KR101012807B1

KR101012807B1 - 구조체 보강공법 및 양방향 복합 에프알피 보강판에 의해 보강된 구조체

Info

Publication number: KR101012807B1
Application number: KR1020080097792A
Authority: KR
Inventors: 차봉훈
Original assignee: Sk케미칼 주식회사; (주)유니텍보강자재
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2011-02-08
Also published as: KR20100038717A

Abstract

구조체 보강공법 및 양방향 복합 FRP 보강판에 의해 보강된 구조체가 개시된다. 구조체를 보강하는 공법으로서, 구조체의 표면을 전처리하는 단계, 구조체의 표면에 양방향 복합 FRP 보강판을 정착시키는 단계, 및 구조체의 표면과 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 에폭시 주입제를 주입하는 단계를 포함하는 구조체 보강공법은, 고강도 탄소섬유판의 양면에 유리섬유망을 부착하여 중량이 가볍고 부착 효과가 극대화된 양방향 복합 FRP 보강판을 콘크리트 구조체의 표면에 정착시킴으로써, 유리섬유망의 자체 인장강도가 발현되도록 하여 FRP 보강판의 단방향에 대한 보강 효과를 얻을 수 있고, 이질재인 유리섬유 부분을 최소화한 유리섬유망을 사용함으로써 복합 소재의 단점을 보완하고 이질재 간의 부착효과를 높일 수 있으며, 복합 FRP 보강판과 콘크리트 구조체 간의 부착면적을 극대화시킬 수 있다. 이에 따라 본 보강공법은 신속한 시공이 가능하고, 보강판과 구조체 간의 접합 신뢰도를 높일 수 있으며, 시공의 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

복합 FRP 보강판, 구조체, 보강

Description

구조체 보강공법 및 양방향 복합 에프알피 보강판에 의해 보강된 구조체{Reinforcing method of structural body and reinforced structural body by double-faced complex FRP reinforce plate}

본 발명은 구조체 보강공법 및 양방향 복합 FRP 보강판에 의해 보강된 구조체에 관한 것이다.

콘크리트 구조체는 시공 후 건조수축에 따라, 또는 구조체에 하중이 가해짐에 따라 모르타르와 골재의 부착계면에 미세균열이 발생되어 서서히 구조체의 균열로 진전되는데, 이러한 균열은 구조체에 작용하는 응력이 콘크리트의 인장강도를 초과함에 따른 것이다.

이와 같이 콘크리트 구조체에 균열이 발생하면 구조적 결함, 내구성 저하, 외관손상, 철근부식 및 방수성능 저하 등 구조체에 치명적인 손실을 초래할 수 있기 때문에 설계단계부터 균열방지를 위한 노력이 필요하며, 따라서 콘크리트 구조체의 시공시 또는 사용 중에라도 균열이 발생, 진행되지 않고 구조물이 효과적으로 그 성능을 발현할 수 있도록 보강공법의 적용이 요구된다.

콘크리트 구조체를 보강하기 위해, 종래에는 구조체의 표면에 유리섬유판 및 강판을 앵커볼트로 정착하는 공법, 구조체 내에 탄소판을 매립하거나 구조체의 표면에 탄소판을 접착하는 공법 등이 적용되어 왔다. 그러나, 유리섬유판 및 강판을 사용한 보강공법의 경우, 보강자재 자체의 중량이 무거워 시공이 곤란하고 보강의 효과가 저하되고, 유리섬유판과 강판이라는 이질재를 접합하기가 어려우며, 앵커볼트 시공시 유리섬유판이 파손될 우려가 있다.

