KR100940550B1 - 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법 - Google Patents

하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 콘크리트 구조물의 주면에 다수의 지주를 설치하는 단계; (b) 메인 앵커를 이용하여 상기 지주를 콘크리트 구조물에 고정하는 단계; (c) 상기 지주들 사이에 하이브리드 섬유보강재를 설치하는 단계; 및 (d) 상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에 모르타르를 충진하는 단계를 포함한다.
이와 같이 하이브리드 섬유보강재를 이용하여 콘크리트 구조물을 보강함으로써 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있고 별도의 거푸집을 설치할 필요가 없어 비용 및 작업시간을 크게 감축할 수 있으며, 더불어 콘크리트 구조물의 부식을 현저하게 방지하여 안전도 및 수명을 크게 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법{Reinforcing concrete structure and method using hybrid fiber composite}
본 발명은 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각 등의 수중 구조물을 지탱하는 콘크리트 구조물의 시공성과 경제성 및 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 더불어 교각의 안전도를 향상시킬 수 있는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트는 시멘트, 굵은골재, 잔골재, 혼화재 등으로 구성되어 있어 다른 건설자재(철근)와 달리 재료의 구성성분이 다양하며, 서로 다른 이질의 물성들이 서로 합쳐서 이루어져 있다.
이러한 콘크리트의 품질은 구성재료의 품질과 밀접한 관계가 있으며, 배합비, 타설방법, 양생법에 따라 달라지게 된다.
즉, 품질이 좋은 콘크리트는 경제적이고, 반영구적이기 때문에 오래 전부터 건축 및 토목재료에 사용되는 한편, 품질이 낮은 콘크리트는 외부의 열악한 환경에 콘크리트 구조물이 노출되었을 경우에 급속하게 파손된다.
한편, 최근 콘크리트구조물의 형태가 다양화되고 복잡해짐에 따라, 원래의 설계 하중보다 많은 하중이 가해지는 경우가 발생하게 되어 콘크리트 구조물의 강도를 향상시켜야 하는 경우가 종종 발생하는데, 특히 교량의 경우에는 차량이 대형화되면서 중차량에 견딜 수 있는 구조물이 요구됨으로써 성능 개선의 필요성이 절실한 형편이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 주로 철판을 이용한 보강공법을 많이 사용하였으나, 철판의 무게로 인해서 콘크리트 구조물의 자중이 증가하고, 시간이 지남에 따라 부식이 발행하여 미관상 보기에 좋지 않으며, 환경오염의 원인이 되었었다.
더욱 상세하게 설명하면, 종래에는 콘크리트 구조물인 철판 거푸집을 사용하여 우물통 속채움 공법으로 교량을 시공한다.
이러한 우물통 시공에 사용되는 우물통 거푸집 틀은 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집을 따로 나누어 금속 철판으로 만들고, 상기 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집 사이에는 일정한 간격으로 앵글을 설치해서 인장재로 기능 하도록 하였으며, 구조적으로는 측압에 안전하도록 설계하였고, 상기 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집 사이에 콘크리트를 채워서 교각 콘크리트 구조물을 만들게 된다. 이때, 내부 철판 거푸집은 콘크리트 속에 완전히 묻히는 형태가 된다.
그러나 종래의 금속 철판 거푸집을 사용하여 콘크리트 구조물을 만들 경우 외부 철판 거푸집이 수중 또는 공기와 접촉에 의해 매년 조금씩 부식되어 두께가 엷어지는 두께 잠식 현상이 발생하는 문제점이 있었으며, 그 기간경과에 따라 콘크 리트의 열화를 가속시키는 단점이 있었다.
