1. 탄소섬유란?
1) 탄소섬유는 2500도의 고온에서 탄화시킨 고순도 탄소결정을 지칭하며, 매우 강한 강도를 가짐
2) 탄소섬유는 단독으로 사용하지 않고 에폭시수지 등의 기지재료와 함께 사용되며, 기존의 금속재료에 비해 강도, 탄성계수, 열변형률, 피로강도가 뛰어남
2. 탄소섬유시트 공법특징
1) 손상된 콘크리트 구조물의 표면에 일방향 탄소섬유 시트를 에폭시주시를 사용하여 부착하여 구조물을 보수 및 보강하는 공법임
2) 탄소섬유시트 공법은 자중의 증가가 거의 없으며 복잡한 형태의 구조물 보강에도 용이함
3) 인장력, 휨인장력, 전단력을 받는 부재의 보강이 가능
4) 탄소섬유시트를 콘크리트 부재의 주근 방향으로 부착시킬 경우 콘크리트 내부의 철근과 함께 인장력을 부담하여 부재의 휨 강성과 내력 증가
5) 취급이 간편하고 경량이므로 시공이 용이하고 협소한 장소에서도 별도 중장비 없이 시공가능
6) 자연열화가 일어나지 않아 보강 후 높은 내구성을 가짐
7) 온도변화에 따른 부피팽창이 적어 기온변화에 안정적임
3. 탄소섬유시트 적용분야
1) 토목 : 교각의 내진보강, 교량 RC상판의 보수 및 보강, 터널의 보수 및 보강
2) 건축
가) 기둥, 보, 벽의 내진보강
나) 보, 슬래브 등의 보수 및 보강, 휨 방지
다) 철근콘크리트 굴뚝의 보강
4. 탄소섬유시트 시공순서
1) 바탕면 정리 : 탄소섬유시트의 접착력 확보를 위해 표면의 마감, 오염, 열화 층을 그라인더 등으로 제거
가) 바탕면의 단차는 1mm이내로 연마
나) 모서리는 R10 이상으로 곡면화
다) 연마 후 분진은 물을 사용하지 말고 압축공기 등으로 제거
2) 손상부위 복구
가) 콘크리트 표면의 결손 부위를 콘크리트 이상의 강도를 가지는 고강도몰탈, 에폭시 몰탈 등으로 충진. 충진 시 콘크리트 면과의 단차는 1mm이내로 마감
3) 프라이머 도포
가) 프라이머의 주제와 경화제를 혼합하여 시공면에 균일하게 도포(도포량 250g/m2이 일반적임)
나) 프라이머의 침투량이 많은 부위의 경우 프라이머 건조 후 추가 도포 실시
다) 기온 5도이하, 상대습도 85%이상에서는 시공불가
4) 에폭시 퍼티
가) 프라이머 완전 건조 후 표면의 구멍, 요철부위를 퍼티로 메움
나) 전체 시공부위에 퍼티를 바르는 것이 아닌 요철이 심한 부위에 퍼티로 보강하는 개념임
다) 퍼티 마감면의 단차는 1mm이내로 처리
5) 탄소섬유시트 부착
가) 레진 도포 후 탄소섬유시트 부착(섬유방향을 확인하여 일방향으로만 부착)
나) 부착 후에는 고무주걱 등으로 완전 밀착
다) 섬유의 방향에 따라 탈포롤러로 하도레진이 탄소섬유시트 위로 배어나오게 문지름
라) 탄소섬유시트를 이어붙여야 할 경우 10cm 이상의 겹침길이 확보(길이방향 겹침길이 확보 철저, 폭 방향의 겹침은 불필요)
마) 탄섬유시트 위에 상도 레진 도포
6) 양생 및 마감
가) 탄소섬유시트 시공 후 약 7일의 양생기간이 필요함(기온 15~35도)
나) 양생기간 동안 빗물 또는 먼지에 오염되지 않도록 보양해야하며, 보양지 등이 시공면에 닿지 않도록 주의
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