KR19990067233A - 기존 구조물의 보수 보강 방법 및 여기에 사용되는 이방성 직물 - Google Patents

기존 구조물의 보수 보강 방법 및 여기에 사용되는 이방성 직물 Download PDF

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마사유끼 후꾸모또
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미끼오 다까스
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나가이 야타로
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Abstract

본 발명은 건조물 등의 기존 구조물의 보수 보강 방법, 특히 콘크리트제 구조물의 보수 보강 방법 및 이 방법에 사용되는 이방성 직물에 관한 것이다. 본 발명은 저온 환경하에서의 시공을 가능하게 하고 또한 단시간에 우수한 보수 보강 효과를 발현시키는 방법을 제공하는 것으로, 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키고, 이 수지를 경화시킨 섬유 강화 수지층으로 기존 구조물을 보수 보강할 때, 수지로서 25 ℃에서의 겔화 시간이 15분 이상이고, 또한 5 ℃에서도 중합하여 6시간 이내에 경화 가능한, 비닐기를 갖는 단량체와 비닐기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열 가소성 중합체를 주성분으로 하는 반응성 혼합물을 사용한다. 또한, 본 발명은 기존 구조물의 보수 보강용 이방성 직물을 제공한다.

Description

기존 구조물의 보수 보강 방법 및 여기에 사용되는 이방성 직물
교각, 교량 등의 콘크리트로 이루어진 기존 구조물의 보수 보강을 탄소 섬유, 유리 섬유, 고강도 유기 섬유를 1방향으로 가지런히 하여, 소량의 수지를 미리 함침시키고 횡 방향 및 두께 방향으로 구속을 가지게 한 1방향 시트 재료 및 통상의 직물재에 수지를 함침시키면서 구조물에 부착시키고 그대로 방치하여 경화시킴으로써 행하는 것은 널리 알려져 있다.
이 경우, 시트 재료에 함침시키는 매트릭스 수지로는 사용 가능 시간이 길고, 비교적 취급이 쉬운 상온 경화 형태의 에폭시 수지가 가장 일반적으로 사용되고 있다.
또, 현장에서의 작업 시간을 단축시키고 안정된 성능을 발휘시킬 목적으로 미리 적량의 수지를 함침시킨, 이른바 프리프레그 (prepreg)를 부착시키고 경화시키는 보수 보강 방법도 알려져 있다.
그러나, 이 분야에서 통상 매트릭스 수지로서 사용되는 상온 경화 에폭시 수지에 있어서 상온 경화라고 해도 10 ℃이하, 특히 5 ℃이하에서는 경화성이 현저히 저하되기 때문에 경화 불량을 일으키기 쉽다. 또, 수분에 의해 경화가 저해되기 때문에 예를 들어 우천시에는 시공이 불가능하다는 문제가 있어 시공 시간이 장기화되는 원인이 되었다.
한편, 섬유 강화 수지를 형성하는 보강 기재(이하, 시트 재료라고 함)의 검토도 다수 행해지고 있다. 통상의 강화 섬유로 이루어진 직물재를 사용했을 경우에는 섬유 방향이 2방향이기 때문에 1방향의 강도는 반 이하가 되고, 한쪽 방향을 특히 강화하고 싶을 때에는 매우 불리해지기 때문에 다양한 1방향의 시트 재료가 검토되고 있다.
(1) 강화 섬유 다발로서 사용하는 것
일본 특허 공개(소) 제62-33973호 공보, 일본 특허 공개(소) 제62-244979호 공보 등에는 강화 섬유 다발에 수지를 함침시키면서 기존 구조물의 보수 보강 부분에 부착시키는 기술이 개시되어 있다.
(2) 강화 섬유에 수지를 미리 함침시킨 이른바 프리프레그를 사용하는 것
일본 특허 공개(평) 제7-228714호 공보에는 강화 섬유 다발을 가지런히 하고 수지 함유량이 15 중량% 이하가 되도록 수지를 함침시킨 프리프레그에 그물망체가 부착된 시트 재료를 기존 구조물의 보수 보강 부분에 부착시키고, 그 표면으로부터 경화성 수지를 도포 함침시키는 기술이 개시되어 있다.
(3) 강화 섬유에 수지를 미리 함침시키지 않은 강화 섬유 포를 사용하는 것
일본 특허 공개(소) 제63-201269호 공보에는 탄소 섬유를 종횡으로 엮은 스크린상의 시트 재료를 기존 구조물의 보수 보강 부분에 부착시키고, 그의 표면으로부터 경화성 수지를 도포 함침시키는 기술이 개시되어 있다.
(4) (2)와 (3)의 중간에 위치할 수 있는 것을 사용하는 것
일본 특허 공개(평) 제3-224901호 공보, 일본 특허 공개(평) 제4-149366호 공보, 일본 특허 공개(평) 제5-32804호 공보에는 가지런한 강화 섬유 다발을 접착제 층을 통하여 지지체 시트에 부착된 시트 재료를 기존 구조물의 보수 보강 부분에 부착시키고, 그 표면으로부터 경화성 수지를 도포 함침시키는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 (1)의 기술은 강화 섬유 다발에 수지를 함침하고 보강 보수 부분에 감기 위해서는 전용의 감는 기계 (wrapping machine)를 사용할 필요가 있어, 기계를 현장까지 운반하는데 있어서 수고스러울 뿐만 아니라 다양한 상황의 보수 보강 현장에 대응하기가 어렵다.
또, 상기 (2)의 기술에서 사용되는 시트 재료는 시공시의 취급성을 확보하기 위해 강화 섬유에 통상의 사이징제의 수준보다 훨씬 많은 양의 수지를 부착시켜 섬유간의 구속을 갖게 하였고 또한 그물망체를 겹친 시트상물이기 때문에 현장에서 수지를 단시간에 함침시키는 것이 곤란하며 사용 가능 시간이 짧은 수지는 사용할 수 없다.
그리고, 상기 (3)의 기술에서는 통상의 직물재의 경우와 마찬가지로, 다량의 수지의 부착이나 접착제층에 일체화시킨 면상 지지체에서는 문제가 없기는 하지만 강화 섬유 자체가 상호 강하게 구속되어 있기 때문에 수지의 함침이 용이하지 않고, 사용 가능 시간이 짧은 수지는 사용할 수 없다고 하는 점은 마찬가지이다.
또한, 상기 (4)의 기술에서는 가지런해진 강화 섬유 다발은 접착제층을 통하여 부직포나 네트상 직물로 이루어진 면상 지지체와 접착, 일체화되어 있기 때문에 현장에서 수지를 단시간에 함침시키는 것이 곤란하며, 사용 가능 시간이 짧은 수지는 사용할 수 없다.
또한, 상기의 (2) 또는 (4)와 같은 시트 재료의 경우에는 아크릴계 단량체나 불포화 폴리에스테르 수지와 같은 저점도의 용해력이 강한 수지를 함침시키고자 했을 경우에는 함침시키고자 하는 수지가 미리 섬유를 구속하고 있기 때문에 부착되어 있던 수지를 용해시키면서 함침시키므로, 가공시에 섬유 배향이 흐트러지고 충분한 강도를 얻지 못하는 문제도 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고 저온 혹은 우천과 같은 열악한 환경하에서도 시공이 가능하며 단시간에 우수한 보수 보강 효과를 발현할 수 있는 기존 구조물의 보수 보강 방법 및 현장에서의 취급성과 수지의 함침성의 양쪽 특성이 우수하고, 또한 경화물로서의 강도 발현성도 우수한 이방성 직물을 제공하는 것을 과제로 한다.
<발명의 개시>
본 발명은 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키고 이 수지를 경화시킨 섬유 강화 수지층으로 기존 구조물을 보수 보강할 때, 수지로서 25 ℃에서의 겔화 시간이 15분 이상이고, 또한 5 ℃에서도 중합을 개시하여 5 ℃에서도 비교적 단시간(6시간 이내)에 충분히 경화 가능하며 또한 성분 (1)로서 비닐기를 갖는 단량체 및 성분 (2)로서 비닐기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열 가소성 중합체를 주성분으로 하는 반응성 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법과, 인장 강도가 3 GPa 이상, 인장 탄성율이 150 GPa 이상인 고강도 고탄성 섬유를 날실로 하고, 이 날실보다 낮은 인장 탄성율의 섬유를 씨실로 하는 이방성 직물에 있어서, 씨실이 융점 차 50 ℃ 이상의 2종의 섬유로 이루어진 섬유길이 1 m당 중량이 0.1 g 이하인 복합사이고, 또한 날실 방향에서의 씨실의 간격이 3 내지 15 mm로 씨실을 구성하는 저융점 섬유에 의해 날실과 씨실이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 이방성 직물을 요지로 한다.
본 발명의 이방성 직물은 취급성과 수지의 함침성의 양쪽 특성이 우수하고 또한 경화물로서의 강도 발현성도 우수하며 기존 구조물의 보수 보강용으로서 유용하다.
또, 강화 섬유로 이루어진 시트상물 중에서도 이 이방성 직물과 특정 수지를 사용한 본 발명의 기존 구조물의 보수 보강 방법은, 저온 환경하에서도 시공이 가능하고 또한 단시간에 우수한 보수 보강 효과를 발현할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
우선, 본 발명의 기존 구조물의 보수 보강 방법에 대해서 설명하겠다.
본 발명의 기존 구조물의 보수 보강 방법은 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키고 경화시킨 섬유 강화 수지층으로 기존 구조물을 보수 보강할 때, 수지로서 25 ℃에서의 겔화 시간이 15분 이상이고 또한 5 ℃에서도 중합을 개시하여 5 ℃에서도 비교적 단시간(6시간 이내)에 충분히 경화 가능하고 또한 성분 (1)로서 비닐기를 갖는 단량체와 성분 (2)로서 비닐기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열 가소성 중합체를 주성분으로 하는 반응성 혼합물(매트릭스 수지)을 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 함침시키면서 기존 구조물에 부착시키고 방치하여 경화시키는 방법이다.
강화 섬유로 이루어진 시트상물에 사용되는 강화 섬유로는 탄소 섬유, 유리 섬유 등의 무기 섬유, 혹은 아라미드 섬유 등의 유기 섬유 등 통상 강화 섬유로서 사용되는 고강도 혹은 고탄성의 섬유를 들 수 있다. 또한, 이들 강화 섬유들을 혼합시킨 것을 사용해도 상관없다.
그 중에서도 특히 상술한 바와 같은 이방성 직물의 날실로서 사용되는, 인장 강도가 3 GPa 이상이고 인장 탄성율이 150 GPa 이상인 고강도 고탄성 섬유가 바람직하고 인장 강도가 4 GPa 이상인 고강도 탄소 섬유가 바람직하다.
본 발명에 사용되는 강화 섬유로 이루어진 시트상물로서는 상술한 바와 같은 강화 섬유로 이루어진 직포, 1방향 배열 시트, 부직포, 매트 등과, 이들을 조합한 것 및 이들 강화 섬유에 후술하는 아크릴계 수지 등을 함침시킨 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 들 수 있다.