더욱이 상수원 수역에서 이러한 철판 거푸집을 사용하는 콘크리트 구조물을 만들 경우에는 부식 작용을 일으켜 철분이 함유된 다량의 유해 물질을 배출시켜 상수원의 오염원이 되고 있으며, 부식 진행에 따라 교각 구조물의 강도가 점진적으로 약화되어 교각의 안전도를 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 섬유보강재를 이용하여 콘크리트 구조물을 보수하거나 또는 보강함으로써 시공성, 경제성을 향상시킬 수 있고, 콘크리트 구조물의 부식을 방지하여 교각의 안전도 및 사용시간을 현저하게 연장시킬 수 있는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 공법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법은 (a) 콘크리트 구조물의 주면에 다수의 지주를 설치하는 단계; (b) 메인 앵커를 이용하여 상기 지주를 콘크리트 구조물에 고정하는 단계; (c) 상기 지주들 사이에 하이브리드 섬유보강재를 설치하는 단계; 및 (d) 상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에 모르타르를 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 유리섬유의 체적비가 1 : 5 ~ 10 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 아라미드섬유의 체적비가 1 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루 어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 유리섬유와 아라미드섬유의 체적비가 1 : 5 ~ 10 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제2 보강부와 대향하는 상기 제1 보강부의 일측면 상에 직조되며, 상기 제1 보강부 및 상기 제2 보강부의 +45도, -45도의 방향으로 각각 배열된 제3 보강부 및 제4 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3 보강부와 제4 보강부는 유리섬유로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 지주는 콘크리트 구조물의 주위의 바닥면에 설치되는 지지부와, 상기 지지부의 양측에 형성되고 상기 하이브리드 섬유보강재의 단부가 끼워져 결합되는 결합홈을 형성한 결합부를 포함하며, 상기 메인 앵커는 선단이 지주에 형성된 앵커홀을 관통하여 콘크리트 구조물에 형성된 고정홈에 삽입 고정되고, 후단이 지주를 중심으로 메인 앵커의 양단에 체결된 너트를 통해 지주에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 (b) 단계는 콘크리트 구조물의 주면을 따라 보강 철근을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는 지주 설치 전에 콘크리트 구조물의 주면 또는 바닥면을 다 듬는 하상 고르기 작업을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 대응하는 지주 사이의 거리는 0.5~5m 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이의 거리는 0.1~1 m 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계는 보강 앵커를 이용하여 하이브리드 섬유보강재를 콘크리트 구조물에 고정되는 단계를 더 포함하며, 상기 보강 앵커는 선단이 하이브리드 섬유보강재에 형성된 앵커홀을 관통하여 콘크리트 구조물의 고정홈에 고정되고, 후단이 하이브리드 섬유보강재를 중심으로 보강 앵커의 양단에 체결된 너트를 통해 하이브리드 섬유보강재에 고정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조는 콘크리트 구조물의 주면을 따라 바닥면에 설치되는 다수의 지주; 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 하나의 청구항을 통해 제조되고, 상기 다수의 지주 사이에 설치되는 하이브리드 섬유보강재; 및 상기 지주를 관통한 후 콘크리트 구조물에 설치되는 메인 앵커;를 포함하며, 상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에는 수중콘크리트 또는 모르타르를 충진하는 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에는 보강 철근을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 앵커들 사이에는 하이브리드 섬유보강재를 관통하여 콘크리트 구조물에 설치되는 보강 앵커를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 하이브리드 섬유보강재를 이용하여 콘크리트 구조물을 보강함으로써 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있고 별도의 거푸집을 설치할 필요가 없어 비용 및 작업시간을 크게 감축할 수 있으며, 더불어 콘크리트 구조물의 부식을 현저하게 방지하여 안전도 및 수명을 크게 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 보강공법을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
여기서, 상기 콘크리트 구조물(100)은 교통수단 또는 사람이 지나다니는 교각을 지탱하는 구조물로서, 본 발명에서는 수중에 설치되는 수중 콘크리트 구조물(100)(이하, '콘크리트 구조물'이라 한다)을 일예로서 설명한다.
또한, 본 발명의 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조 및 보강공법을 설명함에 있어 전술한 구성과 기능이 동일한 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(100)의 주변을 따라 지면에 설치되는 다수의 지주(200)와, 상기 지주(200)들 사이의 면적에 맞게 제조되고 배치되는 하이브리드 섬유보강재(300)와, 상기 지주(200)를 콘크리트 구조물(100)에 고정하는 메인 앵커(400)를 포함한다.
여기서, 상기 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에는 콘크리트 또는 모르타르를 충전할 경우 콘크리트 또는 모르타르의 압력에 의해 하 이브리드 섬유보강재(300)가 외측방향으로 변형되는 것을 방지하기 위한 보강 철근(500)을 더 포함한다.
