신기술 제 563호 - pnrco.kr · 설계

�신기술 제 563호�

INNO-BIZ / ISO 9001 인증기업 / 부설기술연구소 보유

본사: 서울시송파구방이동154번지해동빌딩

표: (02)420-5666 FAX:420-9555http://www.pnr.co.kr E-mail : [email protected]

한국진단보강주식회사 에이엠에스엔지니어링

ECC (Engineered Cementitous Composites)-균열제어 가능 고인성 내화보수모르터

고인성보수모르터와전용제조, 뿜칠시스템을활용한콘크리트구조물의내구 및 내화성능을 향상시키는 보수공법 (ECC-내화보수공법)

■신기술 제 563호 지정 협력업체

고객여러분안녕하십니까?

저희 (주)피엔알시스템을아껴주시고관심가져주신것에깊은감사의말 드립니다.

(주)피엔알시스템은 변화의 흐름에 민첩하게 응하여 창업초기 외환위기를 기회의 장으로

삼고건설경 의취약점을혁신하여노동집약적인수주산업에서탈피하고자하 습니다. 수

요를 창출하기 위한 시스템을 갖추고 시설물유지관리 분야에서 최고의 전문성을 키워오며

당사만의수준높은기술력을보유하고있습니다.

“할수있다”는신념아래고객의관심에서고객만족을이끄는데주력을해왔으며SOC시

설물인터널 ,교량, 댐등의 형구조물그리고긴급을요하는재난, 수해, 화재현장등다양

한시공경험으로그어떤구조물도안전하게복구할수있는Know-How를갖추어왔습니

다. 또한, 단순시공보다는 엔지니어링을 도입하여 기획- 설계-제안능력을 갖추고 고객의

Needs 맞춰 설계에서 시공까지 토탈솔루션전략을 갖추어 가고 있으며, 신기술, 신자재, 여

러특허공법등을보유하고 있습니다. 더낳은기술로인재경 과경 혁신을통하여중견

기업으로서끊임없는변화와도전하는기업으로여러분에게다가가겠습니다.

감사합니다.

한국리모델링시장의현재와미래

- 구조보수보강선진기술도입

정부조달업무발전기여서울지방조달청장상

2002년기술경 혁신디지털이노베이션 상

기업중소기업협력부문재단이사장표창

-한국피엔알건설美업체제휴올매출98억

최선다하는프로정신"능력으로인정해야죠"

경부고속철도터널최초라이닝개량

-동 구~부산터널라이닝공사

벤처코리아2003개막'세계시장열벤처네트워크구축'

벤처초 석 통령표창

-건설산업에벤처접목시켜신기술개발에주력

우수벤처기업 통령표창

건설업여성CEO- 집짓는데는여성센스가가장중요

INKE,벤처기업해외진출특급도우미중견.중소 도약

-구조보수보강선진기술도입

우수벤처기업여성부장관표창

열정그리고하나더- 단행본출간

우수기업건설교통부장관표창

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(주)한국피엔알그라우팅 설립

Polytite Corp. Chemprobe Inc. Capital Services Co. 기술제휴

시설물유지관리업 등록

미국콘크리트공학회(ACI) 및 세계구조물보수학회(ICRI) 회원등록

ISO 9002 인증획득

(주)한국피엔알건설 (부설) 건설재료기술연구소 설립

(주)한국피엔알건설 상호변경 및 2억원 증자 (6억원)

벤처기업 인증 획득

건축 공사업 등록

법인 합병 및 자본금 2억 증자 (자본금 8억원)

2002년 중소기업청 기술혁신과제 완수

자본금 2억원 증자 (자본금 10억)

벤처코리아 2003 벤처기업 상 통령 표창

우수여성벤처기업인상 우수여성기업인부문 여성부장관상

벤처기업 재인증

2004년 중소기업청 기술혁신과제 완수

자본금 2억원 증자 (자본금 12억)

INNO-BIZ 기업 선정

2006년 중소기업청 기술혁신과제 선정

(주)피엔알시스템 상호변경

(주)AMS엔지니어링 기술제휴

이노비즈 소그룹활동 2차 선정 참여

2007년 중소기업청 기술혁신과제 선정

이노비즈 소그룹활동 3차 선정 참여

신기술 제 563호 선정

시설물 유지관리 분야의 새로운(주)피엔알시스템 표이사

1997.

