KR102291583B1 - Repairing and Reinforcing Structure and Method for Concrete Member using Carbon Fiber Net and Adhesive Composition - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a structure and a method for repairing and reinforcing a concrete structure using a carbon fiber net and an inorganic substance-based adhesive, which can enable a four-axis lattice carbon fiber net to be attached to and covered on a surface of the concrete structure by using the inorganic substance-based adhesive to reinforce a damaged portion of the concrete structure or improve seismic performance, structural performance and the like of the concrete structure.

Description

탄소섬유망과 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 구조 및 방법{Repairing and Reinforcing Structure and Method for Concrete Member using Carbon Fiber Net and Adhesive Composition}Repairing and Reinforcing Structure and Method for Concrete Member using Carbon Fiber Net and Adhesive Composition

본 발명은 콘크리트 구조물의 보수 및 보강을 위한 구조 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트 구조물의 표면에 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망(net)을 부착 피복함으로써, 콘크리트 구조물의 손상된 부분을 보강하거나 또는 콘크리트 구조물의 내진 성능, 구조적 성능 등을 보강하는 것을 특징으로 하는 "탄소섬유망과 무기질계 접착제를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 구조 및 보수보강 방법"에 관한 것이다. The present invention relates to a structure and method for repairing and reinforcing a concrete structure, and more specifically, by attaching and coating a 4-axis lattice carbon fiber net (net) to the surface of the concrete structure using an inorganic adhesive, It relates to a "reinforcement structure and repair reinforcement method of a concrete structure using a carbon fiber network and an inorganic adhesive", characterized in that the damaged part is reinforced or the seismic performance and structural performance of the concrete structure are reinforced.

콘크리트 구조물은 시간경과에 따라 열화현상이 자연적으로 발생된다. 그 열화의 주범은 중성화, 염해, 알카리 골재반응, 동결융해, 건조수축, 화학적 부식, 시공부실 및 화재의 8가지의 원인과 그 이외의 산성비, 피로, 풍화, 성분용출의 4가지 원인으로 콘크리트 구조물은 열화가 계속된다. Concrete structures naturally deteriorate over time. The main culprits of the deterioration are neutralization, salt damage, alkali aggregate reaction, freeze-thaw, drying shrinkage, chemical corrosion, poor construction and fire, and other four causes: acid rain, fatigue, weathering, and component leaching. continues to deteriorate.

이와 같은 열화현상은 고강도의 콘크리트 구조물인 경우는 차이가 있지만 대략 30년이 경과하면서 발생하게 되며, 열화현상이 발생한 콘크리트 구조물은 지진에 취약하므로 성능개선공사와 더불어 내진보강의 필요성이 크게 요구된다.Although there is a difference in the case of high-strength concrete structures, such deterioration occurs after about 30 years, and since the deteriorated concrete structures are vulnerable to earthquakes, the need for seismic reinforcement along with performance improvement construction is greatly required.

콘크리트 구조물의 내진 성능을 보강하는 종래의 내진보강공법으로는 강판부착공법, 철골프레임지지 공법, 조밀한 철근배근 공법, 단면 확대 및 압축강도 상향 공법 등이 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0126671호에는 콘크리트 구조물에 보강강판을 부착하는 종래 기술의 일예가 개시되어 있다. 그런데 지금까지의 종래 기술은 과대한 비용의 지출과 공기(工期)의 장기화라는 문제를 안고 있다. Conventional seismic reinforcement methods for reinforcing the seismic performance of concrete structures include a steel plate attachment method, a steel frame support method, a dense reinforcing bar method, a cross-section expansion and a method for increasing the compressive strength. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2020-0126671 discloses an example of the prior art for attaching a reinforcing steel plate to a concrete structure. However, the prior art so far has the problem of excessive cost expenditure and prolonged construction period.

대한민국 공개특허공보 제10-2020-0126671호(2020. 11. 09. 공개).Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0126671 (published on Nov. 09, 2020).

본 발명은 위와 같은 종래 기술이 가지고 있는 여러 가지 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 콘크리트 구조물을 효과적으로 보수 보강할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been developed to overcome the various limitations of the prior art, and an object of the present invention is to provide a technology capable of effectively repairing and reinforcing a concrete structure.

특히, 본 발명은 콘크리트 구조물의 다양한 형상에도 쉽게 적용할 수 있으며, 협소한 영역에 대해서도 용이하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 불연성능을 통해서 화재에 대해 우수한 안정성을 발휘할 수 있으며, 높은 내충격 성능과 보강성능, 그리고 시공에 소요되는 비용과 시간을 절감하여 우수한 경제성을 가지게 되는 보수보강 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. In particular, the present invention can be easily applied to various shapes of concrete structures and can be easily applied to a narrow area as well as exhibit excellent stability against fire through excellent non-combustible performance, high impact resistance and An object of the present invention is to provide a repair and reinforcement technology that has excellent economic feasibility by reducing the cost and time required for reinforcement performance and construction.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 콘크리트 구조물의 표면에, 무기질계 접착제에 의하여 4축격자형 탄소섬유망이 일체로 부착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 구조와 보수보강 방법이 제공된다. In order to achieve the above object, in the present invention, there is provided a repair and reinforcement structure and a repair reinforcement method of a concrete structure, characterized in that a 4-axis grid-type carbon fiber network is integrally attached to the surface of the concrete structure by an inorganic adhesive. do.

본 발명에 따른 보수보강 구조 및 보수보강 방법에서는, 고탄성, 고내구성 및 우수한 강도와 인성을 발휘하는 탄소섬유로 이루어지되 응력분산이 뛰어난 4축격자형 탄소섬유망을 이용함으로써, 손상된 콘크리트 구조물에 대해 매우 효과적으로 보수 내지 보강할 수 있으며, 특히 내진성능을 확실하게 보강할 수 있게 된다. In the repair-reinforcement structure and repair-reinforcement method according to the present invention, by using a 4-axis lattice-type carbon fiber network made of carbon fibers exhibiting high elasticity, high durability, and excellent strength and toughness, but excellent stress dispersion, It can be repaired or reinforced very effectively, and in particular, the seismic performance can be reliably reinforced.

또한 4축격자형 탄소섬유망은 매우 우수한 유연성을 가지고 있으므로, 곡면, 모서리 부분 등을 포함한 콘크리트 구조물의 다양한 형상에도 쉽게 적용할 수 있으며, 협소한 영역에 대해서도 용이하게 보수보강 작업을 수행할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. In addition, since the 4-axis lattice carbon fiber network has very good flexibility, it can be easily applied to various shapes of concrete structures including curved surfaces and corners, and can be easily repaired and reinforced even in a narrow area. advantage is demonstrated.

특히, 본 발명에서는 본 발명만의 특수한 조성을 가지는 접착조성물을 이용한 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 부착하는데, 본 발명의 무기질계 접착제는 시멘트를 주재료 중의 하나로 포함하고 있으므로, 콘크리트 구조물과는 매우 우수한 친화력을 발휘하게 되는데, 이에 더하여 시멘트 접착증강제가 더 포함되어 있으므로, 콘크리트 구조물에 대해 완전히 일체화된 상태로 영구접착력을 발휘하게 된다. 따라서 4축격자형 탄소섬유망을 매우 견고하게 일체로 콘크리트 구조물에 부착할 수 있게 된다. In particular, in the present invention, a 4-axis lattice carbon fiber network is attached using an inorganic adhesive using an adhesive composition having a special composition of the present invention. Since the inorganic adhesive of the present invention contains cement as one of the main materials, concrete It exhibits very good affinity with the structure. In addition, since the cement adhesion enhancer is further included, it exhibits permanent adhesion to the concrete structure in a completely integrated state. Therefore, it is possible to attach the 4-axis lattice type carbon fiber network to the concrete structure very firmly and integrally.

본 발명에 따른 무기질계 접착제는 매우 우수한 불연성능을 가지고 있어서 화염확산 자체가 일어나지 않으며 유독가스도 발생시키지 않으므로, 화재에 대해서도 매우 우수한 안정성을 발휘한다. Since the inorganic adhesive according to the present invention has very excellent non-combustible performance, flame diffusion itself does not occur and toxic gas is not generated, so it exhibits very excellent stability against fire.

또한 본 발명에 따른 무기질계 접착제는 콘크리트 구조물의 습윤면에도 시공이 가능하며, 콘크리트 구조물의 표면에 수분이 침투되어도 무기질계 접착제와 콘크리트 구조물 간의 경계면에서의 박리 현상이 발생하지 않게 되는 장점이 있다. In addition, the inorganic adhesive according to the present invention can be installed on the wet surface of the concrete structure, and even if moisture penetrates the surface of the concrete structure, there is an advantage in that the peeling phenomenon at the interface between the inorganic adhesive and the concrete structure does not occur.

더 나아가 본 발명에 따른 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 부착하였을 경우, 어느 일부분에 충격이 가해지더라도 단지 충격부분만 일부 훼손될 뿐이고 4축격자형 탄소섬유망은 부착상태를 그대로 유지하게 되는 바, 콘크리트 구조물에 대해서 매우 우수한 보강성능을 발휘하게 된다. Furthermore, when a 4-axis lattice carbon fiber network is attached using the inorganic adhesive according to the present invention, even if an impact is applied to any part, only the impact part is partially damaged, and the 4-axis lattice carbon fiber network maintains the attached state. As it is maintained as it is, it exhibits very good reinforcing performance for concrete structures.

이와 같이 본 발명에서는 새로운 구성을 가지고 있어서 매우 우수한 부착력 등의 장점을 가지는 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 콘크리트 구조물의 표면에 부착하게 되는 바, 시공성면에서 보수보강 시공의 간편성을 증진시키고 공정을 단순화시켜서 공기를 단축시킬 수 있게 되는 장점이 있다. As described above, in the present invention, the 4-axis lattice carbon fiber network is attached to the surface of the concrete structure by using an inorganic adhesive that has a new configuration and has advantages such as very good adhesion. It has the advantage of being able to shorten the time by increasing the efficiency and simplifying the process.

또한 콘크리트 구조물의 표면 형상이 어떠한 형태로 되어 있어도 그리고 어떠한 위치에 대해 보수보강이 필요하더라도 본 발명을 적용할 수 있게 된다. In addition, the present invention can be applied no matter what the shape of the surface of the concrete structure is and whether repair or reinforcement is required for any position.

