KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Development and Applicability Evaluation of High Performance Poly-urea for RC Construction Reinforcement

RC 구조물 보강을 위한 고성능 폴리우레아의 개발 및 적용성 평가

  • 김성배 (연세대학교 토목공학과) ;
  • 김장호 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 최홍식 (충청대학 건설교통과) ;
  • 허권 (충청대학 실용소재과)
  • Received : 2009.08.10
  • Accepted : 2010.01.20
  • Published : 2010.04.30
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Abstract

Generally, poly-urea is widely used as waterproof coating material due to its superior adhesiveness, elongation capacity, and permeability resistance. In addition, it can be quickly and easily applied on structure surfaces using spray application. Since it hardens in about 30 seconds after application, its construction efficiency is very high and its usage as a special functional material is also excellent. However, currently, poly-urea is mostly used as waterproof coating material and the researches on its usage as a retrofitting material is lacking at best. Therefore, basic studies on the use of poly-urea as a general structural retrofitting material are needed urgently. The objective of this study is to develop most optimum poly-urea composition for structure retrofitting purpose. Moreover, the structural strengthening capacity of the developed poly-urea is evaluated through flexural capacity experiments on RC beams and RC slabs. From the results of the flexural test of poly-urea strengthened RC beam and slab specimens, the poly-urea and concrete specimen showed monolithic behavior where ductility and ultimate strength of the poly-urea strengthened specimen showed slight increase. However, the doubly reinforced specimens with FRP sheet and poly-urea showed lower capacity than that of the specimen reinforced only with FRP sheet.

일반적으로 폴리우레아는 부착성능, 신장률, 투수 저항성이 매우 높아서 구조물의 방수 코팅재료로 많이 사용되고 있다. 또한, 스프레이건을 이용하여 쉽고 빠르게 작업이 가능하며, 약 30초 이내에 경화가 되기 때문에 시공성도 매우 뛰어나 우수한 기능성 재료로 각광받고 있다. 그러나, 건설산업에서 폴리우레아는 대부분이 방수코팅재료로 사용되고 있으며, 구조물의 성능을 향상시키는 보강재로 사용하기 위한 연구는 전무하다. 따라서, 본 연구는 폴리우레아를 일반 구조물의 보강재로 사용하기 위한 기초적인 연구로 폴리우레아의 구성성분의 변화에 따른 영향을 파악하고자 한다. 또한, 개발된 폴리우레아의 구조 보강성능을 확인하기 위하여, RC 보와 슬래브를 제작하여 휨 성능 실험을 수행하였다. 실험 결과, 폴리우레아는 콘크리트 시험체와 일체거동을 보이며, 연성과 강성이 상승하는 것으로 나타났다. 그러나, 섬유시트와 폴리우레아로 2중 보강한 시편은 오히려 섬유시트만으로 보강한 시편보다 낮은 성능을 보이는 것으로 나타났다.

Keywords

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