KR20080105942A

KR20080105942A - 강화 섬유 함유 수지 패널 및 건조물 보강 방법

Info

Publication number: KR20080105942A
Application number: KR1020070059379A
Authority: KR
Inventors: 시게미 이케야
Original assignee: 가부시키가이샤 사쿠세스
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-04
Also published as: JP2008297807A

Abstract

본 발명은 콘크리트나 목재로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등에 섬유 시트와 경화성 수지를 고착시켜 이들 건조물을 보강할 때에, 작업 현장에서의 작업 상황에 상관없이 소정의 보강 강도를 기대할 수 있고, 보강 작업이 용이한 섬유 강화재와 건조물 보강 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

강화 섬유를 시트 형상으로 한 강화 섬유 시트와 경화성 수지를 함유하여 이루어지는 강화 섬유 함유 수지 패널을 이용하여, 건조물과 강화 섬유 함유 수지 패널 및 이들을 고착시키는 패널 접착제로 일체화하여 건조물을 보강하였다. 강화 섬유에 아라미드 섬유를 이용하여, 강화 섬유 함유 수지 패널 중의 경화성 수지와, 패널 접착제를 동종의 수지, 동종의 강화 섬유가 함유되는 재료로 제조하였다.

Description

강화 섬유 함유 수지 패널 및 건조물 보강 방법{REINFORCED FIBER CONTAINING RESIN PANEL AND METHOD OF REINFORCING CONSTRUCTION}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 외관도와, 그 영역(R)의 확대 사투영도.

도 2는 도 1의 띠 형상 상태에서 소정 길이를 잘라낸 강화 섬유 함유 수지 패널의 평면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 평면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 평면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 평면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 평면도.

도 7은 본 발명의 강화 섬유 함유 수지 패널을 시공한 일 실시 형태를 도시한 것으로서, 분도 (A)는 건조물 기초에 설치된 통풍구 주변의 정면도이고, 분도 (B)는 분도 (A)의 SA-SA선을 따라 취한 단면도.

도 8은 본 발명의 다른 실시 형태인 강화 섬유 함유 수지 패널의 수지 미함침부끼리를 겹친 상태의 평면도.

도 9는 강화 섬유 함유 수지 패널의 터널 내벽으로의 접합 공정을 도시한 모식도.

도 10은 강화 섬유 함유 수지 패널의 교각으로의 접합 상태를 도시한 모식도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 강화 섬유 함유 수지 패널

2 : 강화 섬유

3 : 강화 섬유 시트

4 : 경화성 수지

5, 6 : 수지 미함침부

11, 12, 13, 14, 15 : 강화 섬유 함유 수지 패널

21, 22 : 강화 섬유 함유 수지 패널

23 : 기초

24 : 통풍구

25 : 토대

31, 32 : 강화 섬유 함유 수지 패널

33 : (수지 미함침부의) 중복 부분

41 : 강화 섬유 함유 수지 패널

41a : (강화 섬유 함유 수지 패널의) 일단

42 : (터널) 벽면

42a : (벽면의) 일단

51 : 교각

본 발명은 콘크리트나 목재 등으로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등에 고착시켜 이들 건조물을 보강할 때에 이용하는 강화 섬유 함유 수지 패널과, 그 강화 섬유 함유 수지 패널을 이용한 건조물 보강 방법에 관한 것이다.

빌딩이나 호건 주택 등의 외벽, 기초 부분, 기둥 부분 등의 콘크리트나 목재로 이루어진 부분의 열화나 부식에 대한 방호책으로서, 균열 등의 결손 부분에 경화성 수지로 이루어진 보강제를 충전하면서 보강 대상물의 표면에 보강제를 도포하는 방법이 행해지고 있다. 이러한 방법은 수분이 건조물 내로 진입하는 것을 방지한다고 하는 면에서는 효과적이지만, 보강제 자체가 수지로 이루어지기 때문에, 시멘트제 보강제에 비하여 그 강도가 뒤떨어져 건조물 자체의 보강에는 그다지 기여하지 못하였다. 그래서, 보강제의 강도 향상을 위해 암면(rock wool)이나 유리 섬유 등의 단섬유를 함유한 보강제가 개발되어 있고, 이러한 보강제는 일본 특허 공개 제2003-213136호 공보(특허 문헌 1)나 일본 특허 공개 제2003-213938호 공보(특허 문헌 2) 등에 기재되어 있다.

또한, 장섬유를 묶은 섬유 시트를 이용한 건조물 보강 방법도 알려져 있다. 우선, 보강의 대상이 되는 콘크리트나 목재 표면에 흙, 먼지, 티끌 등을 와이어 브러시로 제거하고, 또한 수분이 부착되어 있으면 폐면(cotton waste)으로 닦아내어 건조시킨다. 그리고, 도장이나 퍼티칠, 스프레이 등으로 수지 도포막을 건조물 표면에 형성하고, 그 수지가 경화되기 전에 유리 섬유 등의 장섬유를 묶은 섬유 시트를 수지 도포막에 접합시킨다. 그리고, 접합시킨 섬유 시트 중의 기포를 탈포 롤러로 제거하면서 건조물 표면과 밀착시킨다. 이러한 탈포 처리를 행함으로써, 밑칠한 수지 도포막을 섬유 시트에 함침시킨다. 그 다음, 추가로 그 표면에 액상 수지를 덧칠하고, 잠시 방치함으로써 수지 도포막을 경화시킨다. 이러한 건조물 보강 방법에서는 섬유 시트를 이용함으로써, 장섬유를 수지 중에 함유시킨 섬유 강화 플라스틱의 상태를 만들어내어 건조물의 보강을 행하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-213136호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-213938호 공보

섬유 시트를 이용한 건조물 보강 방법은 보강제 단독으로 건조물을 보강하는 것보다도 강도 향상을 기대할 수 있다. 그러나, 현장에서 섬유 시트와 수지를 일체화하기 때문에, 섬유 시트의 취급이 불편하여 탈포 작업에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있다. 또한, 수지의 칠 얼룩이나 탈포가 불충분하면, 원하는 보강 강도가 나오기 어렵다고 하는 문제도 있다.

