KR100973570B1 - Reinforcement method of concrete using carbon rod and punching holed steel-plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타공철판과 탄소봉(바)을 이용한 콘크리트 보강방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 토목·건축의 구조물인 콘크리트의 노후로 인한 처짐이나 휨 또는 전단 그리고 구조물의 열화 및 구조물의 수명연장, 내력하중 증가 등의 요인으로 콘크리트 구조물의 내하력 증진이 필요할 때, 보강재로 사용하는 타공철판의 양측을 절곡하여 감싼 탄소봉(바)을 삽입할 정도의 깊이만큼 열화된 콘크리트를 파쇄하여 삽입구를 형성한 후, 삽입구와 타공철판이 접하는 콘크리트 표면부위에 에폭시수지접착제를 도포하여 콘크리트와 일체가 되게 접합시킨 후, 부식방지시트로 타공철판의 표면을 보호함으로써 기타 콘크리트 구조물과 보강재에 열화인자로 작용하는 수분, 이산화탄소, 배기가스, 산, 알칼리 등의 요소를 원천적으로 차단하기 위한 것이다.The present invention relates to a concrete reinforcing method using a perforated iron plate and a carbon bar (bar), more preferably sagging or bending or shearing due to aging of concrete, which is a structure of civil engineering and construction, and deterioration of the structure, and extension of the life of the structure, and its strength When it is necessary to increase the load carrying capacity of the concrete structure due to factors such as load increase, after bending both sides of the perforated steel plate used as a reinforcing material, crushing the deteriorated concrete to a depth sufficient to insert a wrapped carbon bar (bar) and forming an insertion hole, After the epoxy resin adhesive is applied to the concrete surface where the insertion hole and the perforated iron plate come into contact with the concrete, the surface of the perforated iron plate is protected with a corrosion prevention sheet to protect the surface of the perforated iron plate. , It is intended to fundamentally block elements such as exhaust gas, acid, and alkali.
일반적으로 콘크리트 구조물은 수명이 반영구적인 소재로 알려져 왔지만 동결융해, 화학식침식, 자동차 및 산업화에 의한 배기가스, 탄산화, 염분의 침투, 지반 침하에 의한 구조적 균열, 지진, 화재 등에 의한 요인으로 콘크리트의 수명이 단축되고 있으며, 지속적인 유지관리 없이 콘크리트를 영구적으로 사용할 수 없는 실정이다.In general, concrete structures have been known as semi-permanent materials, but the life of concrete is due to factors such as freeze-thawing, chemical erosion, exhaust gases from automobiles and industrialization, carbonation, salt penetration, structural cracking due to subsidence, earthquakes, and fires. This is being shortened, and concrete cannot be permanently used without constant maintenance.
그뿐만 아니라 장기간 사용에 따라 과다한 상재 하중이 가해지거나 지반의 불균형에 의한 부등침하, 콘크리트 자체의 노후 등 여러 가지 복합적인 원인에 의해 구조물의 프레임을 형성하는 구조부재 등은 피로현상이 가중되고, 피로한계에 도달 시에는 급격한 파괴 등이 일어나고, 이로 인해 대형사고가 발생되는 등의 위험이 따르게 된다.In addition, the structural members that form the frame of the structure due to various complex reasons such as excessive loads of the load due to long-term use, uneven settlement due to unbalance of the ground, and aging of the concrete itself, are exacerbated by fatigue. When the limit is reached, there is a risk of sudden destruction, etc., resulting in a large accident.
따라서 콘크리트의 보수보강 방법을 위해서는 콘크리트 열화부를 파취 후 단면 복구용 모르타르를 이용하여 단면 복구를 실시하여 보수하거나, 에폭시 수지를 이용하여 매입하거나 철판 및 섬유시트를 에폭시수지 접착제로 접착하여 시공하는 방법으로 콘크리트 구조물을 보강하는 방법을 사용하고 있다.Therefore, in order to repair and strengthen the concrete, a concrete deterioration part is dispatched and repaired by performing a cross-section repair using a mortar for cross-section repair, or repaired by using an epoxy resin, or by attaching a steel plate and a fiber sheet with an epoxy resin adhesive. The method of reinforcing the concrete structure is used.