1998.

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2001.

2003.

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2002.

2003.

2004.

2005.

2006.

동아경제신문

서울지방조달청

한국일보사

매일경제신문

건설기술신문

철도신문

매일경제신문

한국벤처신문

행정자치부

매경이코노미

한국경제신문

여성부

한국여성벤처협회

건설교통부

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진 단, 컨설팅 << Consulting

설 계 << Planning

시 공 / 사후관리 << Construction & Rehebilitation

연구개발 / 제조유통 << Research

현장방문을통한시설물의상태진단및유지관리방안을제시하여보수∙보강, 리모델링계획수립과시공관리까지의토탈서비

스를제공한다.

진단 및 컨설팅은“시설물의 안전관리에 관한 법률”에 따라 시설물의 완공 이후 그 기능을 보전하고 이용자의 편의와 안전성을

높이기위하여시설물의진단을시행하며시설물의안전성, 사용성, 편의성, 수면연장을목적으로일상정비에서정 안전진단에

이르는점검을수행하고그결과에따라복구 / 개량 / 보수∙보강하는공사의계획을수립한다.

진단을 통해 구조물의 상태를 점검한 후 이에 따른 보수∙보강 방안이 제시되면 이를 현장에서 쌓은 기술력과 노하우를 바탕으

로각종최신기술을현장에적용할수있도록도면화하며시공할수있도록계획한다.

● 필요성∙목적성설정∙기술성검토

● 시공성검토

● 설계도작성

● 원가절감및설계의도반 확인

● 시 공

발주자의의도에맞는결과확보를위한검토

시공상발생할수있는잠재적장애요소를파악하고개선

점검결과및시공자의필요성과목적성에부합되는결과를반 한도면작성

Life Cycle Cost 분석을통한최적설계방안도입

시공성과예측을통한통합관리

연구개발

- 한국피엔알건설부설건설재료연구소설립 (1999년)

- 세계 구조물 보수학회(ICRI), 미국 콘크리트 공학회(ACI)등 국내외 전문가들과

정보교류및기술제휴

- 산학협동연구로구조물에적합한재료및공법연구개발

수행실적

- 2002년중소기업청기술혁신과제수행완료(사업화수행)

- 2004년중소기업청기술혁신과제수행완료

- 2004년한국발병진흥회시작품제작지원사업수행완료(사업화수행)


- 2007년건설기술연구개발사업과제진행중


제조유통

- 연구개발을통한수입 체품국산화와제품생산에따른판매및시공유통망확보

- 신소재개발과시공으로System 보급

- 탄성콘크리트, 탄성시멘트개발등다수의특허획득

외기술활동

- World of Concrete, BAU 박람회등다수참관

- 이업종교류, 리모델링박람회참여

- 철도청2004년업무개선발표등다수의Workshop 참여

- 신축공사 -

- 리모델링 -

- 보수공사 -

- 보강공사 -

발주자의의도에부합하는기능확보안전진달을통한관리계획수립및방향제시

향후관리계획수립

행정업무및착공관련업무일체를포함하는서비스를제공하며수많은시공노하우와기술개발을통한시공의품질만족을

실현시켜드립니다.

현장경험과꾸준한연구투자를바탕으로다수의특허를획득하 으며현장적용을위해노력중입니다.

> > > >01 02 03 04 05조사의뢰(문의)

현장방문

자료검토(도면,공법)

자료검토∙분석

안전진단

현장조사, 내구력조사

사업타당성 분석

경제성및공법분석

사업방향제시

설계및제안서제출

시 공 사후관리

일류를지향하는기술

INOVATION

Rehabilitation Architecture

Remodeling

USN

Repair

ExpansionJoint

건축

건축

건축

토목

ECC-내화보수

공법의 우수성3

ECC+내화성능 = ECC 내화보수재료2 현장 적용성4

1.제 563호 공법건설신기술 제 563호

고인성 보수모르터와 전용 제조∙뿜칠시스템을 활용한 콘크리트구조물의 내구 및 화 성능을 향상시키는 보수공법

콘크리트의 노후화와 화재 취약성1

∙내화및내구성능의동시만족(신규)

∙변형경화거동 및 멀티플크랙 특성

의 안정적 발현(신규)

∙보수시공 후 재열화 방지 및 균열

후의 내구성 유지성능(신규)

∙조성물 및 장비구성에 있어서 뚜렷

한 차이가 있음.