본 발명에 따른 무기질계 접착제는 콘크리트와의 친화력이 매우 우수하여 영구적인 일체화를 이룰 수 있는 접착력을 보일 뿐만 아니라, 시간이 경과하더라도 그 접착력을 잃지 않고 오히려 시간경과에 따라 세라믹화되어 접착력이 더 강화되는 바, 박리 현상 등을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 있다. The inorganic adhesive according to the present invention has very good affinity with concrete and not only shows adhesion to achieve permanent integration, but also does not lose its adhesion even over time, but rather is ceramicized over time to further strengthen the adhesion. As a result, there is an advantage in that it is possible to effectively prevent a peeling phenomenon and the like.

본 발명에서는 4축격자형 탄소섬유망을 1층, 2층, 3층, 4층, 5층 등의 필요한 층수로 적절히 적층할 수 있고, 이러한 적층이 매우 용이하므로 상황에 맞추어서 콘크리트 구조물의 내진성을 효율적으로 증가시켜 보강할 수 있게 된다. In the present invention, the 4-axis lattice carbon fiber network can be properly laminated with the required number of layers such as 1, 2, 3, 4, 5, etc., and since such lamination is very easy, the earthquake resistance of the concrete structure can be improved according to the situation. It can be effectively augmented and reinforced.

경제적인 면에서 본 발명은 저렴한 가격의 부재를 사용하고 있으며, 작업 역시 간단하고 신속하게 진행할 수 있으므로, 시공에 소요되는 비용과 시간을 절감하여 경제성을 높일 수 있다는 장점이 있다. From an economic point of view, the present invention uses a low-cost member, and since the operation can be performed simply and quickly, there is an advantage in that it is possible to increase the economic efficiency by reducing the cost and time required for construction.

도 1의 (a) 및 (b)는 각각 종래의 2축격자형 탄소섬유망과 본 발명의 4축격자형 탄소섬유망의 직조 구조를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 보수보강 방법에 따라 콘크리트 구조물의 표면에 무기질계 접착제와 4축격자형 탄소섬유가 복수개의 층으로 적층 형성된 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 보수 보강되어 제작된 보강공시체에 대한 부착력 시험결과를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 4는 보강이 이루어지지 않은 표준 시험체의 휨강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 5는 본 발명에 따라 보수 보강되어 제작된 보강공시체에 대한 휨강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 6은 본 발명에 따라 보수 보강되어 제작된 보강공시체에 대한 휨강도 시험이 완료된 후의 상태를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 7는 쪼갬 인장강도 시험을 위해 제작된 본 발명에 따라 부분 보강된 실린더 형태의 보강공시체 형상을 보여주는 개략도이다.
도 8는 표준 시험체에 대한 쪼갬 인장강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 보강공시체에 대한 쪼갬 인장강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 10은 표준 시험체에 대한 압축파괴 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 보강공시체에 대한 압축파괴 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 12는 비교시편에 대한 타격 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 13은 본 발명에 따른 시험시편에 대한 타격 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다. 1 (a) and (b) are schematic views showing the weave structures of the conventional biaxial lattice carbon fiber network and the quadriaxial lattice type carbon fiber network of the present invention, respectively.
2 is a schematic perspective view showing that an inorganic adhesive and a four-axis lattice type carbon fiber are laminated in a plurality of layers on the surface of a concrete structure according to the repair and reinforcement method of the present invention.
Figure 3 is a drawing substitute photograph showing the adhesion test results for the reinforcement specimen manufactured by repair and reinforcement according to the present invention.
Figure 4 is a drawing substitute photograph showing the flexural strength test process of a standard specimen that is not reinforced.
5 is a drawing substitute photograph showing the flexural strength test process for the reinforcing specimen manufactured by repairing and reinforcing according to the present invention.
Figure 6 is a drawing substitute photograph showing the state after the flexural strength test for the reinforcing specimen manufactured by repair and reinforcement according to the present invention is completed.
7 is a schematic view showing the shape of a partially reinforced cylinder-shaped reinforcement specimen according to the present invention produced for splitting tensile strength test.
8 is a photograph substituted for a drawing showing a split tensile strength test process for a standard specimen.
9 is a photograph substituted for a drawing showing a splitting tensile strength test process for a reinforcement specimen according to the present invention.
10 is a photograph substituted for a drawing showing the compression fracture test results for a standard specimen.
11 is a photograph substituted for a drawing showing the compression fracture test result for the reinforcement specimen according to the present invention.
12 is a photograph substituted for a drawing showing a striking test result for a comparative specimen.
13 is a photograph substituted for a drawing showing the results of a blow test for a test specimen according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 특히, 본 명세서 전체에서 본 발명에 따라 콘크리트 구조물을 보수보강하는 구조와 방법은 각각 "보수보강 구조" 및 "보수보강 방법"이라고 약칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is described as one embodiment, the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby. In particular, throughout this specification, the structure and method of repairing and reinforcing a concrete structure according to the present invention are abbreviated as "reinforcement structure" and "reinforcement method", respectively.

본 발명에 따른 보수보강 구조 및 보수보강 방법에서는, 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 콘크리트 구조물의 표면에 일체로 부착함으로써 콘크리트 구조물을 보수하거나 또는 보강한다. In the repair-reinforcement structure and repair-reinforcement method according to the present invention, the concrete structure is repaired or reinforced by integrally attaching a 4-axis grid-type carbon fiber network to the surface of the concrete structure using an inorganic adhesive.

도 1에는 각각 종래의 2축격자형 탄소섬유망과 본 발명의 4축격자형 탄소섬유망의 직조 구조를 보여주는 개략도가 도시되어 있는데, 도 1의 (a)는 종래의 2축격자형 탄소섬유망에 대한 것이고 도 1의 (b)가 본 발명의 4축격자형 탄소섬유망에 대한 것이다. 종래의 2축격자형 탄소섬유망은 도 1의 (a)에 도시된 것처럼 탄소섬유가 가로와 세로의 2축으로 이루어진 격자를 가지고 있으나, 본 발명의 4축격자형 탄소섬유망은 가로와 세로로 이루어진 격자의 2개 대각선 방향으로도 추가적으로 탄소섬유가 배치되어 가로, 세로 및 2개의 대각선의 선으로 이루어진 격자 형태를 가지고 있다. 1 is a schematic diagram showing the weave structure of a conventional biaxial lattice carbon fiber network and a quadriaxial lattice type carbon fiber network of the present invention, respectively. It is for a network and Fig. 1 (b) is for a 4-axis lattice type carbon fiber network of the present invention. The conventional biaxial lattice carbon fiber network has a lattice consisting of two axes of horizontal and vertical carbon fibers as shown in FIG. Carbon fibers are additionally arranged in the two diagonal directions of the lattice made of

본 발명에서는 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 보수 또는 보강이 필요한 콘크리트 구조물의 표면에 접착하게 된다. 이 때 이용되는 본 발명의 무기질계 접착제는 물과 접착조성물로 이루어진 것으로서, 접착조성물 100중량부에 대하여 물 21~26중량부의 비율로 물과 접착조성물이 혼합된 것이다. 특히, 본 발명의 무기질계 접착제에서, 물과 혼합되는 접착조성물은 시멘트 42~50중량%, 충진재 42~50중량%, 시멘트 접착증강제 2.5~4.5중량%, 접착성 수지 2.5~5.2중량%, 소포제 0.02~0.1중량%, 메틸셀룰로스 0.1~0.5중량% 및 유동화제 0.1~0.2중량%로 이루어진 조성을 가진다. In the present invention, an inorganic adhesive is used to bond the 4-axis lattice carbon fiber network to the surface of the concrete structure requiring repair or reinforcement. The inorganic adhesive of the present invention used at this time is composed of water and an adhesive composition, and water and an adhesive composition are mixed in a ratio of 21 to 26 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the adhesive composition. In particular, in the inorganic adhesive of the present invention, the adhesive composition mixed with water is 42 to 50% by weight of cement, 42 to 50% by weight of filler, 2.5 to 4.5% by weight of cement adhesion enhancer, 2.5 to 5.2% by weight of adhesive resin, antifoaming agent It has a composition consisting of 0.02 to 0.1% by weight, methylcellulose 0.1 to 0.5% by weight, and a fluidizing agent 0.1 to 0.2% by weight.

본 발명의 접착조성물에서 시멘트는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 42~50중량%로 함유된다. 시멘트의 함유량이 42중량% 미만이 되면 상대적으로 충진재의 함유량이 높아지기 때문에 접착력이 저감되고, 50중량%를 초과하면 경과 후 균열의 우려가 있다. 시멘트로는 일반 포트랜드시멘트, 조강 포트랜드 시멘트, 초조강 포트랜드 시멘트, 백색 포트랜드 시멘트 및 알루미나 시멘트로 이루어진 그룹에서 현장사정에 따라 선택된 것을 사용할 수 있다. In the adhesive composition of the present invention, cement is contained in an amount of 42 to 50% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. When the content of cement is less than 42% by weight, the adhesive strength is reduced because the content of the filler is relatively high, and when it exceeds 50% by weight, there is a risk of cracking after lapse. As the cement, one selected from the group consisting of general Portland cement, crude Portland cement, ultra-strength Portland cement, white Portland cement and alumina cement may be used according to site conditions.

본 발명의 접착조성물에서 충진재는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 42~50중량%로 함유된다. 충진재의 함유량이 42중량% 미만이 되면 상대적으로 시멘트의 함유량이 높아지기 때문에 균열이 발생할 수 있다. 충진재는 접착성에 기여하는 것이 아니기 때문에 충진제의 함유량이 50중량%를 초과하였을 때는 시멘트의 함유량이 상대적으로 작아지기 때문에 접착강도가 저하된다. 본 발명에서 충진재는 규석분, 탈크, 탄산칼슘 및 화산재로 이루어진 그룹에서 선택된 1 또는 복수개로 이루어질 수 있다.In the adhesive composition of the present invention, the filler is contained in an amount of 42 to 50% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. If the content of the filler is less than 42% by weight, cracks may occur because the content of cement is relatively high. Since the filler does not contribute to the adhesiveness, when the content of the filler exceeds 50 wt%, the cement content is relatively small, so the adhesive strength is lowered. In the present invention, the filler may be made of one or more selected from the group consisting of silica powder, talc, calcium carbonate and volcanic ash.

