콘크리트 균열과 탄소섬유보강

안녕하세요^^

오늘은 콘크리트 속에 들어 있는 철근이 노출되고

녹슬어 콘크리트 면이 탈락된 현상에 대해

포스팅 하면서 이와 함께 콘크리트

균열 보강에 쓰이는 탄소섬유

보강 공법을 설명 드려 보겠습니다.

 

콘크리트 균열은

건물마다 집집마다 우리가 흔히 볼수가 있습니다.

콘크리트 균열의 종류와 원인은 너무나 많고 다양해서

화학적으로 물리적으로 구조적으로 일일이 다 열거 할수는

없지만, 그중에서 보수 단계를 넘어 보강을 해야 하는 증상과

원인 그리고 해결 방법을 포스팅해 보겠습니다.

콘크리트 건물을 지을 때

콘크리트로만 부어서 짓는 것이 아니라,

콘크리트 속에는 철근 이라는 것이 들어 갑니다.

 

철근이 들어가는 이유는

콘크리트는 압축 강도에 비하여

인장 강도에는 약하기 때문에 인장 강도에

강한 철근을 배근하고 형틀을 짜서

그 안에 콘크리트를 부어 짓는 방식이며 

이것을 전문 용어로 rc(철근 콘크리트) 라고 한답니다.

 

*압축강도:재료를 파괴하지 않고 견딜수 있는 최대한의 응력

*인장강도:물체가 잡아 당기는 힘에 견딜 수 있는 최대한의 응력

 

그리고 철근의 단점은 물과 탄산가스에 아주 취약 하기에,

철근을 배근하고 나서 거푸집을 만들때, 철근을 보호하기 위해

콘크리트의 두께를 만들어 줍니다. 이것을 피복두께라고 하며

피복두께가 형성이 되면 철근을 보호해 주는 부동태 피막이 형성이 된답니다.

 

그리고 피복 두께는 건물의 기능마다

그리고 건물의 내력체 부위마다 두께가 다 다르게 형성이 되며

피복이 얇으면 균열로 인한 물과 탄산가스 노출에 쉬워지고

피복이 두꺼우면 콘크리트 안 철근의 힘이 제대로 발휘하지 못하기 때문에

피복두께의 허용 범위가 정해져 있답니다.

 

이렇게 피복두께에 묻혀 있는 철근이 노출되는 이유는....

신축건물이거나 지은지 얼마 안되었다면..

콘트리트의 경화전의 문제로 ..소성성질,(소성수축,소성침하)  

구조상의 변형(거푸집이동 동바리이동등의)

양생과정의 문제이며...

 

양생후의 철근 노출은...

노후화의 진행과 더불어

건조수축과 하중으로 인한 균열발생으로

물과 탄산가스에 노출 되었기 때문입니다.

 

철근이 물을 만나면 부식도 되지만

물을 흡수하면서 팽창하게 되는데

그 팽창의 부피는 200% 까지 하게 된답니다.

 

균열만 발생한 구조물의 보수 방법으론...

시멘트계의 단면보수 보강과

에폭시 계열의 인젝션 균열 보수 등으로

균열을 통한 공기, 물의 유입을 차단 함으로써

구조물의 내구성, 방수성 등 내력 이외의 기능을

회복 시켜주는 보수 방법이 있습니다.

 

하지만

균열로 인해 철근이 노출되었다면

그 정도에 따라 차이는 다를 수 있지만...

 

철근 노출은

건물의 내구성 방수성 뿐만 아니라...

구조물의 내력저하까지 일으키고 있다는 반응이며..

내력저하는 건물의 침하현상, 건물의 변형, 건물의 붕괴까지

이어질 수 있는 아주 나쁜 신호 이기도 합니다.

 

그래서 철근 노출은

내력 이외의 기능을 회복 시켜주는 균열 보수 방법이 아닌,

내력 저하를 회복 시켜주는 균열 보강 공사를 하는 것이

보다 더 바람직한 안전의 대책이며...