상기의 기술은 이미 공개특허 10-2001-0088712호의 탄소봉을 이용한 기존 건축, 토목 구조물의 보수 보강방법으로 "열화 된 콘크리트를 절삭하여 매립홈을 형성하고, 상기 매립홈에 프라이머와 에폭시접착제를 도포한 후, 에폭시 접착제에 탄소봉을 접착하고 나서 충진재를 충진하는 구성"이 공개되었다.The above technology has already been described as a method of repairing and reinforcing existing construction and civil structures using carbon rods of Korean Patent Publication No. 10-2001-0088712. "Cutting deteriorated concrete to form a buried groove, and applying a primer and an epoxy adhesive to the buried groove." Thereafter, a configuration in which a carbon rod was adhered to an epoxy adhesive and then a filler was filled" was disclosed.
그러나 상기 기술은 보강재의 표면적이 작아 열화된 콘크리트를 보강할 수 있는 부분이 넓지 못하기 때문에 보강재를 많이 사용해야 하는 문제점으로 시공비가 높이 책정된다는 폐단이 있었다.However, the above technology has a problem that the construction cost is high because the surface area of the reinforcing material is small and the part capable of reinforcing deteriorated concrete is not wide.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 콘크리트 구조물을 보수보강하는 방법에 있어서, 보강재로 쓰이는 탄소봉(바)은 뛰어난 인장력과 탄성력을 콘크리트 구조물에 쉽게 전달하여 휨 내력 증진이나 내하력 증진에 크게 작용하고, 또 탄소봉을 일체로 결합한 형태의 타공철판은 콘크리트 구조물과의 접착력을 향상시켜 초기 및 장기적으로 안정된 부착 특성을 보이며, 타공철판 부분이 콘크리트 표면에 부착됨으로써 화재시 콘크리트가 화기열로 인해 폭발하는 취성 파괴를 차단할 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and in the method of repairing and reinforcing a concrete structure, the carbon bar (bar) used as a reinforcing material easily transmits excellent tensile and elastic forces to the concrete structure, thereby increasing bending strength or improving load resistance. In addition, the perforated iron plate in the form of integrally combining carbon rods improves the adhesion to the concrete structure and shows stable attachment characteristics in the early and long term, and as the perforated iron plate portion is attached to the concrete surface, the concrete becomes a fire heat during fire. It aims to be able to block the explosive brittle destruction.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 1mm 내지 3mm 두께에 지름이 5mm 내지 20mm로 일정한 간격을 두고 다수 천공된 타공철판(50)의 양단부를 절곡하여 탄소봉(바)(40)을 감싸서 일체로 보강재(70)를 형성하는 공정과,
상기 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)을 삽입할 수 있는 깊이만큼 열화된 콘크리트(10)의 면을 드릴로 파쇄하여 삽입구(20)를 형성하는 공정과,
상기 삽입구(20)와 타공철판(50)이 접하는 콘크리트(10) 면에 에폭시수지접착제(30)를 도포하는 공정과,
상기 삽입구(20)에 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)을 삽입하여 열화된 콘크리트(10) 표면에 타공철판(50)을 밀착시켜서 접합하는 공정과,
상기 타공철판(50)의 표면을 보호하기 위하여 부식방지시트(60)를 접착하여서 열화된 콘크리트를 보강하기 위한 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 타공철판과 탄소봉을 이용한 콘크리트 보강방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is integrally wrapped around a carbon bar (bar) 40 by bending both ends of a plurality of perforated
The process of forming the
A process of applying an epoxy resin adhesive 30 to the surface of the concrete (10) in contact with the
A process of inserting a carbon rod (bar) 40 wrapped with a
Provides a method for reinforcing concrete using a perforated iron plate and a carbon rod, comprising a process for reinforcing deteriorated concrete by adhering a corrosion prevention sheet (60) to protect the surface of the perforated iron plate (50).