또한, 탄소판을 매립하는 공법의 경우, 탄소판의 강도가 충분히 확보되지 않으면 보강의 효과를 얻을 수 없고, 매립 과정에서 콘크리트가 파취될 수 있으며, 콘크리트 구조체 내의 철근을 파손시킬 우려가 있다. 탄소판을 구조체의 표면에 접착하는 공법의 경우, 탄소판이 구조체에 제대로 접합되는지에 대한 신뢰도가 낮고, 탄소판과 구조체 사이에서 접착제를 균일하게 유지하기 곤란하며, 접착 후 탄소판에 처짐이 발생할 수 있는 등 시공의 정밀도에 문제가 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 중량이 가볍고 이질재 간의 접착 성능을 극대화시킨 복합 FRP 보강판을 콘크리트 구조체의 표면에 정착시킴으로써, 신속한 시공이 가능하고, 보강판과 구조체 간의 접합 신뢰도를 향상시키며, 이에 따라 시공의 정밀도를 제고할 수 있는 구조체 보강공법 및 이에 따라 보강된 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 구조체의 표면을 평탄화하는 단계와, 상기 구조체의 표면에 앵커홀을 천공하는 단계와, 상기 구조체의 표면에 프라이머를 도포하는 단계로 세분되는 구조체 표면의 전처리 단계; 탄소섬유판 양면에 유리섬유망을 에폭시에 의해 부착시켜서 양방향 복합 FRP 보강판을 만드는 단계와, 상기 양방향 복합 FRP 보강판의 상기 앵커홀의 위치와 상응하는 부분에 타공을 하는 단계와, 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 스페이서를 삽입하여 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 에폭시의 주입공간을 확보하는 단계와, 상기 타공된 부분을 통과하여 상기 앵커홀에 앵커볼트를 체결하는 단계로 세분되는 보강판의 표면에 양방향 복합 FRP 보강판을 정착시키는 단계; 상기 주입공간의 가장자리 중 주입구를 제외한 나머지 가장자리를 에폭시에 의해 실링하는 단계와; 상기 주입구에 주입관을 설치하는 단계와; 상기 주입관을 통해 상기 주입공간 내에 저점도의 에폭시를 주입하여 충진하는 단계와; 상기 양방향 복합 FRP를 타격하여 에폭시의 충진 정도를 확인하는 단계와; 상기 에폭시의 충진상태가 완전하다고 확인되면 상기 주입구를 밀봉하는 단계로 세분되는 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 에폭시를 주입하는 단계;로 이루어진 구조체 보강공법에 있어서;
상기 탄소섬유판의 인장강도는 30,000kgf/cm²급이고, 상기 유리섬유망의 인장강도는 92kgf/cm²급인 것을 포함하며, 상기 유리섬유망의 메쉬 사이즈는 탄소섬유판 면적의 10% 이내가 되게 한 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 보강공법이 제공된다.

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한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 표면에 천공된 앵커홀을 포함하는 구조체; 상기 구조체의 표면에 접합되며, 상기 앵커홀의 위치에 상응하게 타공된 양방향 복합 FRP 보강판; 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 삽입되어 구조체 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 주입공간을 확보하기 위한 스페이서; 상기 주입공간 내에 주입, 충진되는 에폭시; 상기 양방향 복합 FRP 보강판을 통과하여 상기 앵커홀에 체결되는 앵커볼트로 구성되되,
상기 양방향 복합 FRP 보강판은, 30,000kgf/cm²급의 인장강도를 갖는 탄소섬유판과; 상기 탄소섬유판 양면에 부착되는 92kgf/cm²급의 인장강도를 가지며, 상기 탄소섬유판 면적의 10% 이내의 메쉬사이즈를 갖는 유리섬유망으로 구성된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체가 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고강도 탄소섬유판의 양면에 유리섬유망을 부착하여 중량이 가볍고 부착 효과가 극대화된 양방향 복합 FRP 보강판을 콘크리트 구조체의 표면에 정착시킴으로써, 유리섬유망의 자체 인장강도가 발현되도록 하여 FRP 보강판의 단방향에 대한 보강 효과를 얻을 수 있고, 이질재인 유리섬유 부분을 최소화한 유리섬유망을 사용함으로써 복합 소재의 단점을 보완하고 이질재 간의 부착효과를 높일 수 있으며, 복합 FRP 보강판과 콘크리트 구조체 간의 부착면적을 극대화시킬 수 있다. 이에 따라 본 보강공법은 신속한 시공이 가능하고, 보강판과 구조체 간의 접합 신뢰도를 높일 수 있으며, 시공의 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구조체 보강공법을 나타낸 순서도이다.

