노후 콘크리트포장의 가장 일반적인 보수 방법은 복합 구조체 포장구조인 접착식 덧씌우기 방법이 일반적으로 사용되고 있으며, 이와 같은 복합 구조체는 신 구 콘크리트 간 부착력에 따라 공용 중 차량하중, 환경하중 하에서 일체화된 역학적 거동의 확보유무에 따라 장기 공용성 확보에 커다란 영향을 받게 된다. 현재 상용화 되고 있는 접착 덧씌우기 공법들은 우수한 신구 접착력을 확보하기 위하여 다양한 장비를 이용한 경계면 처리 방식과 더불어 재료자체의 접착력을 향상시키고자 폴리머 등의 혼화재료를 사용하고 있다. 그러나 이들 공법들은 현장 적용 시 객관화된 명확한 적용기준 없이 각 공법에서 제시하고 있는 시공장비 및 사용재료에 의존하여 적용 중이며 이러한 각 개별공법의 기준으로 인하여 현장 관리자들의 품질관리에 어려움이 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 신구 콘크리트 간 부착력 확보에 가장 핵심적인 현장요소인 경계면 처리 방식과 재료의 부착력 확보에 가장 크게 기여하는 폴리머 함량을 변수로 현장시험을 실시함으로써 시공 전 기존 면처리 공정에서의 효과 분석 및 폴리머 혼입률 변화에 따른 부착강도 성능과의 상관성 검토를 통하여 부착강도의 성능을 개선 할 수 있는 현장시공방법을 도출하고자 하였다.
해양생명체인 홍합(mussel)은 접착단백질(adhesive protein)을 생산, 분비함으로써 홍합 자신을 바다 속의 바위와 같은 젖은 고체표면에 단단히 부착할 수 있도록 하여 강한 파도의 충격이나 바닷속의 부력 효과에 대하여도 저항할 수 있다. 홍합접착단백질은 현재 알려진 어떠한 화학합성 접착제보다도 강력한 자연적인 접착제로 알려져 있으며 대부분의 에폭시 수지보다 두 배 정도의 커다란 인장강도를 지니고 있으면서도 휘어질 수 있는 유연성을 가지고 있는 혁신적인 물질이므로 접착제 산업계에서 매우 커다란 관심을 끌고 있다. (중략)
구조물에 복합재료를 사용한 보강과 복구에 대한 사용이 증가하고 있는 상황에서 갑작스러운 강도저하로 발생되는 재난을 피하기 위하여 임시 보강하고자 탄소섬유 판을 이용하여 기존금속재와 접합(접착방식)을 통한 강도증진효과를 연구하였다. 특히 실험을 통하여 강-탄소섬유보강재로 이루어진 복합 재 거동을 파악하였으며 여기에 적절한 시험을 위한 새로운 형태의 시험편을 제작하였다. 접합재로 레진을 접착하는 부착 면을 달리하여 거동을 비교하기 위하여 표면처리가 다른 시험편을 각각 고려하여 시험한 결과 강성보강효과는 물론 일체거동의 특성이 잘 나타남을 알 수 있었다.
복합재료를 이용하여 부품제작을 한 후 어떠한 결합방법을 채택할 것인가를 결정할 때 고려해 야할 점을 기계적 결합법과 접착결합법을 비교하여 검토하였다. 기계적 결합은 하중을 많이 받고 분해 및 결합이 자주 예상되는 부품에 채택해야 할 것이며 복합재료의 특성을 고려하여 보강 시에 부착하는 평판의 섬유방향은 가급적 드릴구멍주위를 부드럽게 하여 응력집중을 낮출 수 있으며 하중의 종류에 따라 적층의 섬유방향을 조절함으로서 응력집중을 조절할 수 있다. 드릴 구멍 주위인 파손은 평판의 폭과 구멍의 직경등이 크게 작용함으로 강도해석을 할 경우에 응력 해석을 한 후 허용응력등을 결정해야할 것이다. 접착졀합법은 작업이 간단하나 신뢰도가 떨어지 므로 하중을 많이 받는 구조물에의 사용에 주의를 요하며 설계방법도 매우 다양하게 제안되어 있어 선택함에 있어 하중 환경조건등을 점검해야할 것이다. 접착결합법은 드릴구멍같은 불연속 성을 갖지 않기 때문에 응력집중이 생기지 않으나 접착층의 길이등 기하학적 형상에 따라 다르게 나타남으로 잡착층의 분리가 일어나지 않도록 설계되어야 한다. 특히 복합재료의 이방성인 성 질을 감안하여 접착층에 이웃하는 피접착층의 섬유방향에 주의해야 하며 층간응력이 파손에 미 치는 영향을 고려하여 설계에 임해야 한다.
