 예를, 도 5를 참조하여 이하에 설명한다.
도 5에서 11은 구조물이고, 먼저, 필요에 따라서, 이 구조물(11)의 표면에 대하여 세척 등의 전처리를 행한다. 이 때, 구조물이 콘크리트제의 경우는, 연마처리 및 밑바탕 조정재를 사용한 단차, 결손부위 등의 전처리를 행할 수도 있다. 상기 세척의 방법으로서는, 디스크샌더, 샌드블라스트, 고압세척, 웨이스트, 유기용제 등으로 제거하는 방법을 들 수 있다.
상기 밑바탕 조정재로서는, 콘크리트의 강도와 동등 이상의 압축강도를 갖는 수지, 예를 들면, 퍼티(putty)상태 에폭시수지, 에폭시수지 모르타르 등이 사용된다. 이들 수지등을 단차, 결손부위 등에 충전함으로써 전처리가 실시될 수 있다. 또, 전처리공정에 있어서는, 볼록 모서리, 오목 모서리의 R 다듬질을 겸해서 시행하는 것이 바람직하다. 전처리를 원하는대로 시행한 후, 필요에 따라서 시트(a)의 부착위치를 참조하기 위해 먹물줄치기를 행할 수 있다.
다음에, 구조물(11)의 표면에 롤러 브러시등으로 프라이머를 도포하고, 건조시켜, 프라이머층(12)을 형성한다. 프라이머로서는, 구조물(11) 및 완충재층(13)의 접착성이 양호한 것, 예를 들면, 용제형 에폭시수지, 무용제형 에폭시수지등이 사용될 수 있다. 상기 프라이머의 혼합점도는, 20℃에서, 통상 1∼10000mPa·s, 바람직하게는 10∼5000mPa·s가 작업성의 점에서 바람직하다.
프라이머를 도포할 때의 온도는, 통상 -10℃∼50℃가 바람직하다. 프라이머의 도포량은, 통상 0.01∼1kg/㎡, 바람직하게는 O.1∼0.5kg/㎡이다. 프라이머의 건조시간은 20℃에서 통상 1∼24시간, 바람직하게는 1∼12시간이다.
프라이머층(12)을 형성한 후, 필요에 따라서 퍼티재 등의 비평탄 조정재를 도포하고, 층표면의 비평탄을 조정한 후, 그 위에 완충재층(13)을 상술한 방법 등에 의하여 형성한다. 이 때, 퍼티재료 등의 비평탄 조정제의 도포 대신에, 완충재층(13)을, 층표면의 비평탄을 조정하도록 형성할 수도 있다. 이 경우, 필요에 따라서 완충재에 비평탄 조정재의 성분을 함유시킬 수도 있다. 완충재층(13)의 형성후, 필요에 따라 와충재층(13)의 표면을 물리적 또는 화학적 처리에 의해 개질할 수 있다. 다음에, 필요에 따라서 하도층(14)으로서의 매트릭스 수지재료 등을 도포한다. 매트릭스 수지재료로서는, 상술한 마토릭수지의 예시로부터 완충재와의 밀착성이 양호한 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있다.
상기 매트릭스 수지재료에는, 상기 수지에 추가하여, 도포할 때에 적절한 점도범위를 유지하거나 흘러내림을 방지하기 위해, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적당히 충전재, 요변성 부여제 등을 함유시킬 수 있다. 충전재 및 요변성 부여제로서는, 완충재의 설명에서 열거한 상술의 구체적인 예로부터 적당히 선택하는 것이 바람직하다. 매트릭스 수지재료중의 충전재 및/또는 요변성 부여제의 함유비율은 1∼20 중량%가 바람직하다.
상기 매트릭스 수지재료가 상온 경화성수지를 포함하는 경우의 이 수지의 가능 사용시간은, 20℃에 있어서의 가능 사용시간이 30분간∼5시간, 특히 30분간∼2시간이 작업성의 점에서 바람직하다. 또 20℃에 있어서의 도막 경화시간은, 1∼24시간, 특히 1∼12시간이 작업공정의 점에서 바람직하다.
상기 매트릭스 수지재료의 설계강도 발현시간은, 20℃에 있어서 통상 1∼20일, 바람직하게는 1∼7일이다. 또 점도는, 함침성 및 탈포성의 점에서, 20℃에서 통상 10∼100000mPa·s, 바람직하게는 100∼50000mPa·s 이다.
상기 하도층으로서의 매트릭스 수지재료를 도포한는 공정은, 상기 매트릭스 수지재료를 롤러 브러시나 고무주걱 등으로, 도포량이 통상 O.1∼2kg/㎡, 바람직하게는 0.2∼1kg/㎡의 범위가 되도록 균일하게 도포하는 방법에 의하여 실시할 수 있다.