본 실시예는 고강도 탄소섬유판의 양면에 유리섬유망을 부착한 이른바 '양방향 복합 FRP 보강판'을 사용하여 콘크리트 구조체를 보강함으로써 FRP 보강판과 구조체 간의 부착효과를 증진시키고, 양방향 유리섬유망을 사용함으로써 장방향 뿐만 아니라 FRP 보강판의 단방향으로도 소정의 인장강도를 발현할 수 있으며, 앵커볼트를 사용하여 FRP 보강판을 구조체에 기계식으로 정착함으로써 구조적 보강효과를 높인 보강공법을 특징으로 한다. 이하, 본 실시예에서 특별한 언급 없이 'FRP 보강판'으로 명명한 것은 전술한 '양방향 복합 FRP 보강판'을 의미하는 것이다.

종래의 복합소재 보강판의 경우 강판과 유리섬유판을 에폭시 주입제(접착제)로 부착하여 사용함에 따라 이질재간 부착이 잘 되지 않으며, 앵커볼트 시공시 유리섬유판이 파손되는 등의 문제가 있었다.

이에 비해 본 실시예에 따른 FRP 보강판은 종래의 유리섬유판 대신 이질재 부분을 최소화한 유리섬유망을 사용하였고, 이를 고강도 탄소섬유판에 부착함으로써 소재 간의 부착 성능이 향상되어 복합소재의 단점을 보완하였으며, 탄소섬유판의 표면에 유리섬유망이 부착됨에 따라 자연스럽게 복합소재의 표면에 요철부가 형성됨으로써 FRP 보강판과 콘크리트 구조체 간의 부착면적을 극대화시킨, 이질재를 혼합한 복합소재라 할 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 FRP 보강판은, 고강도 탄소섬유판의 양면에 유리섬유망을 부착한 복합소재 판재로서, 특정 스펙의 고강도 에폭시 접착제를 고강도 유리 섬유망에 도포하여 탄소섬유판과 일체화시킴으로써 제조될 수 있다. 탄소섬유판의 표면은 에폭시 마감재로 이루어져 있기 때문에 탄소섬유판에 유리섬유망을 에폭시로 부착함으로써 일체화가 가능하다.

이와 같이 탄소섬유판과 유리섬유망이 일체화된 FRP 보강판은 복합소재로서 우수한 구조적 강성을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 30,000kgf/cm² 급의 탄소섬유판의 양면에 92kgf/cm² 급의 유리섬유망을 일체화시켜 복합 FRP 보강판을 제조할 수 있다.

한편, 종래의 보강공법의 경우, 강판, 유리섬유판, 탄소판 등의 보강자재들을 부착하여 길이방향 또는 장방향, 즉 일방향으로만 보강을 추구하였기 때문에, 단방향으로 가해지는 충격으로 인한 구조체의 파손에는 대처하지 못한다는 한계가 있으며, 이에 따라 탄소판의 길이방향 또는 장방향으로 발생되는 추가적 균열폭의 증대를 억제하지 못하는 문제가 있었다.

이에 대해, 본 실시예에 따른 FRP 보강판은 단방향으로도 소정의 인장강도, 예를 들면 약 92kgf/cm²의 인장강도를 발현할 수 있는 유리섬유망을 사용함으로써, 종래 보강공법의 한계를 보완할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 FRP 보강판은, 탄소섬유와 유리섬유 간의 이질성을 최소화하고, 이질재 간의 부착효과를 증진하기 위해 유리섬유망에 고강도 에폭시를 도포하여 탄소섬유판에 부착한 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 유리섬유망의 면적이 탄소섬유판 면적의 10% 이내가 되도록 유리섬유 메쉬의 사이즈를 결정함으로써, 부보강재인 유리섬유망의 면적을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 전술한 바와 같이 탄소섬유판의 표면에 유리섬유망으로 인한 요철이 생기게 되므로, FRP 보강판의 구조체에 대한 부착성능이 향상될 수 있다.