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상기와 같이 열화된 콘크리트를 보수보강하는 방법은 기존에 탄소봉이나 탄소바를 에폭시 접착제를 이용하여 보강재를 붙이고 매입하는 방법과 차별되고 타공철판의 양측을 절곡하여 감싼 탄소봉(바)을 사용하여 에폭시수지접착제로 붙여 열화된 콘크리트 면과 일체로 밀착되게 접합하여 시공함으로써 시공성이 향상되는 장점이 있다.The method of repairing and reinforcing the deteriorated concrete as described above is different from the method of attaching and reinforcing a reinforcing material using an existing carbon bar or carbon bar using an epoxy adhesive, and bending the both sides of a perforated steel plate to use a wrapped carbon bar (bar) to wrap the epoxy resin adhesive. It has the advantage of improving the workability by bonding and constructing in close contact with the deteriorated concrete surface.
그리고 본 발명은 타공철판으로 탄소봉(바)을 감싸는 형태로 구성함으로써 콘크리트의 접착면이 넓어져 안정적인 부착특성을 나타내기 때문에 타공철판과 탄소봉(바)이 콘크리트에 효과적으로 접착할 수 있어 콘크리트와 일체화 상태를 이루기 때문에 탄소봉(바)의 고탄성, 고강성 특성을 콘크리트 구조물에 효과적으로 전달할 수 있는 구조적 형태를 만들 수 있다.In addition, the present invention consists of a perforated iron plate wrapped around a carbon bar (bar), so that the adhesive surface of the concrete is widened and exhibits stable adhesion characteristics, so that the perforated iron plate and the carbon bar (bar) can effectively adhere to the concrete, so it is integrated with concrete. Because it is made, it is possible to create a structural form that can effectively transfer the high elasticity and high rigidity properties of the carbon bar (bar) to the concrete structure.
또한, 단면 복구 후 최종 마감재로 쓰이는 부식방지시트는 금속혼합물을 포함하여 제작된 특수 시트로써, 유해인자를 차단하는 효과가 극대화되어 콘크리트 구조물의 내구수명 연장에 크게 기인하는 효과가 있다.In addition, the anti-corrosion sheet used as the final finishing material after the restoration of the section is a special sheet made of a metal mixture, which has the effect of maximizing the effect of blocking harmful factors and greatly extending the durability life of the concrete structure.
그리고 탄소소재로 제조된 탄소봉이나 탄소바의 보강재는 탄성이 철근에 비해 10배 이상 우수하며 물성의 변화가 없어 수명이 장구한 재료로 콘크리트 구조물의 휨 내력 보강시 효과적으로 사용되고 있는 소재로 현재 그 사용성이 입증되어 널리 쓰이고 있으며, 그 무게 또한 가벼워 시공성이 우수한 재료이다. In addition, the reinforcing material of carbon rods or carbon bars made of carbon materials is more than 10 times more elastic than rebar and has a long lifespan because there is no change in physical properties. It is a material that is effectively used to reinforce the bending strength of concrete structures. It has been proven and widely used, and its weight is also light, making it an excellent material for construction.
도 1은 본 발명에 따른 타공철판의 양측을 절곡하여 감싼 탄소봉(바)을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 타공철판을 열화된 콘크리트에 시공하는 상태를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a carbon bar (bar) wrapped by bending both sides of a perforated steel plate according to the present invention,
Figure 2 is a perspective view showing a state of constructing a perforated iron plate according to the present invention on deteriorated concrete.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
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본 발명의 보강재로 열화된 콘크리트를 보강하기 위한 공정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
The process for reinforcing the deteriorated concrete with the reinforcing material of the present invention will be described in more detail as follows.
본 발명은 콘크리트가 노후화되거나 산 등에 의해 부식이 되어 열화된 콘크리트(10)의 면을 드릴로 파쇄하여 보강재(70)의 양단에서 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)을 매입할 수 있는 깊이만큼 삽입구(20)를 형성한다. 이때 상기 보강재(70)는 타공철판(50)과 탄소봉(바)(40)으로 형성되고, 상기 탄소봉(바)(40)은 타공철판(50)의 양측 단부를 절곡하여 감싸서 일체로 형성하고 있다. 따라서 삽입구(20)는 타공철판(50)을 감싸고 있는 탄소봉(바)(40)이 매입될 수 있는 정도의 깊이면 된다.
이때 상기 타공철판(50)에 형성되는 타공(51)의 지름은 5mm에서 20mm로 천공되어 규칙적으로 배열되게 구성한 것이고, 타공철판(50)은 1mm에서 3mm 정도의 두께를 가진 금속으로 구성되는데 스테인레스가 바람직하다.