특히, 본 발명에서는 강화 섬유가 1방향으로 배열되고 횡 방향으로 구속된, (a) 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 1방향으로 가지런한 강화 섬유의 시트상물을 횡단하도록 섬유를 배치한 것, (b) 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 1방향으로 가지런한 강화 섬유의 시트상물의 적어도 한쪽 면에 강화 섬유와 직교하는 방향으로 열 융착성 섬유를 강화 섬유의 세로 방향을 따라 3 내지 15 mm의 간격으로 배치하고 열 융착시킨 것, (c) 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 1방향으로 가지런한 시트상물의 적어도 한쪽 표면에 열 가소성 수지로 이루어진 또는 열 가소성 수지로 피복된 네트상 지지체, 웹상 지지체 등의 열 융착성 섬유 직물을 열 융착시킨 것이 바람직하게 사용된다.
여기에서 상기 (a)는 강화 섬유를 날실로, 강화 섬유 혹은 그 외의 섬유, 예를 들어 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 아크릴계 수지 혹은 메타크릴계 수지를 섬유상으로 부형한 것 등을 씨실로 하여 배치한 것, 즉 예를 들어 짜는 것 혹은 엮는 것 등에 의해 제조된다.
또, (b)는 강화 섬유를 1방향으로 가지런히 하여 시트상으로 하고, 강화 섬유의 폭 방향으로 열 융착성 섬유를 배치하고 열 융착함으로써 제조된다. 사용하는 열 융착성 섬유로는 실온 이상의 온도에서 용융되어 접착성을 나타내는 섬유 혹은 열 융착성을 나타내는 물질을 표면에 배치한 섬유, 혹은 열 융착성 섬유와 그렇지 않은 섬유의 교락사, 혹은 이들 섬유를 조합한 것 등을 의미한다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 아크릴계 혹은 메타크릴계 수지 등의 섬유 및 이들 섬유를 이융착 처리한 섬유, 혹은 유리 섬유 등의 섬유 표면에 폴리아미드 등 열 융착이 가능한 물질을 부착시킨 섬유, 유리 섬유 등의 섬유와 나일론계 등을 교락 처리한 것을 예시할 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 배치한다고 하는 것은 단순히 표면에 놓는 것 혹은 강화 섬유를 날실로 하고 열 융착성 섬유를 씨실로 하여 짜는 것 또는 엮는 것 등을 의미한다.
열 융착성 섬유를 배치한 후, 가열하고 강화 섬유와 융착시킴으로써 (b)를 얻을 수 있다.
이 중에서도 강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 상술한 이방성 직물이 보다 바람직하게 사용된다.
그리고, (c)는 강화 섬유를 1방향으로 가지런히 하여 시트상으로 하고, 적어도 그의 한쪽 표면에 실온 이상의 온도에서 용융되어 접착성을 나타내는 열 가소성 수지로 이루어지거나, 혹은 열 가소성 수지로 피복된 네트상 지지체, 웹상 지지체 등의 열 융착성 섬유 직물을 열 융착시킴으로써 제조된다.
열 융착성 섬유의 예로는 폴리프로필렌, 폴리아미드, 아크릴 수지, 메타크릴 수지 등으로 이루어진 섬유가 있으며, 네트상 지지체의 네트 눈금 간격은 수지의 함침성의 관점에서는 넓은 것이 바람직하고 눈금 간격 부분의 다각형 한변이 1 mm이상이고, 그 눈금 간격 면적이 10 ㎟ 이상이 바람직하다. 한변이 2.5 mm이상이고 눈금 간격 면적이 15 ㎟ 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 강화 섬유의 느슨해짐 방지, 절단시의 취급성의 관점에서 눈금 간격은 작은 것이 바람직하고 한변이 20 mm 이하이고 눈금 간격 면적이 500 ㎟ 이하인 것이 바람직하다.
웹상 지지체란 단섬유 혹은 장섬유가 뒤섞인 시트상물이다.
네트상 혹은 웹상 지지체의 무게는 얻어지는 성형물의 기계적 특성, 특히 층간 선단 강도 유지 및 수지 함침성의 면에서 20 g/㎡ 이하가 바람직하다.
이들 상술한 강화 섬유를 구속하는 수단으로 사용되는 섬유 혹은 융착 섬유 직물 등의 소재로서는 함침시키는 수지와 접착성이 양호한 것이 경화 후 일체화되어 강도, 보강 효과의 발현성이 양호하기 때문에 보다 바람직하다.
강화 섬유로서 탄소 섬유를 사용하는 경우, 시트상물로서의 바람직한 탄소 섬유의 무게로는 100 내지 800 g/㎡가 바람직하고 보다 바람직하게는 150 내지 600 g/㎡이다.
무게가 100 g/㎡ 미만이면 수지의 함침은 양호하긴 하지만, 시트상물로서의 취급성이 저하되어 특히 탄소 섬유의 슬릿이 발생하기 쉬운 경향이 있고, 또 부착 매수가 많아져 작업이 번잡해진다. 무게가 800 g/㎡를 초과하면 수지의 함침성이 악화되는 경향이 있어 바람직하지 않다.
본 발명에서 수지로 사용되는 반응성 혼합물에 대해서 설명하겠다.
본 발명에서 사용되는 수지로는 환경 조건에 좌우되지 않고 비교적 단시간에 충분한 보수 보강 효과를 발현하는 수지로서, 5 ℃에서도 중합을 개시하여 비교적 단시간에 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 것이 중요하다. 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 시간으로는 24시간이 하나의 기준이 될 수 있지만, 시공을 보다 효과적으로 행하기 위해서는 6시간 이내가 바람직하고 3시간 이내가 더욱 바람직하다. 한편, 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키는 공정의 작업성 관점에서는, 사용하는 수지는 실온에서 10분 이상, 바람직하게는 15 분 이상의 사용 가능 시간을 가질 필요가 있고, 따라서 중합 개시후 신속하게 경화 반응이 진행되는, 연쇄 반응계의 반응 기구에서 경화되는 후술의 반응성 혼합물이 바람직하다. 가장 바람직한 반응성 혼합물은 실온에서 30분 이상의 사용 가능 시간을 갖고 또한 3시간 이내에 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 후술의 각 성분을 주성분으로 하는 반응성 혼합물이다.
성분 (1)의 비닐기를 갖는 단량체로서는 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 스티렌, 비닐톨루엔, 아세트산비닐 등을 들 수 있다. 반응성, 경화 후 수지의 내후성 관점에서 (메타)아크릴레이트를 주성분으로서 포함하는 것이 바람직하다. 여기에서 「(메타)아크릴레이트」란 아크릴레이트 및(또는) 메타크릴레이트를 나타낸다.
구체예로서는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-노닐 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트, 2-디시클로펜테녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르프릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, (메타)아크릴로일 모르폴린 등의 1 관능성(메타)아크릴레이트 단량체 ; 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-헵탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 (메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 2-부틴-1,4-디(메타)아크릴레이트, 시클로헥산-1,4-디메탄올(메타)아크릴레이트, 수소화비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 1,5-펜탄디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 2,2-비스-(4-(메타)아크릴옥시프로폭시페닐)프로판, 2,2-비스-(4-(메타)아크릴옥시(2-히드록시프로폭시)페닐)프로판, 비스-(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)프탈레이트 등의 2 관능성 (메타)아크릴레이트 단량체 및 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에틸렌글리콜 부가물의 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 트리스아크릴로일에틸 이소시아누레이트 등의 3 관능성 이상의 (메타)아크릴레이트 단량체 등을 들 수 있다.
상기한 것 중에서도 경화성이 양호하고 또한 저점도인 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르프릴 (메타)아크릴레이트가 특히 바람직하다.
이들 비닐기를 갖는 단량체는 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
또한 성분 (2)의 비닐기를 갖는 반응성 올리고머로서는 비교적 저분자량의 (메타)아크릴레이트계 공중합체, 스티렌계 공중합체 혹은 스티렌-아크릴니트릴 공중합체의 말단에 (메타)아크릴기를 부가한 이른바 거대 단량체 외에 프탈산, 아디핀산 등의 다염기산과 에틸렌 글리콜, 부탄디올 등의 다가 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 프탈산, 아디핀산 등의 다염기산과 에틸렌 글리콜, 부탄디올 등의 다가 알콜과 펜타에리트로톨 트리알릴에테르, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 등의 알릴에테르기 함유 알콜 및 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 프탈산, 아디핀산 등의 다염기산과 에틸렌글리콜, 부탄디올 등의 다가 알콜과 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 등의 알릴에테르기 함유 알콜과의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 폴리에스테르, 에폭시 수지와 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 프탈산, 아디핀산 등의 다염기산과 에폭시 수지와 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 등의 알릴에테르기 함유 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에 의해 얻어지는 알릴에테르기 함유 에폭시 (메타)아크릴레이트, 폴리올과 폴리이소시아네이트와 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 단량체와의 반응에서 얻어지는 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리올과 폴리이소시아네이트와 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 등의 알릴에테르기 함유 알콜 및 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 단량체와의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리올과 폴리이소시아네이트와 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 등의 알릴에테르기 함유 알콜과의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 우레탄 등을 들 수 있다.
그 중에서도 반응성 올리고머가 다염기산과 다가 알콜과 알릴에테르기 함유 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 에폭시 수지와 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 다염기산과 에폭시수지와 알릴에테르기 함유 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에 의해 얻어지는 알릴에테르기 함유 에폭시 (메타)아크릴레이트가 바람직하고, 보다 바람직하게는 이들의 반응성 올리고머로서 성분 (1)에 용해되는 것으로 특히 다염기산으로서 프탈산, 에폭시 수지로서 에폭시 당량 970 이하의 비스페놀A 및(또는) 비스페놀F형 에폭시 수지, 알릴에테르기 함유 알콜로서 펜타에리트리톨 트리알릴에테르에서 얻어지는 반응성 올리고머가 바람직하다. 사용하는 에폭시 수지의 에폭시 당량이 이보다 크면 성분 (1)과의 상용성이 저하되고 수지를 균일하게 조제하는 것, 또 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 균일하게 도포, 함침시키는 것이 곤란하게 되어 버린다.
또한, 성분 (2)의 열 가소성 중합체로서는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-노닐 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트, 2-디시클로펜테녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르프릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, (메타)아크릴로일 모르폴린 등의 1 관능성 (메타)아크릴레이트 단량체 외에 스티렌 등(메타)아크릴레이트 단량체와 공중합 가능한 단량체의 단일 중합체 또는 공중합체, 또한 셀룰로스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트 등의 셀룰로스계 고분자, 디알릴 프탈레이트 수지, 에폭시 수지, 염화 비닐, 아세트산 비닐 수지 등의 비닐 수지, 각종 열 가소성 엘라스토머를 포함하고, 이들 열 가소성 중합체들은 단독 또는 병용하여 사용된다. 상기 반응성 올리고머와 마찬가지로 성분 (1)에 용해되는 것이 바람직하게 사용된다.
또, 여러 가지 특성을 개선하기 위해서 각종 첨가제, 예를 들어 가소제, 내후제, 대전 방지제, 윤활제, 이형제, 염료, 안료, 소포제, 중합 억제제, 각종 충전제 등을 첨가해도 좋다. 특히, 공기 차단 작용, 경화물 표면으로의 광택성 부여, 내오염성의 향상을 목적으로 하여 파라핀 왁스, 미정질 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 파라핀류, 왁스류 및 스테아린산, 1,2-히드록시 스테아린산 등의 고급 지방산을 첨가하는 것이 바람직하다.