그래서, 본 발명은 건조물의 강도 향상에 기여하고 작업이 용이한 건조물 보강 방법과, 그것에 이용하는 섬유 강화재를 얻는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 콘크리트나 목재로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등에 고착시켜 이들 건조물을 보강하는 강화 섬유 함유 수지 패널로서, 강화 섬유를 시트 형상으로 한 강화 섬유 시트와 경화성 수지를 함유하여 이루어지는 강화 섬유 함유 수지 패널을 제공한다. 강화 섬유 함유 수지 패널은 강화 섬유 시트와 경화성 수지를 함유하여 이루어지기 때문에, 최적의 상태로 강화 섬유 시트와 경화성 수지를 일체화해 둘 수 있다. 그 때문에, 작업 현장이나 작업자에 상관없이 항상 안정된 강도를 발휘할 수 있다. 이러한 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 강화 섬유로서는 아라미드 섬유가 바람직하다. 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성율이며, 경량이기 때문에, 건조물의 보강이라는 효과를 발휘하기 쉽기 때문이다.

강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 강화 섬유 시트는 복수의 강화 섬유를 묶은 섬유 다발을 1 방향 또는 2 방향으로 짠 강화 섬유 시트로 할 수 있다. 복수의 강화 섬유를 묶은 섬유 다발을 갖기 때문에, 복수의 섬유를 이용하면서도 제조가 용이하다. 또한, 섬유 다발을 1 방향 또는 2 방향으로 짜고 있기 때문에, 섬유의 길이 방향의 강도가 높은 강화 섬유 함유 수지 패널로 할 수 있다. 즉, 섬유 다발을 1 방향으로 짠 강화 섬유 함유 수지 패널에서는, 적어도 그 섬유 다발의 길이 방향의 강도를 높일 수 있고, 또한, 섬유 다발을 2 방향으로 짠 강화 섬유 함유 수지 패널에서는, 이방성을 갖지 않으면서 강화 섬유 함유 수지 패널의 강도를 높일 수 있다.

강화 섬유 함유 수지 패널은 적어도 일면측에 거칠거칠한 조면(粗面)으로서 형성할 수 있다. 적어도 일면측에 거칠거칠한 조면으로 하면, 피착체와의 접착력이 높아져 건조물의 강도 향상에 기여할 수 있다.

일면측에 표출되는 경화성 수지와, 타면측에 표출되는 경화성 수지가 상이한 수지로 이루어진 강화 섬유 함유 수지 패널로 할 수 있다. 일면측에 표출되는 경화성 수지와, 타면측에 표출되는 경화성 수지가 서로 다르기 때문에, 건조물의 표면에 드러나는 경화성 수지를 외부로부터의 시인성이나 촉감, 내후성 등이 우수한 수지로 하고, 타면측의 보강 대상부와 고착되는 측에 드러나는 경화성 수지를 고착력이 높은 수지로 하여, 건조물의 강도 향상에 기여할 수 있다.

강화 섬유 함유 수지 패널의 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부를 갖는 강화 섬유 함유 수지 패널로 할 수 있다. 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부를 갖기 때문에, 수지 미함침부에서는 경화성 수지가 존재하지 않는 정도만큼 두께를 얇게 할 수 있다. 그에 따라, 강화 섬유 함유 수지 패널끼리를 적층하여 이용하는 경우라도, 수지 미함침부끼리를 적층함으로써, 강화 섬유 함유 수지 패널끼리의 적층에 의해 두께가 두꺼워지는 것을 막을 수 있고, 보강 대상부와 강화 섬유 함유 수지 패널을 간극 없이 접합시킬 수 있다.

강화 섬유 함유 수지 패널은 배향 방향이 교차하는 적어도 2 이상의 강화 섬유 시트가 적어도 일부에 적층되어 있는 것으로 할 수 있다. 배향 방향이 교차하는 적어도 2 이상의 강화 섬유 시트가 적어도 일부에 적층되어 있기 때문에, 적층 부분의 강도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 구조적으로 굴곡 모멘트가 최대가 되는 부분에 접착되는 강화 섬유 함유 수지 패널에 있어서는, 미리 적층 부분을 형성해 둠으로써 약한 부분을 부분적으로 강화하여 강도 향상에 기여할 수 있다.

본 발명은 또한, 콘크리트나 목재로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등의 보강 대상부에 수지 패널을 고착시켜 이들 건조물을 보강하는 건조물 보강 방법으로서, 미리 강화 섬유 시트에 경화성 수지를 함침시킨 소정의 강화 섬유 함유 수지 패널을 준비하고, 보강 대상부 표면이나 강화 섬유 함유 수지 패널의 표면 중 적어도 어느 한쪽에 보강 대상부와 강화 섬유 함유 수지 패널을 고착시키는 패널 접착제를 도포한 후, 강화 섬유 함유 수지 패널을 보강 대상부에 눌러 접합시켜 보강 대상부와 패널 접착제, 강화 섬유 함유 수지 패널을 일체화하여 건조물을 보강하는 건조물 보강 방법을 제공한다.