그리고 상기 메인 앵커(400) 사이에는 하이브리드 섬유보강재(300)를 콘크리트 구조물에 고정하기 위한 보강 앵커(600)를 더 포함한다.
지주(200)는 하이브리드 섬유보강재(300)를 고정하기 위한 것으로, 콘크리트 구조물(100)의 주면으로부터 소정간격, 대략 0.1~1m 이격된 상태에서 콘크리트 구조물(100)의 길이방향(도 1에서 보았을 때 상하방향)으로 지면에 설치된다.
즉, 지주(200)는 콘크리트 구조물(100)의 주위 바닥면에 설치되고 메인 앵커(500)가 통과하는 앵커홀(211)을 형성한 지지부(210)와, 상기 지지부(210)의 양측에 형성되고 상기 하이브리드 섬유보강재(300)의 단부가 끼워져 결합되는 결합홈(221)을 형성한 결합부(220)를 포함하며, 상기 지지부(210)와 결합부(220)는 일체로 이루어진다.
하이브리드 섬유보강재(300)는 콘크리트 구조물(100)의 주면을 보강하기 위한 것으로, 상기 지주(100) 설치 후 지주(100)들 사이의 간격에 맞게 제조되되, 함유되는 섬유조직에 따라 다양한 제조 방법을 가진다.
즉, 하이브리드 섬유보강재(300)의 제1 제조방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)의 체적비가 1 : 5 ~ 10 범위인 제1 보강부(310)가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부(320) 가 상기 제1 보강부(310)에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되어 이루어진다.
즉, 상기 제1 보강부(310)는 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)가 폭방향을 따라 일렬로 직조되는데, 이 때 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)의 체적비는 1 : 5 ~ 10이다. 이때, 제1 보강부(310)는 실과 같은 연결체(330)에 의해 서로 연결되어 있다.
제2 보강부(320)는 제1 보강부(310)에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되는데, 제2 보강부(320)는 제1 보강부(310)를 연결하는 기능을 할 뿐만 아니라, 제1 보강부(310)와 더불어 연성을 확보할 수 있는 기능을 한다. 이때, 제2 보강부(320)는 저렴한 유리섬유로 이루어져 있다.
그리고 상기 제1 보강부(310) 및 제2 보강부(320)에서 사용된 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)의 물성치는 유리섬유(312)의 응력(인장강도)이 대략 792MPa이고 변형율이 1.76%이며, 탄소섬유(311)의 응력(인장강도)이 1,283MPa이고 변형율이 1.13% 정도 된다.
이와 같이 본 발명의 경우에는 서로 다른 응력(인장강도)을 가지는 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)가 혼합되어 강성이 높은 탄소섬유(311)가 인장에 저항하여 일정한 변형율에서 먼저 파단되고, 이후에 유리섬유(312)가 탄소섬유(311) 대신 인장에 저항하면서 높은 연성을 확보하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재(300)가 철근과 같은 유사한 연성 거동을 함으로써, 고강도 + 중간연성의 특성을 확보하여 벽체, 슬래브 등 넓은 면 적의 콘크리트 구조물(100)을 보강하여 안전성을 확보할 수 있다.
따라서 전술한 바와 같이 제조된 하이브리드 섬유보강재(300)는 지주(200)들 사이에 배치되고, 양단이 대응하는 지주(200)의 결합부(220)에 형성된 결합홈(221)에 끼워져 결합되며, 안정된 결합을 위해 접착제(미도시) 또는 볼트, 리벳 등과 같은 고정수단(미도시)을 사용할 수도 있다(도 3 참조).
한편, 본 출원인에 의해 선출원된 특허등록번호 제10-0791360호에는 본 발명의 하이브리드 섬유보강재의 제조방법에 대해 구체적으로 기재되어 있으며, 선출원된 특허등록번호 제10-0791360호에 기재된 하이브리드 섬유보강재라면 모두 본 발명의 하이브리드 섬유보강재로 모두 적용이 가능하다.