이들 반응성 혼합물들을 중합시키기 위한 경화 촉매계로서는 사용 가능 시간과 중합 개시 온도, 경화 시간의 조건을 만족하는 경화 촉매계이면 특히 제한은 없고, 통상 실온에서의 라디칼 중합용 경화 촉매로서 사용되고 있는 촉매계를 그대로 사용할 수 있다.
구체적으로는 벤조일 퍼옥시드, 메틸에틸케톤 퍼옥시드 등으로 대표되는 실온(가공 온도 등)에서 단독으로는 안정한 유기 과산화물과 실온에서의 유기 과산화물의 분해를 가능하게 하는 경화 촉진제의 조합을 들 수 있다.
벤조일 퍼옥시드는 취급상의 위험을 피하기 위해서 불활성 액체 또는 고체를 사용하여 농도 50 % 정도로 희석시킨 페이스트상 또는 분말상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
경화 촉진제로서는 나프텐산 코발트, 옥틸산 코발트 등의 금속 비누 혹은 디메틸 톨루이딘, 디에틸 톨루이딘, 디이소프로필 톨루이딘, 디히드록시 에틸 톨루이딘, 디메틸 아닐린, 디에틸 아닐린, 디이소프로필 아닐린, 디히드록시 에틸 아닐린 등의 방향족 제3급 아민 등의 1종 또는 2종 이상의 조합된 것을 예시할 수 있는데 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.
반응성 혼합물의 점도로서는 20 ℃에서 5 내지 104센티포이즈, 바람직하게는 5 내지 800 센티포이즈인 것이 수지의 도공성, 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 대한 수지의 함침성 및 콘크리트 구조물에 대한 침투성의 점에서 바람직하다.
본 발명의 보수 보강 방법에 있어서는, 보수 보강을 실시하기에 앞서 기존 구조물의 시공면 바탕 처리를 해 두는 것이 충분한 보수 보강 효과를 얻는 데 있어서 매우 바람직하다. 바탕 처리는 예를 들어 우선 구조물 표면에 도장 등이 행해져 있는 경우에는 이것을 제거하고 표면을 평활하게 처리한 후, 본 발명에서 사용하는 반응성 혼합물과 접착성 등이 양호한 재료로 결함 부분을 메우고 필요에 따라서 다시 연마함으로써 표면을 평활하게 하는 방법으로 실시하면 된다. 또한, 본 발명의 보수 보강 방법을 시공하기 전의 시공면에 대해서 본 발명에서 사용하는 반응성 혼합물을 도포해 두는 것도 접착성의 개량을 위해 바람직하다.
본 발명의 보수 보강 방법의 대표적인 실시 형태는 다음과 같다.
<실시 형태 1>
유기 과산화물 및 경화 촉진제가 균일하게 혼합된 반응성 혼합물을 우선 기존 구조물의 보수 보강을 실시할 부분에 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시킨 후, 반대측에서도 같은 반응성 혼합물을 함침시켜 경화시킨다.
<실시 형태 2>
유기 과산화물을 함유하고 경화 촉진제를 함유하지 않는 반응성 혼합물 (A액) 및 경화 촉진제를 함유하고 유기 과산화물을 함유하지 않는 반응성 혼합물 (B액)을 세척 펌프가 구비된 2액 혼합형 도장기로 혼합시키고 혼합 수지액을 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하고, 그 도포면에 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시키고 부착된 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 외표면에 다시 2액 혼합형 도장기로 혼합시킨 A액 및 B액의 혼합 수지액을 도포하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
<실시 형태 3>
유기 과산화물을 함유하고 경화 촉진제를 함유하지 않는 반응성 혼합물(A액)을 우선 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시킨 후, 경화 촉진제를 함유하고 유기 과산화물을 함유하지 않는 반응성 혼합물(B액)을 순차 함침시켜 A액과 B액을 접촉, 혼합시킴으로써 경화시킨다.
혹은 B액을 우선 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시킨 후, A액을 순차 함침시키고 A액과 B액을 접촉, 혼합시킴으로써 경화시킨다. 이 방법은 특히 반응성 혼합물의 사용 가능 시간을 충분히 확보하고 싶을 때 채용하는 것이 바람직하다. A액과 B액을 역으로 사용해도 물론 상관없다.
<실시 형태 4>
강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물에 반응성 혼합물의 경화 촉진제가 되는 화합물을 미리 부착시키고 시공시에는 유기 과산화물을 함유하고 경화 촉진제를 함유하지 않는 반응성 혼합물을 함침시켜 중합을 개시시키고 경화시킨다.
또는 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물에 유기 과산화물을 미리 부착시키고 시공시에는 경화 촉진제를 함유하고 유기 과산화물을 함유하지 않는 반응성 혼합물을 함침시켜 중합을 개시시키고 경화시킨다.
<실시 형태 5>
유기 과산화물을 함유하고 경화 촉진제를 함유하지 않는 반응성 혼합물 (A액)을 우선 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시킨 후, 경화 촉진제를 함유하고 유기 과산화물을 함유하지 않는 반응성 혼합물 (B액)을 함침시키고 다시 그 위에서 A액을 함침시켜 A액과 B액을 접촉, 혼합함으로써 경화시킨다.
혹은, B액을 우선 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물, 바람직하게는 이방성 직물을 부착시킨 후, A액을 함침시키고 다시 그 위에서 B액을 함침시켜 A액과 B액을 접촉, 혼합시킴으로써 경화시킨다. 이 방법은 특히 반응성 혼합물의 사용 가능 시간을 충분히 확보하고 또한 경화 불량 부분이 적은 보다 완전한 경화 상태를 얻고 싶을 때 채용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 보수 보강 방법에서, 기존 구조물의 보수 보강을 행할 부분에 도포하는, 혹은 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 반응성 혼합물을 도포하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 범용의 스프레이 건, 스태틱 믹서 (static mixer) 내장의 2액 내부 혼합형 스프레이 건, 2액 외부 혼합형 스프레이 건 등을 사용하면 짧은 시간에 시공을 종료할 수 있기 때문에 바람직하다.
다음에 상기의 기존 구조물의 보수 보강 방법의 강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 바람직하게 사용되고 또한 종래의 보수 보강 방법에도 바람직하게 사용될 수 있는 이방성 직물에 대해서 설명하겠다.
기존 구조물의 보수 보강을 효과적으로 행하기 위해서는 사용하는 고강도 고탄성 섬유를 1방향으로 가지런하게 한 시트 재료를 사용하는 것이 중요한데, 단순히 가지런하게 늘어서게 한 것만으로는 시트 재료로서의 취급이 불가능하고 보수 보강용 재료로는 사용할 수 없다. 보수 보강용 재료로서의 충분한 취급성을 확보하는 방법으로서는 미리 수지를 함침시킨 이른바 프리프레그로 하는 것이 가장 일반적인데, 보수 보강 공법에서 사용하는 상온 경화 수지는 함침 후 곧바로 사용하지 않으면 경화되어 버리기 때문에 프리프레그용 매트릭스 수지로는 부적당하고 또 통상의 프리프레그용 매트릭스 수지는 경화를 위해 100 ℃이상의 고온으로 가열하지 않으면 안되어 기존 구조물의 보수 보강 방법으로서는 부적절하다. 따라서, 미리 함침시킬 수지의 양은 취급성을 확보하는데 있어서 필요한 최저한의 양으로 하고 또한 경화제는 함유시키지 않고 사용 가능 시간을 확보하여 가공시에 추가 함침시키는 상대적으로 다량의 수지 중에 함유되는 상온 경화형의 경화제로 함께 경화시키는 방법이 일반적으로는 행해지고 있는데, 가공시에 함침시키는 수지는 미리 부착시킨 수지와 같은 종의 수지로 한정된다고 하는 제한이 있을 뿐만 아니라, 시공시의 취급성을 확보하기 위해서는 통상의 사이징제의 양보다 훨씬 많은 양의 수지를 부착시키지 않으면 안되고, 시공시에 함침시키는 수지의 함침성이 현저히 저하된다. 또한, 시공시의 취급성을 향상시키기 위해서 강화 섬유에 부착시킨 수지를 이용하여 혹은 특별히 마련한 접착제층을 통하여 부직포 및 네트상 직물 등의 면상 지지체를 부착하는 것도 일반적으로 행해지고 있는데, 취급성은 향상되기는 하지만 시공시의 수지의 함침성은 한층 저하된다.
본 발명의 이방성 직물은 1방향으로 가지런한 고강도 고탄성 섬유에 수지가 부착되어 있지 않기 때문에 시공시에 함침시키는 수지 종류에 제한이 없고 함침성도 매우 양호하다. 특히 저온에서도 신속히 중합되어 경화되는 수지를 매트릭스 수지로서 사용할 수 있기 때문에 시공시의 환경 조건의 제한도 적고 시공 시간의 대폭적인 단축도 기대할 수 있다. 또, 날실보다 저인장 탄성율의 복합사를 씨실로 하여, 제직(製織)후 복합사를 구성하는 저융점 섬유의 융점 이상의 온도로 가열하여 씨실과 날실을 적당히 접착시킨 직물이기 때문에, 시공시의 취급성이 매우 양호하고 시공시에 섬유의 배향이 흐트러지고 보강 효과가 저하되는 문제도 일어나지 않는다.
본 발명에서 날실에 사용하는 섬유로는 통상 강화 섬유로서 사용되는 섬유를 사용할 수 있고 탄소 섬유 등의 무기 섬유, 아라미드 섬유 등의 유기 섬유를 사용하는 것이 가능하지만 인장 강도가 3 GPa 이상이고 인장 탄성율이 150 GPa 이상인 고강도 고탄성 섬유가 바람직하다. 인장 강도가 4 GPa 이상인 고강도 탄소 섬유가 우수한 보강 효과를 발현하기 때문에 특히 바람직하다.
본 발명에서 씨실에 사용하는 실은 융점차가 50 ℃ 이상인 임의의 2종의 섬유로 이루어진 복합사이다. 복합사에서의 고융점 섬유는 본래의 씨실이고 적어도 시공 종료시까지 씨실로서 기능한다. 따라서, 어느 정도의 강도 및 탄성율을 가질 필요는 있지만, 날실보다 인장 탄성율이 낮지 않으면 안된다. 날실보다 인장 탄성율이 높을 경우에는 날실이 세로 방향으로 사행하기 쉽고, 충분한 강도를 발현하지 못하게 된다. 씨실의 바람직한 인장 탄성율의 범위는 50 내지 100 GPa 이다. 또, 시공시의 섬유 배향의 흐트러짐을 방지하기 위해서 매트릭스 수지가 되는 수지에 용해되지 않는 것도 또한 중요한 요건이다. 이러한 고융점 섬유의 대표예로서는 유리 섬유를 예시할 수 있는데 반드시 그것에 한정되는 것은 아니다.
한편, 저융점 섬유는 제직 후에 날실과 씨실을 일체화시키고 우수한 취급성을 부여하기 위해 필수 섬유이다. 이 저융점 섬유가 없을 경우 취급시 섬유의 흐트러짐이 발생하기 쉽고 충분한 보강 효과를 얻을 수 없다. 이러한 저융점 섬유의 대표예로서는 저융점의 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유를 예시할 수 있는데 반드시 그들에 한정되는 것은 아니다.