이로써, 유리섬유판을 사용할 경우 부착성능의 저하로 인하여 복합소재의 일체성을 확보하지 못했던 종래의 보강공법의 한계를 극복할 수 있으며, 탄소섬유와 유리섬유 간의 부착 성능을 향상시키고, 나아가 FRP 보강판이 콘크리트와 일체화되어 실질적으로 구조적 보강이 이루어지도록 할 수 있게 된다.

이하, 이상으로 설명한 '양방향 복합 FRP 보강판'을 사용하여 콘크리트 구조체를 보강하는 공법에 대해 설명한다.

본 실시예에 따른 구조체 보강공법은 FRP 보강판을 콘크리트 구조체에 기계식으로 정착하고, FRP 보강판과 콘크리트 구조체 사이에 에폭시를 주입하여 일체화시키는 공법을 특징으로 한다.

FRP 보강판을 구조체에 정착시키기 전에, 먼저 콘크리트 구조체의 표면을 전(前)처리한다(S10). 구조체의 전처리를 위해, 콘크리트의 표면에 도장된 페인트나 미장면을 제거하고 평활한 면이 되도록 그라인딩(grinding)으로 면처리하는 작업이 수행될 수 있다(S12).

다음으로, FRP 보강판이 정착될 위치의 구조체 표면에 미리 앵커홀을 천공한다(S14). 즉, 콘크리트 표면 중 FRP 보강판을 뚫고 앵커볼트가 체결될 위치에 맞춰서 앵커볼트 체결을 위한 앵커홀을 타공한다. 예를 들어, 직경 8mm의 앵커볼트를 사용할 경우, 직경 10mm 내외의 앵커홀을 타공할 수 있다.

다음으로, 면처리 작업 및 앵커홀 타공 작업 후에 콘크리트 구조체의 표면에 잔존하고 있는 분진물 등을 제거한 후, 프라이머를 도포한다(S16). 예를 들어, m당 0.1kg 정도의 도포량으로 프라이머를 도포한 후 1 내지 2 시간 정도 양생시킬 수 있다.

이상과 같이 구조체의 표면을 전처리한 후, 양방향 복합 FRP 보강판을 정착시킨다(S20). FRP 보강판의 정착을 위해, FRP 보강판을 보강 길이 및 폭에 맞춰서 재단한 후, 미리 구조체에 타공해 놓은 앵커홀의 위치에 맞춰 FRP 보강판에 홀을 타공한다. 예를 들어, 직경 8mm의 앵커볼트를 사용할 경우, 직경 10mm 내외로 홀을 타공할 수 있다.

다음으로, FRP 보강판에 타공된 부분을 통과하도록 하여 앵커홀에 앵커볼트를 체결한다(S22). 이로써, 양방향 복합 FRP 보강판이 구조체에 정착된다. 전술한 예에서와 같이 직경 10mm 내외의 앵커홀을 타공한 경우, 직경 8mm의 앵커볼트를 이용하여 FRP 보강판을 콘크리트에 구조체에 정착시킨다. 이처럼, 본 실시예에 따른 보강공법은, 단순히 접착제만을 사용하는 것이 아니라, 앵커볼트를 이용하여 FRP 보강판을 기계식으로 구조체에 정착시킴으로써, 구조체와의 일체화 정도가 높아 구조적 보강효과를 높일 수 있다.

한편, 후술하는 바와 같이, FRP 보강판과 구조체 사이에 에폭시 접착제를 주입할 경우, 에폭시 주입을 위한 공간을 확보하기 위해 FRP 보강판을 앵커볼트로 정착하는 과정에서 구조체 표면와 FRP 보강판 사이에 스페이서(spacer)를 삽입한다(S24).

이처럼, 스페이서를 삽입함으로써 구조체의 표면과 FRP 보강판 사이에는 소정의 공간이 확보되며, 이 공간에 에폭시 접착제 주입함으로써(S30), FRP 보강판과 콘크리트 구조체 간의 일체화 정도를 높일 수 있다.

즉, 에폭시를 주입함으로써 FRP 보강판이 콘크리트 구조체에 일체화되어 부착된다. 에폭시의 주입 과정에서는, 먼저 에폭시 실링을 도포한 후, 저점도 에폭시 주입제를 주입관을 통해서 스페이스에 의해 확보된 공간에 주입한다. 주입 후에는 타격에 의해서 주입제의 채워짐 정도를 확인하면서 에폭시가 완전히 채워진 것으로 확인되면 주입구를 밀봉한다.