다음에, 하도층(14)위에, 시트(a)로서의 시트(15)를 부착하는 공정을 행한다. 이 공정은 하도층(14)의 도포 직후에 시트(15)를 상기 먹줄치기 위치를 따라서 부착하고, 바람직하게는 시트(15)의 표면을 강화섬유사조방향으로, 더 바람직하 게는 시트(15)의 중심부로부터 단부에 강화섬유방향사조를 따라서 고무주걱, 열롤, 탈포롤 등으로 훑고, 마트릭스 수지재료를 시트(15)의 안으로 함침시키고, 또한 시트(15)중의 공기를 추출 평활하게 다듬질함으로써 행할 수 있다.
상기 시트(15)의 부착공정시, 시트(15)가 지나치에 길면 작업이 곤란하기 때문에, 시트(15)를 적당한 정도의 길이로 절단하고, 계속 겹쳐서 부착할 수 있다. 이 경우, 강도를 확보하기 위하여, 계속 겹치기부분은, 강도를 확보하는 방향으로 100㎜ 이상 겹치도록 부착하는 것이 바람직하다.
다음에, 시트(15)위에는, 상도층(16)으로서의 매트릭스 수지재료 등을 도포하는 공정을 행한다. 이 공정은, 상기 하도공정에서 사용한 것과 동일한 매트릭스 수지재료 등을 사용하고, 롤러 브러시, 고무주걱 등으로 통상 0.05∼2kg/㎡, 바람직하게는 0.1∼1kg/㎡의 도포량에 의해 균일하게 도포함으로써 행할 수 있다.
상기 각 공정에 있어서, 섬유의 팽창, 주름, 꼬임 등이 발생하면 즉시 수정하는 것이 바람직하다. 또 오물의 부착, 강우 등으로부터의 보호를 충분히 행하는 것이 바람직하다.
최후에 다듬질공정을 행한다. 이 공정은, 상도층(16)위에, 예를 들면, 우레탄수지, 불소수지 등의 내후성도료 또는 폴리머시멘트계 재료를 도포하고 보호층(17)을 형성함으로써 행할 수 있다.
이상에서 설명한 시공예에서는, 1층의 강화섬유사조함유 시트만을 설치하였는데, 본 발명의 보강방법에서는, 2층 이상의 강화섬유사조함유 시트를 설치할 수도 있다. 2층 이상의 이 시트는, 상기 하도공정, 이 시트의 부착공정, 및 상도공 정을 필요한 회수만큼 반복함으로써 설치할 수 있다.
다음에, 시트(a)로서, 섬유강화 플라스틱판을 사용한 경우의 본 발명의 보강방법의 예를 도 6을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 5에 도시한 시공예와 동일하게, 필요에 따라서, 구조물(11) 표면의 전처리, 먹줄치기, 프라이머층(12)의 형성, 층표면의 비평탄의 조정 등을 행한 후, 완충재층(13)을 형성하고, 필요에 따라서 완충재 표면의 개질 및 하도층(도시 생략)의 도포를 행한 후, 접촉제를 사용하고,완충재층(13)의 면 위에 섬유강화 플라스틱판(15')을 부착하고, 그 위에 다듬질층(보호층)(17)을 형성함으로써, 본 발명의 보강방법을 행할 수 있다.
섬유강화 플라스틱판(15')을 부착하기 위한 접착제로서는, 완충재층과 판(15')의 접착강도가 충분히 콘크리트의 인장강도 이상으로 되는 접착제가 바람직하다.
상기 접착제로서는, 열경화성수지, 상온경화성수지 등의 수지를 포함하는 것이 사용될 수 있는데, 작업성의 점에서 상온경화성수지를 포함하는 것이 바람직하다. 열경화성수지 및 열가소성수지의 구체적예로서는, 상술한 구체예와 동일한 것이 예시될 수 있고, 사용시에는 적당히 선택할 수 있다. 접착제에는, 상기 수지에 추가하여 도포시에 적절한 점도범위를 유지하거나 흘러내림을 방지하기 위하여, 본 발명의 목적을 손상치 않는 범위에서 적당한 충전재, 요변성 부여제 등을 함유시킬 수 있다. 충전재 및 요변성 부여제의 구체예로서는, 상술한 구체예와 동일한 것이 예시될 수 있고, 사용시에는 적당히 선택될 수 있다. 접착제중의 충전제 및/또는 요변성 부여제의 함유비율은 1∼20중량%가 바람직하다.
상기 접착제가 상온경화성수지를 포함하는 경우, 이 수지의 20℃에 있어서의 가능 사용시간은, 30분간∼5시간, 특히 30분간∼2시간이 작업성의 점에서 바람직하다. 또 20℃에 있어서의 도막경화시간은 1∼24시간, 특히 1∼12시간이 작업공정의 점에서 바람직하다.
상기 접착제는, 롤러 브러시나 고무주걱 등으로, 도포량이 통상 0.05∼3kg/㎡, 바람직하게는 0.2∼2kg/㎡의 범위가 되도록 균일하게 도포할 수 있다.
이상에서 설명한 시공예에서는, 1층의 섬유강화 플라스틱판만을 설치했는데, 본 발명의 보강방법에서는, 2층 이상의 섬유강화 플라스틱판을 설치할 수도 있다. 2층 이상의 섬유강화 플라스틱판은, 상기 접착제에 의해 섬유강화 플라스틱판을 부착하는 공정을 필요한 회수만큼 반복함으로써 설치할 수 있다.