씨실에 사용되는 복합사는 상기 2 종류의 섬유를 필수 성분으로 하는 것인데, 2 종류의 섬유를 일체화시키고 수지 함침 이전의 날실과 씨실의 접착성을 보다 강고히 함으로써 시공시의 취급성을 향상시킬 목적으로, 150 ℃ 이하의 온도에서 융해 혹은 연화되는 고분자 화합물을 복합사에 대해서 0.5 내지 10 중량% 부착시킨 복합사가 바람직하게 사용된다. 부착시키는 고분자 화합물은 150 ℃이하의 온도에서 융해 혹은 연화되는 고분자 화합물이면 특히 제한은 없지만, 물에 용해되는 화합물 혹은 수성 에멀젼화가 가능한 화합물 쪽이 복합사에 부착시키는 방법이 용이하여 바람직하다. 이러한 고분자 화합물로서는 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아세트산 비닐-아크릴 공중합체, 폴리아크릴산 에스테르, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔계 공중합체를 그 대표예로서 예시할 수 있는데 반드시 그들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 씨실에 사용되는 저융점 섬유 및 150 ℃ 이하의 온도에서 융해 혹은 연화되는 고분자 화합물은 씨실과 날실을 접착시키고 이방성 직물에 우수한 취급성을 부여하는 것인데, 경화 후의 물성, 특히 인장 강도 발현성의 관점에서는 씨실에 의한 날실의 구속이 약한 쪽이 바람직하다. 따라서, 시공시에 함침시키는 반응성 혼합물에 의해 서서히 비접착 상태로 이행되는 저융점 섬유 및 고분자 화합물을 선택하고 또한 고분자 화합물의 부착량을 제어하는 것이 바람직하다. 특히 고분자 화합물은 시공시에 함침시키는 반응성 혼합물에 어느 정도 용해되는 화합물이 바람직하고 함침시키는 반응성 혼합물에 맞추어 선정하는 것이 바람직하다.
또, 경화 후의 강도 발현성의 관점에서는 씨실은 가능한 한 얇은 쪽이 바람직하고 섬유길이 1 m당 중량이 0.1 g이하, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.05 g이다.
복합사 중의 고융점 섬유와 저융점 섬유의 복합 비율은 체적비로 고융점 섬유 (1)에 대해서 저융점 섬유 0.25 내지 2.0의 범위이고 0.5 내지 1.5의 범위가 접착성 및 기계적 특성의 면에서 보다 바람직하다.
본 발명의 이방성 직물에서의 씨실의 간격은 3 내지 15 mm이다. 간격이 3 mm보다 좁은 경우에는 날실의 세로 방향에서의 사행을 무시할 수 없어서 경화 후의 강도 저하를 일으킬 우려가 있고, 반대로 15 mm보다 넓을 경우에는 시트재로서의 취급성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 보다 바람직한 씨실의 간격은 4 내지 10 mm이다.
이방성 직물과 조합시켜 사용하는 수지로는 단순히 충분한 보수 보강 효과만 얻을 수 있다면 실온에서 이방성 직물에 용이하게 함침되고 경화 후 충분한 강도를 발현하는 수지라면 사용하는 것이 가능한데, 환경 조건에 좌우되지 않고 비교적 단기간에 충분한 보수 보강 효과를 발현하기 위해서는 5 ℃에서도 중합을 개시하고 비교적 단시간에 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 수지인 것이 중요하다. 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 시간으로는 24시간이 하나의 기준이 될 수 있지만, 시공을 보다 효율적으로 행하기 위해서는 6시간 이내가 바람직하고 3시간 이내가 더욱 바람직하다. 한편, 이방성 직물에 수지를 함침시키는 공정의 작업성 관점에서 사용되는 수지는 실온에서 10분 이상, 바람직하게는 15분 이상의 사용 가능 시간을 가질 필요가 있고 따라서, 중합 개시 후 신속히 경화 반응이 진행되는, 연쇄 반응계의 반응 기구에서 경화되는 상술한 반응성 혼합물이 바람직하다. 가장 바람직한 반응성 혼합물은 실온에서의 사용 가능 시간이 30분 이상이고, 또한 3시간 이내에 충분한 강도를 발현하는 수준까지 경화가 진행되는 반응성 혼합물이다.
본 발명은 교각, 교량, 건조물 등의 기존 구조물의 보수 보강 방법, 특히 콘크리트제 구조물의 보수 보강 방법 및 이 방법에 사용되는 이방성 (異方性) 직물에 관한 것이다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠다. 실시예 중의 "부"는 "중량부"를 의미한다.
<실시예 1>
텍스 (TEX) 번수 22.5(0.0225 g/m)의 유리 섬유(인장 탄성률 72.5 GPa, 융점 840 ℃, 비중 2.54 g/㎤)와 총 데니어가 70 데니어인 저융점 폴리아미드의 멀티필라멘트(융점 125 ℃, 비중 1.08 g/㎤)를 함께 꼬고, 에틸렌 아세테이트 비닐 공중합체(융점 80 ℃)를 꼬아 실 1000 m당 1.5 g를 부착시켜 씨실이 되는 복합사를 얻었다. 이 복합사의 1 m 당 중량은 약 0.03 g이고, 고융점 섬유와 저융점 섬유의 복합 비율은 체적비로 1 대 0.8이다.
날실로서 일본 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤제 탄소 섬유 피로필 (Pyrofil) TR30G(인장 강도 4.5 GPa, 인장 탄성률 235 GPa, 필라멘트수 12000개)를 섬유 무게가 300 g/㎡가 되도록 가지런히 하고 씨실로서 상기 복합사를 사용하고 씨실의 간격이 5 mm가 되도록 제직하여 이방성 직물을 얻었다. 또한, 이 직물을 180 ℃로 가열한 한쌍의 롤 사이로 통과시킴으로써 날실과 씨실을 부분적으로 접착시켜 본 발명의 이방성 직물을 얻었다. 얻어진 이방성 직물은 부드러우며 다소 난폭하게 다루어도 직물이 흐트러지거나 짠 것이 망가지지 않는 매우 취급하기 쉬운 것이었다.
메틸메타크릴레이트 70부, 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트 2부, 말단에 메타크릴기를 갖는 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 25부, n-파라핀 1부, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 1부를 균일해질 때까지 충분히 혼합시키고 마지막에 N,N-디메틸-p-톨루이딘 1부를 첨가 혼합시켜 유기 과산화물을 포함하지 않는 반응성 혼합물을 얻었다.
20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 75 센티포이즈였다.
상기 반응성 혼합물 100부에 대해서 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가 혼합시킨 반응성 혼합물을, 상기 이방성 직물 2매에 대해서 수지의 무게가 1000 g/㎡ 정도가 되도록 함침시키고 상온(20 ℃)에서 1시간 방치하여 경화시켰다. 얻어진 복합물에서 인장 시험편을 작성하고 평가하였다. 섬유 함유율 100 %로 환산한(이방성 직물의 이론적인 두께로 나눔) 인장 강도는 390 kgf/㎟이고 충분히 강도를 발현하고 있음을 확인하였다. 또, 수지의 함침성도 매우 양호하였다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일한 반응성 혼합물 100부에 대해서 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가 혼합하고 JIS A1132에 준거한 콘크리트제 굴곡 시험체의 이방성 직물이 부착되는 면(인장 변형측)에 도포량이 250 g/㎡정도가 되도록 도포하고, 실시예 1과 동일한 이방성 직물을 강화 섬유의 배향 방향과 콘크리트 시험체의 세로 방향이 맞도록 부착시킨 후, 다시 250 g/㎡정도의 반응성 혼합물을 그 위에 도포하고 이방성 직물에 함침시켜 그대로 방치하였다. 이 반응성 혼합물의 상온(20 ℃)에서의 겔화 시간은 약 25분이었지만, 이방성 직물이 취급하기 쉽고 반응성 혼합물의 함침도 매우 용이하기 때문에 작업은 자연스럽게 진행되어 6개의 시험체에 대한 부착 작업이 불과 몇분만에 종료되었기 때문에 아무런 어려움도 없었다. 경화는 유기 과산화물(벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품)의 혼합으로부터 약 1시간만에 완료되었고 1시간 반 후에 콘트리트와의 접착성을 JIS A6909에 준거하여 건연식 인장 시험으로 평가하였다. 파괴는 콘크리트 부분에서 일어나 충분한 접착 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다. 이어서 JIS A1106에 준거하여 굴곡 시험을 실시하고 보강 효과를 확인하였다. 보강을 하지 않을 경우의 굴곡 강도는 90 kgf/㎠이었지만 보강을 행함으로써 160 kgf/㎠로 향상되었다.
<실시예 3>
콘크리트제 시험체에 대한 부착 작업을 5 ℃의 환경하에서 실시하는 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 하여 시험체를 작성하고 평가하였다. 5 ℃의 환경하에서도 2시간 후에는 충분히 경화되었고, 접착성 시험에서는 콘크리트 부분에서 파괴되는 것을 확인하였다. 또, 굴곡 강도는 155 kgf/㎠로 향상되었고 저온에서의 시공에서도 충분한 보강 효과를 발현하는 것을 확인하였다.
<실시예 4 내지 16, 비교예 1 내지 6>
씨실이 되는 복합사의 구성 및 이방성 직물에서의 씨실의 간격이 다른 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 직물로부터 복합물 시험편을 작성하여 평가하였다. 이방성 직물의 구성 및 평가 결과는 표1 및 표2에 정리하여 나타냈다. 또한, 표 중의 약호 및 기호는 이하와 같다.
CF : 일본 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤제 탄소 섬유 피로필 TR30G
표 중의 숫자는 이방성 직물의 CF 무게
CF : 유리 섬유(인장 탄성율 72.5 GPa, 융점 840 ℃, 비중 2.54 g/㎤)
PA : 저융점 폴리아미드의 멀티필라멘트(융점 125 ℃, 비중 1.08 g/㎤)
PE : 저융점 폴리에스테르의 멀티필라멘트(융점 130 ℃, 비중 g/㎤)
PO : 저융점 폴리올레핀의 멀티필라멘트(융점 100 ℃, 비중 g/㎤)
표 중의 GF 내지 PO항의 숫자는 이방성 직물의 씨실에 사용한 각 섬유의 단위 길이당 중량
EV : 에틸렌아세트산 비닐 공중합체(융점 80 ℃)
AC : 아크릴계 공중합체(융점 75 ℃)
표 중의 숫자는 복합사에서의 고분자 화합물의 중량%
취급성, 수지의 함침성 : ◎: 매우 양호, ○: 양호, △: 조금 양호, X: 불량
인장 강도 : kgf/㎟단위로 표시
<실시예 17>
메틸메타크릴레이트 70부, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2부, 말단에 메타크릴기를 갖는 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 25부, n-파라핀 1부, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 균일해질 때까지 충분히 혼합시키고 마지막에 N,N-디메틸-p-톨루이딘을 2부 첨가 혼합시켜 유기 과산화물을 포함하지 않는 반응성 혼합물A를 얻었다.
20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 75 센티포이즈였다.
또, 상기의 N,N-디메틸-p-톨루이딘 2부 대신에 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 4부를 첨가 혼합하고, 유기 과산화물을 포함하고 경화 촉진제를 포함하지 않는 반응성 혼합물 B를 얻었다.