강화 섬유 시트에 경화성 수지를 함침시킨 소정의 강화 섬유 함유 수지 패널을 준비하고, 보강 대상부 표면이나 강화 섬유 함유 수지 패널의 표면 중 적어도 어느 한쪽에 보강 대상부와 강화 섬유 함유 수지 패널을 고착시키는 패널 접착제를 도포한 후, 강화 섬유 함유 수지 패널을 보강 대상부에 눌러 접합시켜 보강 대상부와 패널 접착제, 강화 섬유 함유 수지 패널을 일체화하여 건조물을 보강하기 때문에, 항상 소정의 강도 향상을 기대할 수 있다. 즉, 소정의 강화 섬유 함유 수지 패널을 이용하기 때문에, 섬유 시트를 이용하는 경우에 비하여, 작업 현장에서의 시공 상황에 상관없이 항상 건조물의 강도 향상을 기대할 수 있다.

강화 섬유 함유 수지 패널의 적어도 일면측에 거칠거칠한 조면이 형성되어 있고, 그 일면측을 보강 대상부에 눌러 접합시키는 건조물 보강 방법으로 할 수 있 다. 거칠거칠한 조면을 보강 대상부에 눌러 접합시키기 때문에, 보강 대상부가 기복이 있는 표면을 갖고 있어도, 강화 섬유 함유 수지 패널과의 고착력이 약해지는 것을 억제할 수 있어, 건조물의 강도 향상에 기여할 수 있다.

2 이상의 강화 섬유 함유 수지 패널을 교차시켜 패널 접착제를 사이에 두고 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 2 이상의 강화 섬유 함유 수지 패널을 교차시켜 패널 접착제를 사이에 두고 적층하는 단계를 포함하기 때문에, 강화 섬유 함유 수지 패널 중의 강화 섬유의 방향성에 상관없이 건조물의 강도 향상을 도모할 수 있다.

패널 접착제가 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 경화성 수지와 동종의 수지와, 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 강화 섬유와 동종의 단섬유를 함유하는 접착제를 이용할 수 있다. 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 경화성 수지와 동종의 수지와, 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 강화 섬유와 동종의 단섬유를 함유하는 패널 접착제를 이용하였기 때문에, 강화 섬유 함유 수지 패널과 패널 접착제와의 고착력을 높일 수 있다. 여기서 「동종」이란, 경화성 수지에 에폭시계 수지를 이용한 경우에 패널 접착제에 에폭시계 수지를 이용하는 경우와 같이, 기본 구조나 작용기에 같은 것을 함유하는 것끼리를 말하며, 완전히 동일하여도 좋다.

강화 섬유 함유 수지 패널이 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부를 갖는 것으로서, 그 수지 미함침부끼리를 서로 겹쳐 보강 대상부와 패널 접착제, 강화 섬유 함유 수지 패널을 일체화하여 건조물을 보강할 수 있다. 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부끼리의 중첩을 행하기 때문에, 경화성 수지가 존재하지 않는 정도만큼 두께를 얇게 할 수 있다. 그에 따라, 강화 섬유 함유 수지 패널끼리를 적층하여 이용하는 경우라도, 강화 섬유 함유 수지 패널끼리의 적층에 의해 두께가 두꺼워지는 것을 막을 수 있다. 또한, 시공 후에 있어서, 이러한 수지 미함침부에서의 경화성 수지분에 대한 강화 섬유 시트의 비율이 높아지기 때문에, 건조물의 강도 향상에 기여할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시 형태에 대해서 이하에 상세히 설명한다. 본 발명은 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등의 콘크리트나 목재로 이루어진 부분의 열화나 부식에 의한 강도 저하로부터 이들 건조물을 지키고, 건조물의 강도를 향상시키기 위해서 소정의 강화 섬유 함유 수지 패널(이하, 간단히 「패널」이라고도 함)을 건조물의 외벽 등에 고착시키는 것이다.

도 1에는 두루마리형으로 형성한 이 패널(1)의 외관도와, 그 일부 확대 사투영도를 도시한다. 패널(1)은 강화 섬유(2)를 시트 형상으로 한 강화 섬유 시트(3)와, 경화성 수지(4)를 함유하여 이루어지고, 강화 섬유 시트(3)에 경화성 수지(4)를 함침하는 동시에 강화 섬유 시트(3)의 양면을 경화성 수지(4)로 피복한 것이다. 강화 섬유 시트는 인장 강도나 탄성율이 높은 강화 섬유를 시트 형상으로 형성한 것으로서, 시트의 형태는 직포이어도 좋고 부직포이어도 좋으며, 또한, 직포인 경우는, 여러 가지 짜는 방법으로 짠 시트를 포함하는 것이다. 복수의 강화 섬유를 동축 방향으로 묶은 1 방향 섬유 시트나, 복수의 강화 섬유를 일 방향과 이와 다른 타 방향의 2 방향으로 묶어 교차시킨 2 방향 섬유 시트, 묶은 강화 섬유끼리를 성기게 교차시켜 섬유 다발 사이에 공극을 갖게 한 메쉬 형상 섬유 시트 등을 예시할 수 있다.