본 발명의 보강구조재료는, 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물을 보강하는 보강구조재료로서, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟인 완충재층과, 강화섬유사조함유 시트를 구비한다. 여기서 완충재 및 강화섬유사조함유 시트로서는, 상술한 완충재 및 시트(a)가 사용된다. 이 보강구조재료는, 필요에 따라서 상술한 다른 층 및 다른 재료 등을 포함하고 있어도 좋다.
본 발명의 보강방법 또는 본 발명의 보강구조재료를 사용함으로써, 기존의 구조물의 보강을 용이하게 행할 수 있다. 예를 들면, 기존의 도로터널의 경우, 시공중은, 터널을 통행금지할 필요가 없고, 편측차선을 통과시키면서 시공이 가능하다. 게다가 시공종료후 터널을 즉시 사용하는데 공여할 수 있다.
또, 시공된 보강구조재료의 외표면으로부터 소정간격을 두고 어스앤커를 지산(地山)에 박고, 철판 및 볼트에 의해 어스앤커의 헤드부를 고정하여 처리할 수도 있다. 어스앵커의 박음은, 보강구조재료 또는 시트(a)의 부착에 앞서서 행해도 좋다. 이와 같은 어스앵커의 박음을 조합함으로써 콘크리트 블록의 박락(剝落)방지에 관해, 안전이 한층 더 확보된다.
상기 시공에 있어서는, 상기 구조물의 단면의 크기, 시공연장, 규모, 조건 등에 따라서 대차를 가지는 전용시공설비를 사용하는데, 범용성이 있는 작업대차, 간이발판 등을 사용하고, 로봇화된 기계 또는 인력에 의해 시공될 수 있다. 상기 구조물의 단면이 큰 경우는, 보강구조재료 또는 시트(a)의 부착, 에폭시수지 등의 도포를 행할 수 있는 로봇에 의해 기계시공해도 좋다.
본 발명의 보강구조재료에 추가하여, 앵커부재에 의한 지산보강, 구조체 매달리기, 아치형성 등을 조합함으로써, 나아가서는, 콘크리트표면의 공극 충전제, 지반개량제 등을 복공콘크리트 또는 지반에 주입함으로써, 복공 콘크리트층에 작용되는 내부응력을 균형화하게 하고, 보강효과를 효율화할 수 있다.
본 발명의 보강방법은, 상기 구조물에 필요로 하는 보강의 정도 및 규모에 따라서, 극히 융통성있게 대응할 수 있음과 동시에, 비교적규모가 작은 가설설비로 시공할 수 있어, 각종 조건에 맞는 특수형태의 시공에도 넓게 대응할 수 있다.
본 발명의 보강구조재료는, 상술한 바와 같이, 현장에서 시공하면서 작성할 수 있는 것 외에, 미리 원하는 크기 및 두께로 경화성형한 적층물을, 접착재층 등 을 통하여 구조물의 표면에 부착하여 시공할 수 있다.
본 발명의 보강구조물은, 콘크리트 구조물 또는 강철제 구조물의 표면상에, 상기 보강구조재료를, 이 보강구조재료의 완충재층이, 구조물의 표면과 강화섬유사조함유 시트 사이에 개재하도록 설치한 것으로서, 상술한 보강방법을 실시해서 얻어진 구조물을 포함한다. 구조물이, 만곡면을 내벽에 가지는 구조물인 경우는, 상기 보강구조재료를 구성하는 시트(a)의 강화섬유사조가 상기 만곡면의 만곡방향을 따라서 배열되도록, 또한 상기 보강구조재료를 구성하는 완충재층이 시트(a)와 구조물의 내벽면 사이에 개재하도록, 구조물의 내벽면의 적어도 만곡면에 상기 보강구조재료를 설치한 보강구조물인 것이 바람직하다. 또, 구조물이, 환상의 내벽면을 가지는 구조물인 경우는, 상기 보강구조재료를 구성하는 시트(a)의 강화섬유사조가 상기 환상의 내벽면의 원주방향을 따라서 배열하도록, 또한 완충재층이 시트(a)와 구조물의 내벽면 사이에 개재하도록, 구조물의 내벽면 긴 방향의 적어도 일부에, 원주방향으로 연속해서 상기 보강구조물재료를 설치한 보강구조물인 것이 바람직하다.
상기 만곡면을 내벽에 갖는 구조물인 본 발명의 보강구조물(70)의 예를 도 7에 도시한다. 보강구조물(70)은, 긴 방향으로 만곡면을 가지는 구조체(71)의 만곡된 내벽면에 내측으로부터 프라이머층(72), 완충재층(73), 하도층(74), 시트(a)로서의 시트(75), 상도층(76) 및 표면 다듬질층(77)이 시공된 구조물이다.
보강구조물(70)에 있어서, 1층의 강화섬유사조함유 시트만을 설치했는데, 본 발명에서는, 2층이상의 강화섬유사조함유 시트를 설치할 수도 있다. 2층 이상의 이 시트는, 상기 하도공정, 강화섬유시트의 부착공정, 및 상도공정을 필요한 회수만큼 반복함으로써 설치될 수 있다.