20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 75 센티포이즈였다.
콘크리트제 곡선 시험체의 이방성 직물 부착면에 상기 반응성 혼합물 A를 도포량이 250 g/㎡ 정도가 되도록 도포하고 실시예 1과 동일한 이방성 직물을 부착시킨 후, 다시 250 g/㎡ 정도의 반응성 혼합물 B를 그 위에 도포하고 이방성 직물에 함침시켜 그대로 방치하였다. 반응성 혼합물 A도 반응성 혼합물 B도 단독으로는 상온에서 안정하지만 혼합 후에는 신속히 반응이 진행되어 약 30분만에 겔화되었다. 반응성 혼합물 A, B 모두 이방성 직물에 매우 용이하게 함침되기 때문에 작업은 자연스럽게 진행되어 6개의 시험체에 대한 부착 작업은 불과 몇분만에 종료되었고 아무런 어려움도 없었다. 경화는 반응성 혼합물 B의 함침으로부터 약 1시간만에 완료되었고 1시간 반 후에 콘크리트와의 접착성을 건연식으로 평가한 결과, 파괴는 콘크리트 부분에서 일어나고 충분한 접착 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다. 이어서, 굴곡 시험을 실시하고 보강 효과를 확인하였다. 보강을 하지 않을 경우의 굴곡 강도는 90 kgf/㎠이었지만 보강을 행함으로써 150 kgf/㎠로 향상되었다.
<실시예 18>
N,N-디메틸-p-톨루이딘 10부, 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 20부를 메틸에틸케톤 70부에 용해시키고 균일하게 혼합하였다. 실시예 1과 동일한 이방성 직물을 이 혼합액으로 처리함으로써 1 ㎡당 N,N-디메틸-p-톨루이딘이 5 g, 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체가 10 g 부착된 이방성 직물을 조제하였다.
메틸메타크릴레이트 70부, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2부, 말단에 메타크릴기를 갖는 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 23부, n-파라핀 1부, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 균일해질 때까지 충분히 혼합시키고 마지막에 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가 혼합시켜 유기 과산화물을 포함하고 경화 촉진제를 포함하지 않는 반응성 혼합물을 조제하였다.
20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 70 센티포이즈였다.
콘트리트제 굴곡 시험용 시험체의 이방성 직물 부착면에 상기 경화 촉진제를 포함하지 않는 반응성 혼합물을 도포량이 250 g/㎡ 정도가 되도록 도포하고, 상기의 N,N-디메틸-p-톨루이딘이 부착된 이방성 직물을 부착시킨 후, 다시 250 g/㎡ 정도의 상기 반응성 혼합물을 그 위에 도포하고 이방성 직물에 함침시켜 그대로 방치하였다.
상기의 이방성 직물은 매우 취급하기 쉽고 반응성 혼합물의 함침도 매우 용이하기 때문에 작업은 자연스럽게 진행되어 6개의 시험체에 대한 부착 작업이 불과 몇분만에 종료되었고 아무런 어려움도 없었다. 경화는 상기 반응성 혼합물의 함침으로부터 약 1시간만에 완료되었고 1시간 반 후에 콘트리트와의 접착성을 건연식으로 평가한 결과 파괴는 콘크리트 부분에서 일어나 충분한 접착 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다. 이어서 굴곡 시험을 실시하고 보강 효과를 확인하였다. 보강을 행함으로써 굴곡 강도가 165 kgf/㎠로 향상된 것을 확인하였다.
<실시예 19>
n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 대신에 프탈산과 에틸렌글리콜과 펜타에리트리톨 트리알릴에테르와 메타크릴산과의 반응에서 얻어지는 알릴 에테르기 함유 폴리에스테르메타크릴레이트를 사용하고, 경화 촉진제로서 나프텐산 코발트를 1부 병용하는 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 하여 이방성 직물로 보강된 콘크리트제 굴곡 시험체를 작성하고 평가하였다. 이 반응성 혼합물의 20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 250 센티포이즈였다. 상온에서의 겔화 시간은 약 30분이고, 이방성 직물의 부착 작업에는 아무런 어려움도 없었다. 또, 이방성 직물로 보강된 시험체의 굴곡 강도는 160 kgf/㎠으로, 충분히 보강 효과가 발현되고 있음을 확인하였다.
<실시예 20>
알릴 에테르기 함유 폴리에스테르 메탈크릴레이트 대신에 에폭시 당량 190 g/eq.의 에폭시 수지와 메타크릴산의 반응으로 얻어지는 에폭시메타크릴레이트를 사용하는 것 이외는 실시예 19와 마찬가지로 하여 이방성 직물로 보강된 콘크리트제 굴곡 시험체를 작성하여 평가하였다.
이 반응성 혼합물의 20 ℃에서의 점도는 350 센티포이즈이고 실온에서의 겔화 시간은 35분으로 이방성 직물의 부착 작업에는 아무런 어려움도 없었다. 또, 이방성 직물로 보강된 시험체의 굴곡 강도는 155 kgf/㎠으로 충분히 보강 효과가 발현되고 있음을 확인하였다.
<실시예 21>
알릴에테르기 함유 폴리에스테르 메타크릴레이트 대신에 프탈산과 에폭시 당량 875의 비스페놀 A형 에폭시 수지(일본 유까 셀 에폭시사제 에피코테 1004)와 펜타에리트리톨트리알릴에테르와 아크릴산과의 반응에서 얻어지는 알릴에테르기 함유 에폭시 아크릴레이트를 사용하는 것 이외는 실시예 19와 마찬가지로 하여 이방성 직물로 보강한 콘크리트제 굴곡 시험체를 작성하고 평가하였다.
이 반응성 혼합물의 20 ℃에서의 점도는 350 센티포이즈이고 실온에서의 겔화 시간은 15분으로 이방성 직물의 부착 작업에는 아무런 어려움도 없었다. 또, 이방성 직물로 보강된 시험체의 굴곡 강도는 162 kgf/㎠으로 충분히 보강 효과가 발현되고 있음을 확인하였다.
<실시예 22>
일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트 수 12000개)를 2.5 mm 간격, 300 mm의 폭으로 누름대 및 빗을 사용하여 1방향으로 가지런히 하고, 그 양 표면에 탄소 섬유를 횡단하는 형태로 텍스 번수 22.5(ECG225 1/0규격)의 유리 섬유와 70 데니어의 저융점 나일론 섬유(융점 125 ℃)를 교락시킨 실을 편면당 25 mm간격, 시트로서 12.5 mm의 간격으로 양 표면에 서로 씨실을 배치하여 열 프레스를 사용하여 180 ℃에서 열 융착시킴으로써 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (1)을 얻었다.
수지의 조제는 우선 성분 (1)로서 메틸메타크릴레이트 60부/2-에틸헥실아크릴레이트 10부/1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2부와 파라핀 왁스로서 n-파라핀(융점 54 내지 56 ℃) 1부, 실란 커플링제로서 γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 첨가하고 이 혼합물을 50 ℃로 가열 혼합하면서, 성분 (2)로서 60/40(중량)의 메틸메타크릴레이트/n-부틸메타크릴레이트로 이루어지고 평균 분자량이 42000인 아크릴 공중합체 25부를 첨가하여 용해시킨 후, 냉각시키면서 N,N-디메틸-p-톨루이딘 1부를 첨가하여 수지액을 얻었다. 20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 80 센티포이즈였다.
상기 수지액 100 부에 대해서 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가하여 혼합시키고 반응성 혼합물을 얻었다(수지액 (1)이라 함).
고강도 고경성 콘크리트 벽면에 수지액 (1)을 밑칠하고 그 위에 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (1)을 부착시키며 다시 수지액(1)을 덧칠하여 모우(毛羽) 롤로 함침시켰다.
수지액 (1)은 시트상물 (1)에 용이하게 함침되었다. 또, 수지액 (1)은 상온(20 ℃)에서 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화하여 충분한 탄성과 강도를 발현하였다. 콘크리트와의 접착은 양호하고 상온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 인장 시험을 행한 결과 강도는 50 kg/㎠이고 저온 경화 조건에서도 경화 1시간 후 강도 48 kg/㎠를 얻을 수 있으며, 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
상온에서 시트상물 (1)을 부착시킨 콘크리트 시험체에서의 굴곡 시험과 압축 시험을 행하여 보강 효과를 확인하였다. 굴곡 강도는 무보강의 경우에는 87 kg/㎠이었지만, 보강을 행함으로써 166 kg/㎠으로 향상되었다. 압축 강도는 강화 섬유의 배열 방향이 축 방향이 되도록 상온에서 시트상물 (1)을 1층, 그 위에 주 방향이 되도록 또한 겹침 길이 10 ㎝로서 또 한층을 부착시킨 직경 10 ㎝, 높이 20 ㎝의 콘크리트 시험체를 사용하여 JIS A1108에 준거하여 실시하였다. 무보강의 경우는 강도 274 kg/㎠이었지만 보강을 행함으로써 552 kg/㎠로 향상되었다. 보수 보강층의 수지 함유율은 62 중량%이었다.
<실시예 23>
일본 날실에 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)을 10개/2.54 cm (인치), 씨실(씨실)에 유리 섬유(ECG 450-1/0 규격)을 6개/2.54 cm (인치)로 제직하고 스크린상 탄소 섬유 직포 (2)를 얻었다.
시트상물 (1) 대신에 직포 (2)를 사용한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과를 검토하였다.
수지액 (1)은 직포(2)에 쉽게 함침되었다. 또, 수지액 (1)은 상온(20 ℃)에서 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화하여 충분한 탄성과 강도를 발현하였다.
콘크리트와의 접착은 양호하였고 실온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 접착 시험을 행한 결과, 강도는 48 kg/㎠이며 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
굴곡 시험 및 압축 시험의 결과 굴곡 강도가 160 kg/㎠, 압축 강도가 550 kg/㎠이었다. 보수 보강층의 수지 함유율은 65 중량%이었다.
<실시예 24>
날실에 일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 10개/2.54 cm (인치), 씨실에 유리 섬유(ECG 450-1/0 규격)와 저융점 나일론(폴리아미드) 섬유(융점 125 ℃)의 교락계를 6개/2.54 cm (인치)로 제직한 후, 180 ℃의 열을 가하여 스크린상 탄소 섬유 직포 (3)(이방성 직물)을 얻었다.
시트상물 (1) 대신에 직포 (3)을 사용한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과를 검토하였다.
수지액 (1)은 직포 (3)에 쉽게 함침하였다. 또, 수지액 (1)은 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화하여 충분한 탄성과 강도를 발현하였다.
콘크리트와의 접착은 양호하였고 실온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 접착 시험을 행한 결과, 강도는 48 kg/㎠이고 저온 경화 조건에서도 경화 1시간 후 강도 48 kg/㎠를 얻을 수 있으며, 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
굴곡 시험 및 압축 시험의 결과 굴곡 강도가 162 kg/㎠, 압축 강도가 552 kg/㎠이었다. 보수 보강층의 수지 함유율은 60 중량%이었다.
<실시예 25>
일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 2.5 mm간격, 300 mm의 폭으로 1방향으로 누름대 및 빗을 사용하여 가지런히 하고 그 양 표면에 열 융착성 네트로서 일본 닛세끼 시트 펠렛 시스템 주식회사제 닛세끼 콘웨드 네트 ON5050(무게 7 g/㎡, 매듭 8 mm×8 mm)을 배치하고 온도 100 ℃, 압력 1 kg/㎠로 설정한 가열 롤러를 40초에 걸쳐 통과시켜 열융착성 네트 표면을 탄소 섬유에 융착시킴으로써 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (4)를 얻었다.
