[논문]국내보수재료의 부착 강도특성에 관한 연구

박상순; 김정흠; 유충현; 김영근; 박헌일; 신홍철

국내보수재료의 부착 강도특성에 관한 연구
Study on Adhesive Strength of Repair Material in Domestic 원문보기

박상순 (한국건자재시험연구원) , 김정흠 (서울시북부도로교통사업소) , 유충현 (서울시북부도로교통사업소) , 김영근 (한국건자재시험연구원) , 박헌일 (한국건자재시험연구원) , 신홍철 (한국건자재시험연구원)

본 연구에서는 현장 부착강도시험을 통해 콘크리트의 단면복구재로 사용되는 국내 폴리머시멘트 모르타르 제품에 대한 부착강도 특성을 평가하였다. 부착강도시험에는 직접 인발시험기를 적용했으며, 시험결과는 단면복구재에 대한 국내 산업규격의 품질기준에 대한 타당성 검토를 위한 기초자료로 제시한다.

This study was performed to evaluate bonding strength of the composites section made of existing concrete and repair mortar in domestic. The pull-out tester was used to test bonding strength for the composites section made of each materials. The results of the test was used to evaluate the korean industrial standard of polymer modified cement mortars for maintenance in concrete structures.

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문제 정의

두 가지의 서로 다른 재료로 구성된 복합구조체의 성능은 새로 적용된 신 보수재료의 물성보다는 신 · 구재료 사이의 부착성능에 의해 크게 좌우된다.¹⁾ 본 연구에서는 국내 폴리머시멘트 모르타르에 대한 실내 및 현장 부착강도 시험을 통해 현장부착강도 특성을 평가하였다.

제안 방법

실내 부착강도는 KS F 4042에 따라 서울시 북부도로교통사업소와 함께 수행했으며, 현장부착강도시험은 1984년에 준공된 고가차도 측벽에서의 시험시공을 통해 실시하였다. 28일간의 양생기간을 거쳐 ASTM D 4042에 따라 pull-out tester를 이용하여 제품별로 세 곳에서 부착강도시험을 실시하였다. 이후 1년간 옥외폭로후 고가차도의 동일한 위치에서의 현장부착강도 시험을 통해 단면복구재의 현장부착강도의 변화를 측정하였으며 옥외폭로에 따른 각 제품의 열화상태를 외관조사를 통해 평가하였다.
28일간의 양생기간을 거쳐 ASTM D 4042에 따라 pull-out tester를 이용하여 제품별로 세 곳에서 부착강도시험을 실시하였다. 이후 1년간 옥외폭로후 고가차도의 동일한 위치에서의 현장부착강도 시험을 통해 단면복구재의 현장부착강도의 변화를 측정하였으며 옥외폭로에 따른 각 제품의 열화상태를 외관조사를 통해 평가하였다.

대상 데이터

시험에 사용한 단면복구재는 현재 국내에서 생산되는 폴리머시멘트모르타르 제품으로 총 19개 업체의 제품을 사용하였다. 시험에 사용된 제품은 대부분 분말형 폴리머와 섬유보강제 및 혼화제 등을 혼입한 프리믹스트 형태의 재료로서 물과 분말의 배합비는 15～18% 범위이다.
시험에 사용한 단면복구재는 현재 국내에서 생산되는 폴리머시멘트모르타르 제품으로 총 19개 업체의 제품을 사용하였다. 시험에 사용된 제품은 대부분 분말형 폴리머와 섬유보강제 및 혼화제 등을 혼입한 프리믹스트 형태의 재료로서 물과 분말의 배합비는 15～18% 범위이다.

이론/모형

실내 부착강도는 KS F 4042에 따라 서울시 북부도로교통사업소와 함께 수행했으며, 현장부착강도시험은 1984년에 준공된 고가차도 측벽에서의 시험시공을 통해 실시하였다. 28일간의 양생기간을 거쳐 ASTM D 4042에 따라 pull-out tester를 이용하여 제품별로 세 곳에서 부착강도시험을 실시하였다.

성능/효과

국내 단면복구재의 표준조건에서의 부착강도는 KS의 품질기준인 1MPa를 상회하였으나 현장부착강도는 평균적으로 표준조건의 55% 수준에 불과하였으며, 1년간의 옥외폭로 후에는 대부분의 제품에서 균열, 백태 및 들뜸 등이 조사되었다.
대부분의 제품은 표준조건에서 KS F 4042에서 규정하고 있는 품질기준인 1MPa을 상회하고 있는 것으로 나타났으나, 현장부착강도는 표준조건결과의 55% 수준인 것으로 조사되었다. 그리고 1년간의 옥외폭로 후 실시한 부착강도에서도 초기의 강도와 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.
국내단면복구재에 대한 부착강도 특성은 그림 1과 같다. 대부분의 제품은 표준조건에서 KS F 4042에서 규정하고 있는 품질기준인 1MPa을 상회하고 있는 것으로 나타났으나, 현장부착강도는 표준조건결과의 55% 수준인 것으로 조사되었다. 그리고 1년간의 옥외폭로 후 실시한 부착강도에서도 초기의 강도와 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.

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