본 발명의 접착조성물에서 시멘트 접착증강제는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 2.5~4.5중량%로 함유된다. 시멘트 접착증강제는 액상으로 이루어진 조성물로서, 시멘트 접착증강제의 조성물 총 100중량%에 대하여, 황산암모늄과 염화암모늄 중에 선택된 하나의 것 0.5~2중량%, 염화철과 황산철 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 2~5중량%, 질산칼슘과 염화칼슘 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 44~52중량%, 규산칼륨과 탄산칼륨 중에서 선택된 하나의 것 1.5~4중량%, 트리포리린산소다 1.5~4중량%, 붕산 1.5~3중량%, 및 물 41~47중량%로 이루어진 조성을 가진다. 상기한 본 발명의 시멘트 접착증강제는, 각 조성성분을 약 30 내지 50분 동안 충분히 교반에 의해 혼합한 후, 약 24시간 동안 상온에 두어서 숙성시킴으로써 제조되는 것이 바람직하다. In the adhesive composition of the present invention, the cement adhesion enhancer is contained in an amount of 2.5 to 4.5% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. The cement adhesion enhancer is a liquid composition, and 0.5 to 2% by weight of one selected from ammonium sulfate and ammonium chloride, one or two selected from iron chloride and iron sulfate 2 based on 100% by weight of the total composition of the cement adhesion enhancer ~ 5% by weight, 44 to 52% by weight of one or two selected from calcium nitrate and calcium chloride, 1.5 to 4% by weight of one selected from potassium silicate and potassium carbonate, 1.5 to 4% by weight of sodium trifoliate, boric acid It has a composition consisting of 1.5 to 3% by weight, and 41 to 47% by weight of water. The cement adhesion enhancer of the present invention is preferably prepared by mixing each component by sufficient stirring for about 30 to 50 minutes, and then leaving it at room temperature for about 24 hours to ripen.

본 발명의 접착조성물에서 접착성 수지는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 2.5~5.2중량%로 함유된다. 접착성 수지는 접착력을 높이는데 기여하는 것으로서, 접착성 수지의 함유량이 2.5중량% 미만이 되면 접착력 향상의 효과가 미미하며, 반대로 접착성 수지의 함유량이 5.2중량%를 초과하게 되면 접착력 향상에 도움이 되기보다는 압축강도의 저감, 내구성 저하 등의 문제를 발생시킬 수 있다. 본 발명에서 접착성 수지로는 에칠렌초산비닐공중합수지, 초산비닐베오바공중합수지, 스치렌아크릴공중합수지, 에칠렌비닐알콜공중합수지, 에칠렌비닐아세테이트공중합수지, 스치렌부타디엔라텍스 및 아크릴계공중합수지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 또는 2개를 사용할 수 있다. In the adhesive composition of the present invention, the adhesive resin is contained in an amount of 2.5 to 5.2% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. The adhesive resin contributes to increasing the adhesive force, and when the content of the adhesive resin is less than 2.5% by weight, the effect of improving the adhesive strength is insignificant. Conversely, when the content of the adhesive resin exceeds 5.2% by weight, it helps to improve the adhesion. Rather than this, it may cause problems such as reduction of compressive strength and reduction of durability. In the present invention, the adhesive resin includes a group consisting of ethylene vinyl acetate copolymer resin, vinyl acetate copolymer resin, styrene acrylic copolymer resin, ethylene vinyl alcohol copolymer resin, ethylene vinyl acetate copolymer resin, styrene butadiene latex and acrylic copolymer resin. One or two selected from can be used.

본 발명의 접착조성물에서 소포제는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 0.02~0.10중량%로 함유된다. 소포제의 함유량이 0.02중량% 미만이 되면 첨가에 따른 효과가 미미하며, 0.10중량%를 초과하는 경우에는 소포제의 함유량이 증가하더라도 그에 따른 효과 상승이 미미하다. In the adhesive composition of the present invention, the antifoaming agent is contained in an amount of 0.02 to 0.10% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. When the content of the antifoaming agent is less than 0.02% by weight, the effect according to the addition is insignificant, and when it exceeds 0.10% by weight, even if the content of the antifoaming agent is increased, the effect increase is insignificant.

본 발명의 접착조성물에서 메틸셀룰로스는 보습제로서 기능하는 것으로서, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 0.1~0.5중량%로 함유된다. 메틸셀룰로스의 함유량이 0.1중량% 미만이 되면 보습효과가 저하되며 0.5중량%를 초과하였을 때는 접착조성물의 경화를 지연시키게 된다. In the adhesive composition of the present invention, methylcellulose functions as a moisturizing agent, and is contained in an amount of 0.1 to 0.5% by weight among 100% by weight of the adhesive composition. When the content of methylcellulose is less than 0.1% by weight, the moisturizing effect is lowered, and when it exceeds 0.5% by weight, curing of the adhesive composition is delayed.

본 발명의 접착조성물에서 유동화제는, 접착조성물의 총 100중량% 중에서 0.1~0.2중량%로 함유된다. 유동화제의 함유량이 0.1중량% 미만이 되면 상대적으로 접착조성물의 유동성이 부족하게 되어 작업성이 저하되며, 0.2중량%를 초과하는 경우에는 유동성이 과도해지게 되고 접착성이 저하된다. In the adhesive composition of the present invention, the fluidizing agent is contained in an amount of 0.1 to 0.2% by weight among 100% by weight of the total weight of the adhesive composition. When the content of the glidant is less than 0.1% by weight, the fluidity of the adhesive composition is relatively insufficient to decrease workability, and when it exceeds 0.2% by weight, the fluidity becomes excessive and the adhesiveness decreases.

위에서 설명한 것처럼 본 발명의 무기질계 접착제를 이루는 주재료는 시멘트이므로 피체물인 콘크리트 구조물과는 친화력을 가지게 되는데, 시멘트에 더하여 시멘트 접착증강제가 추가되어 있으므로, 본 발명의 무기질계 접착제에 의해 4축격자형 탄소섬유망이 콘크리트 구조물에 접착되면 4축격자형 탄소섬유망과 콘크리트 구조물 간의 완전 일체화가 이루어지게 되어 장기간 경과하여도 박리 없이 영구적인 접착력을 발휘하게 된다. As described above, since the main material constituting the inorganic adhesive of the present invention is cement, it has affinity with the concrete structure that is the object. When the fiber network is adhered to the concrete structure, complete integration between the 4-axis lattice carbon fiber network and the concrete structure is achieved, resulting in permanent adhesion without peeling even after a long period of time.

콘크리트 구조물의 경우, 흡수하고 있던 수분을 표면에서 증발시킬 수 있는 환경이 만들어지는 것이 중요한데, 에폭시수지 등과 같은 종래의 유기질 접착제는 콘크리트 구조물의 표면에서의 수분 증발을 완전히 차단하게 되고, 그에 따라 접착제와 콘크리트 구조물의 표면 간의 경계선에서 습기가 차게 되어 접착제의 박리를 유발하는 원인이 되는 문제점이 있다. 그러나 본 발명의 무기질계 접착제는 콘크리트 구조물 표면에서의 수분 증발을 허용하면서도 콘크리트 구조물과의 일체화를 이루게 되므로, 종래의 접착제가 가지는 위와 같은 문제점 즉, 접착제와 콘크리트 구조물의 표면 간의 경계선에서의 박리 현상을 효과적으로 방지하게 된다. In the case of a concrete structure, it is important to create an environment in which the absorbed moisture can be evaporated from the surface. Conventional organic adhesives such as epoxy resin completely block the evaporation of moisture from the surface of the concrete structure. There is a problem in that moisture builds up at the boundary line between the surfaces of the concrete structure, causing peeling of the adhesive. However, since the inorganic adhesive of the present invention achieves integration with the concrete structure while allowing moisture evaporation from the surface of the concrete structure, the above problems of the conventional adhesive, that is, the peeling phenomenon at the boundary line between the adhesive and the surface of the concrete structure, are eliminated. effectively prevent it.

또한 본 발명의 무기질계 접착제는 콘크리트 구조물의 표면에 도포되었을 때 고밀도와 강건한 안정성을 지닌 특수층을 형성하게 되므로, 콘크리트 구조물에 대해 높은 내약품성, 내후성, 내수성 및 내구성을 부여할 수 있게 된다. 특히, 본 발명의 무기질계 접착제는 경화시 수축률이 낮고 세라믹화되기 때문에 우수한 내균열성을 발휘하게 된다. In addition, since the inorganic adhesive of the present invention forms a special layer having high density and strong stability when applied to the surface of the concrete structure, it is possible to impart high chemical resistance, weather resistance, water resistance and durability to the concrete structure. In particular, the inorganic adhesive of the present invention exhibits excellent crack resistance because it has a low shrinkage during curing and is ceramized.

또한 일반 시멘트는 경화시간이 장시간이지만 본 발명의 무기질계 접착제는 단시간으로서 우수한 작업성을 가지면서도 신속하게 경화되므로, 본 발명의 무기질계 접착제를 이용하여 보수 보강 작업을 진행할 경우에는 전체적인 보수 보강 작업에 소요되는 시간을 절약할 수 있게 된다. 무엇보다도 본 발명에 따른 무기질계 접착제는 곰팡이 같은 잡균의 발생을 차단하게 되며 유독 유해성분을 전혀 포함하고 있지 않은 매우 친환경적인 재료인 바, 콘크리트 구조물의 표면에 대한 환경 친화적인 보수 보강 작업을 수행할 수 있게 된다. In addition, although general cement has a long curing time, the inorganic adhesive of the present invention cures quickly while having excellent workability in a short time. You will be able to save the time required. Above all, the inorganic adhesive according to the present invention blocks the generation of various germs such as mold and is a very eco-friendly material that does not contain any toxic or harmful ingredients, so it can perform environmentally friendly repair and reinforcement work on the surface of concrete structures. be able to

다음에서는 본 발명에 따른 무기질계 접착제를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 콘크리트 구조물의 표면에 접착하여 보수 또는 보강하는 구체적인 과정에 대해 설명한다. Hereinafter, a detailed process of repairing or reinforcing the 4-axis lattice carbon fiber network by attaching it to the surface of the concrete structure using the inorganic adhesive according to the present invention will be described.