이와 같이 해서 만곡면에 보강구조재료가 형성된 보강구조물은, 시공후의 강도가 종래의 강확섬유사조함유 시트가 시공된 구조물의 수배의 강도·강성을 발휘시킬 수 있다. 이와 같이 강화섬유사조함유 시트의 강화섬유사조가 만곡방향 또는 원주방향을 따르도록 배치된 본 발명의 보강구조물은, 보다 높은 보강효과가 얻어진다. 특히, 보강구조물의 구조물이 환상의 내벽면을 가지는 구조물의 경우, 이 구조물의 내벽면 긴 방향의 적어도 일부 혹은 전부에, 본 발명의 보강구조재료를, 강화섬유사조함유 시트의 강화섬유사조가 원주방향으로 연속해서 설치되어 있으므로, 종래의 강화섬유사조함유 시트를 시공한 동일한 구조물에 비하여 인장응력에 대해서도 우수한 성능이 발휘된다.
이상 설명한 본 발명의 보강방법에서는, 구조물의 표면상에 특정한 완충재를 통하여 시트(a)를 설치하므로, 구조물과 강화섬유사조함유 시트를 안정되게 일체화시키고, 이 시트(a)의 박리를 방지할 수 있어, 이 시트(a)가 가지는 강도를 최대한으로 이용한, 충분한 보강을 간편하게 행할 수 있다. 또 본 발명의 구조물 보강용 시트(a)는, 상기 본 발명의 보강방법에 사용함으로써, 박리되지 않고 강도를 최대한으로 발휘하고, 충분한 보강을 간편하게 행할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 보강구조재료는, 박리되지 않고 강도를 최대한으로 발휘하고 충분한 보강을 간편하게 행할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더 상세히 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
실시예 1―1
주근(主筋) 및 벨트근을 배근한 콘크리트제의 공시체에, 완충재 및 강화섬유사조 함유 시트를 사용한 본 발명의 보강방법을 적용하여, 그 보강효과를 시험했다.
공시체로서, 도 8에 도시하는 길이 2200㎜, 폭 200㎜, 높이 200㎜의 치수를 갖는 대들보(80)를 사용하였다. 대들보(80)는 주근(81)으로서 D13의 SD295 강철봉을 4개 가지고, 벨트근(82)으로서 D6의 SD295강봉을 150㎜ 간격으로 가진다. 이 공시체의 바닥면(83)의, 길이 1740㎜(중앙부), 폭 전면에 걸쳐서, 에폭시계의 프라이머를 도포하고 프라이머층(도시 생략)을 형성한 후, 에폭시계의 완충재(에폭시 수지, 상품명 토호 다이트(TOHODITE) EE50, 가부시키가이샤 토호 어스테크 제, 경화시에 있어서의 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 95%(JIS K7113에 의해 측정), 인장강도 1.4N/㎟(JIS K7113에 의해 측정), 5℃에 있어서의 인장최대하중시 연신율 65%, 인장강도 6.5N/㎟)를 막두께가 500㎛로 되도록 도포하여 완충재층(84)를 형성하고, 더욱 강화섬유사조함유 시트(85)(상품명:HT300, 닛세기미쓰비시(NIPPON MITSUBISHI OIL CORPORATION)제)를 1층, 강화섬유사조의 방향이 주근 긴 방향이 되도록, 에폭시계의 상온 경화수지에 의해 접착시키고 부착하였다.
강화섬유사조함유 시트(85)를 부착한 후 1주간 이상 양생한 후, 도 8에 도시하는 바와 같이 공시체에 지점(支點)(86)을 대고, 지점간 거리 1800㎜, 적재하중 지점간 거리 300㎜의 4점 단조(單調) 적재하중을 부하하고, 정적 적재하중시험을 실시하였다. 측정된 파괴하중, 최대변위 및 강화섬유사조함유 시트(85)의 최대 변형, 및 파괴시에 관찰된 강화섬유사조함유 시트(85)의 파괴형태를 표 1에 표시한다. 또, 강화섬유사조함유 시트의 변형분포(공시체의 중앙으로부터의 거리와 변형과의 관계)를, 다양한 하중을 부하한 시점에서 측정하였다. 결과를 도 9에 도시한다. 더욱, 부하된 하중과 변위와의 관계를 도 10에 도시한다.
실시예 1－2
주근 및 벨트근을 배근한 콘크리트제의 공시체에, 완충재 및 섬유강화 플라스틱판을 사용한 본 발명의 보강방법을 적용하고, 그 보강효과를 시험했다.
공시체로서, 실시예 1－1에서 사용한 것과 동일한 대들보를 이용했다. 또, 시트(85) 대신으로 섬유강화 플라스틱판(85)을 사용하였다. 판(85)으로서는, TU 플레이트 TYPE-S(상품명, 닛세키미쓰비시 가부시키가이샤 제(NIPPON MITSUBISHI OIL CORPORATION 製)를 사용하였다.