 

구조물의 내력 저하로 인한 보강 방법은

철판보강, H빔보강, 탄소판 보강, 강판보강 등

건물의 구조적 기능과 보강의 목적에 따라 보강공법이

달라 지지만...

 

오늘은 구조물의 내력 저하를 끌어 올려주는

탄소섬유 보강 공법을 사진으로 설명 드리면서 

오늘의 포스팅 마치겠습니다.

가장 기초적이면서

기본적인 밑작업 입니다.

탄소섬유 시트지를 붙일곳에

못이나 철근등의 요철을 정리해 주고

페인면 또는 미장면 등을 샌딩기로 깨끗하게

벗겨 내 줍니다.

콘크리트 면의 균열이나

탈락된 부분등을 보수또는

에폭시 실링제로 잡아주고

탄소섬유의 1차 작업인 하도 프라이머를

도포해 줍니다.

프라이머를 도포를 한 후에

어느정도 양생이 되면 프라이머 위에

탄소섬유 레진을 발라 줍니다.

​

그리고

여기에서 중요한 것은

탄소섬유 레진을 칠 할때에는

탄소섬유의 시트지를 재단해 놓고 칠을

해야 합니다.

​

탄소섬유의 레진은 열경화성의 물질이라

금방 경화가 오기 때문에,

재단을 해 놓지 않은 상태에서 칠을 하게되면

재단하는 시간에 경화 상태가 와서 굳어 버리면

탄소섬유 시트지를 붙이지 못하게 됩니다.

​

특히,

열경화성의 물질은

날씨에 압도적인 영향을 받으며

따뜻 할수록 경화가 빨리 옵니다.

​

또 하나

팁을 말씀 드리면,

탄소섬유의 레진은

주제와 경화제의 열경화성의

물질로 둘이 희석을 해야 합니다.

​

희석을 할때에는

한통에다 주제와 경화제를 2대1의

비율로 믹서를 합니다.

​

믹서를 한 후에

다시 다른 통에 레진을 담아

칠을 하게 되는데.

여기에서 중요한 스킬 포인트는...

​

다시 또 레진을 믹서하고

레진을 옮겨 담을 때에는 처음에

담은 통에 담으면 안된다는 것입니다.

레진이 보통 경화되는 시간이 30분입니다.

30분이 지나면 100도 이상의 열이 발생하게 됩니다.

​

믹서 한 것을 처음에 담은 통에

부으면 거기에 남아 있거나 묻어 있는

레진이 열을 발생시켜 경화가 빨리 오기 때문입니다.

​

이게 아무것도 아닌것 같지만,

제가 처음 탄소섬유 시트지를 붙일 8년전에는

그 이유를 몰라 너무너무 고생 했었습니다.

그래서 지금은 한번 사용한 통은 열을 충분히 식힌 후에

사용하고 있습니다. 그래서 오전통 오후통 이렇게 구별하며

시공하고 있답니다.^^

레진을 도포한 곳에

탄소섬유 시트지를 붙여 줍니다.

​

여기에서 또 주의 할 점은...

탄소섬유는 레진과 시트지가 만나서

경화가 되었을때 단단해 지는 원리 입니다.

​

그래서 레진이

탄소섬유의 시트지를

화학적 물질과 열로 빨아드려 흡수시키게 되는데

그 과정에서 탄소섬의 시트지가 레진에

닿으면 바로 흐물흐물 하게 되므로

한번에 딱 붙여야 깨끗하게 나오게 됩니다.

​

다시 붙이게 되면 걸레처럼

너덜너덜 해 져서 다시 붙이기도 힘들지만 깨끗하게

나오지 않기 때문에 꼭 유의 하시기 바랍니다.

탄소섬유 시트지를 다 붙인 후에

한번 더 레진을 도포 해 줍니다.

​

이렇게 하면 위에 사진처럼 마감 공정이

끝나게 된답니다.

 

 

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한길건설 010 5899 2316 (김소장) : 네이버 블로그

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