보수 보강을 위한 선처리 작업으로서, 콘크리트 구조물에 대하여 정밀한 조사와 진단을 수행하고, 필요한 선행보수작업 즉 균열을 보수하거나, 손상된 부분을 파취하거나, 철근을 방청처리하거나 또는 유실된 단면을 복구하는 등의 작업을 수행한다. As a pre-treatment work for repair and reinforcement, precise investigation and diagnosis of concrete structures, necessary prior repair work, i.e. repairing cracks, digging out damaged parts, rust prevention treatment of reinforcing bars, or restoration of lost sections, etc. do the work

이렇게 선처리 작업이 이루어진 후에는 보수 보강 작업의 대상이 되는 콘크리트 구조물의 표면에 대한 세척 및 습윤처리 작업을 수행한다. 콘크리트 구조물의 표면에 분진, 찌든 때 등의 이물질이 존재하는 경우, 접착제와 콘크리트 구조물 간의 완전한 접합이 저해될 수 있으므로 고압수 분사 등을 이용한 세척작업에 의해 콘크리트 구조물의 표면에 존재하는 이물질을 제거한다. 아울러, 콘크리트 구조물의 표면에 대한 습윤처리를 수행한다. 콘크리트 구조물의 표면이 건조되어 있으면 접착제를 도포하였을 때 콘크리트 구조물이 접착제의 수분을 흡수하게 되어 접착제와의 경계면에서부착력이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 콘크리트 구조물의 표면에 대해 습윤처리를 수행하는 것이다. 즉, 콘크리트 구조물의 표면이 물에 젖어 있는 상태로 만드는 것이다. After this pre-treatment is performed, cleaning and wetting treatment are performed on the surface of the concrete structure to be repaired and reinforced. If foreign substances such as dust or dirt are present on the surface of the concrete structure, complete bonding between the adhesive and the concrete structure may be inhibited. . In addition, wetting treatment is performed on the surface of the concrete structure. If the surface of the concrete structure is dry, when the adhesive is applied, the concrete structure absorbs the moisture of the adhesive, which may decrease the adhesion at the interface with the adhesive. In order to prevent this, a wet treatment is performed on the surface of the concrete structure. That is, to make the surface of the concrete structure wet with water.

도 2에는 본 발명의 보수보강 방법에 따라 콘크리트 구조물의 표면에 무기질계 접착제와 4축격자형 탄소섬유망이 복수개의 층으로 적층 형성된 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 2 is a schematic perspective view showing that an inorganic adhesive and a four-axis lattice carbon fiber network are laminated in a plurality of layers on the surface of a concrete structure according to the repair and reinforcement method of the present invention.

상기한 것처럼 보수 보강을 위한 콘크리트 구조물의 선처리 작업 및 세척/습윤처리 작업이 완료된 후에는, 1차 접착제 도포작업을 수행한다. 물(water)에 앞서 설명한 본 발명의 접착조성물을 투입하여 5분 이상 충분히 교반함으로써 만들어진 본 발명의 무기질계 접착제를 콘크리트 구조물(100)의 표면에 고르게 도포하는 것이다. 이 때 무기질계 접착제가 지나치게 얇게 도포되면 4축격자형 탄소섬유망을 부착할 때 무기질계 접착제가 4축격자형 탄소섬유망에 충분히 함침되지 못하는 문제가 발생하고, 부착력도 저하될 수 있다. 따라서 무기질계 접착제는 충분한 두께로 도포되는 것이 바람직한데, 그 도포두께가 약 2mm인 것이 특히 바람직하다. 도 2에서 도면부호 11은 1차 접착제 도포작업에 의해 형성된 1차 접착제층(11)을 나타낸다. As described above, after the pre-treatment and washing/wetting treatment of the concrete structure for repair and reinforcement are completed, the primary adhesive application operation is performed. To evenly apply the inorganic adhesive of the present invention made by adding the adhesive composition of the present invention described above to water and sufficiently stirring for 5 minutes or more on the surface of the concrete structure 100 . At this time, if the inorganic adhesive is applied too thinly, a problem occurs that the inorganic adhesive is not sufficiently impregnated into the 4-axis lattice carbon fiber network when attaching the 4-axis lattice carbon fiber network, and adhesion may also be reduced. Therefore, it is preferable to apply the inorganic adhesive to a sufficient thickness, and it is particularly preferable that the coating thickness is about 2 mm. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes the primary adhesive layer 11 formed by the primary adhesive application operation.

위와 같은 1차 접착제 도포작업이 완료되면, 그 위에 4축격자형 탄소섬유망을 포설하는 1차 포설작업을 수행한다. 즉, 1차 접착제 도포작업에 의해 만들어진 1차 접착제층(10) 위로 4축격자형 탄소섬유망을 포설하여 콘크리트 구조물의 표면에 부착시키는 것이다. 이 때 1차적인 4축격자형 탄소섬유망의 포설 작업은 1차 접착제 도포작업 완료 후 약 1~2시간 내에 수행하는 것이 바람직하다. 4축격자형 탄소섬유망을 포설함에 있어서는 주름이 잡히거나 접히는 부분이 없도록 하여야 하고 가급적 탄소섬유가 끊어짐 없이 연속적으로 이어지도록 하며, 부득이 탄소섬유를 중간에 끊어서 이어가야 할 경우는 반드시 끊어진 부분과 최소 15㎝이상이 겹쳐지게 한다. 또한 롤러 등의 도구를 이용하여 4축격자형 탄소섬유망을 눌러주어 들뜬 부위가 없도록 함과 동시에 1차로 도포된 무기질계 접착제가 4축격자형 탄소섬유망에 고르게 잘 함침되게 만든다. 도 2에서 도면부호 21은 1차 포설작업에 의해 포설된 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21)을 나타낸다. When the above primary adhesive application operation is completed, the primary installation operation of installing a 4-axis lattice type carbon fiber network is performed thereon. That is, a 4-axis grid-type carbon fiber network is installed on the primary adhesive layer 10 made by the primary adhesive application operation and attached to the surface of the concrete structure. At this time, it is preferable to perform the primary installation of the 4-axis grid-type carbon fiber network within about 1 to 2 hours after the completion of the primary adhesive application. When installing the 4-axis lattice carbon fiber network, there should be no wrinkling or folding parts, and carbon fibers should be connected continuously without breaking as much as possible. More than one centimeter overlap. In addition, by pressing the 4-axis lattice carbon fiber network using a tool such as a roller, there is no lifting part and at the same time, the inorganic adhesive applied first is made to be well impregnated into the 4-axis lattice carbon fiber network. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a one-layer 4-axis grid-type carbon fiber network 21 installed by the first installation operation.

후속하여 2차 접착제 도포작업을 수행한다. 즉, 1차 포설작업에 의해 포설되어 있던 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21) 위로 추가적으로 본 발명의 무기질계 접착제를 도포함으로써 2차 접착제층(12)을 형성하는 것이다. 1차 접착제 도포작업과 마찬가지로 물(water)에 앞서 설명한 본 발명의 접착조성물을 투입하여 5분 이상 충분히 교반하여 본 발명의 무기질계 접착제를 준비한 후, 이미 포설되어 있던 1층의 4축격자형 탄소섬유망 위로 준비된 무기질계 접착제를 고르게 도포한다. 이러한 2차 접착제 도포작업은 이미 포설되어 있던 4축격자형 탄소섬유망에 무기질계 접착제를 충분히 함침시킴과 동시에 추가적으로 도포되는 새로운 4축격자형 탄소섬유망을 부착시키기 위함이다. Subsequently, a secondary adhesive application operation is performed. That is, the secondary adhesive layer 12 is formed by additionally applying the inorganic adhesive of the present invention on the first layer of the 4-axis lattice carbon fiber network 21 installed by the primary installation operation. As with the primary adhesive application operation, the above-described adhesive composition of the present invention is added to water and stirred sufficiently for 5 minutes or more to prepare the inorganic adhesive of the present invention, and then the one-layer 4-axis lattice carbon that has already been laid Apply the prepared inorganic adhesive evenly over the fiber network. This secondary adhesive application operation is to sufficiently impregnate the already-installed 4-axis grid-type carbon fiber network with an inorganic adhesive, and at the same time attach a new 4-axis grid-type carbon fiber network to be additionally applied.

2차 접착제 도포작업이 완료된 후에는 추가적인 4축격자형 탄소섬유망을 2차 접착제 도포작업이 이루어진 곳 즉, 2차 접착제층(12) 위에 더 포설하는 2차 포설작업을 수행한다. 2차 포설작업은 앞서 설명한 1차 포설작업과 동일한 방식으로 수행한다. 2차 포설작업을 수행함에 있어서 필요에 따라서는 1차 포설작업에 의해 기포설되어 있던 1층의 4축격자형 탄소섬유망과 교차되는 형태로 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22)을 포설할 수도 있다. 즉, 2차 포설작업에 의해 포설된 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22)의 가로 및 세로 탄소섬유 방향과, 1차 포설작업에 의해 이미 포설되어 있던 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21)의 가로 및 세로 탄소섬유 방향이 서로 직교하거나 또는 어긋나서 교차하게 만들 수 있는 것이다. After the secondary adhesive application operation is completed, a secondary installation operation of further installing an additional 4-axis lattice carbon fiber network on the place where the secondary adhesive application operation is made, that is, the secondary adhesive layer 12 is performed. The secondary installation work is performed in the same way as the first installation operation described above. In carrying out the secondary installation operation, if necessary, the 4-axis lattice carbon fiber network 22 of the second layer intersects with the 4-axis lattice carbon fiber network of the first layer that was previously laid by the primary installation operation. may be installed. That is, the horizontal and vertical carbon fiber directions of the two-layer 4-axis lattice carbon fiber network 22 installed by the secondary installation operation, and the 1-layer 4-axis lattice type carbon already installed by the primary installation operation The horizontal and vertical carbon fiber directions of the fiber network 21 may be made to cross each other orthogonally or out of alignment.