상기 공시체의 바닥면의, 길이 1740㎜(중앙부), 폭 전면에 걸쳐서, 실시예 1－1에서 사용한 것과 동일한 에폭시계 프라이머를 도포하고 프라이머층을 형성한 후, 에폭시계의 완충재(에폭시수지, 상품명「토호 다이트(TOHODITE) EE50」, 가부시키가이샤 토호 어스테크 제, 경화시에 있어서 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 95%(JIS K7113에 의해 측정), 인장강도 1.4N/㎟(JIS K7113에 의하여 측정), 5℃에 있어서의 인장최대하중시 연신율 65%,　인장강도 6.5N/㎟)를 막두께가 500㎛가 되도록 도포하여 완충재층을 형성하였다. 더욱이 상기 섬유강화 플라스틱판(85)을 1장, 강화섬유의 방향이 주근 긴 방향이 되도록, 실시예 1－1과 동일한 에폭시계의 상온경화수지에 의해 접착시켜서 부착하였다.
섬유강화 플라스틱판을 부착한 후 1주간 이상 양생한 후, 지점간 거리 1800㎜, 적재하중점간 거리 300㎜의 4점 단조 적재하중을 부하하고, 정적 적재하중 시험을 실시하였다. 측정된 파괴하중, 최대변위 및 강화섬유 시트의 최대 변형, 및 파괴시에 관찰된 강화섬유 시트의 파괴형태를 표 1에 표시한다.
실시예 1－3
완충재층(84)의 막압을 1000㎛로 한 것 외는 실시예 1－1과 동일하게 조작하고, 정적 적재하중 시험을 실시하였다. 결과를 표 1 및 도 10에 표시한다.
실시예 1－4
완충재로서 EE50W(에폭시수지, 상품명 「토호 다이트 EE50W」(주)토호 어스 테크 제, 경화시에 있어서의 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 56%(JIS K7113에 의하여 측정), 인장강도 1.2N/㎟(JIS K7113에 의하여 측정) 5℃에 있어서의 인장최대하중시 연신율 55%, 인장강도 5N/㎟)를 사용한 것 외에는, 실시예 1－1과 동일하게 조작하고, 공시체에 본 발명의 보강방법을 적용하여, 정적 적재하중시험을 실시하였다. 측정된 파괴하중, 최대변위 및 강화섬유 시트의 최대변형, 및 파괴시에 관찰된 강화섬유 시트의 파괴형태를 표 1에 표시한다.
파괴하중(kN) 최대변위(㎜) 강화섬유사조함유시트의 최대변형(μ) 강화섬유사조함유시트의 파괴형태
실시예 1-1 98.9 34 14757 파단
실시예 1-2 97.8 34 14624 파단
실시예 1-3 97.4 30 13848 파단
실시예 1-4 96.9 28 13279 파단
비교예 1－1
실시예 1－1에서 사용한 것과 동일한 공시체로서, 하등의 보강을 시행하지 않은 것에 대하여, 실시예 1－1과 동일한 정적 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 2 및 도 10에 표시한다.
비교예 1－2
완충재층을 형성하지 않은 것 외는, 실시예 1－1과 동일하게 공시체의 보강을 행하고, 정적 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 2, 도 10 및 도 11에 표시한다.
비교예 1－3
완충재로서, 에폭시계수지의 완충재층(23℃에서의 인장최대하중시 연신율 5%(JIS K7113에 의해 측정), 인장강도 40N/㎟(JIS K7113에 의해 측정)를 형성한 이외는 실시예 1－1과 동일하게 공시체의 보강을 행하고, 정적 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 2 및 도 10에 표시한다.
파괴하중(kN) 최대변위(㎜) 강화섬유사조함유시트의 최대변형(μ) 강화섬유사조함유시트의 파괴형태
비교예 1-1 44.1 24 - -
비교예 1-2 78.3 22 7790 박리
비교예 1-3 76.4 23 7840 박리
실시예 2-1
강철제의 시험체에, 완충재 및 강화섬유사조함유 시트를 사용한 본 발명의 보강방법을 적용하고, 그 보강방법을 시험하였다.
시험체로서 도 12에 도시하는 200㎜×100㎜×2000㎜의 치수를 갖는 대들보용의 I강(21)을 사용하였다. I강(21)은, 적재하중점 및 지점부분을 5.5㎜두께의 강판(22)으로 보강되어 있다. I강(21)의 시험체 바닥면(23)의, 길이 1600㎜(중앙부), 폭 전면에 걸쳐서, 에폭시계의 프라이머를 도포하고 프라이머층(도시 생략)을 형성한 후, 에폭시계의 완충재(에폭시수지, 상품명 토호 다이트 EE50, 가부시키가이샤 토호 어스테크 제, 경화시에 있어서의 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 95%(JIS K7131에 의하여 측정), 인장강도 1.4N/㎟(JIS K7131에 의하여 측정), 5℃에 있어서의 인장최대하중시 연신율 65%, 인장강도 6.5N/㎟)를 막두께가 500㎛로 되도록 도포하고 완충재층(24)을 형성하였다. 뒤이어, 강화섬유사조함유 시트(25)(상품명 HT300, 닛세키미쓰비시(주)제)를, 강화섬유의 방향이 긴 방향으로 되도록, 에폭시계의 상온 경화수지에 의하여, 5층 겹쳐서 접착하였다. 강화섬유사조함유 시트(25)를 부착하여 1주간 이상 양생한 후, 도 12에 도시하는 바와 같이 시험체의 I강(21)에 지점(26)을 대고, 지점간 거리 1800㎜의 단조 적재하중을 부하하고, 정적 적재하중시험을 실시하였다. 측정된 파괴하중 및 최대변위를 표 3에 표시한다.
