선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 RC구조물의 접 착 보수 . 보강과 연관하여 바탕재료인 시멘트 모르터와 콘크리트, 접착제인 에폭시 수지와 폴리머 시멘트 모르터 및 보강재인 강판과 탄소섬유에 대하여 그 물성인 탄성계수, 선팽창계수 및 건조수축 길이변화율 등의 변형거동 차이를 분석하므로서, 보수.
- 보강과 연관하여 바탕재료인 시멘트 모르터와 콘크리트, 접착제인 에폭시 수지와 폴리머 시멘트 모르터 및 보강재인 강판과 탄소섬유에 대하여 그 물성인 탄성계수, 선팽창계수 및 건조수축 길이변화율 등의 변형거동 차이를 분석하므로서, 보수.보강 구성체들의 재료적 특성 측면에서 그 박리의 원인을 구명하고자 한다.
- 본 연구에서는 RC 구조물의 에폭시 접 착 보수 . 보강 공법의 경우, 주위 환경에 의한 변형 거동에 영향을 받을 경우 발생할 수 있는 박리 현상에 대한 원인을 구명하기 위하여 각 재료의 변형거동을 실험한 것으로 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- 그러나 이와 같은 공법은 자연환경조건하에서 장시간 경과된 경우에는 Photo 1과 같이 박리현상을 일으켜 그 기능이 상실되는 경우가 있어 문제시 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 에폭시수지 접착공법의 바탕재, 접착제 및 보강재에 대하여 응력에 따른 변형 관계(탄성계수), 온도변화에 따르는 선팽창길이 변형 관계(선팽창계수) 및 건조에 따르는 수축길이 변형 관계(건조수축율)를 분석하였다.
- 먼저 실험계획으로써 바탕재료 중 시멘트 모르터는 배합비 1:2, 1:3, 1:4의 3수준에 대하여 각각 목표 플로우 값을 120, 150, 180mm의 3수준씩 총 9배치를 실험계획 하였고, 콘크리트는 W/C 50, 60, 70% 3수준에 대하여 각각 목표 슬럼프를 80, 150, 210mm 3수준으로 변화시켜 총 9배치를 실험계획 하였다. 접착제로 쓰이는 에폭시수지는 용도별로 탄소섬유용, 균열주입용, 케미컬정착용의 3수준으로 하였으며, 폴리머 시멘트 모르터는 기존의 제품 중 3가지를 선택하였다.
- 실험 사항으로는 경화상태에서 탄성계수와 선팽창계수 및 건조수축 길이변화율을 측정하도록 하였다.
- 온도 변화에 따른 바탕재, 접착제 및 보강재의 선팽창계수 변화를 측정하기 위해서 본 실험에서는 수중에서의 가열에 의한 방법을 채용하였다. Fig.
- 먼저 실험계획으로써 바탕재료 중 시멘트 모르터는 배합비 1:2, 1:3, 1:4의 3수준에 대하여 각각 목표 플로우 값을 120, 150, 180mm의 3수준씩 총 9배치를 실험계획 하였고, 콘크리트는 W/C 50, 60, 70% 3수준에 대하여 각각 목표 슬럼프를 80, 150, 210mm 3수준으로 변화시켜 총 9배치를 실험계획 하였다. 접착제로 쓰이는 에폭시수지는 용도별로 탄소섬유용, 균열주입용, 케미컬정착용의 3수준으로 하였으며, 폴리머 시멘트 모르터는 기존의 제품 중 3가지를 선택하였다. 보강재는 강판(이하 St)과 탄소봉(이하 Ca)의 2수준으로 실험계획 하였다.
대상 데이터
- 에폭시수지는 국내 J사의 SSG-17(밀도: 1.07g /cm3, 점도: 108cps), SSG-660P(밀도: 1.12g/cm3, 점도: 860cps), SSG-610R(밀도: 1.11g/cm3, 점도: 6 100cps)을 사용하였고, 폴리머 모르터는 "사 (압축강도: 64.2MPa, 부착강도: 2.95MPa), S사(압축강도: 56.1MPa, 부착강도: 3MPa) 및 R사의 제품(압축강도: 40MPa, 부착강도: 1.5MPa)을 사용하였다.