강화 섬유 시트는 강화 섬유 자체를 짜서 시트 형상으로 할 수 있는 것 이외에, 강화 섬유를 복수 라인 묶어 강화 섬유 이외의 별도의 섬유와 함께 짜서 시트 형상으로 할 수도 있다. 예컨대, 강화 섬유를 1 방향, 즉 날실로 하고, 그 강화 섬유와 동일한 강화 섬유나 다른 별도의 섬유를 씨실이나 메쉬 형상으로 하여 짬으로써 1 방향 섬유 시트를 얻을 수 있다. 또한, 2 방향 섬유 시트는 세로 방향으로 묶은 강화 섬유와, 가로 방향으로 묶은 강화 섬유를 그 자체로 짜도 좋고, 세로 방향으로 묶은 강화 섬유와 가로 방향으로 묶은 강화 섬유를 그것과는 별도의 섬유로 연결함으로써 2 방향 섬유 시트를 얻을 수 있다.

강화 섬유의 재질로는 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 붕소 섬유, 티탄 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 비닐론 섬유 등의 무기 섬유나 유기 섬유 등의 각종 섬유를 들 수 있고, 이들 섬유는 단독으로도 이용할 수 있고, 혼합하여도 이용할 수 있다.

이러한 섬유 중에서는, 아라미드 섬유가 전기를 통과시키지 않고, 자화(磁化)하지 않는 점에서 바람직하다. 또한, 탄소 섬유나 유리 섬유에 비해서도 비중이 가볍고 경량이어서 보강제 자체의 중량을 낮게 억제할 수 있어, 작업이 용이해지는 점에서 바람직하다.

경화성 수지는 열 경화형, 광 경화형이나 자외선 경화형, 습기 경화형, 가압 경화형 등, 경화시키는 수단에 상관없이 여러 가지 반응 조건에 의해 경화되는 경화성 수지를 이용할 수 있다. 이들 수지에는 에폭시계, 페놀계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 실리콘계, 시아노아크릴레이트계 등의 각종 수지를 들 수 있다. 이들 중에서는, 습기 경화형이나 광 경화형 등의 수지는 저온에서 신속하게 경화시킬 수 있어, 생산 효율을 높이거나 저렴하게 생산할 수 있다는 점에서 바람직하다. 에폭시 수지는 수지 자체의 강도가 높고, 또한, 패널 접착제의 원재료로서도 이용되기 때문에, 건조물 보강 효과나 패널 접착제와의 접착성 향상의 관점에서 바람직한 수지이다.

또한, 경화성 수지 자체의 경도를 높이기 위해서, 강화 섬유 시트와는 별도로 여러 가지 첨가제를 혼합하여도 좋다. 예컨대, 야자 섬유, 비닐론, 나일론, 폴리에스테르, 아라미드 등의 유기 섬유나 알루미늄 섬유, 유리 섬유, 암면 등의 무기 섬유, 실리카 등의 무기 분말 등의 단섬유를 함유시킬 수 있다. 이들 중에서도, 아라미드 단섬유를 첨가하면, 동량의 다른 유기 섬유나 무기 섬유를 혼입시킨 경우에 비하여, 강도 증대를 확인할 수 있다는 점에서 바람직하다.

첨가하는 아라미드 섬유 등의 유기 섬유의 길이는 1.5 ㎜∼25 ㎜, 굵기는 10 ㎛∼0.1 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 1.5 ㎜보다 짧으면 강도의 향상 효과가 불충분하고, 25 ㎜를 초과하면 수지 중으로의 분산이 곤란하다. 또한, 굵기가 10 ㎛보다 가늘거나 0.1 ㎜보다 굵은 것은 첨가량에 대한 강도의 증가 효과가 부족하다.

또한, 경화성 수지에는 필요에 따라 착색 안료나 체질 안료, 표면 조정제, 소포제, 분산제, 가소제, 용제, 경화 촉매, 염료, 습윤제, 레벨링제 등을 적절하게 첨가하여도 좋다. 착색 안료를 첨가한 것은, 건조물의 보강뿐만 아니라 패널에 장식성을 부여하는 점에서 바람직하다.

패널의 일 형태로서, 경화성 수지를 경화시킨 상태의 패널로 할 수 있다. 작업 현장에서 경화성 수지의 경화를 행할 필요가 없기 때문에, 작업 현장에서의 조건에 좌우되는 일없이 사전에 최적의 조건에서 경화시킬 수 있어, 원하는 강도나 탄성율을 갖는 패널을 제조할 수 있다. 또한, 패널의 별도의 형태로서는, 경화성 수지를 미경화의 상태의 패널로 할 수 있다. 미경화이기 때문에 패널 자체에 상당 정도의 유연성이 있고, 보강 대상부 표면의 기복을 따르게 하여 접합시킬 수 있다고 하는 이점이 있다. 경화성 수지 미경화 패널로 하기 위해서는, 가열 경화형 수지나 자외선 경화형 수지 등, 일상의 환경 하에서는 경화되기 어려운 재질의 경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 보존시에 경화되어 버릴 우려가 적기 때문이다. 그 때문에, 일상의 환경 하에서도 경화되기 쉬운 재질의 경화성 수지를 이용하는 경우에는, 미경화인 채로 보존하는 고안이 필요하다. 예컨대 습기 경화형의 경우는, 패널의 표면에 보호 시트를 접합시켜 두고, 습기로부터 패널 표면을 보호하도록 해 둘 수 있다.