메인 앵커(400)는 지주(200)를 관통하여 콘크리트 구조물(100)의 표면에 삽입 고정되며, 이를 통해 지주(200)를 콘크리트 구조물(100)에 고정한다.
즉, 메인 앵커(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 선단이 지주(200)의 지지부(210)에 형성된 앵커홀(211)을 관통하여 콘크리트 구조물(100)에 형성된 고정홈(110)에 삽입 고정되고, 후단은 지주(200)를 중심으로 메인 앵커(400)의 양단에 체결된 너트(410)를 조임으로써 지주(200)에 고정된다.
따라서 메인 앵커(400)는 양단이 콘크리트 구조물(100)과 지주(200)에 각각 고정됨으로써 지주(200)를 콘크리트 구조물(100)에 고정할 수 있다.
여기서, 메인 앵커(400)들의 사이에는 하이브리드 섬유보강재(300)의 지지력을 보강하기 위한 보강 앵커(600)가 더 포함된다.
상기 보강 앵커(600)는 도 4에 도시된 바와 같이, 선단이 하이브리드 섬유보 강재(300)에 형성된 앵커홀(340)을 관통하여 콘크리트 구조물(100)에 형성된 고정홈(110)에 삽입 고정된다.
또한, 상기 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에는 보강 철근(500)을 더 포함한다.
상기 보강 철근(500)은 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에 구비되고, 콘크리트 구조물(100)의 표면에 대해 격자형상으로 설치된다.
전술한 바와 같은 구성을 통해 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조가 이루어지며, 이후 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에 모르타르(10)를 충진하면 콘크리트 구조물(100)의 보강이 완료된다.
여기서 수중용 모르타르(mortar;10)는 수중에서 사용하는 공지된 수중콘크리트 또는 모르타르이다.
이하, 상기와 같은 구성을 가지는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조를 바탕으로 콘크리트 구조물을 보강하는 보강공법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법은 도 5에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물 주변의 하상 고르기 작업을 하는 단계(S10)와, 콘크리트 구조물 주면에 고정홈을 천공하는 단계(S20), 구조물 주면을 따라 지주를 설치하는 단계(S30), 구조물 주면에 보강 철근을 설치하는 단계(S40), 하이브리드 섬유보강재를 제조하는 단계(S50)와, 메인 앵커 또는 보강 앵커를 설치 하는 단계(S70), 지주에 하이브리드 섬유보강재를 설치하는 단계(S60) 그리고 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에 모르타르 또는 수중콘크리트를 충진하는 단계(S80)를 포함한다.
이와 같은 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법을 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 하상 고르기 작업 단계(S10)는 콘크리트 구조물(100)의 주면에 부식되거나 파손된 부분을 제거하고, 또 바닥면에 적재된 자갈 또는 모래 등을 제거하여 충진되는 모르타르가 견고하게 고착되도록 한다.
S10 단계가 완료되면, 콘크리트 구조물(100)의 주면에 지주(200), 보강 철근(500) 등을 설치하기 위한 고정홈(110)을 드릴 등과 같은 천공기구를 이용하여 천공한다. 여기서, 상기 지주(200)나 보강 철근(500)의 간격은 콘크리트 구조물(100)의 형상 또는 재질에 따라 조절한다(S20).
S20 단계가 완료되면, 콘크리트 구조물(100)의 주면에 대략 0.1~1m 이격되게 다수의 지주를 수중 바닥면에 설치한다(S30).
S30 단계가 완료되면, 상기 지주(200)에 고정될 하이브리드 섬유보강재(300)의 설치강도에 따라, 즉 하이브리드 섬유보강재(300)만으로는 안정된 지지력을 확보할 수 없을 경우, 보강 철근(500)을 설치한다. 이때, 보강철근(500)은 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300)의 중앙에 위치하도록 한다.(S40)
여기서, 상기 S40 단계는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법에 따라 생략할 수 있다.
S40, 단계가 완료되면, 지주(200)들 사이의 면적에 맞게 하이브리드 섬유보강재(300)를 제작한다(S50).
여기서, 상기 하이브리드 섬유보강재(300)의 제작은 전술한 하이브리드 섬유보강재 제1 제조방법을 통해 제조되며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다(도 5 참조).