시트상물 (1)을 시트상물 (4)로 대체한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과를 검토하였다.
수지액 (1)은 시트상물 (4)에 쉽게 함침되었다. 또, 수지액 (1)은 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화하여 충분한 탄성과 강도를 발현하였다. 콘크리트와의 접착은 양호하였고, 실온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 접착 시험을 행한 결과, 강도는 49 kg/㎠이며 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
굴곡 시험 및 압축 시험의 결과 굴곡 강도가 161 kg/㎠, 압축 강도가 548 kg/㎠이었다.
<실시예 26>
일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 2.5 mm간격, 300 mm의 폭으로 1방향으로 누름대 및 빗을 사용하여 가지런히 하고 그 양 표면에 열 융착성 부직포로서 일본 다이셀 가가꾸사제 다이아미드 스판(무게 13 g/㎡)을 배치하고 온도 130 ℃, 압력 1 kg/㎠로 설정한 가열 롤러를 40초에 걸쳐 통과시키고 열융착성 부직포를 탄소 섬유에 융착시킴으로써 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (5)를 얻었다.
시트상물 (1)을 시트상물 (5)로 대체한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과의 검토를 행하였다.
시공성에 있어서, 수지액 (1)은 시트상물 (5)에 쉽게 함침되었다. 또, 수지액 (1)은 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화하여 충분한 탄성과 강도를 발현하였다. 콘크리트와의 접착은 양호하였고 상온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 접착 시험을 행한 결과, 강도는 45 kg/㎠이었고 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
굴곡 시험 및 내압 시험의 결과는 굴곡 강도가 125 kg/㎠, 압축 강도가 532 kg/㎠이었다.
<실시예 27>
수지의 조제에 있어서 우선 성분 (1)로서 메틸메타크릴레이트 51부/n-부틸메타크릴레이트 20부/에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 3부와 파라핀 왁스로서 n-파라핀(융점 54 내지 56 ℃) 1부를 첨가하고, 이 혼합물을 50 ℃로 가열 혼합시키면서 성분 (2)로서 97/3(중량)의 메틸메타크릴레이트/메틸아크릴레이트로 이루어지고 평균 분자량이 95000인 아크릴 공중합체 24부를 첨가하여 용해시킨 후, 냉각하면서 경화 촉진제로서 N,N-디메틸-p-톨루이딘 1부를 첨가하여 수지액을 얻었다. 20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 700 센티포이즈였다.
상기 수지액 100부에 대해서 유기 과산화물로서 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가하고 혼합하여 이후의 검토에 사용하였다(수지액 (2)라 함).
수지액 (1) 대신에 수지액 (2)를 사용한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과의 검토를 행하였다.
수지액 (2)는 시트상물 (1)에 쉽게 함침되었다. 또, 수지액 (2)는 30분 후에는 완전히 경화, 저온(5 ℃)에서도 1시간 후에는 완전히 경화되어 충분한 탄성과 강도를 발현하였다. 콘크리트의 접착 강도는 양호하였고 상온에서 수지 경화 1시간 후에 건연식 접착 시험을 행한 결과, 강도는 47 kg/㎠이며 파괴는 콘크리트내에서 일어났다.
굴곡 시험 및 압축 시험의 결과 굴곡 강도가 164 kg/㎠, 압축 강도가 550 kg/㎠이었다. 보수 보강층의 수지 함유율은 63 중량%이었다.
<비교예 7>
비스페놀 A형 에폭시 수지(일본 유까 셀 에폭시 주식회사제 Ep828) 60부, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르(일본 아사히 덴까 고교 주식회사제 아데까 글리세롤 ED- 505) 40부, 지방족 폴리아민 변성물 경화제(ACI 저팬 (Japan)제 앙까민 2021) 45부를 혼합시킴으로써 상온 경화형 에폭시계 수지액 (3) (B형 점도계, 20 ℃, 5700 센티포이즈)를 얻었다.
수지액 (1) 대신에 에폭시계 수지액 (3)을 사용한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성 및 보강 효과의 검토를 행하였다.
수지액 (3)은 시트상물 (1)에 함침되는 것이 어려웠다. 또, 수지액 (3)은 상온에서 반나절 방치한 시점에서 끈적임이 없어지기는 하였지만, 탄성, 강도가 모두 낮아 충분한 탄성과 강도를 발현하기까지는 7일이 걸렸다. 또, 저온에서는 끈적임이 없어질 때까지 5일, 충분한 탄성과 강도가 발현될 때까지 20일을 요하고, 콘크리트의 접착 강도는 낮으며 상온에서 반나절 경과 후 접착 시험을 행한 결과, 강도는 39 kg/㎠이고 콘크리트와 섬유 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 계면에서 파괴가 일어났다.
상온에서 완전히 경화시킨 시험체에서의 굴곡 시험 및 압축 시험의 결과 굴곡 강도가 164 kg/㎠, 압축 강도가 540 kg/㎠이었다.
<비교예 8>
무게 30 g/㎡의 비스페놀 A형 에폭시 수지(일본 유까 셀 에폭시사제 Ep834)로 이형지상이 도공된 수지 필름상에 일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 2.5 mm의 간격으로 가지런히 배치하고, 열 프레스를 가함으로써 수지를 탄소 섬유에 함침시키고 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (6)을 얻었다.
시트상물 (1) 대신에 시트상물 (6)을 사용한 것 이외는 실시예 22와 마찬가지로 하여 시공성을 검토하였다.
시공성에 있어서, 수지액 (1)은 시트상물 (6)에 함침하였지만, 탄소 섬유에 큰 사행과 흐트러짐이 발생하였다. 또, 상온에서 수지액 (1)의 표면은 30분 후에 끈적임이 없어지기는 하였지만 시트상물과 콘크리트와의 계면 및 시트상물 내부는 경화되지 않았고, 이 부분은 5일 후에도 경화되지 않았다.
<실시예 28>
강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 2.5 mm간격, 300 mm의 폭으로 1방향으로 누름대를 사용하여 가지런히 하고 탄소 섬유 다발에 직교하는 방향으로 10 mm간격으로 유리장섬유 ECD450, 1/2(텍스 번수 22.5)과 저융점 나일론(폴리아미드)필라멘트(융점 125 ℃) 50 데니어를 연사한 열 융착성의 섬유를 평직시킨 후, 온도 180 ℃, 압력 1 kg/㎠로 설정한 가열 롤러를 40초에 걸쳐 통과시킴으로써 탄소 섬유 무게 300 g/㎡의 강화 섬유로 이루어진 시트상물 I (이방성 직물)을 얻고, 종이 두루마기로 감았다.
한편, 수지의 조제는 우선 성분 (1)로서 메틸메타크릴레이트 60부/2-에틸헥실아크릴레이트 10부/1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2부와 파라핀 왁스로서 n-파라핀(융점 54 내지 56 ℃) 1부, 실란 커플링제로서 γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 첨가하고 이 혼합물을 50 ℃로 가열 혼합시키면서, 성분 (2)로서 60/40(중량)의 메틸메타크릴레이트/n-부틸메타크릴레이트로 이루어지고 평균 분자량이 42000인 아크릴 공중합체를 25부 첨가하여 용해시킨 후, 냉각시키면서 경화 촉진제로서 N,N-디메틸-p-톨루이딘 2부를 첨가하여 수지액 A1을 얻었다. 20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 80 센티포이즈였다.
"냉각하면서 N,N-디메틸-p-톨루이딘 2부를 첨가하는" 대신에 "냉각 후, 수지액 100부에 대해서 유기 과산화물로서 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품을 4부 첨가하여" 수지액 B1을 조제하였다.
20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 85 센티포이즈였다.
양 수지액은 1주간 상온에 방치해도 점도가 거의 변화되지 않았고 충분한 안정성을 유지하였다.
닥터 코터 (doctor coater)를 사용하여 이형지상에 수지액 A1을 수지 무게가 200 g/㎡이 되도록 코팅시키고 그 위에 상기 강화 섬유로 이루어진 시트상물 I, 이형지를 얹고 실온에서 고무 롤 쌍을 사용하여 압력을 가함으로써 프리프레그 A1을 얻었다.
콘크리트 표면에 우선 수지액 B1을 쇄모를 사용하여 충분히 도포하고 다시 그 위에 상기 프리프레그 A1을, 이형지를 벗겨 얹은 후 다시 그 위에 수지액 B1을 롤러를 사용하여 프리프레그 전면에 도포하고 잘 함침시키며 혼합시켰다. 실온(23 ℃)에서 30분 방치함으로써 프리프레그를 경화시켰다. JIS A6909에 준거하여 경화된 프리프레그의 일부를 콘크리트에서 벗겨내 건연식 접착 시험을 실시하였다. 800 kg/1600 ㎟(50 kg/㎠)의 강도를 얻을 수 있었고, 프리프레그와 함께 콘크리트가 벗겨져 충분한 경화성과 접착성을 얻을 수 있었다. 또 충분한 보강 강도를 발현하였다. 보수 보강층 중의 수지 함유율은 57 중량%였다.
<실시예 29>
텍스 번수 22.5(0.0225 g/m)의 유리 섬유(인장 탄성율 72.5 GPa, 융점 840 ℃, 비중 2.54 g/㎤)와 총 데니어가 70 데니어인 저융점 폴리아미드의 멀티 필라멘트(융점 125 ℃, 비중 1.08 g/㎤)을 서로 꼬고, 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(융점 80 ℃)를 꼬아 실 1000 m당 1.5 g 부착시켜 복합사를 얻었다. 이 복합사의 1 m당 중량은 약 0.03 g, 고융점 섬유와 저융점 섬유의 복합 비율은 체적비로 1대 0.8이었다.
일본 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤제 탄소 섬유 피로필 TR30G(인장 강도 4.5 GPa, 인장 탄성율 235 GPa, 필라멘트수 12000개)를 섬유 무게가 300 g/㎡가 되도록 가지런히 하여 날실로 하고, 씨실로서 상기 복합사를 사용하여 씨실의 간격이 5 mm가 되도록 제직하고 다시 이 직물을 180 ℃로 가열된 한쌍의 롤 사이를 통과시킴으로써 날실에 씨실이 부분적으로 접착된 강화 섬유로 이루어진 시트상물(본 발명의 이방성 직물)을 얻었다.
메틸메타크릴레이트 70부, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2부, 말단에 메타크릴기를 갖는 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 25부, n-파라핀 1부, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 균일해질 때까지 충분히 혼합하고 마지막에 N,N-디메틸-p-톨루이딘 2부를 첨가 혼합시켜 경화 촉진제를 포함하고 경화제를 포함하지 않는 수지액 A를 얻었다. 20 ℃에서의 수지 점도는 75 센티포이즈였다.
또, N,N-디메틸-p-톨루이딘 2부 대신에 벤조일 퍼옥시드 4부를 첨가 혼합하고, 경화제(유기 과산화물)를 포함하지만 경화 촉진제를 포함하지 않는 수지액 B를 얻었다. 20 ℃에서의 수지 점도는 75 센티포이즈였다.