패널의 크기, 형상은 보강 대상이 되는 건조물의 보강 대상부에 따라 적절하게 그 형상이나 크기를 선택할 수 있지만, 여러 가지 건조물에 대하여 가공하기 쉽도록 범용품으로서 강화 섬유의 길이 방향(L)에 연속한 두루마리로 한 띠 형상 패널(도 1)로 하고, 강화 섬유의 길이 방향에 대한 직교 방향(W)의 길이를 9 ㎝∼11 ㎝, 25 ㎝∼35 ㎝, 45 ㎝∼55 ㎝ 정도의 3종류 정도 준비해 두는 것이 바람직하다. 현장에서 길이 방향의 길이를 원하는 길이로 커터로 절단하여 조정할 수 있기 때문이다. 또한, 길이 방향으로 길고 연속하는 띠 형상 패널을 두루마리형으로 하면 장소를 차지하지 않고 보존할 수 있으며, 패널 표면에 오염물이 쉽게 부착되지 않는다는 점에서 바람직하다. 또는, 건조물의 여러 가지 형상에 맞추어 패널 평면을 평판 형상이나 L자형, コ자형, C자형, 반원형으로 형성할 수도 있고, 패널 단면을 평판 형상이나 L자형, コ자형, C자형, 반원형으로 형성할 수도 있다.

강화 섬유 시트에 경화성 수지를 함침시켜 패널을 얻을 수 있지만, 보강 대상부의 형상이나 크기에 따라 패널의 형상이나 크기뿐만 아니라, 함침의 정도를 바꿀 수 있다. 평탄한 보강 대상부에 시공하는 경우에는, 강화 섬유 시트의 전체에 경화성 수지가 함침되면서 표면이 평활한 패널로 할 수 있다. 그러나, 보강 대상부의 표면에 기복이 있는 경우에는, 보강 대상부와의 밀착성을 높이기 위해서, 패널의 양면(S1, S2) 중, 적어도 그 일면측(S1)을 거칠거칠한 조면으로서 형성하는 것이 바람직하다.

패널 표면의 조면화는 조면 상에서 강화 섬유 시트의 경화성 수지를 함침시키거나 강화 섬유 시트의 표면 상태가 손상되지 않을 정도로 경화성 수지를 얇게 함침시키거나 함으로써 형성할 수 있다. 또한, 조면이 되는 측의 면까지는 경화성 수지가 함침되지 않는 상태로서 형성할 수 있다.

이러한 패널은 도 2에서 도시한 패널(11)과 같이, 패널 전체에 강화 섬유 시트가 함유되어 있는 경우 이외에 패널로부터 강화 섬유 시트의 일부가 노출된 것, 바꾸어 말하면, 강화 섬유 시트의 일부에 경화성 수지를 함침시키지 않는 패널로 할 수 있다. 그 일례로서, 예컨대 도 3 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 패널의 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부(5, 6)를 갖는 것으로 하여도 좋다. 도 3에서 도시하는 패널(12)은 그 길이 방향의 양단에 수지 미함침부(5, 5)를 설치한 것이고, 도 4에서 도시하는 패널(13)은 그 길이 방향의 일단에 수지 미함침부(5)를 설치한 것이며, 도 5에서 도시하는 패널(14)은 그 폭 방향의 양단에 수지 미함침부(6, 6)를 설치한 것이고, 도 6에서 도시하는 패널(15)은 그 폭 방향과 길이 방향의 모든 단에 수지 미함침부(5, 6)를 설치한 것이다. 보강 대상부 표면이 넓은 면적에 걸치는 경우에는, 복수 매의 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 일부분을 겹쳐 시행해야 하지만, 수지 미함침부(5, 6)가 없는 패널(11)끼리를 겹치면, 그 중첩 부분이 두꺼워짐으로써 중첩 부분의 근방은 패널(11)의 두께 정도만큼 보강 대상부(피착체)로부터 부상한 공극이 생겨 버리는 경우가 있어, 건조물의 강도 향상의 방해가 되는 경우가 있다. 이에 대하여, 수지 미함침부(5, 6)를 가지면, 패널(12, 13, 14, 15)끼리를 겹치는 경우에, 그 중첩 부분을 수지 미함침부(5, 6)로 하고, 수지 미함침부(5, 6)의 중첩 부분에 패널 접착제를 도포하여 경화시키면, 상기 공극은 생기지 않으며, 이러한 부분은 강화 섬유 시트의 비율이 높아져 강도 상으로도 바람직한 것으로 되기 때문이다.

또한, 패널은 그 일면측이 보강 대상부에 고착되고, 그 타면측이 건조물의 표면에 드러나기 때문에, 패널의 일면측에 표출되는 경화성 수지를 패널 접착제와 접착하기 쉬운 경화성 수지로 하고, 타면측에 표출되는 경화성 수지를 외부로부터의 시인성이나 촉감, 내후성 등이 우수한 경화성 수지로 할 수 있다. 이러한 경우 에는, 강화 섬유 함유 수지 패널의 일면측과 타면측에 표출되는 경화성 수지의 종류가 다른 것이 되어도 좋다.

또한, 변형되기 쉬운 부위에 접합하는 패널은 배향 방향이 교차하는 적어도 2 이상의 강화 섬유 시트가 적층하고 있는 패널을 이용함으로써, 적층 부분의 강도를 향상시켜 변형되기 쉬운 부위를 한층 더 강화시킬 수 있다.