한편, 전술한 하이브리드 섬유보강재(300) 대신 후술되는 하이브리드 섬유보강재 제2 내지 제4 제조방법 중 어느 하나의 제조방법을 통해 제조되는 하이브리드 섬유보강재도 적용이 가능하다.
S50 단계가 완료되면, 제작된 하이브리드 섬유보강재(300)를 지주(200)들 사이에 배치한 상태에서, 하이브리드 섬유보강재(300)의 양단을 대응하는 지주(200)의 결합부(220)에 형성된 결합홈(221)에 끼워져 결합한다(S60).
S60 단계가 완료되면, 메인 앵커(400)의 선단은 지주(200)의 지지부(210)에 형성된 앵커홀(211)를 통해 콘크리트 구조물(100)의 고정홈(110)에 삽입 고정하고, 후단는 한 쌍의 너트(410)를 조여서 지주(200)에 고정한다(S70).
한편, S60 단계 후, 하이브리드 섬유보강재(300)의 지지력이 약할 경우 보강 앵커(600)를 이용하여 하이브리드 섬유보강재(300)를 콘크리트 구조물(100)에 고정하여 지지력을 향상시킬 수 있다.
즉, 보강 앵커(600)의 선단은 하이브리드 섬유보강재(300)의 앵커홀(340)을 통해 콘크리트 구조물(100)의 고정홈(110)에 삽입 고정되고, 후단은 한 쌍의 너트(610)를 조여서 하이브리드 섬유보강재(300)에 고정한다.
이와 같이 보강 앵커(600)를 이용하여 하이브리드 섬유보강재(300)와 콘크리트 구조물(100)을 연결 고정함으로써 안정된 지지력을 확보할 수 있다.
S70 단계가 완료되면, 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에 수중콘크리트 또는 모르타르(10)를 충진한다.
이때 수중콘크리트 또는 모르타르(10)가 충진됨에 따라 콘크리트 구조물(100)과 하이브리드 섬유보강재(300) 사이에 저장된 물이 밖으로 점차 배출됨으로써 별도의 거푸집을 형성하고, 거푸집에 저장된 물을 배출시켜야 하는 공정을 삭제할 수 있으며, 시공성을 향상시킬 수 있다(S80).
S80단계가 완료되면 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강이 완료되며, 이후 충진된 모르타르(10)가 양생할 때까지 장시간 방치하면, 모든 공정이 완료된다.
이때 보강 철근(500)은 충진된 수중콘크리트 또는 모르타르 내부에 위치함으로써 물에 의한 부식현상을 방지할 수 있어 콘크리트 구조물의 안전도를 장시간 보장할 수 있다.
더욱이 보강된 콘크리트 구조물의 주면에 하이브리드 섬유보강재(300)가 위치함으로써 물에 의한 부식 및 파손을 미연에 방지할 수 있어 콘크리트 구조물의 안전도를 더욱 장시간 보장할 수 있다.
이하, 전술한 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시 예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7 전술한 하이브리드 섬유보강재의 제2 제조방법에 관한 것이다.
본 실시예의 하이브리드 섬유보강재(300')의 제2 제조방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 탄소섬유(311)와 아라미드섬유(313)의 체적비가 1 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부(310')가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부(320')가 상기 제1 보강부(310')에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되어 이루어지며, 이때, 제1 보강부(310)는 실과 같은 연결체(330)에 의해 서로 연결되어 있다.
이와 같이 제조된 하이브리드 섬유보강재(300')는 전단력을 보강하는 구조물에 사용된다.
한편, 도 8은 전술한 하이브리드 섬유보강재의 제3 제조방법에 관한 것이다.
본 실시예의 하이브리드 섬유보강재(300")의 제3 제조방법은 도 8에 도시된 바와 같이, 탄소섬유(311)와 유리섬유(312)와 아라미드섬유(313)의 체적비가 1 : 5 ~ 10 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부(310")가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부(320")가 상기 제1 보강부(310")에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되어 이루어지며, 이때, 제1 보강부(310")는 실과 같은 연결체(330)에 의해 서로 연결되어 있다.
이와 같은 하이브리드 섬유보강재(300")는 내진 보강 등 높은 연성을 요구되는 구조물에 사용된다.