실시예 2-2
강철제의 시험체에, 완충재 및 섬유강화 플라스틱판을 사용한 본 발명의 보강방법을 적용하고, 그 보강방법을 시험하였다.
시험체로서, 실시예 2-1과 동일한 대들보용의 I강을 사용하였다. 또 시트(25) 대신에 섬유강화 플라스틱판(25)을 사용하였다. 판(25)으로서는, TU플레이트 TYPE-S(상품명, 닛세키미쓰비시가부시키가이샤 제)를 사용했다. 상기 시험체의 바닥면의, 길이 160O㎜(중앙부), 폭 전면에 걸쳐서, 실시예 2-1과 동일한 에폭시계 프라이머를 도포하고 프라이머층을 형성한 후, 에폭시계의 완충재(에폭시수지, 상품명 토호다이트 EE50, 가부시키가이샤 토호 어스테크 제, 경화시에 있어서의 23℃에서의 인장최대하중시 연신율 95%(JIS K7113에 의하여 측정), 인장강도 1.4N/㎟(JIS K7131에 의하여 측정))를 막두께가 500㎛로 되도록 도포하고 완충재층(24)을 형성하였다. 뒤이어, 섬유강화 플라스틱판(25)을, 강화섬유의 방향이 긴 방향이 되도록, 실시예 2-1과 동일한 에폭시계의 상온경화수지에 의하여 접착하고, 5장 겹쳐서 부착하였다. 판(25)을 부착하고 1주간 이상 양생한 후, I강(21)에 지점(26)을 대고 지점간 거리 1800㎜의 단조 적재하중을 부하하고, 정적 적재하중시험을 실시하였다. 그 결과, 양호한 보강효과를 얻게 되었다.
비교예 2－1
실시예 2-1과 동일한 시험체로서, 하등 보강을 시행하지 않은 것에 대하여 실시예 2-1과 동일하게 정적 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 3에 표시한다.
비교예 2－2
완충재층(24)을 형성하지 않은 것 외는 실시예 2-1과 동일한 정적 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 3에 표시한다.
파괴하중(kN) 최대변위(㎜)
실시예 2-1 19.1 18.4
비교예 2-1 17.0 58.0
비교예 2-2 17.5 16.9
실시예 3－1
콘크리트제의 흄관(JIS A5303B형 1종, 내경 1200㎜, 두께 95㎜, 길이 2430㎜)의 내벽을 고압 워터제트에 의하여 세척하고, 내벽전면에 걸쳐서, 에폭시계의 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하였다.
뒤이어, 내벽 전체에, 에폭시수지제의 완충재층용 재료(토호 어스테크샤 제 EE50)를 600g/㎡의 비율로 도포하고, 500㎛의 두께의 완충재층을 형성하였다. 이 완충재층과 동일하게 성형된 것에 대하여, 물성측정을 한 바, 23℃에서의 JIS K7113에 의한 인장최대하중시 연신율은 95%, 인장강도가 1.4N/㎟, 5℃에서의 JIS K7113에 의한 인장최대하중시 연신율이 65%, 인장강도가 6.5N/㎟이었다.
계속해서, 완충재층 위에 매트릭스 수지(상품명 본드E2500, 코니시 가부시키가이샤 제)를 롤로 도포하고, 그 위에 강화섬유 시트(닛세키미쓰비시사 제 TU 직물 ST200-50, 섬유면적중량 200g/㎡, 시트폭 50㎜, 설계두께 0.11㎜, 인장강도 3430N/㎟, 인장탄성율 2.3×105N/㎟)를 깔아 나란히 하였다. 강화섬유사조함유 시트는, 흄관의 원주방향을 따라서 배열하고, 배열하고, 함침 롤로 회전 가압하였다. 그 결과, 강화섬유사조함유 시트는, 매트릭스 수지내에 묻어 넣은 상태로 되었다. 더욱이 매트릭스 수지의 도포와 강화섬유사조함유 시트의 적층을 반복하고, 최종적으로 강화섬유사조함유 시트가 2층의 강화섬유사조함유 시트를 흄관 내벽면 전체에 형성하였다.
얻어진 흄관에 대하여, JIS A5303「원심력 철근콘크리트관」에 준거하여, 파괴되기까지 하중(P)을 가하고 적재하중시험을 행했다. 보강의 상태와 시험의 개략을 도 13 및 도 14에 도시하고, 결과를 표 4에 표시한다. 도 13 및 도 14에 있어서 32는 콘크리트제 흄관, 33은 완충재층, 34는 강화섬유사조함유 시트, 31은 적재하중 지그를 표시한다.