본 연구의 목적은 부착 유형에 따른 준불연 복합단열판의 전단성능을 평가하여 외단열시스템의 구조설계법을 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 준불연 복합단열판을 콘크리트와 동시 타설한 방법, 접착 모르타르를 활용하여 전면도포방식와 점·테두리 접착방법 등을 적용하여 전단성능을 실험적으로 평가하였다. 전단성능평가 결과, 동시 타설방법과 전면도포방식의 전단내력은 거의 유사하였고 점·테두리 접착방식은 약 80% 정도 수준이었다. 또한, 동시 타설방법은 접착 모르타르를 사용하는 방법에 비하여 외단열 시스템으로 적용할 경우 구조적·시공적으로 유리할 것으로 판단된다.
성인 교정환자의 수요가 증가하면서 보철물 표면에 교정장치를 부착해야 하는 빈도가 늘어나고 있다. 본 연구는 금속표면에 교정장치를 직접 접착하고자 할 때 사용하는 metal primer와 silicoating으로 각각 금합금의 표면을 처리한 후 light emitting diode (LED) 광중합기를 사용하여 광중합을 시행하여 접착력을 평가해 보고자 하였다. Type III gold alloy 표면에 aluminum oxide를 이용한 sandblasting 후 4-META 계열의 metal primer로 처리한 시편과 silica를 이용한 sandblasting 후 silane으로 처리한 시편에 광중합형 접착레진인 Transbond XT를 이용하여 금속 브라켓을 접착하고 접착 후 1시간, 6시간, 24시간 후 전단접착강도의 변화를 비교, 관찰하였다. 측정된 값을 이원분산분석(two-way analysis of variance)을 이용하여 비교하고 두 가지 표면처리 방법 간에 접착강도에 차이가 있는지도 살펴보았다. 연구결과, metal primer에 비하여 silicoating을 시행한 시편에서 높은 전단접착강도가 관찰되었으며, 시간이 경과할수록 접착강도가 증가하는 경향을 보였다. Adhesive remnant index (ARI)에서는 군 간 유의한 차이를 보이지 않았다. LED를 이용하여 광중합을 시행하는 경우 법랑질에 비하여 긴 시간의 광중합을 실시하고 metal primer보다는 silicoating 방법을 사용하는 것이 금합금표면에 교정장치를 부착할 때 더 높은 접착강도를 얻을 수 있을 것이다.