후속하여 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22) 위에 추가적으로 본 발명의 무기질계 접착제를 도포하는 3차 접착제 도포작업을 수행한다. 1, 2차 접착제 도포작업과 마찬가지로 물(water)에 앞서 설명한 본 발명의 접착조성물을 투입하여 5분 이상 충분히 교반하여 본 발명의 무기질계 접착제를 준비한 후, 이미 포설되어 있던 2층 4축격자형 탄소섬유망(22) 위로 준비된 무기질계 접착제를 고르게 도포함으로써, 3층 접착제층(13)을 형성하는 것이다. 이 때, 3차 접착제 도포작업은 2차 포설작업이 완료된 직후 또는 그로부터 3시간 이내에 수행하는 것이 바람직하다. Subsequently, a tertiary adhesive application operation of additionally applying the inorganic adhesive of the present invention on the two-layer 4-axis lattice carbon fiber network 22 is performed. As with the primary and secondary adhesive application work, the above-described adhesive composition of the present invention is added to water and stirred sufficiently for 5 minutes or more to prepare the inorganic adhesive of the present invention, and then the already installed two-layer four-axis grid type By evenly applying the prepared inorganic adhesive on the carbon fiber network 22 , the three-layer adhesive layer 13 is formed. At this time, the tertiary adhesive application operation is preferably performed immediately after the secondary installation operation is completed or within 3 hours therefrom.

필요한 경우에는 3차 접착제 도포작업 이후에 또다른 4축격자형 탄소섬유망을 3층 접착제층(13) 위에 더 포설하는 3차 포설작업을 수행하고, 더 나아가 4차 접착제 도포작업/ 4차 포설작업을 계속 반복하여 수행할 수도 있지만, 일반적으로는 위와 같이 3차 접착제 도포작업을 수행하여 2층의 4축격자형 탄소섬유망이 무기질계 접착제에 충분히 함침된 후에는 3층 접착제층(13)의 표면을 고르게 마감하여 작업을 종료한다. If necessary, after the tertiary adhesive application operation, a tertiary installation operation of further installing another 4-axis lattice carbon fiber network on the three-layer adhesive layer 13 is performed, and further, the tertiary adhesive application operation / quaternary installation The operation may be continuously repeated, but in general, after the tertiary adhesive application operation is performed as above and the two-layer 4-axis lattice carbon fiber network is sufficiently impregnated with the inorganic adhesive, the three-layer adhesive layer (13) Finish the work by finishing the surface evenly.

위에서 설명한 일련의 단계로 이루어진 본 발명에 따른 보수보강 방법은 매우 신속하게 이루어지므로 콘크리트 구조물의 전체적인 보수 보강에 소요되는 시간이 길지 않으며, 이와 같이 시공기간이 짧은 만큼 그에 소요되는 비용도 줄일 수 있게 된다. The repair and reinforcement method according to the present invention consisting of the series of steps described above is carried out very quickly, so the time required for the overall repair and reinforcement of the concrete structure is not long. .

본 발명에서는 상기한 바와 같이 무기질계 접착제와 4축격자형 탄소섬유망이 복수개의 층으로 콘크리트 표면에 적층되지만, 전체적인 포설 두께는 3~5㎜정도의 박막으로 이루어지며 그에 따라 콘크리트 구조물에 자중 증가의 영향을 주지 않으면서도 큰 보강효과를 발휘하게 되는 장점이 있다. In the present invention, as described above, the inorganic adhesive and the 4-axis lattice carbon fiber network are laminated on the concrete surface in a plurality of layers, but the overall installation thickness is made of a thin film of about 3 to 5 mm, thereby increasing the weight of the concrete structure. It has the advantage of exhibiting a large reinforcing effect without affecting the

무엇보다도 본 발명에서는 탄소섬유망을 콘크리트 구조물의 표면에 설치함에 있어서 앵커를 전혀 사용하고 있지 않으므로, 앵커의 설치에 따른 불편함이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 앵커 설치에 따른 콘크리트 구조물의 손상도 원천적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 있다. Above all, in the present invention, since the anchor is not used at all in installing the carbon fiber network on the surface of the concrete structure, inconvenience due to the installation of the anchor does not occur, and damage to the concrete structure due to the installation of the anchor is fundamentally prevented. This has the advantage of being able to prevent it.

다음에서는 본 발명에 따른 실시예 및 이와 대비되는 비교예에 대해 설명한다. Hereinafter, examples according to the present invention and comparative examples will be described.

<실시예와 비교예의 조성><Composition of Examples and Comparative Examples>

본 발명에 따른 무기계 접착제에 대한 실시예 및 이와 대비되는 비교예의 각각에 대한 조성은 아래의 표 1과 같다. Compositions for each of Examples and Comparative Examples for the inorganic adhesive according to the present invention are shown in Table 1 below.

Figure 112021018350891-pat00001
Figure 112021018350891-pat00001

4축격자형 탄소섬유망을 콘크리트 구조물에 부착시키는 수단인 본 발명에 따른 무기질계 접착제에 대한 성능을 확인하기 위하여 위의 표 1과 같은 조성을 가지는 실시예1, 실시예2 및 실시예3을 준비하였다. In order to confirm the performance of the inorganic adhesive according to the present invention, which is a means for attaching a 4-axis lattice carbon fiber network to a concrete structure, Examples 1, 2 and 3 having the composition shown in Table 1 above were prepared. did.

본 발명의 실시예1, 실시예2 및 실시예3은 각각 무기질계 접착제에서 매우 중요한 기능을 발휘하는 시멘트, 접착성 수지 및 시멘트 접착증강제의 3가지 성분에 대해, 각각 함유량의 상한값, 하한값 및 최적 예상값을 가지도록 준비하였으며, 접착성능과의 관련성이 작은 메틸셀룰로스, 소포제 및 유동화제는 동일한 함유량을 가지도록 준비하였다. 충진재의 함유량은 시멘트 함유량에 따라 결정되도록 하였다. Examples 1, 2 and 3 of the present invention are the upper limit, lower limit, and optimal content of the three components of cement, adhesive resin, and cement adhesion enhancer, respectively, which exhibit very important functions in inorganic adhesives, respectively. It was prepared to have the expected value, and methyl cellulose, an antifoaming agent and a fluidizing agent, which have little correlation with adhesive performance, were prepared to have the same content. The filler content was determined according to the cement content.

비교예1,2는 충진재, 메틸셀룰로스, 소포제 및 유동화제는 본 발명의 실시예와 동일한 함유량을 가지되, 시멘트, 접착성 수지 및 시멘트 접착증강제의 3가지 성분은 본 발명과 상이한 함유량을 가지도록 준비하였다. In Comparative Examples 1 and 2, the filler, methylcellulose, antifoaming agent and fluidizing agent had the same content as in the embodiment of the present invention, but the three components of cement, adhesive resin and cement adhesion enhancer had different contents from the present invention. prepared.

위 표 1에는 실시예 및 비교예 각각에 대한 부착력 실험결과가 정리되어 있는데, 실시예1, 실시예2 및 실시예3의 부착력 측정값은 각각 2.8MPa, 2.3MPa 및 1.60MPa로서, 비교예1,2의 부착력 측정값 0.8MPa과 2.1MPa 보다 더 우수한 부착 성능을 보이고 있다. Table 1 above summarizes the adhesion test results for each of Examples and Comparative Examples, and the measured adhesion force values of Examples 1, 2 and 3 were 2.8 MPa, 2.3 MPa, and 1.60 MPa, respectively, and Comparative Example 1 ,2 shows better adhesion performance than the measured values of 0.8 MPa and 2.1 MPa.

특히, 비교예1은 시멘트 함유량 35중량%과 충진재 61.11중량%를 포함하는 것으로서 충진재에 비하여 시멘트의 함유량이 너무 부족하여 접착력이 저하될 수밖에 없으며, 접착성 수지 및 시멘트 접착증강제도 그 함유량이 과소하여 전체적인 접착력이 수준 이하의 낮은 값을 보이고 있다. In particular, Comparative Example 1 includes a cement content of 35% by weight and a filler 61.11% by weight, and the content of cement is too insufficient compared to the filler, so that the adhesive strength is inevitably reduced. The overall adhesive strength shows a low value below the level.

비교예2는 시멘트 55중량%와 충진재 34.12중량%를 포함하도록 하여, 비교예1과 반대로 시멘트의 함량을 크게 늘린 것이다. 따라서 비교예2는 비교예1보다 향상된 부착성능을 보이고 있는데, 이 경우 시멘트 함유량이 지나치게 높아서 크랙(균열)의 발생 가능성이 매우 높다는 문제가 있다. 또한 비교예2의 경우 시멘트 접착증강제의 함유량이 6중량%로서 시멘트 함유량에 비하여 상당히 많은 량으로 투입된 것이며, 이는 시멘트 접착증강제의 과다 투입으로 인한 속경화 및 그로 인한 시멘트와 물과의 정상적인 수화반응 저해 현상이 발생하여 작업성의 불량을 야기하였다. 더 나아가 장기적으로도 내구성에도 문제가 발생할 것이다.Comparative Example 2 is to include 55% by weight of cement and 34.12% by weight of filler, and the content of cement is greatly increased as opposed to Comparative Example 1. Therefore, Comparative Example 2 shows improved adhesion performance than Comparative Example 1. In this case, there is a problem in that the possibility of cracks (cracks) is very high because the cement content is too high. In addition, in Comparative Example 2, the content of the cement adhesion enhancer was 6 wt%, which was significantly higher than that of the cement content, which resulted in rapid hardening due to excessive input of the cement adhesion enhancer and inhibition of normal hydration reaction between cement and water. This phenomenon occurred, resulting in poor workability. Furthermore, long-term durability will also be a problem.

반면에 본 발명에 따른 실시예1, 실시예2 및 실시예3의 경우는 모두 양호한 부착성능을 발휘하고 있다. 특히, 실시예1의 경우는 시멘트 함유량과 충진재 함유량 간의 비율이 최적의 값을 가지고 있고 시멘트 접착증강제 및 접착성 수지의 함유량 역시 최적의 값을 가지고 있어서 매우 우수한 부착성능을 발휘하고 있음을 확인하였다. On the other hand, in the case of Examples 1, 2 and 3 according to the present invention, all of them exhibit good adhesion performance. In particular, in the case of Example 1, the ratio between the cement content and the filler content had an optimal value, and the content of the cement adhesion enhancer and the adhesive resin also had an optimal value, so it was confirmed that very excellent adhesion performance was exhibited.