다음에 패널의 제조 방법을 설명한다. 표면이 평활한 평판 상에 액상의 경화성 수지를 미리 도포한 데다가 강화 섬유 시트를 얹고, 추가로 그 위에 경화성 수지를 얹고 나서 평판으로 누른다. 이렇게 해서, 표리 양면이 평평하고 평활한 패널을 얻을 수 있다. 물론 평판 대신에 롤 위를 통과시킴으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다. 또한, 적어도 일면측에 거칠거칠한 조면으로서 형성하는 경우에는, 상기 단계에 있어서, 평판 상에 경화성 수지를 도포하지 않고 강화 섬유 시트를 얹고, 소정량의 경화성 수지를 이 강화 섬유 시트의 표면에 도포하여 평판으로 누름으로써 얻어진다. 이렇게 해서 얻어진 패널은 일면측이 강화 섬유 시트 표면의 거칠거칠함에 기인한 조면으로서 형성된다. 이러한 방법 이외에도, 패널의 표면에 표출되는 경화성 수지를 물리적으로 거칠게 하여 요철면을 형성할 수도 있다.

다음에, 패널을 이용한 건조물 보강 방법에 대해서 설명한다. 보강의 대상이 되는 건조물의 표면에 묻은 흙, 먼지, 티끌 등을 와이어 브러시 등으로 제거한다. 수분이 부착되어 있는 경우도 있기 때문에, 흙 등을 제거한 후, 폐면 등으로 그 표면을 닦는 것이 바람직하다. 그리고, 패널 접착제를 도포한다. 패널 접착제는 보강 대상부와 패널을 고착시키는 것이다. 따라서, 보강 대상부와 패널을 고착시키는 성 질을 갖는 수지재 등으로 형성할 수 있지만, 이 패널 접착제에도 전술한 패널 제조용 경화성 수지를 이용할 수 있다. 특히, 패널 접착제가 패널에 함유되는 경화성 수지와 동종의 수지와, 패널에 함유되는 강화 섬유와 동종의 단섬유를 함유하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 패널 접착제 자체의 강도를 높일 수 있는 동시에, 패널과 패널 접착제와의 고착력을 높일 수 있다. 그 때문에, 건조물의 보강 효과가 더욱 향상된다. 특히, 패널의 경화성 수지와 패널 접착제에 에폭시 수지를 이용하여, 패널의 강화 섬유 시트에 아라미드 장섬유를 함유시키고, 패널 접착제의 첨가제에 아라미드 단섬유를 함유시킨 경우에는, 다른 수지나 섬유의 조합에 비하여 보강 효과를 높일 수 있다. 또한, 수지 미함침부를 포함하는 패널의 수지 미함침부에 이러한 패널 접착제를 이용하면, 패널 접착제 중의 단섬유가 수지 미함침부의 장섬유에 접촉하여, 장섬유와 단섬유가 섞인 섬유 강화 복합재가 형성되기 때문에, 보강 효과가 높다.

패널 접착제의 도포는 도장이나 퍼티칠, 스프레이 등, 패널 접착제의 점도 등의 성상에 맞추어 적절하게 선택한다. 패널 접착제가 완전히 굳지 않을 동안에, 적당한 크기로 준비해 둔 패널을 패널 접착제 위에 접합시킨다. 표면이 거칠거칠한 패널의 경우에는, 그 거칠거칠한 면을 보강 대상부에 접합시킨다. 또한, 패널 접착제와 패널과의 밀착성을 높이기 위해서, 패널의 접합면에 패널 접착제를 도포하여도 좋다. 패널은 보강 대상부에 압착하여 충분히 밀착시킨다. 이러한 작업을 반복하여 보강 대상부의 표면에 패널을 접합시켜 나간다. 단, 패널의 일부분을 겹쳐 접합시키는 경우에는, 패널끼리의 중첩면에도 패널 접착제를 도포해 둔다. 또한, 보 강 강도를 높이는 등의 요구에 따라 복수 매의 패널을 적층할 수도 있다. 패널끼리를 방향을 바꿔 교차시키는 등 하여 겹침으로써, 겹치지 않는 부분에 간극이 생기는 경우에는, 그 간극을 패널 접착제로 메우도록 해 둔다. 그 후, 패널을 경화시켜 건조물의 보강은 완료된다.

상기 단계에 있어서, 패널에 함유되는 경화성 수지가 미경화의 상태에 있는 패널을 이용할 때에는, 열 경화형 수지의 경우는 가열 누름 기구를 압착시키고, 자외선 경화형 수지의 경우는 자외선을 조사하는 등, 경화의 유형별 경화 수단을 행하여 패널에 함유되는 경화성 수지를 경화시킨다.

외벽 등의 눈에 띄는 장소에 시공하는 경우에는, 패널과 패널의 경계 부분이 표출되지 않도록, 또한 보강 효과를 높이기 위해서, 패널의 단이나 패널 전체를 패널 접착제로 덧칠해 두는 것이 바람직하다. 또한, 패널 접착제가 고화될 때까지의 사이에 유리 입자나 모래 입자, 알루미늄 분말, 세라믹 분말과 같은 장식재를 시공면에 산포함으로써, 시공면의 질감을 변화시킬 수 있다. 장식재의 입자 직경은 직경 Φ＝0.01∼0.1 ㎜가 바람직하고, 미끄럼 방지재의 첨가량은 수지량의 20%∼30%가 바람직하다. 또한, 패널 접착제와는 다른 덧칠제를 도포하여 장식이나 내후성 향상을 도모할 수도 있다.