한편, 도 9는 전술한 하이브리드 섬유보강재의 제4 제조방법에 관한 것이다.
본 실시예의 하이브리드 섬유보강재(300"')의 제4 제조방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 제조방법을 통해 제조된 하이브리드 섬유보강재(300")의 제2 보강부(320")와 제1 보강부(320")의 일면에 +45도, -45도의 방향으로 각각 배열된 제3 보강부(340) 및 제4 보강부(350)를 포함하여 제조된다.
여기서 상기 제3 보강부(340)와 제4 보강부(350)는 유리섬유로 이루어진다.
따라서 제1 내지 제4 제조방법 중 하나의 제조방법을 통해 제조되는 하이브리드 섬유보강재를 지주(200)들 사이에 배치시키고, 양단은 대응하는 지주(200)에 지지되도록 배치한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조를 나타낸 평면도.
도 3은 도 2에 표시된 'A'부분 확대도
도 4는 도 2에 표시된 ‘B’부분 확대도
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재의 제1 제조방법을 통해 제조된 하이브리드 섬유보강재를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재의 제2 제조방법을 통해 제조된 하이브리드 섬유보강재를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재의 제3 제조방법을 통해 제조된 하이브리드 섬유보강재를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강재의 제4 제조방법을 통해 제조된 하이브리드 섬유보강재를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 모르타르 또는 수중콘크리트 100: 콘크리트 구조물
200: 지주 300: 하이브리드 섬유보강재
400: 메인 앵커 500: 보강 철근
600: 보강 앵커

Claims (15)

  1. (a) 콘크리트 구조물의 주면에 다수의 지주를 설치하는 단계;
    (b) 메인 앵커를 이용하여 상기 지주를 콘크리트 구조물에 고정하는 단계;
    (c) 상기 지주들 사이에 하이브리드 섬유보강재를 설치하는 단계; 및
    (d) 상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에 모르타르를 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 유리섬유의 체적비가 1 : 5 ~ 10 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 아라미드섬유의 체적비가 1 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시 트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 섬유보강재는, 탄소섬유와 유리섬유와 아라미드섬유의 체적비가 1 : 5 ~ 10 : 1 ~ 3 범위인 제1 보강부가 폭 방향을 따라 일렬로 직조되고, 유리섬유로 이루어진 제2 보강부가 상기 제1 보강부에 대해 직교하는 방향으로 일렬로 직조되어 시트(sheet) 형상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 하나의 청구항에 있어서,
    상기 제2 보강부와 대향하는 상기 제1 보강부의 일측면 상에 직조되며, 상기 제1 보강부 및 상기 제2 보강부의 +45도, -45도의 방향으로 각각 배열된 제3 보강부 및 제4 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 보강부와 제4 보강부는 유리섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지주는 콘크리트 구조물의 주위의 바닥면에 설치되는 지지부와, 상기 지지부의 양측에 형성되고 상기 하이브리드 섬유보강재의 단부가 끼워져 결합되는 결합홈을 형성한 결합부를 포함하며,
    상기 메인 앵커는 선단이 지주에 형성된 앵커홀을 관통하여 콘크리트 구조물에 형성된 고정홈에 삽입 고정되고, 후단이 지주를 중심으로 메인 앵커의 양단에 체결된 너트를 통해 지주에 고정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b) 단계는 콘크리트 구조물의 주면을 따라 보강 철근을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 (a) 단계는 지주 설치 전에 콘크리트 구조물의 주면 또는 바닥면을 다듬는 하상 고르기 작업을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 대응하는 지주 사이의 거리는 0.5~5m 이격되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이의 거리는 0.1~1 m 이격되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계는 보강 앵커을 이용하여 하이브리드 섬유보강재를 콘크리트 구조물에 고정되는 단계를 더 포함하며,
    상기 보강 앵커는 선단이 하이브리드 섬유보강재에 형성된 앵커홀을 관통하여 콘크리트 구조물의 고정홈에 고정되고, 후단이 하이브리드 섬유보강재를 중심으로 보강 앵커의 양단에 체결된 너트를 통해 하이브리드 섬유보강재에 고정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강공법.