얻어진 보강 흄관은, 보강하고 있지 않은 흄관에 비하여 내력이 향상되고, 관의 상하에 발생된 인장응력이 완충재층의 존재에 의하여, 관의 좌우 둘레방향에 분산되어 있는 것이 관찰되고, 이하의 비교예의 것과 비교하여 우수한 성능을 가지고 있었다.
비교예 3－1
완충재층을 형성하지 않은 것 외는 실시예 3-1과 동일하게 보강 흄관을 제작하고, 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 4에 표시한다.
비교예 3－2
실시예 3-1에서 사용한 보강전의 흄관에 대하여, 실시예 1과 동일하게 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 4에 표시한다.
실시예 3-1 비교예 3-1 비교예 3-2
강화섬유사조함유 시트 적층수 2 2 0
완충재층의 유무 있음 없음 없음
최대하중 (kN) 466 398 354
무 보강비 1.32 1.12 -
실시예 3－2
콘크리트제의 흄관(JIS A5303B형 1종, 내경 1200㎜, 두께 95㎜, 길이 2430㎜)을 사용하여, 정확하게 반원이 되도록 흄관을 절단하였다.
이 반원형상의 흄관의 내벽을 고압 워터제트에 의하여 세척하고, 내벽 전면 에 걸쳐서, 에폭시계의 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하였다.
뒤이어, 내벽 전체에, 에폭시수지제의 완충재층용의 재료(토호어스테크사 제 EE50)를 600g/㎡의 비율로 도포하고, 500㎛의 두께의 완충재층을 형성하였다. 이 완충재층과 동일하게 성형한 것에 대하여, 물성측정을 행한 바, 23℃에서의 JIS K7113에 의한 인장 최대하중시 연신율은 95%, 인장강도가 1.4N/㎟, JIS K7113에 의한 인장탄성율이 1.5N/㎟, 5℃에서의 JIS K7113에 의한 인장최대하중시 연신율이 65%, 인장강도가 6.5N/㎟이었다.
계속해서, 완충재층 위에 매트릭스 수지(상품명 본드 E2500, 코니시 가부시키가이샤 제)를 롤로 도포하고, 그 위에 강화섬유 시트(닛세키미쓰비시샤 제 TU 직88물 ST200-50, 섬유면적중량 200g/㎡, 시트폭 50㎜, 설계두께 0.11㎜, 인장강도 3430N/㎟, 인장탄성율 2.3×105N/㎟)를 깔아 나란히 하였다. 강화섬유사조함유 시트는, 흄관의 원주방향을 따라서 배열되고, 함침 롤로 회전가압하였다. 그 결과, 강화섬유사조함유 시트는, 매트릭스 수지내에 묻어 넣은 상태로 되었다. 더욱 매트릭스 수지의 도포와 강화섬유사조함유 시트의 적층을 반복하고, 최종적으로 강화섬유사조함유 시트가 2층의 강화섬유사조함유 시트를 흄관 내벽면 전체에 형성하였다.
얻어진 보강된 반원형상의 흄관에 대하여, JIS A5303「원심력 철근콘크리트관」에 준거하여 파괴되기까지 하중(P)을 가하고, 적재하중시험을 행하였다. 보강의 상태와 시험의 개략을 도 15 및 도 16에 도시하고, 결과를 표 5에 표시한다. 도15 및 도 16에 있어서, 52는 콘크리트제 반원형상 흄관, 53은 완충재층, 54는 강화섬유 시트, 51은 적재하중 지그를 표시한다.
얻어진 보강 흄관은, 보강하지 않은 흄관에 비하여 내력이 향상되고, 관의 상하에 발생된 인장응력이 완충재층의 존재에 의하여, 관의 좌우 둘레방향으로 분산되어 있는 것이 관찰되었다. 또 이하의 비교예의 것과 비교하여 우수한 성능을 가지고 있다.
비교예 3－3
완충재층을 형성하지 않은 것 외는 실시예 3-2와 동일하게 보강된 반원형상 흄관을 제작하고, 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 5에 표시한다.
비교예 3－4
실시예 3-2에서 사용된 보강이전의 반원형상 흄관에 대하여, 실시예 3-2와 동일하게 적재하중시험을 행하였다. 결과를 표 4에 표시한다.
실시예 3－2 비교예 3-3 비교예 3-4
강화섬유사조함유 시트 적층수 2 2 0
완충재층의 유무 있음 없음 없음
최대하중 (kN) 409 339 302
무 보강비 1.35 1.12 -
본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟인　완충재를 통하여, 강화섬유사조함유 시트(이하, 시트(a)라고 하는 경우가 있다)를 설치하는 공정(A)을 포함하는 구조물의 보강방법이 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 상기 보강방법에 사용되는 시트(a)로서, 종방향으로 병열된 복수의 종방향 강화섬유사조를 구비한 보강재료를 포함하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트가 제공된다.
더욱이 본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물을 보강하는 보강구조재료로서, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟인 완충재층과 시트(a)를 구비하는 보강구조재료가 제공된다.