본 발명을 적용할 수 있는 건조물은 콘크리트제, 목제의 건조물이 주이지만, 이들 재질에 한정되지 않고, 타일이나 인공 대리석 등을 이용한 것에 대해서도 우수한 보강 효과를 발휘한다. 또한, 빌딩, 호건 주택 등과 같은 건물의 외벽이나 기초, 기둥 등의 건물 자체에 한정되지 않고, 욕실, 세면장, 화장실의 토대 주위 등 의 건물에 이용되는 부재에 대해서도 적용할 수 있다.

실시예

실시예 1:

(1) 패널의 제조: 아라미드 섬유 시트(도오레·듀퐁사 제조 「AK-60(상품명)」)의 양면에 에폭시 수지(코신 하우스 케어링사 제조 「파워얼라스트(상품명)」의 주요제와 경화제를 혼합한 것)를 도포, 경화시켜서 폭 약 10 ㎝, 길이 약 30 ㎝, 두께가 약 1.2 ㎜이며 일면측이 평활하고 타면측이 거칠거칠한 시료 1의 패널(21)과, 이 시료 1에 비하여 길이만이 다르고 약 50 ㎝인 시료 2의 패널(22)을 얻었다. 이 패널(21, 22)은 도 2에서 도시되는 바와 같은 수지 미함침부가 없는 외관을 갖고 있다.

(2) 호건 주택의 기초 보강: 도 7에서 도시한 바와 같이, 호건 주택의 기초(23)에 설치된 통풍구(24)의 주위를 상기 시료 1의 패널(21)과 시료 2의 패널(22)을 이용하여 보강하였다. 우선, 통풍구(24) 주위의 콘크리트제의 기초(23)와 목제의 토대(25)를 와이어 브러시로 문질러 흙이나 먼지를 제거하고, 폐면으로 수분을 닦아내었다. 다음에, 에폭시 수지(코신 하우스 케어링사 제조 「파워얼라스트(상품명)」의 주요제와 경화제를 혼합한 것)로 이루어지는 패널 접착제를 와이어 브러시로 문지른 통풍구(24)의 주위에 도포하였다. 그리고, 그 위에 통풍구(24)의 가로 가장자리를 따라 우선 패널(22)을 건물과 수평으로 접합시키고, 다음에 패널(22)의 단에 패널 접착제를 도포한 후, 패널(21)을 통풍구(24)의 세로 가장자리를 따라 건물과 수직으로 접합시켰다. 또한, 패널(21)이나 패널(22)의 가장자리와 기초(23)나 토대(25)의 경계에는 패널 접착제를 도포하였다. 이렇게 해서, 통풍구(24)의 주위를 보강함으로써 호건 주택의 기초(23)를 보강하였다. 보강 후의 통풍구(24) 주변의 정면도를 도 7(A)에 도시하고, 그 단면도를 도 7(B)에 도시한다.

실시예 2:

실시예 1에서 이용한 패널(21, 22) 대신에 도 4에서 도시한 바와 같은 띠 형상의 양단에 경화성 수지를 함유하지 않는 수지 미함침부(5)를 갖는 시료 3의 패널(31)과, 시료 4의 패널(32)을 이용하여 실시예 1과 마찬가지로 호건 주택의 기초 보강을 행하였다. 패널(31, 32)은 그 양단에 수지 미함침부(5)를 갖는 점을 제외하고, 각각 패널(21, 22)과 동일하다. 패널(31, 32)은 그 양단에는 경화성 수지를 함침시키지 않고, 그 이외에는 패널(21, 22)과 동일한 방법으로, 동일한 재료를 이용하여 제조하였다. 기초(23)나 토대(25)와 패널(31, 32)의 고착 방법도 실시예 1과 거의 동일하지만, 본 실시예에서는, 패널(31)과 패널(32)의 각각의 수지 미함침부(5)끼리를 도 8에 도시한 바와 같이 접합시키고 있고, 패널(31)과 패널(32)의 각각의 수지 미함침부(5, 5)의 중복 부분(33)에도 패널 접착제를 도포하였다.

실시예 1의 건조물 보강 방법에서는, 패널(21)과 패널(22)의 중첩 부분의 근방에서, 기초(23)나 토대(25)와 패널(21)의 간극이 약간 생기고 있어, 패널 접착제로 메우고 있지만, 실시예 2의 건조물 보강 방법에서는, 패널(31)과 패널(32)과의 중복 부분(33)에 경화성 수지가 없기 때문에, 양 패널(31, 32)의 중첩에 의해 불룩해진 부분이 없고, 기초(23)나 토대(25)와 패널(31, 32)과의 사이에 간극은 전혀 발생하지 않았다.

실시예 3:

(1) 패널의 제조: 시료 1의 패널(21)과 동일한 재료, 방법으로, 도 1에서 도시한 바와 같은 폭 약 10 ㎝, 길이 50 m의 띠 형상이면서 두루마리로 한 실시예 1의 패널(21)과는 길이가 다른 시료 5의 패널(41)을 제조하였다.