- 바탕재의 구성 재료로서 시멘트는 보통 포틀랜드시멘트(밀도: 3.15g/cm3, 분말도: 3, 483cm2/g)를 사용하였고, 잔골재는 강모래(밀도: 2.51g/cm3, 조립률: 2.90), 굵은 골재는 25mm 부순 골재(밀도: 2.63g/cm3, 조립률 7.04)를 사용하였다. 혼화제로는 AE제 및 SP제는 빈졸계 및 나프탈렌계를 사용하였다.
- 접착제로 쓰이는 에폭시수지는 용도별로 탄소섬유용, 균열주입용, 케미컬정착용의 3수준으로 하였으며, 폴리머 시멘트 모르터는 기존의 제품 중 3가지를 선택하였다. 보강재는 강판(이하 St)과 탄소봉(이하 Ca)의 2수준으로 실험계획 하였다.
- 보강재로 강판은 두께 10mm의 SS400강판을 사용하였고, 탄소섬유는 S사의 탄소봉제품(밀도: 1.80g/cm3, 인장강도: 590MPa)을 사용하였다.
- 04)를 사용하였다. 혼화제로는 AE제 및 SP제는 빈졸계 및 나프탈렌계를 사용하였다.
이론/모형
- 경화 상태의 실험으로 탄성계수는 KS F 2438, KS B 0802에 의거 실시하였고, 선팽창계수는 KS F 2608, 콘크리트와 모르터의 건조수축 길이변화는 KS F 2424규정의 다이얼 게이지법에 의거 실시하였다.
- 실험방법에서 바탕재로 사용한 시멘트 모르터의 혼합은 KS L 5109에 의한 방법으로 실시하였고, 콘크리트는 강제식 팬 타입 믹서를 사용하여 KS F 2425 에 의하여 혼합하였으며, 에폭시수지의 제조 및 폴리머 시멘트 모르터의 혼합은 각 회사 제품의 시방서에 의거하여 실시하였다.
성능/효과
- 1) 응력-변형곡선에서 최대응력 이후 항복을 일으킬 수 있는 변형량은 바탕재인 시멘트 모르터의 경우 2.0×10-3, 콘크리트의 경우 1.3×10-3전후이고, 접착제인 에폭시수지는 0.8X10-3, 폴리머 시멘트모르터는 2.5Q0-3전후이며, 보강재인 강판과 탄소봉은 2.5와 9.1Q0-3정도인 것으로 밝혀졌다.
- 2) 온도변화에 따른 선팽창계수는 바탕재인 시멘트 모르터 및 콘크리트의 경우 10-k/C 전후인데 비하여, 접착제인 에폭시 수지는 41~ 54m/C 로서 대략 4~5배 크고, 폴리머 시멘트 모르터는 -0.5 ~ 0.7µε/C 로서 절반 이하로 작으며, 보강재인 강판은 비슷하고, 탄소섬유는 -1.7 µε/℃ 로 제일 작은 값이었다.
- 3) RC구조물 접 착 보수, 보강공법에서 특히 바탕재와 에폭시수지 접착제간에는 온도변화에 따른 선팽창계수 차이가 크게 발생하였는데, 에폭시 수지 종류에 따라 약간의 차이는 있지만, 20~35 C 이상의 온도차가 발생하는 조건이면 바탕재의 최대 응력 이후 항복변형량에 해당하는 변형량이 발생하여 에폭시수지 접착제가 콘크리트 바탕재에서 자연적으로 박리 할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
- 4) 건조수축 거동으로 콘크리트에 비하여 모르터는 2 배정도 큰값이었고, 폴리머 시멘트 모르터는 3~4 배 큰값 이었다.