마지막으로, 마감재를 도포하여 콘크리트 구조체의 보강을 완료한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 구조체 보강공법은, 유리섬유망을 부착한 FRP 보강판이 갖는 '양방향성'의 인장강도를 발현시킴으로써, 단방향으로 가해지는 충격으로 인한 구조체의 파손에도 효과적으로 대처할 수 있는 복합소재 보강공법이다.

또한, 앵커볼트를 이용하여 FRP 보강판을 기계식으로 정착시킴으로써, 구조체와의 일체화 정도가 높아 구조적 보강효과를 높일 수 있는 공법이며, 콘크리트 구조체와 FRP 보강판 사이에 에폭시를 주입함으로써 균일한 부착효과를 발휘할 수 있는 접착식 보강공법의 특징도 동시에 갖는 공법이다.

또한, 중량이 가볍고 부착 효과가 극대화된 FRP 보강판을 사용함으로써 신속한 시공이 가능하고, 보강판을 구조체에 기계식으로 정착시킴과 동시에 에폭시 주입의 의해 일체화함으로써 보강의 신뢰도 및 시공의 정밀도가 향상된다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보강된 구조체를 나타낸 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보강된 구조체를 나타낸 저면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 구조체(1), 앵커홀(3), FRP 보강판(10), 탄소섬유판(12), 유리섬유망(14), 에폭시 접착제(20), 앵커볼트(22), 스페이서(24)가 도시되어 있다.

본 실시예는 전술한 보강공법에 의해 보강된 구조체에 관한 것으로, 양방향 복합 FRP 보강판(10)을 콘크리트 구조물의 보, 슬래브, 기둥 등의 구조체(1)에 적용한 것이다.

본 실시예에 따른 구조체(1)는, 그 표면에 양방향 복합 FRP 보강판(10)이 앵커볼트(22)에 의해 기계식으로 정착되며, FRP 보강판(10)과 콘크리트 구조체(1) 사이에는 에폭시 접착제(20)가 주입되어 일체화된 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 FRP 보강판(10)은, 전술한 바와 같이 탄소섬유판(12)의 양면에 유리섬유망(14)을 부착하여 제조될 수 있으며, 도 2a 및 도 2b에는 두께 1.4mm의 탄소섬유판(12)의 양면에 초고강도 유리섬유망(UT-C2)(14)이 일체화되어 부착된 사례가 도시되어 있다. 종래의 유리섬유판 대신 유리섬유망(14)을 사용함으로써, 이질재 간의 일체화된 정도를 좋게 하고, FRP 보강판(10)과 콘크리트 간의 부착성능을 향상시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.

FRP 보강판(10)을 구조체(1)에 기계식으로 정착시키기 위해, 구조체(1)의 표면에는 앵커홀(3)이 천공되며, FRP 보강판(10)에도 앵커홀(3)의 위치에 상응하여 홀이 타공된다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼, 직경 8mm의 앵커볼 트(22)를 체결한다고 할 때, 구조체(1) 및 FRP 보강판(10)에는 직경 10mm 내외의 앵커홀(3) 등을 타공할 수 있다. 이처럼, 적절한 크기의 앵커홀(3)을 타공한 상태에서 앵커볼트(22)를 체결함으로써, FRP 보강판(10)이 구조체(1)에 기계식으로 정착된다.

FRP 보강판(10)의 정착을 위해, FRP 보강판(10)을 보강 길이 및 폭에 맞춰서 재단하는데, 도 2a 및 도 2b에는 폭 100mm의 FRP 보강판(10)을 구조체(1)의 길이만큼 재단하여 적용한 사례가 도시되어 있다.

FRP 보강판(10)을 구조체(1)에 기계식으로 정착한 후에는, 구조체(1)의 표면과 FRP 보강판(10) 사이에 에폭시 접착제(20)를 주입함으로써, FRP 보강판(10)을 콘크리트 구조체(1)에 일체화시킨다.