(2) 터널 벽면의 보강: 터널 내의 벽면(42)을 시료 5의 패널(41)을 이용하여 보강하였다. 우선, 실시예 1과 동일한 재료, 방법으로, 터널의 벽면(42)으로부터 흙이나 먼지를 제거하고, 수분을 닦아내어 그 표면에 패널 접착제를 도포하였다. 다음에, 도 9에서 도시한 바와 같이, 아치형 터널 벽면(42)의 일단(42a)에 패널(41)의 단을 대고, 앵커 볼트와 너트로 패널(41)의 단(41a)을 터널 벽면(42)의 일단(42a)에 고정하였다. 패널(41)은 감는 정도를 느슨하게 하여 두루마리로부터 끌어내면서 아치형 터널 벽면(42)을 향해 눌러 접착시켰다. 이 때, 패널(41)에는 수평으로 되돌아가고자 하는 탄성력이 작용하기 때문에, 패널(41)의 일단을 터널의 벽면(42)에 고정해 두면, 패널의 타단인 두루마리의 끌어내는 부분을 통하여 누르는 것만으로, 용이하게 패널(41) 전체를 터널의 벽면(42) 전체에 바짝 댈 수 있다. 그 다음, 패널(41)의 타단측을 두루마리로부터 절단하고, 패널(41)을 벽면(42)에 누른 상태에서 패널(41)의 타단도 터널의 벽면(42)에 앵커 볼트와 너트로 고정하였다. 이러한 작업을 반복하여, 터널의 길이 방향으로 패널(41)의 접합을 진행시켜 나갔다. 또한, 패널 접착제를 패널 접착면 전체에 도포한 후, 순차적으로, 패널(41)을 접합시켜 나가도 좋다. 작업 중, 패널(41)을 바짝 대어 패널 접착제를 충전하여도, 공극이 생겨 버리는 돌출 부분에 대해서는, 그 돌출 부분을 피하여 패 널(41)을 접합시키는 동시에 그 돌출 부분을 둘러싸도록 짧게 절단한 패널(41)을 교차시켜 돌출 부분의 주위에 접합시켰다. 이렇게 해서, 터널 내의 벽면(42)에 패널(41)을 고착시킴으로써 터널을 보강하였다.

(3) 교각의 보강: 패널(41)을 이용하여 원주형의 교각(51)의 보강을 행하였다. 교각(51)의 세로 방향으로 전술한 패널 접착제를 이용하여 패널(41)을 접합시킨 후에, 교각의 가로 방향으로도 패널(41)을 접합시켰다. 이렇게 해서 교각(51)의 보강을 행하였다. 또한, 도 10에서는, 교각(51)의 우측 절반에 세로 방향으로 패널(41)을 접착시킨 상태를 나타내고, 좌측 절반에 가로 방향으로 패널(41)을 접착시킨 상태를 나타낸다.

본 발명의 강화 섬유 함유 수지 패널이나 건조물 보강 방법에 따르면, 건조물의 강도 향상에 기여할 수 있다. 또한, 작업 현장에서의 작업이 용이하다.

Claims

콘크리트나 목재로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등에 고착시켜 이들 건조물을 보강하는 강화 섬유 함유 수지 패널로서,

강화 섬유를 시트 형상으로 한 강화 섬유 시트와 경화성 수지를 함유하여 이루어지는 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항에 있어서, 강화 섬유가 아라미드 섬유인 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 강화 섬유 시트가 복수의 강화 섬유를 묶은 섬유 다발을 1 방향 또는 2 방향으로 짠 강화 섬유 시트인 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 일면측이 거칠거칠한 조면(粗面)으로 형성되어 있는 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 일면측에 표출되는 경화성 수지와, 타면측에 표출되는 경화성 수지가 상이한 수지인 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부를 갖는 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 배향 방향이 교차하는 적어도 2 이상의 강화 섬유 시트가 적어도 일부에 적층되어 있는 것인 강화 섬유 함유 수지 패널.
콘크리트나 목재로 이루어진 빌딩이나 호건 주택, 터널, 교각 등의 외벽이나 기초 등의 보강 대상부에 수지 패널을 고착시켜 이들 건조물을 보강하는 건조물 보강 방법으로서,

미리 강화 섬유 시트에 경화성 수지를 함침시킨 제1항 또는 제2항에 기재된 강화 섬유 함유 수지 패널을 준비하고,

보강 대상부 표면이나 강화 섬유 함유 수지 패널의 표면 중 적어도 어느 한쪽에 보강 대상부와 강화 섬유 함유 수지 패널을 고착시키는 패널 접착제를 도포한 후, 강화 섬유 함유 수지 패널을 보강 대상부에 눌러 접합시켜, 보강 대상부와 패널 접착제, 강화 섬유 함유 수지 패널을 일체화하여 건조물을 보강하는 건조물 보강 방법.
제8항에 있어서, 강화 섬유 함유 수지 패널의 적어도 일면측에 거칠거칠한 조면이 형성되어 있고, 그 일면측을 보강 대상부에 눌러 접합시키는 것인 건조물 보강 방법.
제8항에 있어서, 2 이상의 강화 섬유 함유 수지 패널을 교차시켜, 패널 접착제를 사이에 두고 적층하는 단계를 포함하는 건조물 보강 방법.
제8항에 있어서, 패널 접착제가 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 경화성 수지와 동종의 수지와, 강화 섬유 함유 수지 패널에 함유되는 강화 섬유와 동종의 단섬유를 함유하는 것인 건조물 보강 방법.
제8항에 있어서, 강화 섬유 함유 수지 패널이 적어도 일단측에 경화성 수지가 함침되어 있지 않은 수지 미함침부를 포함하는 것으로서, 그 수지 미함침부끼리를 서로 겹쳐 보강 대상부와 패널 접착제, 강화 섬유 함유 수지 패널을 일체화하여 건조물을 보강하는 것인 건조물 보강 방법.