고정성 교정장치에 의한 법랑질 탈회현상을 예방하기 위하여 교정용 불소 유리 복합 레진과 교정용 글라스 아이어노머 시멘트를 실험군으로 설정하여 각 재료의 법랑질과의 결합 강도와 항우식효과를 측정하여 교정용 글라스 아이어노머 시멘트와 교정용 불소 유리 복합 레진, 일반 교정용 복합 레진을 비교하고자 시행되었다. 교정목적으로 발거한 80개의 상악 소구치를 대상으로 선정하여 이중 전단강도 측정을 위하여 각 군당 10개씩 5군으로, 항우식 실험을 위하여 각 군당 10개씩 3군으로 무작위로 분배하였다. 전단강도 실험을 위하여 I군은 일반 교정용 레진을, II군은 불소 유리 레진을 사용하여 브라켓을 각 치아의 협면에 부착하였으며, III군은 치면 처리를 시행하지 않았고, IV군과 V군은 각각 폴리아크릴릭산과 35% 인산으로 치면처리를 시행한 후 글라스 아이어노머 시멘트를 사용하여 부착하고 만능 시험기를 이용하여 전단 강도를 측정한 후 주사 전자 현미경으로 파절면을 관찰하였다. 항우식 효과 실험을 위하여 전단 강도 실험에서 I, II, III군과 동일한 재료와 방법으로 브라켓을 부착하고 인공 우식을 유발시켜 얻어진 연마 표본을 편광현미경으로 우식 유발 부위를 관찰하였으며 이를 화상분석 프로그램을 사용하여 병소의 깊이를 측정하였다. 본 실험의 결과로 접착강도 실험에서는 글라스 아이어노머 군(III, IV, V)과 레진 군(I, II) 사이에선 글라스 아이어노머 군이 레진 군에 비해 전반적으로 낮은 수치를 보였고, II군과 V군간을 제외하고는 서로 유의한 차이를 보였으며(p<.05) 레진 접착 군간의 비교에서는 I군이 다소 높은 접착강도를 보였으나 유의차는 없었다(p>.05). 글라스 아이어노머 접착 군간의 비교에선 V군이 가장 높고 그 다음 IV군, III군의 순으로 낮아졌으며, III군과 V군간에서만 유의차를 보였다(p<.05). 파절 양상의 관찰 시 I, II군에서는 주로 응집성 파절 양상이, III군에서는 대부분 부착성 파절 양상이 특징적이었으며, IV군과 V군에서는 이상의 파절 양상이 혼합되어 관찰되었다. 평균 우식 병소의 깊이에선 글라스 아이어노머 접착군인 III군이 레진 접착군인 I군, II군에 비해 얕았으며(p<.05), 레진간에서도 역시 불소 유리 레진 접착군인 II군이 I군에 비해 얕았다(p<.05).
본 연구개발에서는 실리콘 오일을 가소제로 사용하지 않고 파라핀 오일과 재생 오일을 사용하고, 부착 강화제를 사용하여 실리콘 실란트를 제조하였다. 기본적인 다목적 실리콘 실란트 Formulation에 가소제인 실리콘 오일을 파라핀계 오일로 교체하여 토출성을 높여 작업성을 증진시켰으며, 접착 증진제의 교체로 무기 피착제와 폴리머와의 접착에서 각종 플라스틱, 아크릴, 폴리카보네이트 등과의 접착이 되도록 하였다. 비실리콘 오일의 교체로 기본 물성과의 차이를 극복하는 것과 접착 증진제 선택과 비율 조정이 제품화의 주요 기술이었다.
In this study, to overcome the limitation of material application as the surface layer of bridge decks (asphalt concrete, concrete), a newly developed waterproof sheet is proposed to be usable for both asphalt concrete and concrete. Subsequent tensile bond strength was tested, and the test results showed that the tensile bond strengths were similar to depending on the type of the surface layer material for bridge decks, confirming the applicability of the proposed material.
불투수성 방수아스팔트는 아스팔트 혼합물이 골재와 골재 사이를 강력하게 부착하며, 골재간의 공간을 메우고, 골재표면을 두껍게 코팅하여 골재 상호간의 강한 접착을 유지시켜주는 열가소성 폴리머를 사용한 포장공법이다. 이러한 불투수성 아스팔트는 기존의 가열식 일반아스팔트 공법에서 문제시 되고 있는 내구성 저하와 잦은 유지보수로 인한 문제점을 해결할 수 있는 공법으로 차세대 고내구성 포장공법으로 주목을 받고 있다. 본 연구는 불투수성 방수아스팔트 혼합물 개발을 위한 연구의 일환으로 상온과 영하 $10^{\circ}C$의 조건하에서 기존 아스팔트수지와 새로운 개념의 불투수성 고분자계 수지의 부착성능 비교 검토하였으며, 아스팔트혼합물의 부착성능도 실험을 통해 비교 하였다. 실험결과 불투수성 아스팔트의 부착성능이 기존 아스팔트에 비해 상온은 물론 저온에서도 뛰어난 성능을 발휘하는 것을 확인 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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