상기 타공철판(50)의 지름이 5mm이하이면 콘크리트(10)와 타공철판(50)의 접착면이 효과적으로 증대하지 않아 구조물에 대한 부착력이 약해질 수 있으며, 지름이 20mm이상이 되면 타공철판(50)이 가져야 할 탄성이나 인장력, 취성파괴를 감당할 수 있는 내하력이 부족하다. 또 타공철판(50)의 두께가 1mm이하일 때는 타공철판(50)이 보강재(70)로서의 물성을 충분히 발현하지 못해 보강효과가 적어지고 두께가 3mm이상이 되면 보강재(70)로서의 성능이 과대 해지고 또한 무거워져 시공이 용이치 않게 된다.
그리고 상기 삽입구(20)와 타공철판(50)이 접촉하는 콘크리트(10) 면에 부착된 이물질을 제거하기 위하여 고압수로 세척한다. 상기 세척된 콘크리트(10) 면과 삽입구(20)에 에폭시수지접착제(30)를 밀착되게 도포한다. 상기 에폭시수지접착제(30)가 도포된 삽입구(20)에 타공철판(50)으로 양단부에서 감싸고 있는 탄소봉(바)(40)을 삽입하여 밀착시킴과 동시에 타공철판(50)도 콘크리트(10) 면에 일체로 부착한다.
마지막으로 타공철판(50)을 보호하기 위하여 타공철판(50)에는 부식방지시트(60)로 마감한다. 상기 부식방지시트(60)는 타공철판(50)이 부식되는 것을 방지한다.
상기 부식방지시트(60)는 본 출원인이 이미 등록받은 특허 제 10-0245851호의 기술을 이용한다. 그 구성은 강관 및 철근의 외표면에 상기 강관 및 철근 피복 용도에 적합한 상온 경화형 우레탄계수지, 상온 경화용 에폭시계수지, 열경화형 우레탄계수지, 열경화형 에폭시계수지 중 하나와, 산화알루미늄 접착성 도료 중 선택된 하나 또는 둘이상의 도료를 도포시킨 후, 경화되기 이전에 외 표면에 염분이 함유되어 있지 않은 다량의 모래를 분사 또는 도포시켜서 사용하는 것이다.
The present invention is to purchase a carbon rod (bar) 40 wrapped with a
At this time, the diameter of the
If the diameter of the perforated
In addition, to remove foreign substances attached to the surface of the
Finally, in order to protect the
The
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이하 본 발명으로 열화된 콘크리트를 보강하기 위한 실시 예를 들어 설명하고자 한다.Hereinafter, an example for reinforcing deteriorated concrete with the present invention will be described.
도 2의 시공상태를 나타낸 사시도에 나타내는 바와 같이, 콘크리트(10)의 노후화나 표면 열화, 내하력이 부족한 건축, 토목 콘크리트를 보수 및 보강하기 위해서는 열화된 콘크리트(10) 면을 드릴로 파쇄하여 삽입구(20)를 형성한다. 이때 상기 삽입구(20)는 열화된 콘크리트를 보강하기 위한 보강재(70)인 타공철판(50)의 양측 단부를 절곡하여 감싼 탄소봉(바)(40)을 삽입고정할 수 있는 깊이까지 파쇄한다. 이때 상기 타공철판(50)의 양측 단부를 감싸서 형성된 탄소봉(바)(40)을 매입할 수 있도록 열화된 콘크리트(10)에 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)의 폭에 맞추어 드릴로 삽입구(20)를 파쇄하고 주변에 묻어있는 이물질인 레이턴스, 먼지 등을 제거하기 위하여 고압수로 세척한다.