<콘크리트 시편의 제작><Production of concrete specimens>

본 발명의 보수보강 구조 및 보수보강 방법을 실증하기 위하여, 보수 보강의 대상이 되는 콘크리트 구조물의 시편 즉, 콘크리트 시편은 아래의 표 2에 정리된 바와 같은 콘크리트 배합을 가지며, 목표 강도 30MPa로 하여 제작하였다. In order to demonstrate the repair and reinforcement structure and repair reinforcement method of the present invention, a specimen of a concrete structure to be repaired and reinforced, that is, a concrete specimen, has a concrete mixture as summarized in Table 2 below, and is manufactured with a target strength of 30 MPa. did.

Figure 112021018350891-pat00002
Figure 112021018350891-pat00002

<4축격자형 탄소섬유망><4-axis lattice carbon fiber network>

실제 실험에서 사용된 4축격자형 탄소섬유망의 구체적인 사양은 아래의 표 3과 같다. The specific specifications of the 4-axis lattice carbon fiber network used in the actual experiment are shown in Table 3 below.

Figure 112021018350891-pat00003
Figure 112021018350891-pat00003

<보강공시체와 표준 공시체><Reinforced specimens and standard specimens>

후술하는 것처럼 부착시험, 휨강도 시험, 쪼갬인장강도 시험 및 압축파괴 시험을 수행하였는 바, 아래에서 각각의 시험을 설명함에 있어서 "보강공시체"는 제작된 콘크리트 시편에 4축격자형 탄소섬유망을 본 발명의 보수보강 구조 및 보수보강 방법에 따라 부착한 것을 의미하며, "표준 시험체"는 4축격자형 탄소섬유망을 부착하지 않았고 기타 어떠한 방식으로도 보수 보강하지 않은 상태의 콘크리트 시편을 의미한다. Attachment test, flexural strength test, splitting tensile strength test, and compression fracture test were performed as described below. It means that it is attached according to the repair and reinforcement structure and repair and reinforcement method of the invention, and "standard specimen" means a concrete specimen in a state in which a 4-axis lattice carbon fiber network is not attached and not repaired and reinforced in any other way.

<부착시험><Attachment Test>

4축격자형 탄소섬유망을 본 발명의 보수보강 구조 및 보수보강 방법에 따라 콘크리트 시편에 부착하여 만든 보강공시체에 대해 KSF 2476:2017 시험방법에 따라 부착성능을 시험하였다. 부착성능의 시험결과는 아래의 표 4에 정리되어 있고, 구체적인 시험 결과의 사진은 도 3에 도시되어 있다. 부착시험 결과에 따르면 준비된 보강공시체에서의 평균부착력은 2.80MPa로서 매우 우수한 부착력이 발현됨을 확인할 수 있다. 측정된 부착력은 보강공시체에서 콘크리트 시편이 파괴될 때까지의 수치로서, 만일 시편의 압축강도가 40MPa이상이었다면 부착력은 더 높은 수치로 발현될 것임이 확실시 된다.Adhesive performance was tested according to the KSF 2476:2017 test method for a reinforcement specimen made by attaching a 4-axis lattice carbon fiber network to a concrete specimen according to the repair and reinforcement structure and repair and reinforcement method of the present invention. The test results of the adhesion performance are summarized in Table 4 below, and a photograph of the specific test results is shown in FIG. 3 . According to the adhesion test results, the average adhesion force of the prepared reinforcement specimen was 2.80 MPa, confirming that very excellent adhesion force was expressed. The measured adhesive force is the value from the reinforcement specimen until the concrete specimen is destroyed.

Figure 112021018350891-pat00004
Figure 112021018350891-pat00004

위 표 4에서 시편①, 시편② 및 시편③ 모두 본 발명의 실시예1에 의한 무기질계 접착제를 사용하여 제작한 시편들이다. In Table 4 above, specimen ①, specimen ② and specimen ③ are all specimens prepared using the inorganic adhesive according to Example 1 of the present invention.

<휨강도 시험(내하성 시험)><Flexural strength test (load resistance test)>

표준 시험체와 보강공시체 각각에 대해 KSF 2408:2016 시험방법에 따라 휨강도 시험을 수행하였다. 시험결과는 표 5에 정리되어 있으며, 표준 시험체의 휨강도 시험 과정 사진은 도 4에 도시되어 있다. 본 발명에 따라 제작된 보강공시체에 대한 휨강도 시험 과정 사진은 도 5에 도시되어 있고, 본 발명에 따라 제작된 보강공시체에 대해 휨강도 시험이 완료된 후의 사진이 도 6에 도시되어 있다. The flexural strength test was performed according to the KSF 2408:2016 test method for each standard specimen and reinforcement specimen. The test results are summarized in Table 5, and a photograph of the flexural strength test process of the standard specimen is shown in FIG. A photograph of the flexural strength test process for the reinforcing specimen manufactured according to the present invention is shown in FIG.

Figure 112021018350891-pat00005
Figure 112021018350891-pat00005

위 표 5에서 시편①, 시편② 및 시편③ 모두 본 발명의 실시예1에 의한 무기질계 접착제를 사용하여 제작한 시편들이다. In Table 5 above, specimen ①, specimen ② and specimen ③ are all specimens prepared using the inorganic adhesive according to Example 1 of the present invention.

휨강도 시험결과에 따르면, 보강이 되어 있지 않은 표준 시험체는 세 개 시편에 대한 휨강도의 평균값이 5.36 MPa를 나타낸데 대하여 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망이 2층으로 적층된 보강공시체의 경우는, 세 개 시편의 휨강도 평균값이 15.21MPa로서 표준 시험체의 2.8배의 매우 우수한 휨강도(내하성)를 나타내었다. According to the flexural strength test result, the average value of the flexural strength of the three specimens for the standard specimen without reinforcement was 5.36 MPa. shows that the average value of the flexural strength of the three specimens was 15.21 MPa, which was 2.8 times that of the standard specimen, showing very good flexural strength (load resistance).

특히, 도 6에 제시된 것처럼 본 발명에 따른 보강공시체의 경우, 시험 후 시편이 완전히 꺾여 두 동강이가 되었어도 분리된 콘크리트 부재가 4축격자형 탄소섬유망에 의하여 매달려 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 성능은 지진에 의하여 콘크리트 구조물이 파괴되어도 콘크리트 편을 낙하 및 탈락시키지 않고 견고하게 물고 견디어 준다는 것을 증명하는 것이라고 할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 6 , in the case of the reinforcement specimen according to the present invention, it was confirmed that the separated concrete member was suspended by the 4-axis lattice type carbon fiber network even though the specimen was completely bent and divided into two pieces after the test. Such performance can be said to prove that even if the concrete structure is destroyed by an earthquake, the concrete piece does not fall or fall off and it firmly bites and endures.

<쪼갬(할열)인장강도 시험><Cleaning (splitting) tensile strength test>

쪼갬 인장강도 시험을 위하여 표준 시험체 및 보강공시체를 각각 실린더 형태로 제작하였다. 앞서 설명한 것처럼 표준 시험체는 탄소섬유망에 의해 보강되지 않은 단순한 실린더 형태의 것이며, 본 발명에 따른 보강공시체는 실린더 형태를 가지되 양단부에서 각 3cm의 부분에만 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망이 도포된 형태로 제작된 것이다. 도 7에는 쪼갬 인장강도 시험을 위해 본 발명에 따라 부분 보강된 형태로 제작된 실린더 형태의 보강공시체 형상을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 7에서 양단에 빗금 친 부분이 4축격자형 탄소섬유망이 적층된 부분이다. For splitting tensile strength test, standard specimens and reinforcement specimens were prepared in the form of cylinders, respectively. As described above, the standard test specimen is in the form of a simple cylinder that is not reinforced by a carbon fiber network, and the reinforcement specimen according to the present invention has a cylindrical shape, but only a portion of 3 cm from both ends according to the present invention. It is manufactured in this coated form. 7 is a schematic view showing the shape of a cylindrical reinforcement specimen manufactured in a partially reinforced form according to the present invention for splitting tensile strength test. In FIG. 7, hatched portions at both ends are portions in which the 4-axis lattice carbon fiber network is stacked.

쪼갬(할열) 인장강도 시험은 KSF 2423:2016에 따라 수행하였으며, 그 결과는 표 6에 정리되어 있다. 도 8은 표준 시험체(표준공시체)에 대한 쪼갬 인장강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이고, 도 9는 본 발명에 따른 보강공시체에 대한 쪼갬 인장강도 시험 과정을 보여주는 도면 대용 사진이다. 아래의 표 6에서 시편①, 시편② 및 시편③ 모두 본 발명의 실시예1에 의한 무기질계 접착제를 사용하여 제작한 시편들이다. Split (cleavage) tensile strength test was performed according to KSF 2423:2016, and the results are summarized in Table 6. 8 is a drawing substitute photograph showing the splitting tensile strength test process for a standard specimen (standard specimen), and FIG. 9 is a drawing substitute photograph showing the splitting tensile strength testing process for the reinforcement specimen according to the present invention. In Table 6 below, the specimen ①, the specimen ② and the specimen ③ are all specimens prepared using the inorganic adhesive according to Example 1 of the present invention.

Figure 112021018350891-pat00006
Figure 112021018350891-pat00006

표준 시험체의 경우, 세 개의 시편에 대한 쪼갬 인장강도 측정값 평균이 3.16 MPa인데 반하여, 본 발명에 따른 보강공시체의 세 개 시편의 쪼갬 인강강도 측정값 평균은 4.68 MPa로서, 표준 시험체 대비 48.1%의 강도증가 효과를 보였다. 만일 실린더 형태의 양 단부뿐만 아니라 실린더 형태 전체에 4축격자형 탄소섬유망을 부착하였다면 표준 시험체 대비 2.3배의 인장강도가 실현되었을 것이라고 확신한다.In the case of the standard specimen, the average of the split tensile strength measurements for the three specimens was 3.16 MPa, whereas the average of the split tensile strength measurements of the three specimens of the reinforcement specimen according to the present invention was 4.68 MPa, which was 48.1% of that of the standard specimen. showed an increase in strength. If a four-axis lattice carbon fiber network was attached to the entire cylinder shape as well as both ends of the cylinder shape, I am sure that 2.3 times the tensile strength of the standard specimen would have been realized.

