건축공학과-콘크리트구조물 보수2

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건축공학과-콘크리트구조물 보수2에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

체화시켜야 한다. 철근이 부식되지 않은 경우 그림 6.15와 같이 균열선을 따라 약 10mm 폭으로 콘크리트를 U형 또는 V형으로 절단한 후 절단부분에 탄성용 에폭시수지나 폴리머시멘트 모르타르를 충전한다. V형 절단방법은 충전재료의 박리현상이 우려되므로 U형 절단방법을 사용하는 것이 바람직하다.
(a) V형 절단방법
(b) U형 절단방법
그림 6.15 철근이 부식하지 않은 경우의 충전법
철근이 부식된 경우 그림 6.16과 같이 철근이 녹슬어 부식한 부위는 철근이 드러나도록 제거하고 철근에 방청처리(폴리시멘트계, SBR계, PAE계 등)한 후 콘크리트에 프라이머도포 후 에폭시 수지 모르타르나 폴리머시멘트 모르타르를 충전한다.
또한 진행성 균열의 경우에는 균열선을 따라 약 10mm를 한 변으로 하는 ‘V’형으로 절단하여 제거한 후 균열에 에폭시 수지를 주입하여 충전하고, 겔(gel)상태의 에폭시를 충전하여 마감한다.
그림 6.16 철근이 부식된 경우의 충전공법
누수 또는 용출수가 있을 때 이를 차단할 경우에는 수압에 의해 구조체에 문제가 생기거나 보수한 부근에 누수가 발생할 수도 있기 때문에 그림 6.17과 같이 전단부 구석에 투수성 스펀지, 집수정 파이프와 도수용 호스를 설치하고 급결성 시멘트 모르타르로 임시로 막아놓은 다음, 몇 군데 설치된 파이프를 한 곳으로 모아 배수시키는 방법이 있다. 임시용 급결성 시멘트 모르타르는 장기간의 수압에 견디지 못하므로 외부에 습윤용 프라이머를 도포한 다음 에폭시 폴리머 모르타르로 보안해 주어야 한다.
그림 6.17 누수중인 균열보수 예
6.7.4 기타 공법
가. 침투성 도포방수제에 의한 누수방지
이 공법은 표면이 전반적으로 성능저하되어 있거나 0.2mm 정도 이하의 미세한 균열이 있는 경우에 적용되며 근년에 우리나라에 널리 이용되고 있는 보수공법 중 의 하나이다.
나. 염화물에 의한 철근부식으로 발생한 균열의 보수
콘크리트의 염화물에 의해 철근이 부식되고, 이로 인하여 균열이 발생한 경우는 충전공법에 제시된 “철근이 부식된 경우의 균열보수와”와 같은 방법으로 보수한다.
다. 반응성 골재에 의하여 발생한 균열의 보수
반응성 골재에 의한 균열은 일반적으로 진행성이며, 특히 보강철근량이 적은 경우는 균열폭이 크게되는 특징이 있다.
6.7.5 균열보수공법 비교
현재 국내에는 많은 보수공법들이 현장에 사용되고 있다. 특히 국토해양부에서 건설기술의 활성화를 목적으로 건설신기술제도를 도입한 이후 외국의 공법을 도입 개량하거나 국내에서 직접 개발된 공법들이 사용되고 있다. 그러나 현장에서 많이 적용되고 있는 신기술은 종류와 관계없이 유사한 특징을 지니고 있으며, 품질에 대한 규명 및 검사방법에 대한 검증이 불분명하기 때문에 공법의 우열을 가리기가 어려운 형편이다.
6.8 보강공법
단순한 보수작업만으로 구조체의 내구성 및 사용성을 기대하기 어려운 경우에는 보강을 실시하여야 한다. 보강법은 철저하게 분석된 자료를 바탕으로 구조체의 내력을 검토하여 부족한 내력을 시공성과 경제성 등을 고려하여 정해야 하며, 공법의 종류는 철근 보강강판 접착, 프리스트레싱, 단면의 증가, 부재증설 등이 있다.