JIS A1132에 준거한 콘크리트제 굴곡 시험체의 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 부착면에 수지액 A를 도포량이 125 g/㎡ 정도가 되도록 모우 롤러(일본 오쯔까 쇄모 제조사제의 상품명"Uu Roller (우 롤러))를 사용하여 도포하고 강화 섬유로 이루어진 시트상물을 강화 섬유의 배열 방향이 콘크리트 시험체의 세로 방향이 되도록 부착시키고 수지액 A 도포면에 강화 섬유로 이루어진 시트상물을 가볍게 누름으로써 수지액 A를 가볍게 함침시켰다. 그 위에 250 g/㎡ 정도가 되도록 수지액 B를 모우 롤러로 도포시키고 강화 수지로 이루어진 시트상물에 함침시켰다. 또한, 수지액 B 도포면에 수지액 A를 125 g/㎡ 정도가 되도록 모우 롤러로 도포하고 마지막에 횡단 롤러로 함침, 두 액의 혼합을 촉진하고 그대로 방치하였다. 수지액 A, B 모두 단독으로는 상온에서 안정하지만 혼합 후에는 신속히 반응이 진행되어 약 30분만에 경화되었다. 수지액 A, B 모두 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 쉽게 함침되었고 작업은 자연스럽게 진행되어 혼자서 한번의 수지 조제로 20개의 콘크리트 시험체에 대한 부착 작업을 여유롭게 종료하였고 아무런 어려움도 없었다. 경화는 수지액 B의 도포로부터 약 1시간만에 완료되었고 손가락 확인에 의한 경화 불량 부분도 없었다. 1시간 반 후에 콘크리트와의 접착성을 건연식으로 평가한 결과 파괴는 콘크리트 부분에서 일어나고 충분한 접착 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다.
이어서, JIS A1106에 준거하여 굴곡 시험을 실시하고 보강 효과를 확인하였다. 보강을 하지 않은 경우의 굴곡 강도는 90 kgf/㎠이었지만, 보강을 행함으로써 160 kgf/㎠로 향상되었다.
<실시예 30>
콘크리트제 굴곡 시험체에 대한 부착 작업을 5 ℃의 환경하에서 실시하는 것 이외는 실시예 29와 마찬가지로 하여 시험체를 작성하고 평가하였다. 5 ℃의 환경하에서도 2시간 후에는 충분히 경화되었고, 손가락 확인에 의한 경화 불량 부분도 보이지 않았다. 접착성 시험에서는 콘크리트 부분에서 파괴되는 것을 확인하였다. 또, 굴곡 강도는 158 kgf/㎠로 향상되었고 저온에서의 시공에서도 충분한 보강 효과를 발현하는 것을 확인하였다.
<실시예 31>
실시예 29와 마찬가지로 강화 섬유로 이루어진 시트상물(본 발명의 이방성 직물), 수지액 A 및 수지액 B를 조제하였다.
JIS A1132에 준거한 콘크리트제 굴곡 시험체의 강화 섬유로 이루어진 시트상물 부착면에 상기 수지액 A를 도포량이 125 g/㎡ 정도가 되도록 모우 롤러를 사용하여 도포하고, 강화 섬유로 이루어진 시트상물을 강화 섬유의 배열 방향이 콘크리트 시험체의 세로 방향이 되도록 부착시키고 수지액 A를 가볍게 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 함침시켰다. 다음에 그 위에 250 g/㎡ 정도의 수지액 B를 마찬가지로 도포하여 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 함침시키고 다시 수지액 B 도포면에 수지액 A를 250 g/㎡정도가 되도록 마찬가지로 도포하고, 강화 섬유로 이루어진 시트상물을 강화 섬유의 배열 방향이 콘크리트 시험체의 세로 방향이 되도록 부착시키고 수지액 A를 가볍게 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 함침시켰다. 다음에 그 위에 250 g/㎡ 정도의 수지액 B를 마찬가지로 도포하고, 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 함침시켜 다시 수지액 B의 도포면에 수지액 A를 125 g/㎡ 정도가 되도록 마찬가지로 도포하고 마지막에 횡단 롤러로 함침, 두 액의 혼합을 촉진시키고 그대로 방치하였다. 수지액 A, B 모두는 단독으로는 상온에서 안정하지만, 혼합 후에는 신속히 반응이 진행되어 약 30분만에 경화되었다.
수지액 A, B 모두는 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 쉽게 함침되고, 작업은 비교적 자연스럽게 진행되어 6개의 콘크리트 시험체에 대한 부착 작업은 아무런 어려움도 없었다.
경화는 마지막 수지액 B의 도포로부터 약 20분만에 완료되었고, 손가락 확인에 의한 경화 불량 부분도 없었다. 1시간 반 후에 콘크리트와의 접착성을 건연식으로 평가한 결과, 파괴는 콘크리트 부분에서 일어났고 충분한 접착 강도가 얻어졌음이 확인되었다.
<실시예 32>
일본 미쯔비시 레이온사제 탄소 섬유 피로필 TR-30G(필라멘트수 12000개)를 2.5 mm간격, 300 mm의 폭으로 1방향으로 누름대 및 빗을 사용하여 시트상에 가지런히 하고 그 양 표면에 열 융착성 부직포로서 일본 다이셀 가가꾸사제 다이아미드 스판(무게 13 g/㎡)을 배치하고 온도 130 ℃, 압력 1 kg/㎠로 설정된 가열 롤러를 40초에 걸쳐 통과시키고 열 융착성 부직포를 탄소 섬유에 융착시킴으로써 실시예 26과 마찬가지로 하여 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (5)를 얻었다.
강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 강화 섬유로 이루어진 시트상물 (5)를 사용하는 것 이외는 실시예 29와 마찬가지로 하여 콘크리트 시험체에 대한 부착을 실시하였다. 20개의 콘크리트 시험체에 대한 부착 작업은 여유롭게 종료되었고 아무런 어려움도 없었다. 경화는 수지액 B의 도포로부터 약 1시간만에 완료되었고 손가락 확인에 의한 경화 불량 부분도 없었다. 1시간 반 후에 콘크리트와의 접착성을 건연식으로 평가한 결과 파괴는 콘크리트 부분에서 일어났고 충분한 접착 강도가 얻어졌음이 확인되었다.
<실시예 33>
실시예 28의 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 열 융착성 섬유의 간격을 5 mm로 하고 그 외는 마찬가지로 하여 강화 섬유로 이루어진 시트상물 II(본 발명의 이방성 직물)를 얻었다.
강화 섬유로 이루어진 시트상물 II를 30 m 떼어내고, 15.4 cmψ의 종이 튜브로 감았다.
상기 강화 섬유로 이루어진 시트상물 II를 감고 있는 종이 튜브를 스테인레스 캔 용기에 넣고, 다시 실시예 28의 수지액 A1을 그 위에서 부은 후, 수지를 용기에 넣고 밀폐시켜 강화 섬유로 이루어진 시트상물 II에 수지를 함침시켰다. 다시 2일간 실온에서 방치함으로써 충분히 함침을 행하였다.
함침 후, 스테인레스 캔 용기보다 수지액 A1을 충분히 포함하는 강화 섬유로 이루어진 시트상물 II의 롤러를 꺼내 고무 롤러 사이에서 가볍게 압착함으로써 여분의 수지를 제외한 프리프레그 A2를 얻었다.
콘크리트 표면에 우선 실시예 28의 수지액 B1을 쇄모를 사용하여 충분히 도포하고 다시 그 위에 상기 프리프레그 A2를 얹은 후, 다시 그 위에 수지액 B1을 쇄모와 롤러를 사용하여 프리프레그 A2 전면에 도포하고 잘 문질렀다. 실온(23 ℃)에서 30분 방치함으로써 프리프레그는 경화되었다.
JIS A6909에 준거하여 경화시킨 프리프레그의 일부를 콘크리트에서 벗겨내 건연식 접착 시험을 실시하였다. 783 kg/1600 ㎟(49 kg/㎠)의 강도를 얻을 수 있고, 프리프레그와 함께 콘크리트가 벗겨져 충분한 경화성과 접착성을 얻을 수 있었다. 또, 충분한 보강 강도를 발현하였다. 보수 보강층 중의 수지 함유율은 62 중량%였다.
<비교예 9>
실시예 28의 수지액 A1 대신에 에피코트 828(일본 유까 셀 에폭시사제) 50 중량부, ED505(일본 아사히 덴까사제) 50 중량부를 혼합시킨 수지를 사용하여 실시예 28과 마찬가지로 하여 프리프레그(수지 함유량 40 %)를 얻었다.
아세톤 1 중량부에 메르캅탄계 경화제(캡큐어 WR-6, 일본 유까 셀사제) 1 중량부, 경화 촉진제로서 트리스(디메틸아미노메틸)페놀(에피큐어 3010, 일본 유까 셀사제) 0.5 중량부를 녹인 경화제 용액을 프라이머 처리된 콘크리트 표면에 도포하고 이어서 상기 프리프레그를 얹고 다시 경화제 용액을 도포하였다. 실온(20 ℃)에서 건조, 경화시켰지만 12시간 경과 후, 프리프레그는 경화되지 않았다. 5일 경과 후 표면의 점착성이 없어졌기 때문에 건연식 접착 박리 시험을 행하였다. 프리프레그는 콘크리트와의 계면에서 벗겨졌고 그 강도는 125 kg/1600 ㎟(8 kg/㎠)이었으며, 충분히 경화되지는 않았다.
<실시예 34>
실시예 28의 강화 섬유로 이루어진 시트상물 I에 경화 촉진제로서 N,N-디이소프로필-p-톨루이딘의 분체를 평균 10 g/㎡이 되도록 도포하고 문지름으로써 경화 촉진제가 부착된 강화 섬유의 시트상물 Ia를 얻었다.
콘크리트 표면에 우선 실시예 28의 수지액 B1을 쇄모를 사용하여 충분히 도포하고 다시 그 위에 경화 촉진제가 부착된 강화 섬유로 이루어진 시트상물 Ia를 얹은 후 다시 그 위에 실시예 28의 수지액 B1을 롤러를 사용하여 시트 전면에 도포하였다. 실온(23 ℃)에서 30분 방치함으로써 수지를 경화시켰다.
JIS A6909에 준거하여 경화시킨 강화 섬유의 시트상물의 일부를 콘크리트에서 벗겨내고 건연식 접착 시험을 실시한 결과, 780 kg/1600 ㎟(49 kg/㎠)의 강도를 얻을 수 있었고, 강화 섬유와 함께 콘크리트가 벗겨져 충분한 경화성과 접착성을 얻을 수 있었으며 충분한 보강 강도를 발현하였다. 또한, 보수 보강층 중의 수지 함유율은 58 중량%였다.