시편의 파괴 양상을 살펴보면, 도 8에서 보여지는 것처럼 표준 시험체의 경우, 세 개의 시편 모두 길이 방향으로 할열 되었으며, 캡까지도 균열이 되어 있었다. 즉, 할열이 부분적으로 발생하지 않고 시편 전체를 관통하여 할열이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 이와 달리, 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망이 부분 피복되어 있는 보강공시체의 경우, 4축격자형 탄소섬유망이 피복된 부분은 약간의 훼손이 존재하였지만 외관상으로는 크게 파손은 되지 않았다. 그러나 피복되지 않은 부분(중간부분)은 길이방향의 할열이 아닌 형태의 파괴가 발생되었음을 보여주었다. 이와 같은 현상은 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망이 부착된 경우에는, 4축격자형 탄소섬유망이 응력에 대해 끝까지 버티어 주었음을 보여준다. Looking at the fracture pattern of the specimen, as shown in FIG. 8 , in the case of the standard specimen, all three specimens were split in the longitudinal direction, and even the cap was cracked. That is, it could be confirmed that the splitting occurred through the entire specimen without being partially generated. On the other hand, in the case of the reinforcing specimen in which the 4-axis grid-type carbon fiber network is partially coated according to the present invention, the portion covered with the 4-axis grid-type carbon fiber network was slightly damaged, but it was not significantly damaged in appearance. . However, the uncoated part (middle part) showed failure in the form of non-longitudinal cleavage. This phenomenon shows that when the 4-axis lattice carbon fiber network is attached according to the present invention, the 4-axis lattice carbon fiber network endures the stress until the end.

<압축파괴 시험><Compression fracture test>

표준 시험체와 보강공시체를 각각 실린더 형태로 제작하여 압축파괴 시험을 수행하였다. 표준 시험체는 탄소섬유망에 의해 보강되지 않은 단순한 실린더 형태의 시편이며, 본 발명에 따른 보강공시체는 실린더 형태를 가지되 실린더 형상의 곡선 측면 전체를 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망이 도포된 형태로 제작된 것이다. Compression fracture tests were performed by manufacturing standard specimens and reinforcing specimens in the form of cylinders, respectively. The standard test specimen is a simple cylindrical specimen not reinforced by a carbon fiber network, and the reinforcement specimen according to the present invention has a cylindrical shape, but the entire curved side of the cylinder is coated with a four-axis lattice carbon fiber network according to the present invention It is made in the form

압축파괴 시험의 결과는 표 7에 정리되어 있다. 도 10은 표준 시험체(표준공시체)에 대한 압축파괴 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이고, 도 11은 본 발명에 따른 보강공시체에 대한 압축파괴 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다. The results of the compression fracture test are summarized in Table 7. 10 is a drawing substitute photograph showing the compression fracture test result for a standard specimen (standard specimen), and FIG. 11 is a drawing substitute photograph showing the compression fracture test result for the reinforcement specimen according to the present invention.

Figure 112021018350891-pat00007
Figure 112021018350891-pat00007

위 표 7에서 시편①, 시편② 및 시편③ 모두 본 발명의 실시예1에 의한 무기질계 접착제를 사용하여 제작한 시편들이다. In Table 7 above, specimen ①, specimen ② and specimen ③ are all specimens prepared using the inorganic adhesive according to Example 1 of the present invention.

압축파괴 시험을 통해서 시편으로부터 이탈된 탈락 파편과 부스러짐에 의한 손실을 파악할 수 있는데, 표 7에 정리된 것처럼 표준 시험체의 경우 손실률이 29.14% 이었지만, 본 발명에 따른 보강공시체의 경우, 손실률이 1.56%로서 아주 미미한 손실만이 발생하였다. 이는 4축격자형 탄소섬유망이 무기질계 접착제에 의하여 견고하게 부착되어 있어서 압축을 최후까지 견뎌주었기 때문이다.Through the compression fracture test, it is possible to understand the loss due to the falling fragments and crumbling separated from the specimen. As a percentage, only a very small loss occurred. This is because the 4-axis lattice carbon fiber network was firmly attached by an inorganic adhesive, and thus endured compression to the end.

<불연성 시험><Non-flammability test>

본 발명에 따른 무기질계 접착제에 대한 불연성 시험을 시행하였다. 도 12에는 불연성 시험을 보여주는 도면 대용 사진이 도시되어 있다. 표 8은 불연성 시험결과를 정리한 것이다. A non-flammability test was performed on the inorganic adhesive according to the present invention. 12 is a drawing surrogate photograph showing the non-combustibility test. Table 8 summarizes the nonflammability test results.

본 발명에 따른 무기질계 접착제는, 도포된 후 시간경과에 따라 세라믹화되어 불연성을 가지게 됨으로써 화염 자체가 발생하지 않았고 유독가스도 발생되지 않았다. 불연성의 시험은 국토교통부 고시 제2019-473호에 근거하여 수행하였다. The inorganic adhesive according to the present invention is ceramicized over time after being applied to have non-combustibility, so that no flame itself occurs and no toxic gas is generated. The incombustibility test was performed based on the Ministry of Land, Infrastructure and Transport Notice No. 2019-473.

Figure 112021018350891-pat00008
Figure 112021018350891-pat00008

특히, 불연성 시험 결과에 따르면, 질량 감소율의 판정기준이 30%이하이지만, 본 발명에 의해 보강된 시편의 경우 18.5%의 우수한 질량 감소율을 보였다. 또한 최고온도와 최종평형온도의 차의 판정기준은 섭씨 20도를 초과하지 않을 것인데, 본 발명에 의해 보강된 시편의 경우에는 섭씨 1.3의 매우 우수한 결과가 나왔다. 가스유해성 시험의 경우, 시험용 흰쥐의 평균행동정지 시간의 판정기준이 9:00이상인데, 본 발명에 의해 보강된 시편의 경우에는14:50로 역시 우수하게 나타났다. In particular, according to the non-combustibility test result, although the criterion for determining the mass reduction rate is 30% or less, the specimen reinforced by the present invention showed an excellent mass reduction rate of 18.5%. In addition, the criterion for determining the difference between the maximum temperature and the final equilibrium temperature will not exceed 20 degrees Celsius, and in the case of the specimen reinforced by the present invention, a very good result of 1.3 degrees Celsius was obtained. In the case of the gas hazard test, the criterion for determining the average behavioral stop time of the test rat was 9:00 or more, and in the case of the specimen reinforced by the present invention, it was also excellent at 14:50.

<타격 시험><Strike Test>

타격시험은 300ㅧ200ㅧ50㎜의 시멘트 모르터 시험편에 탄소섬유시트를 에폭시계 수지접착제에 의하여 부착된 비교시편과, 동일한 규격의 시멘트 모르터 시험편에 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망을 부착한 시험시편을 준비하고 약 6개월 후에 소형 해머를 가지고 시편의 중앙부분에 가격하는 형태로 시험을 수행하였다. For the striking test, a carbon fiber sheet was attached to a cement mortar specimen of 300 × 200 × 50 mm with an epoxy resin adhesive, and a 4-axis lattice type carbon fiber network was attached to a cement mortar specimen of the same standard according to the present invention. One test specimen was prepared and after about 6 months, the test was performed in the form of hitting the central part of the specimen with a small hammer.

도 12는 비교시편에 대한 타격 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이고 도 13은 본 발명에 따른 시험시편에 대한 타격 시험 결과를 보여주는 도면 대용 사진이다. 시험결과에 따르면, 비교시편의 경우 도 12에 보이는 것처럼 시편의 중앙부분이 균열이 가면서 분리되었는데 비교시편에서는 탄소섬유시트의 박리가 시작되는 즉시 시편 전체로 확산되면서 비교시편으로부터 탈락되었다. 그러나 본 발명의 시험시편의 경우, 도 13에서 알 수 있듯이 시편의 중앙부분이 균열되어 두 동강으로 꺾였지만 4축격자형 탄소섬유망은 전혀 절단되거나 분리되지 않고 시편의 분리된 각각의 조각을 물고 늘어져 시편의 잘라진 조각이 4축격자형 탄소섬유망으로부터 분리되지 않고 매달려있는 현상을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 본 발명에 따라 4축격자형 탄소섬유망을 본 발명의 무기질계 접착제로 콘크리트 구조물에 부착하였을 때, 내진보강을 위하여 매우 효과적으로 대응할 수 있음을 보여주는 것이다. 12 is a drawing substitute photograph showing the striking test result for the comparative specimen, and FIG. 13 is a drawing substitute photograph showing the striking test result for the test specimen according to the present invention. According to the test results, in the case of the comparative specimen, as shown in Fig. 12, the central part of the specimen was separated while cracking. However, in the case of the test specimen of the present invention, as can be seen in FIG. 13, the central part of the specimen was cracked and bent in two pieces, but the 4-axis lattice carbon fiber network was not cut or separated at all, and each separated piece of the specimen was bitten. It was confirmed that the cut pieces of the drooping specimen were not separated from the 4-axis lattice carbon fiber network and were suspended. These results show that when the 4-axis lattice carbon fiber network is attached to a concrete structure with the inorganic adhesive of the present invention according to the present invention, it is possible to respond very effectively for seismic reinforcement.