- 접착제인 에폭시수지는 41~ 54.K/C 로 시멘트 모르터나 콘크리트보다 온도 변화에 의하여 약 4~5 배정도 큰 선팽창변형을 일으키는 것을 알 수 있었고, 폴리머 시멘트 모르터는 -0.5 ~ 0.7로 온도변화에 따른 변동이 거의 없는 것으로 나타났다.
- 5x10-3 전후로 일반 모르터보다 약간 큰 값으로 나타났다. 강판과 탄소봉의 최대 응력시의 변형율은 2.5X10-3 및 9.1, 10-3으로 변형이 매우 큰 값임을 알 수 있었다.
- 폴리머 시멘트 모르터는 제품별로 약간의 차이는 있었으나 전반적으로는 시멘트 모르터나 콘크리트보다는 큰 값을 나타내었다. 강판은 바탕재보다 약 10배정도의 값으로 나타났고, 탄소봉도 콘크리트보다는 1.5배정도 높은 탄성계수 값으로 나타났다.
- 또한, 접착제로서 에폭시수지의 경우는 최대응력시의 변형도가 0.8X10-3전후로 모르터 및 콘크리트 보다 작은 변형 율을 보였으며, 폴리머 시멘트 모르터의 경우는 제품별로 최대 응력시의 변형도가 2.5x10-3 전후로 일반 모르터보다 약간 큰 값으로 나타났다. 강판과 탄소봉의 최대 응력시의 변형율은 2.
- 또한, 플로우치 별로는 플로우치가 커질수록 탄성계수는 작아지는 것으로 나타났는데, 이는 플로우치 증가에 따른 W/C의 증가에 의한 것으로 분석된다. 콘크리트의 탄성계수는 18~ 27GPa정도로 시멘트 모르터보다는 약간 크게 나타났는데, W/C가 작아질수록 고강도화에 기인하여 커지는 것으로 나타났고, 목표 슬럼프치 별로는 슬럼프가 클수록 잔골재율을 증가시켜 배합 설계함에 따라 작아지는 것으로 분석된다.
- 7은 동일한 요령으로 폴리머 시멘트 모르터의 길이 변화율을 나타낸 것이다. 모르터는 그림에 나타난 것과 같이 1.0 ~ 1.5x10-3으로서 배합비가 증가할수록 즉 빈배합일수록 크게 나타났고 또한, 각 모르터 배합비에서 플로우별로는 플로우치가 클수록 크게 나타났다. 이것은 단위수량 증가에 기인한 것으로 사료된다.
- 바탕재로서 모르터의 경우 최대응력시의 변형율은 2.0x 10-3전후로 배합비가 증가할수록 변형율이 커져서 인성적인 특성으로 나타났으며, 플로우별 차이는 플로우치가 커질수록 최대강도가 작아지는 것으로 나타났으나, 그 차이는 미소하였다. 콘크리트의 경우는 최대응력시의 변형도가 1.
- 이것으로 응력에 대한 바탕재, 접착제 및 보강재 간의 변형율 및 최대 변형량에는 큰 차이가 있는 것을 알 수 있었다.
- 종합적으로 콘크리트의 보수. 보강의 경우 건조된 콘크리트나 모르터 바탕에 폴리머 시멘트 모르터 및 에폭시 수지로 보강재를 보수 .
- 콘크리트는 Fig. 6에 나타난 것과 같이 0.5~0.7×10-3으로서 W/C가 커질수록 즉 빈배합일수록 크고, 목표 슬럼프별로는 슬럼프치가 클수록 크게 나타났다. 이 또한 단위수량 증가에 기인한 것으로 사료된다.
- 또한, 플로우치 별로는 플로우치가 커질수록 탄성계수는 작아지는 것으로 나타났는데, 이는 플로우치 증가에 따른 W/C의 증가에 의한 것으로 분석된다. 콘크리트의 탄성계수는 18~ 27GPa정도로 시멘트 모르터보다는 약간 크게 나타났는데, W/C가 작아질수록 고강도화에 기인하여 커지는 것으로 나타났고, 목표 슬럼프치 별로는 슬럼프가 클수록 잔골재율을 증가시켜 배합 설계함에 따라 작아지는 것으로 분석된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.