As shown in the perspective view showing the construction state of Figure 2, the deterioration of the concrete (10), surface deterioration, construction with insufficient load capacity, to repair and reinforce civil concrete, the deteriorated concrete (10) surface is crushed with a drill to insert 20). At this time, the
그리고 열화된 콘크리트(10)의 삽입구(20)에는 타공철판(50)의 양측에 형성된 탄소봉(바)(40)을 삽입하여 콘크리트(10)와 일체화시키기 위하여 에폭시수지접착제(30)를 도포하고, 또 타공철판(50)이 접촉하는 콘크리트(10) 면에도 에폭시수지를 도포하여 타공철판(50)을 밀착하여 접합시킨다.Then, the
상기 도포된 에폭시수지접착제(30)에 열화된 콘크리트(10)를 보강하기 위해서는 타공철판(50)의 양측 단부를 절곡하여 감싸고 있는 탄소봉(바)(40)을 삽입구(20)에 삽입함과 동시에 타공철판(50)은 콘크리트(10) 면에 밀착되게 접합하여 일체화된다. 상기 콘크리트(10)를 보강하는 탄소봉(바)(40)은 탄성이 철근의 10여배 이상 우수하며 무게가 가벼워 시공이 용이하고 우수한 인장력으로 콘크리트 구조물의 휨내력 보강시 유효하게 사용되는 신소재이다.In order to reinforce the deteriorated concrete (10) on the coated epoxy resin adhesive (30), at both ends of the perforated iron plate (50) by bending and enclosing the carbon rods (bars) 40, which are wrapped around the
이와 같이 1차적으로 타공철판(50)을 감싸고 있는 탄소봉(바)(40)이 콘크리트 구조물 내에서 휨응력 및 내력을 보강하는 역할을 하고, 2차적으로 타공철판(50)이 콘크리트 구조물의 취성파괴를 막는데 도움을 주며 타공철판(50)이 매립된 형태로 보강된 구조물에는 화재로 인한 폭열 방지 및 지진 등에서 발생하는 취성 파괴양상에 대응할 수 있는 장점이 있기 때문에 구조물의 안정성을 높여주는 보강재로 사용이 된다.As described above, the carbon rods (bars) 40 surrounding the
그리고 나서 타공철판(50)이 부식되는 것을 보호하기 위하여 부식방지시트(60)를 타공철판(50) 위로 도포한다.Then, in order to protect the
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10. 콘크리트 20. 삽입구
30. 에폭시수지접착제 40. 탄소봉(바)
50. 타공철판 60. 부식방지시트
70. 보강재10.
30.
50.
70. Reinforcement
Claims (5)
상기 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)을 삽입할 수 있는 깊이만큼 열화된 콘크리트(10)의 면을 드릴로 파쇄하여 삽입구(20)를 형성하는 공정과,
상기 삽입구(20)와 타공철판(50)이 접하는 콘크리트(10) 면에 에폭시수지접착제(30)를 도포하는 공정과,
상기 삽입구(20)에 타공철판(50)으로 감싼 탄소봉(바)(40)을 삽입하여 열화된 콘크리트(10) 표면에 타공철판(50)을 밀착시켜서 접합하는 공정과,
상기 타공철판(50)의 표면을 보호하기 위하여 부식방지시트(60)를 접착하여서 열화된 콘크리트를 보강하기 위한 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 타공철판과 탄소봉을 이용한 콘크리트 보강방법.
A process of forming a reinforcement 70 integrally by bending both ends of a plurality of perforated perforated steel plates 50 at regular intervals with a diameter of 5 mm to 20 mm in a thickness of 1 mm to 3 mm, and surrounding the carbon rods (bars) 40,
The process of forming the insertion port 20 by crushing the surface of the deteriorated concrete 10 to a depth capable of inserting a carbon bar (bar) 40 wrapped with the perforated iron plate 50,
A process of applying an epoxy resin adhesive 30 to the surface of the concrete (10) in contact with the insertion hole 20 and the perforated iron plate 50,
A process of inserting a carbon rod (bar) 40 wrapped with a perforated iron plate 50 into the insertion port 20 to closely bond the perforated iron plate 50 to the deteriorated concrete 10 surface, and joining it;
A method of reinforcing concrete using a perforated iron plate and a carbon rod, comprising a process for reinforcing deteriorated concrete by adhering a corrosion prevention sheet (60) to protect the surface of the perforated iron plate (50).
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Citations (3)
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KR100432318B1 (en) * | 2001-08-24 | 2004-05-22 | 김기태 | use a carbon point the existing structure of repair & reinforcement method or construction |
KR100666132B1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-01-09 | 주식회사 아리수건설 | Chasm style armature |
KR20090060482A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-15 | 이희곤 | Perforated panel for preventing crack and construction method thereof |
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- 2010-01-14 KR KR1020100003636A patent/KR100973570B1/en active IP Right Grant
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