11: 1차 접착제층
12: 2차 접착제층
13: 3차 접착제층
21: 1층의 4축격자형 탄소섬유망
22: 2층의 4축격자형 탄소섬유망11: Primary adhesive layer
12: secondary adhesive layer
13: tertiary adhesive layer
21: 4-axis lattice carbon fiber network of the first layer
22: 2-layer 4-axis lattice carbon fiber network

Claims (8)

콘크리트 구조물의 표면에, 무기질계 접착제에 의하여 4축격자형 탄소섬유망이 일체로 부착되는데;
4축격자형 탄소섬유망은, 가로와 세로로 이루어진 격자의 2개 대각선 방향으로도 추가적으로 탄소섬유가 배치되어 가로, 세로 및 2개의 대각선의 선으로 이루어진 격자 형태를 가지는 것이며;
무기질계 접착제는, 물과 접착조성물로 이루어진 것으로서, 접착조성물 100중량부에 대하여 물 21~26중량부의 비율로 물과 접착조성물이 혼합된 것이며;
접착조성물은, 시멘트 42~50중량%, 충진재 42~50중량%, 시멘트 접착증강제 2.5~4.5중량%, 접착성 수지 2.5~5.2중량%, 소포제 0.02~0.1중량%, 메틸셀룰로스 0.1~0.5중량%, 및 유동화제 0.1~0.2중량%로 이루어진 조성을 가지는 것이고;
시멘트 접착증강제는 액상으로 이루어진 조성물로서, 시멘트 접착증강제의 조성물 총 100중량%에 대하여, 황산암모늄과 염화암모늄 중에 선택된 하나의 것 0.5~2중량%, 염화철과 황산철 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 2~5중량%, 질산칼슘과 염화칼슘 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 44~52중량%, 규산칼륨과 탄산칼륨 중에서 선택된 하나의 것 1.5~4중량%, 트리포리린산소다 1.5~4중량%, 붕산 1.5~3중량%, 및 물 41~47중량%로 이루어진 조성을 가지는 것이며;
시멘트 접착증강제는, 각 조성성분을 약 30 내지 50분 동안 충분히 교반에 의해 혼합한 후, 약 24시간 동안 상온에 두어서 숙성시킴으로써 제조되는 것이고;
콘크리트 구조물의 표면에는, 무기질계 접착제의 1차 도포작업에 의해 1차 접착제층(11)이 형성되고, 1차 접착제층(11)의 무기질계 접착제에 함침되도록 4축격자형 탄소섬유망이 포설되어 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21)이 설치되고, 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21) 위에 무기질계 접착제의 2차 도포작업에 의해 2차 접착제층(12)이 형성되고, 2차 접착제층(12)의 무기질계 접착제에 함침되도록 4축격자형 탄소섬유망이 포설되어 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22)이 설치되고, 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22) 위에 무기질계 접착제의 3차 도포작업 및 마무리 작업에 의해 3차 접착제층(13)이 형성되는 형태로, 복수개의 4축격자형 탄소섬유망이 무기질계 접착제에 의해 다층으로 적층되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 구조.
On the surface of the concrete structure, a 4-axis lattice carbon fiber network is integrally attached with an inorganic adhesive;
The 4-axis lattice carbon fiber network is to have a lattice form consisting of horizontal, vertical and two diagonal lines in which carbon fibers are additionally arranged in two diagonal directions of a horizontal and vertical grid;
The inorganic adhesive is composed of water and an adhesive composition, and is a mixture of water and an adhesive composition in a ratio of 21 to 26 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the adhesive composition;
Adhesive composition, cement 42-50 wt%, filler 42-50 wt%, cement adhesion enhancer 2.5-4.5 wt%, adhesive resin 2.5-5.2 wt%, defoamer 0.02-0.1 wt%, methyl cellulose 0.1-0.5 wt% , and to have a composition consisting of 0.1 to 0.2% by weight of a glidant;
The cement adhesion enhancer is a liquid composition, and 0.5 to 2% by weight of one selected from ammonium sulfate and ammonium chloride, one or two selected from iron chloride and iron sulfate 2 based on 100% by weight of the total composition of the cement adhesion enhancer ~ 5% by weight, 44 to 52% by weight of one or two selected from calcium nitrate and calcium chloride, 1.5 to 4% by weight of one selected from potassium silicate and potassium carbonate, 1.5 to 4% by weight of sodium trifoliate, boric acid 1.5 to 3% by weight, and 41 to 47% by weight of water;
The cement adhesion enhancer is prepared by mixing each component by sufficient stirring for about 30 to 50 minutes, and then leaving it at room temperature for about 24 hours to mature;
On the surface of the concrete structure, the primary adhesive layer 11 is formed by the primary application of the inorganic adhesive, and a 4-axis lattice carbon fiber network is installed to be impregnated with the inorganic adhesive of the primary adhesive layer 11. The first layer of the 4-axis lattice carbon fiber network 21 is installed, and the secondary adhesive layer 12 is formed by the secondary coating operation of the inorganic adhesive on the 4-axis lattice type carbon fiber network 21 of the first layer. is formed, and a 4-axis lattice carbon fiber network is laid so as to be impregnated with the inorganic adhesive of the secondary adhesive layer 12, a 2-layer 4-axis lattice type carbon fiber network 22 is installed, and a 2-layer 4-axis lattice In a form in which the tertiary adhesive layer 13 is formed by the tertiary application and finishing operation of the inorganic adhesive on the type carbon fiber network 22, a plurality of four-axis lattice carbon fiber networks are multi-layered by the inorganic adhesive A repair and reinforcement structure of a concrete structure, characterized in that it is laminated with
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 콘크리트 구조물의 표면에 무기질계 접착제에 의하여 4축격자형 탄소섬유망을 일체로 부착하여 콘크리트 구조물을 보수보강하는 방법으로서,
4축격자형 탄소섬유망은, 가로와 세로로 이루어진 격자의 2개 대각선 방향으로도 추가적으로 탄소섬유가 배치되어 가로, 세로 및 2개의 대각선의 선으로 이루어진 격자 형태를 가지는 것이며;
무기질계 접착제는, 물과 접착조성물로 이루어진 것으로서, 접착조성물 100중량부에 대하여 물 21~26중량부의 비율로 물과 접착조성물이 혼합된 것이며;
접착조성물은, 시멘트 42~50중량%, 충진재 42~50중량%, 시멘트 접착증강제 2.5~4.5중량%, 접착성 수지 2.5~5.2중량%, 소포제 0.02~0.1중량%, 메틸셀룰로스 0.1~0.5중량%, 및 유동화제 0.1~0.2중량%로 이루어진 조성을 가지는 것이고;
시멘트 접착증강제는 액상으로 이루어진 조성물로서, 시멘트 접착증강제의 조성물 총 100중량%에 대하여, 황산암모늄과 염화암모늄 중에 선택된 하나의 것 0.5~2중량%, 염화철과 황산철 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 2~5중량%, 질산칼슘과 염화칼슘 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 것 44~52중량%, 규산칼륨과 탄산칼륨 중에서 선택된 하나의 것 1.5~4중량%, 트리포리린산소다 1.5~4중량%, 붕산 1.5~3중량%, 및 물 41~47중량%로 이루어진 조성을 가지는 것이며;
시멘트 접착증강제는, 각 조성성분을 약 30 내지 50분 동안 충분히 교반에 의해 혼합한 후, 약 24시간 동안 상온에 두어서 숙성시킴으로써 제조되는 것이고;
콘크리트 구조물의 표면에는, 무기질계 접착제의 1차 도포작업에 의해 1차 접착제층(11)이 형성되고, 1차 접착제층(11)의 무기질계 접착제에 함침되도록 4축격자형 탄소섬유망이 포설되어 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21)이 설치되고, 1층의 4축격자형 탄소섬유망(21) 위에 무기질계 접착제의 2차 도포작업에 의해 2차 접착제층(12)이 형성되고, 2차 접착제층(12)의 무기질계 접착제에 함침되도록 4축격자형 탄소섬유망이 포설되어 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22)이 설치되고, 2층의 4축격자형 탄소섬유망(22) 위에 무기질계 접착제의 3차 도포작업 및 마무리 작업에 의해 3차 접착제층(13)이 형성되는 형태로, 복수개의 4축격자형 탄소섬유망이 무기질계 접착제에 의해 다층으로 적층되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수보강 방법. A method of repairing and reinforcing a concrete structure by integrally attaching a 4-axis lattice carbon fiber network to the surface of the concrete structure using an inorganic adhesive,
The 4-axis lattice carbon fiber network is to have a lattice form consisting of horizontal, vertical and two diagonal lines in which carbon fibers are additionally arranged in two diagonal directions of a horizontal and vertical grid;
The inorganic adhesive is composed of water and an adhesive composition, and is a mixture of water and an adhesive composition in a ratio of 21 to 26 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the adhesive composition;
Adhesive composition, cement 42-50 wt%, filler 42-50 wt%, cement adhesion enhancer 2.5-4.5 wt%, adhesive resin 2.5-5.2 wt%, defoamer 0.02-0.1 wt%, methyl cellulose 0.1-0.5 wt% , and to have a composition consisting of 0.1 to 0.2% by weight of a glidant;
The cement adhesion enhancer is a liquid composition, and 0.5 to 2% by weight of one selected from ammonium sulfate and ammonium chloride, one or two selected from iron chloride and iron sulfate 2 based on 100% by weight of the total composition of the cement adhesion enhancer ~ 5% by weight, 44 to 52% by weight of one or two selected from calcium nitrate and calcium chloride, 1.5 to 4% by weight of one selected from potassium silicate and potassium carbonate, 1.5 to 4% by weight of sodium trifoliate, boric acid 1.5 to 3% by weight, and 41 to 47% by weight of water;
The cement adhesion enhancer is prepared by mixing each component by sufficient stirring for about 30 to 50 minutes, and then leaving it at room temperature for about 24 hours to mature;
On the surface of the concrete structure, the primary adhesive layer 11 is formed by the primary application of the inorganic adhesive, and a 4-axis lattice carbon fiber network is installed to be impregnated with the inorganic adhesive of the primary adhesive layer 11. The first layer of the 4-axis lattice carbon fiber network 21 is installed, and the secondary adhesive layer 12 is formed by the secondary coating operation of the inorganic adhesive on the 4-axis lattice type carbon fiber network 21 of the first layer. formed, and a 4-axis lattice type carbon fiber network is laid so as to be impregnated with the inorganic adhesive of the secondary adhesive layer 12, a 2-layer 4-axis lattice type carbon fiber network 22 is installed, and a 2-layer 4-axis lattice lattice In a form in which the tertiary adhesive layer 13 is formed by the tertiary application and finishing operation of the inorganic adhesive on the type carbon fiber network 22, a plurality of four-axis lattice carbon fiber networks are multi-layered by the inorganic adhesive A method of repairing and reinforcing concrete structures, characterized in that they are laminated with 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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