구조체(1)의 표면과 FRP 보강판(10) 사이에 에폭시 접착제(20)를 주입하기 위해, FRP 보강판(10)을 앵커볼트(22)로 구조체(1)에 정착시키는 과정에서 FRP 보강판(10)과 구조체(1) 사이에 스페이서(24)를 삽입하여 소정의 공간을 확보할 수 있음은 전술한 바와 같다.

이처럼, 본 실시예에 따라 보강된 구조체(1)는 양방향 복합 FRP 보강판(10)을 사용하여 보강된 것을 특징으로 하며, FRP 보강판(10)이 앵커볼트(22)에 의해 구조체(1)에 기계식으로 정착됨과 동시에, 콘크리트 구조체(1)와 FRP 보강판(10) 사이에 에폭시 접착제(20)가 주입됨으로써 보강판과 구조체(1)의 일체화 정도가 높아 구조적 보강효과가 향상된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구조체 보강공법을 나타낸 순서도.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보강된 구조체를 나타낸 단면도.

도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보강된 구조체를 나타낸 저면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 구조체 3 : 앵커홀

10 : FRP 보강판 12 : 탄소섬유판

14 : 유리섬유망 20 : 에폭시 접착제

22 : 앵커볼트 24 : 스페이서

Claims

구조체의 표면을 평탄화하는 단계와, 상기 구조체의 표면에 앵커홀을 천공하는 단계와, 상기 구조체의 표면에 프라이머를 도포하는 단계로 세분되는 구조체 표면의 전처리 단계;

탄소섬유판 양면에 유리섬유망을 에폭시에 의해 부착시켜서 양방향 복합 FRP 보강판을 만드는 단계와, 상기 양방향 복합 FRP 보강판의 상기 앵커홀의 위치와 상응하는 부분에 타공을 하는 단계와, 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 스페이서를 삽입하여 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 에폭시의 주입공간을 확보하는 단계와, 상기 타공된 부분을 통과하여 상기 앵커홀에 앵커볼트를 체결하는 단계로 세분되는 보강판의 표면에 양방향 복합 FRP 보강판을 정착시키는 단계;

상기 주입공간의 가장자리 중 주입구를 제외한 나머지 가장자리를 에폭시에 의해 실링하는 단계와; 상기 주입구에 주입관을 설치하는 단계와; 상기 주입관을 통해 상기 주입공간 내에 저점도의 에폭시를 주입하여 충진하는 단계와; 상기 양방향 복합 FRP를 타격하여 에폭시의 충진 정도를 확인하는 단계와; 상기 에폭시의 충진상태가 완전하다고 확인되면 상기 주입구를 밀봉하는 단계로 세분되는 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 에폭시를 주입하는 단계;로 이루어진 구조체 보강공법에 있어서;

상기 탄소섬유판의 인장강도는 30,000kgf/cm²급이고, 상기 유리섬유망의 인장강도는 92kgf/cm²급인 것을 포함하며,

상기 유리섬유망의 메쉬 사이즈는 탄소섬유판 면적의 10% 이내가 되게 한 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 보강공법.
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상기 제1항에 의한 구조체 보강방법에 의해 제조되는 구조체로서,

표면에 천공된 앵커홀을 포함하는 구조체; 상기 구조체의 표면에 접합되며, 상기 앵커홀의 위치에 상응하게 타공된 양방향 복합 FRP 보강판; 상기 구조체의 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 삽입되어 구조체 표면과 상기 양방향 복합 FRP 보강판 사이에 주입공간을 확보하기 위한 스페이서; 상기 주입공간 내에 주입, 충진되는 에폭시; 상기 양방향 복합 FRP 보강판을 통과하여 상기 앵커홀에 체결되는 앵커볼트로 구성되되,

상기 양방향 복합 FRP 보강판은, 30,000kgf/cm²급의 인장강도를 갖는 탄소섬유판과; 상기 탄소섬유판 양면에 부착되는 92kgf/cm²급의 인장강도를 가지며, 상기 탄소섬유판 면적의 10% 이내의 메쉬사이즈를 갖는 유리섬유망으로 구성된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.