6.8.1 보강설계
보강시에는 균열의 원인, 하중조건, 필요한 내력, 보강의 범위와 규모, 환경조건, 안전, 공사기간, 경제성, 관리의 용이성 등을 고려하여 계획한 보강 목적이 달성되도록 보강방법, 보강시기 및 보강재료의 단면이나 부재설계를 한다. 또한 보강된 부재내력의 산정은 구조의 형식, 부재단면의 재원 및 재료의 역학적 특성에 맞게 적절한 방법으로 행하며, 보강된 부재의 안전성은 내력 및 작용하중을 적절하게 결정하여 확인다.
6.8.2 강판접착공법
강재는 탄성계수, 열팽창계수 등 물리적 특성이 콘크리트와 유사한 성질을 지니고 있어서 체적 및 길이변화가 콘크리트와 같이 거동하므로 타 보강 재료에 비해 성능이 우수한 편이다. 그러나 섬유부착공법과 같은 다른 공법에 비하여 인장강도가 떨어지기 때문에 보강시 상대적으로 많은 양의 재료가 필요하고, 자중이 타 재료에 비하여 크므로 시공성이 다소 떨어지는 측면이 있다. 이 공법 선정시에는 콘크리트 표면상태, 시공조건 등에 따라 종합적으로 판단해야 하지만 강판접착에 의한 보강효과는 시공 여부에 의해 좌우되므로 적절한 접착제 선정과 충분한 시공관리가 필요하다.
6.8.3 보강섬유접착공법
강판은 자체 무게로 큰 부위에 설치한 경우 용접개소 증가의 문제가 있어 이후에 개발 된 재료가 보강섬유(FRP : Fiber Reinforced Plastics)이다. 보강섬유는 시공이 단순하며 재료의 무게가 경량이며 가공성이 우수하고 부식되지 않기 때문에 심한 부식환경에서도 적용할 수 있는 재료이다. 그러나 재료의 특성상 파괴 후 거동이 취성적인 경우가 있으므로 유의해야 하며, 보강섬유는 전적으로 에폭시 접착제에 의해 구조거동이 좌우되므로 보강섬유의 전용 에폭시 사용이 중요하다.
6.8.4 프리스트레싱공법
프리스트레스 도입에 따른 보강은 기존 시설물에 프리스트레스(긴장력)을 부여함으로써 부재에 발생하고 있는 인장응력을 감소 또는 개선시켜 균열을 복귀시킬 뿐만 아니라 압축응력을 부여하는 것을 목적으로 하는 공법으로 구조물의 내력 및 강성 증가, 균열폭 감소 등이 가능하다. 이 공법은 구조물의 국부적인 보강보다는 오히려 부재 전체 또는 구조물 전체에 걸쳐 휨모멘트, 전단력, 축력의 작용상태를 변화시키고 때로는 변형상태를 개선시키는 것을 목적으로 이용하는 경우가 많으므로 일반적으로 공사의 규모가 커지며 다른 공법보다 넓은 작업공간을 필요로 하며 설계와 시공도 다른 공법에 비해 다소 복잡하다.
프리스트레싱공법의 시공방법은 구조물의 종류나 본 공법 적용의 목적에 따라 여러 방법이 취해지고 있어서 공사의 긴급도, 공사기간, 안정성 및 경제성 등을 종합적으로 판단하여 결정할 필요가 있다. 예를 들어 이 공법은 화재나 인적 재해에 따른 적절한 대책이 필요하며, 특히 설계시 단부 정착부 설계와 단부 정착부에 집중되는 응력에 대한 조치가 완벽하게 이루어져야 한다.
6.8.5 단면증설공법
단면정설공법은 심한 균열로 콘크리트의 일부가 떨어져 나갔거나 설계

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건축공학,   콘크리트,   구조물,   보수