<실시예 35>
중합 방지제가 들어간 메타크릴산 메틸 20부에 에피코테 1004(일본 유까 셀 에폭시사제) 41.7부를 첨가하고 80 ℃에서 가온 용해시킨 후, 반응 촉매로서 트리에틸아민 0.8부를 첨가하고 다시 메타크릴산 3.5부를 적가하면서 첨가하여 8시간 반응시켜 산가 5의 에폭시메타크릴레이트 수지 용액을 얻었다. 이 수지 용액에 다시 메타크릴산 메틸 32부, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부, n-파라핀 1부를 첨가하고 용해시킨 후 냉각시키고 벤조일 퍼옥시드(50 % 가소제 희석품)를 4부 첨가하여 수지액 B2를 얻었다. 이 수지액 B2의 20 ℃에서의 점도를 측정한 결과 220 센티포이즈였다. 한편 실시예 28에서 사용한 것과 동일한 시트상물 I에 경화 촉진제로서 N,N-디에틸-p-톨루이딘의 액체를 평균 10 g/㎡이 되도록 분무 도포함으로써 경화 촉진제가 부착된 강화 섬유 시트상물 Ib를 얻었다.
콘크리트 표면에 우선 수지액 B2를 쇄모를 사용하여 충분히 도포하고 다시 그 위에 경화 촉진제가 부착된 강화 섬유로 이루어진 시트상물 Ib를 얹은 후, 다시 그 위에 수지액 B2를 롤러를 사용하여 시트 전면에 도포하였다. 실온 20 ℃에서 30분 방치함으로써 수지를 경화시켰다.
JIS A6909에 준거하여 경화시킨 강화 섬유의 일부를 콘크리트에서 벗겨내고 건연식 접착 시험을 실시한 결과, 670 kg/1600 ㎟(42 kg/㎠)의 강도를 얻을 수 있었고, 강화 섬유와 함께 콘크리트가 벗겨져 충분한 경화성과 접착성을 얻을 수 있었다. 또 충분한 보강 강도를 발현하였다. 또한, 보강층 중의 수지 함유율은 52 중량%였다.
<실시예 36>
일본 다께다 야꾸힝 고교 가부시끼가이샤제 불포화 폴리에스테르 수지 프로미네이트 P-991을 100 중량부에 대해서 일본 니뽄 유지 가부시끼가이샤제 퍼멕 N(55 % 메틸에틸케톤 퍼옥시드) 2 중량부를 혼합시켜 수지액 A를 조제하였다. 20 ℃에서의 수지 점도는 700 센티포이즈였다.
한편, 프로미네이트 P-991 100 중량부에 대해서 6 % 나프텐산 코발트 1 중량부를 혼합시켜 수지액 B를 조제하였다. 20 ℃에서의 수지 점도는 700 센티포이즈였다.
얻어진 수지액 A/B를 압축기가 구비된, 혼합비 1대 1의 2액 에어리스 도장기 APW-1200(일본 아사히 사낙 가부시끼가이샤제)를 사용하여 한쪽 탱크에 A액, 다른 쪽 탱크에 B액을 투입하고 공기압을 3 kg/㎠로 조정하며, 스테틱 믹서로 혼합시킨 수지액 A/B를 에어리스 롤러 핸드건을 사용하여 JIS A1132에 준거한 콘크리트제 굴곡 시험체의 강화 섬유로 이루어진 시트상물 부착면에 도포량이 250 g/㎡ 정도가 되도록 도포하고, 실시예 29의 강화 섬유로 이루어진 시트상물(본 발명의 이방성 직물)을 부착시켜 다시 탈포 롤러로 시트상물에 함유된 공기를 제거한 후, 그 위에 250 g/㎡ 정도가 되도록 혼합 수지액 A/B를 에어리스 롤러 핸드건으로 도포하고 다시 탈포 롤러로 수지액 A/B를 충분히 함침시켜 그대로 방치하였다. 반응은 신속히 진행되어 약 30분만에 경화되었다.
<실시예 37>
메틸 메타아크릴레이트 70부, 1,3-부틸렌글리콜 디메타아크릴레이트 2부, 말단에 메타크릴산을 갖는 수평균 분자량이 6000인 n-부틸아크릴레이트 거대 단량체 25부, n-파라핀 1부, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 1부를 균일해질 때까지 충분히 혼합하여 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물에 벤조일 퍼옥시드 50 % 가소제 희석품 2부를 첨가하고 혼합하여 수지액 A를 얻었다.
동일한 수지 조성물에 N,N-디메틸-p-톨루이딘 1부를 첨가 혼합시켜 수지액 B를 얻었다.
얻어진 수지액 A/B를 컴프레서를 구비한 혼합비가 1대 1인 2액 에어리스 도장기 APW-1200(일본 아사히 사낙 가부시끼가이샤제)를 사용하여 한쪽 탱크에 A액, 다른 쪽 탱크에 B액을 투입하고 공기압을 3 kg/㎠로 조정하며, 스테틱 믹서로 혼합시킨 수지액 A/B를 에어리스 롤러 핸드건을 사용하여 JIS A1132에 준거한 콘크리트제 굴곡 시험체의 강화 섬유로 이루어진 시트상물 부착면에 도포량이 250 g/㎡ 정도가 되도록 도포하고, 실시예 29의 강화 섬유로 이루어진 시트상물(본 발명의 이방성 직물)을 부착시키고 다시 탈포 롤러로 시트상물에 함유된 공기를 제거한 후, 그 위에 250 g/㎡ 정도가 되도록 혼합 수지액 A/B를 에어리스 롤러 핸드건으로 도포하고 다시 탈포 롤러로 수지액 A/B를 충분히 함침시켜 그대로 방치하였다. 반응은 신속히 진행되어 약 30분만에 경화되었다.
이상에 설명한 바와 같이, 이 발명과 관련된 보수 보강 방법은 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키고, 이 수지를 경화시킨 섬유 강화 수지층으로 기존 구조물을 보수 보강할 때, 수지로서 25 ℃에서의 겔화 시간이 15분 이상이고 또한 5 ℃에서도 중합되어 6시간 이내로 경화되며 또한 비닐기를 갖는 단량체와 비닐기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열가소성 중합체를 주성분으로 하는 반응성 혼합물을 사용하기 때문에 저온 환경하에서도 시공이 가능하며 단시간에 우수한 보수 보강 효과를 발현한다. 따라서, 교각, 교량, 건조물 등의 기존 구조물의 보수 보강 방법으로서 이용하고 적용할 수 있다.
또, 본 발명의 이방성 직물은 취급성과 수지의 함침성 양쪽의 특성이 우수하고 또한 경화물로서의 강도 발현성도 우수하기 때문에 기존 구조물의 보수 보강용으로 이용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 강화 섬유로 이루어진 시트상물에 수지를 함침시키고, 이 수지를 경화시킨 섬유 강화 수지층으로 기존 구조물을 보수 보강할 때, 수지로서 25 ℃에서의 겔화 시간이 15분 이상이고 또한 5 ℃에서도 중합을 개시하여 5 ℃에서도 비교적 단시간(6시간 이내)에 충분히 경화 가능하고 또한 성분 (1)로서 비닐기를 갖는 단량체 및 성분 (2)로서 비닐기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열가소성 중합체를 주성분으로 하는 반응성 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  2. 제1항에 있어서, 반응성 혼합물이 성분 (1)로서 1종 이상의 (메타)아크릴레이트 단량체, 성분 (2)로서 분자내에 1개 이상의 (메타)아크릴기를 갖는 반응성 올리고머 및(또는) 열 가소성 중합체를 함유하는 것인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실온(시공 온도 등)에서 단독으로는 안정한 유기 과산화물과 실온에서의 유기 과산화물의 분해를 가능하게 하는 경화 촉진제를 반응성 혼합물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  4. 제2항에 있어서, 반응성 혼합물 중에 성분 (2)로서 함유되는 반응성 올리고머가 분자내에 1개 이상의 (메타)아크릴기 및 알릴에테르기를 갖는 것인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  5. 제4항에 있어서, 반응성 혼합물 중에 성분 (2)로서 함유되는 반응성 올리고머가 다염기산과 다가 알콜과 알릴 에테르기 함유 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 알릴 에테르기 함유 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  6. 제2항에 있어서, 반응성 혼합물 중에 성분 (2)로서 함유되는 반응성 올리고머가 에폭시 수지와 (메타)아크릴산과의 반응에서 얻어지는 에폭시 (메타)아크릴레이트인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  7. 제4항에 있어서, 반응성 혼합물 중에 성분 (2)로서 함유되는 반응성 올리고머가 다염기산과 에폭시 수지와 알릴 에테르기 함유 알콜과 (메타)아크릴산과의 반응에 의해 얻어지는 알릴 에테르기 함유 에폭시 (메타)아크릴레이트인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  8. 제7항에 있어서, 다염기산으로서 프탈산을 사용하고, 에폭시 수지로서 에폭시 당량 970 이하의 비스페놀 A 및(또는) 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용하며, 알릴 에테르기 함유 알콜로서 펜타에리트리톨 트리알릴에테르를 사용하는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  9. 제2항에 있어서, 반응성 혼합물의 20 ℃에서의 점도가 5 내지 104센티포이즈인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  10. 제2항에 있어서, 반응성 혼합물의 20 ℃에서의 점도가 5 내지 800 센티포이즈인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  11. 제2항에 있어서, 반응성 혼합물이 파라핀 왁스를 함유하는 것을 특징으로 하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  12. 제1항에 있어서, 강화 섬유로 이루어진 시트상물이 1방향으로 가지런한 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 적어도 한쪽 면에 열 융착성 포가 열 융착된 것인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  13. 제1항에 있어서, 강화 섬유로 이루어진 시트상물이 1방향으로 가지런한 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 적어도 한쪽 면에 강화 섬유와 직교하는 방향으로 강화 섬유의 세로 방향을 따라 3 내지 15 mm의 간격으로 열 융착성 섬유가 배치되어 열 융착된 것인 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  14. 1방향으로 가지런한 강화 섬유로 이루어진 시트상물의 적어도 한쪽 면에 강화 섬유와 직교하는 방향으로 강화 섬유의 세로 방향을 따라 3 내지 15 mm의 간격으로 열 융착성 섬유를 배치하고 열 융착시킨 것을 특징으로 하는 이방성 (異方性) 직물.
  15. 인장 강도가 3 GPa 이상이고 인장 탄성율이 150 GPa 이상인 고강도 고탄성 섬유를 날실로 하고, 이 날실보다 낮은 인장 탄성율의 섬유를 씨실로 하는 이방성 직물로서, 씨실이 융점차 50 ℃ 이상의 2종의 섬유로 이루어진 섬유길이 1 mm당 중량이 0.1 g 이하인 복합사이고, 또한 날실 방향에서의 씨실의 간격이 3 내지 15 mm이며 씨실을 구성하는 저융점 섬유에 의해 날실과 씨실이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 이방성 직물.
  16. 제15항에 있어서, 씨실로 사용되는 복합사가 인장 탄성율이 50 내지 100 GPa 이고 융점이 200 ℃ 이상인 고융점 섬유와, 인장 탄성율이 50 GPa 이하이고 융점이 150 ℃ 이하인 저융점 섬유를 150 ℃ 이하의 온도에서 융해 또는 연화되는 고분자 화합물 0.5 내지 10 중량%를 부착시켜 일체화시킨 복합사인 이방성 직물.
  17. 제1항에 있어서, 강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 제14항에 기재된 이방성 직물을 사용하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  18. 제1항에 있어서, 강화 섬유로 이루어진 시트상물로서 제15항에 기재된 이방성 직물을 사용하는 기존 구조물의 보수 보강 방법.
  19. 제16항에 있어서, 고분자 화합물이 반응성 혼합물에 용해되는 것을 특징으로 하는 이방성 직물.
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