더욱이 또 본 발명에 의하면, 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 상기 보강구조재료를, 이 보강구조재료의 완충재층이, 구조물의 표면과 강화섬유사조함유 시트 사이에 개재하도록 설치한 보강구조물이 제공된다.

Claims (16)

  1. 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟이고　재질이 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들의 혼합물의 수지를 포함한 재료인 완충재를 통하여, 강화섬유사조함유 시트를 설치하는 공정(A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물은, 대들보, 기둥, 슬래브, 마루판, 굴뚝, 도리, 터널, 관, 만곡면을 가지는 교량 및 U자제 홈으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물은 만곡면을 내벽에 가지는 구조물로서, 상기 공정(A)은, 강화섬유사조함유 시트를 이 시트의 강화섬유사조가 상기 만곡면의 만곡방향을 따라서 배열하도록, 상기 완충재를 통하여 상기 구조물의 내벽면의 일부 또는 전부에 설치할 때, 상기 강화섬유사조함유 시트를 만곡면에도 설치하는 공정인 것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물은, 환상의 내벽면을 가지는 구조물로서, 상기 공정(A)은, 강화섬유사조함유 시트를, 이 시트의 강화섬유사조가 상기 환상의 내벽면의 원주방향을 따라서 배열하도록, 상기 완충재를 통하여, 상기 구조물의 긴 방향에 있어서 상기 구조물의 내벽면의 일부 또는 전부에 원주방향으로 연속적으로 설치하는 공정인 것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 완충재는, 5℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 5℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟의 완충재인　것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 완충재는, 수지 50∼100 중량% 및 충전재 0∼50 중량%를 포함하고, 상기 수지는, 경화시켰을 때의 23℃에서의 인장탄성율이 0.1∼50N/㎟인　것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 완충재는, 수지 50∼100 중량% 및 충전재 0∼50 중량%를 포함하고, 상기 수지는, 경화시켰을 때의 23℃에서의 인장탄성율이 O.1∼50N/㎟인　것을 특징으로 하는 구조물의 보강방법.
  8. 청구항 1의 보강방법에 사용되는 강화섬유사조함유 시트로서, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 종방향 강화섬유사조를 구비하는 보강재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트.
  9. 제 8 항에 있어서, 횡방향으로 병행하게 배열된 복수의 횡방향사를 더 구비하고, 이 횡방향사는, 횡방향 강화섬유사조 및 횡방향 보조사로 이루어지는 군에서 선택되고, 상기 종방향 강화섬유사조와 상기 횡방향사가 직물조직을 이룬 보강재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 종방향 강화섬유사조와, 상기 횡방향사가 고착부재에 의하여 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트.
  11. 제 8 항에 있어서, 종방향으로 병행하게 배열된 복수의 종방향 보조사와, 횡방향으로 병행하게 배열된 복수의 횡방향 보조사를 더 구비하고, 상기 종방향 보조사와, 상기 횡방향 보조사가, 상기 종방향 강화섬유사조를 실질적으로 굴곡시키지 않도록 직물조직을 이룬 보강재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 보강재료와, 보강재료를 지지하는 지지체를 구비하고, 보강재료가 바인더에 의해 지지체에 접착된 것을 특징으로 하는 구조물 보강용 강화섬유사조함유 시트.
  13. 콘크리트 구조물 및 강철제 구조물로 이루어진 군에서 선택되는 구조물을 보강하는 보강구조재료로서, 23℃에서의 인장최대하중시 연신율이 10∼200%, 23℃에서의 인장강도가 0.1∼50N/㎟이고　재질이 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들의 혼합물의 수지를 포함한 재료인 완충재층과, 강화섬유사조함유 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 보강구조재료.
  14. 콘크리즈 구조물 및 강철제 구조물로 이루어지는 군에서 선택되는 구조물의 표면상에, 청구항 13의 보강구조재료를, 이 보강구조재료의 완충재층이, 구조물의 표면과 강화섬유사조함유 시트 사이에 개재되도록 설치한 것을 특징으로 하는 보강구조물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 구조물은, 만곡면을 내벽에 가지는 구조물로서, 상기 보강구조재료를 구성하는 강화섬유사조함유 시트의 강화섬유사조가 상기 만곡면의 만곡방향을 따라서 배열되도록, 또한, 상기 보강구조재료를 구성하는 완충재층이 강화섬유사조함유 시트와 구조물의 내벽면 사이에 개재되도록, 구조물의 내벽면의 적어도 만곡면에 상기 보강구조재료를 설치한 것을 특징으로 하는 보강구조물.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 구조물은, 환상의 내벽면을 가지는 구조물로서, 상기 보강구조재료를 구성하는 강화섬유사조함유 시트의 강화섬유사조가 상기 환상의 내벽면의 원주방향을 따라서 배열되도록, 또한 완충재층이 강화섬유사조함유 시트와 구조물의 내벽면 사이에 개재되도록, 구조물의 긴 방향에 있어서 상기 구조물의 내벽면의 일부 또는 전부에 원주방향으로 연속적으로 상기 보강구조재료를 설치한 것을 특징으로 하는 보강구조물.
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