  13. 콘크리트 구조물의 주면을 따라 바닥면에 설치되는 다수의 지주;
    청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 하나의 청구항을 통해 제조되고, 상기 다수의 지주 사이에 설치되는 하이브리드 섬유보강재; 및
    상기 지주를 관통한 후 콘크리트 구조물에 설치되는 메인 앵커;를 포함하며, 상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에는 수중콘크리트 또는 모르타르를 충진하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물과 하이브리드 섬유보강재 사이에는 보강 철근을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 메인 앵커들 사이에는 하이브리드 섬유보강재를 관통하여 콘크리트 구조물에 고정되는 보강 앵커를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016198603A1 (en) 2015-06-11 2016-12-15 Cemex Research Group Ag Concrete mix designs using a plurality of reinforcement fibers systems
CN109610532A (zh) * 2018-11-15 2019-04-12 中铁大桥（南京）桥隧诊治有限公司 桥梁基础防冲刷的加固施工方法
KR101978443B1 (ko) * 2018-11-29 2019-05-14 주식회사 씨알디 초고강도 섬유보강 콘크리트 영구거푸집 구조 및 이를 이용한 도로용 방호벽의 보수·보강공법
KR102066849B1 (ko) 2019-10-28 2020-01-16 김재철 여행 달러북
KR102110720B1 (ko) 2019-10-22 2020-05-14 황성운 Frp패널을 이용한 콘크리트구조물 보강구조
KR102363158B1 (ko) * 2021-08-09 2022-02-15 황성운 수중 콘크리트구조물 보강구조 및 그 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100377269B1 (ko) 1999-06-19 2003-03-28 이옥신 투명(透明) 레진 패널을 이용한 콘크리트 구조물의 보수.보강공
KR100507355B1 (ko) 2002-09-09 2005-08-08 지엘건설 주식회사 교량의 교각기초 보강장치 및 그 보강공법
KR100675659B1 (ko) 2004-03-09 2007-01-29 엠에스아시아 주식회사 섬유보강 고인성 보드와 강화섬유 격자형 보강재를 이용한 거푸집
KR100791360B1 (ko) 2007-02-16 2008-01-21 (주)오래건설 하이브리드 섬유보강재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의보강공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100377269B1 (ko) 1999-06-19 2003-03-28 이옥신 투명(透明) 레진 패널을 이용한 콘크리트 구조물의 보수.보강공
KR100507355B1 (ko) 2002-09-09 2005-08-08 지엘건설 주식회사 교량의 교각기초 보강장치 및 그 보강공법
KR100675659B1 (ko) 2004-03-09 2007-01-29 엠에스아시아 주식회사 섬유보강 고인성 보드와 강화섬유 격자형 보강재를 이용한 거푸집
KR100791360B1 (ko) 2007-02-16 2008-01-21 (주)오래건설 하이브리드 섬유보강재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의보강공법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016198603A1 (en) 2015-06-11 2016-12-15 Cemex Research Group Ag Concrete mix designs using a plurality of reinforcement fibers systems
WO2016198608A1 (en) 2015-06-11 2016-12-15 Cemex Research Group Ag Advanced fiber reinforced concrete mix designs and admixtures systems
US10259747B2 (en) 2015-06-11 2019-04-16 Cemex Research Group Ag Advanced fiber reinforced concrete mix designs and admixtures systems
CN109610532A (zh) * 2018-11-15 2019-04-12 中铁大桥（南京）桥隧诊治有限公司 桥梁基础防冲刷的加固施工方法
KR101978443B1 (ko) * 2018-11-29 2019-05-14 주식회사 씨알디 초고강도 섬유보강 콘크리트 영구거푸집 구조 및 이를 이용한 도로용 방호벽의 보수·보강공법
KR102110720B1 (ko) 2019-10-22 2020-05-14 황성운 Frp패널을 이용한 콘크리트구조물 보강구조
KR102066849B1 (ko) 2019-10-28 2020-01-16 김재철 여행 달러북
KR102363158B1 (ko) * 2021-08-09 2022-02-15 황성운 수중 콘크리트구조물 보강구조 및 그 시공방법

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