개념 한 쪽
보수와 보강은 손상된 콘크리트 구조물을 되살리는 작업이다. 보수재가 기존 콘크리트와 얼마나 잘 어울리는지가 성패를 가르고, 보강공법마다 장점과 한계가 뚜렷하게 갈린다.
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출제기준 단원 「일반사항」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 강판보강 특징 판별 | 1 | 접착제 관리와 기판 상태 전제 조건 가리기 |
| 시트접착공법 장단 구분 | 1 | 강도 향상과 단면강성 증가 효과 구분하기 |
| 두께증설공법 한계 판단 | 1 | 두께 증가의 제한 여부를 가려내기 |
보수는 손상된 부분을 원래 상태로 되돌리는 작업이다. 이때 보수재는 기존 콘크리트와 일체화되어야 하고, 수축이 적어야 하며, 탄성계수가 유사해야 한다. 물성치가 비슷해야 하중이 걸릴 때 두 재료가 균일하게 변형된다.
보수재의 탄성계수가 기존 콘크리트보다 훨씬 높으면 문제가 생긴다. 단단한 보수재가 힘을 혼자 떠안으면서 경계면에 응력이 집중되고, 그 결과 새로운 균열이 유발된다. 그래서 탄성계수는 유사하거나 약간 낮은 수준을 택한다.
열팽창계수도 같은 원리로 본다. 기존 콘크리트와 차이가 크면 온도 변화 시 변형량이 어긋나 균열이 생긴다. 무조건 작은 값을 고르는 것이 아니라 기존 재료와 유사한 값을 고르는 것이 핵심이다. 전도성 여부는 보수재 선정의 주요 기준이 아니다.
보강공법은 장점과 한계를 함께 본다. 강판보강은 접착제 품질 관리가 중요하고 기존 콘크리트가 열화되어 있으면 접착력이 떨어져 사전 보수가 필요하다. 상면 두께증설공법은 상판 상면을 절삭·연마한 뒤 강섬유 보강콘크리트 등으로 두께를 늘려 휨과 전단 성능을 높이지만, 기존 구조물의 내하력 한계 때문에 두께 증가에 제한이 있다.
연속섬유 시트접착공법은 내식성이 좋고 균열 관찰이 쉬우며 좁은 공간에서 작업하기 편하다. 다만 시트가 얇아 단면강성의 증가는 크지 않다. 강도는 높여도 강성은 크게 바꾸지 못한다는 점을 구분해야 한다.
보수·보강 문제는 재료 물성의 방향을 뒤집는 함정이 많다. 탄성계수가 높은 재료를 쓰라고 하거나, 열팽창계수가 작은 재료를 무조건 쓰라고 하면 틀리다. 상면 두께증설공법을 두고 제한 없이 적용할 수 있다고 하거나, 연속섬유 시트접착공법을 두고 단면강성 증가가 크다고 하면 공법의 한계와 어긋난다.
연속섬유 시트접착공법의 장점으로서 옳지 않은 것은?
정답 ② · 연속섬유 시트 접착공법의 장점이 아닌 것을 고르는 문제이다. 연속섬유 시트는 탄소섬유나 아라미드섬유 등으로 제작되어 내식성이 우수하여 영해지역 구조물 보강에도 적용 가능하고, 격자모양으로 부착하여 균열 진전 관찰이 가능하며, 얇고 가벼워 작업공간이 협소한 곳에서도 시공이 용이하다.
CFRP 시트 보강은 단면강성 증가가 미미하므로 단면강성 증가가 크다는 ②는 옳지 않은 설명이다.
구조물의 보강공법 중 강판보강공법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ② · 강판보강공법의 특징에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 강판보강공법은 에폭시 등 접착제로 강판을 부재에 부착하여 휨강성과 강도를 보강하는 방법으로, 강판이 갖는 강도 특성상 인장력에 대응 가능하고 현장타설 및 프리캐스트 부재 모두 적용 가능하며 시공이 비교적 간단하다는 장점이 있다.
강판보강은 접착제 품질 관리가 중요하며 기존 콘크리트 열화 상태에서는 사전 보수가 필요해 틀린 설명이다.
콘크리트보강공법의 일종인 상면 두께증설공법은 상판콘크리트 상면을 절삭ㆍ연마한 후 강섬유 보강콘크리트 등으로 상면의 두께를 증설하는 공법이다. 이 공법의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?
정답 ④ · 상면 두께증설공법의 특징 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 이 공법은 상판 상면을 절삭·연마한 후 강섬유 보강콘크리트 등으로 두께를 증설하는 것으로, 일반 포장용 기계로 시공 가능하고 공기가 짧으며 비계 없이 상면에서 작업할 수 있고, 유효두께 증대로 휨·전단·비틀림에 대한 보강효과를 얻을 수 있다.
상면 두께증설공법은 기존 상판 표면을 연마하고 보강재로 두께를 늘려 내하력을 향상시키며, 기존 구조물의 한계 두께를 고려해 적용 범위가 제한된다.
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