∙내화+내구성능을 동시에 만족시

키는 선행기술 조사되지 않음.

∙폭렬방지+수열온도 저감 효과

∙재열화 방지 / 균열시 내구성 유지

∙치수안정성+수축균율제어 우수

∙변형경화거동+멀티플크랙특성

∙전용 시스템에 의해 최 30&의 작

업효율증

∙기존 신기술에 비해 최 27%의

공사기간 단축

∙기존신기술에비해최 30%의공사

비절감효과

∙보수시장의 지속적인 성장과 콘크

리트 구조물의 내화기준 강화

∙내구 및 내화성능의 동시 발현과

탁월한 균열제어 성능 확보

∙기술적우위성과더불어공사비절감

및 공기단축 가능

∙일본 제 2의 장 터널“히다터널”에

적용, 일본업체와 협약체결

● ECC의 배합기술

∙점성및C/S비(섬유분산성)

∙중공세라믹체등(미장마감성)

● 전용 제조∙뿜칠시스템(장비)

∙전용믹서:비빔시간단축,

섬유분산성향상

∙전용호퍼:일시적고유동성부여

∙스퀴즈식펌프:섬유뭉침, 관폐색,

물성변화등방지

∙전용노즐:병목현상, 노즐막힘방지

● 뿜칠작업시간의 단축

∙1회뿜칠작업수량: 129.5m2/day

∙기존기술에비해최 30% 단축

● 1회 뿜칠두께의 폭 증

∙1회뿜칠만으로도단면복구가능

(ECC - 내화보수모르터의고유특성)

∙ 단면보수시공이용이

● 단위공정의 생략 및 단순화

∙구체강화제/ 접착제도포공정생략

∙ECC - 내화보수모르터의사용효과

● 크리티컬패스의 단축(공기단축)

∙크리티컬패스= 모르터뿜칠공정

∙기존 비최 30% 단축

철근부식Crossing of

bar

균 열Crack

중성화Carbonation

동해Frost

Damage

박리/박락Crack

누 수Water

leakage

진동/피로Shocks /

Fatigue

∙RABT 가열곡선하에서

폭렬방지및수열온도저감

∙화재에따른피해의최소화

∙화재후보수비용의절감

∙공용중 균열/누수/철근부식 등

재열화 방지

∙균열상태에서의 내구성 유지

∙장기적 내구성능의 확보

바탕처리

고압수세척

모르터도포

ECC-TOP

도포

� � �

시공성

5 6

화재시 공용중

구조물의노후화현상

구조물의내화및내구성능을

동시에향상∙무기분립체의결정수방출및분해반응(흡열작용)에의해수

열온도상승억제 (C구간구배저감)

∙중공형내화분말에의한열전도율저감

∙합성섬유의용융에의한수증기배출통로확보및폭렬방지

내화성능향상

∙휨및직접인장하중하에서변형경화거동및멀티플크랙특성

의안정적발현에의한균열제어성능및변형성능증

∙모체의유해균열을무해한마이크로크랙으로분산시켜균열

발생후에도외부열화인자의침입방지 (재열화방지)

건설신기술563호

(ECC-내화보수모르터)











































내구성능향상

제품의 구성 및 제조7

압축강도 (MPa)

휨강도 (MPa)

직접인장강도 (MPa)

직접인장변형율 (%)

멀티플크랙 유/무

변형경화거동 유/무

모체균열의 전달메커니즘

피로저항성

건조수축저항성

균열저항성

균열

상태

구 분 섬유보강모르터(기존기술)

ECC-모르터

ECC-보수모르터 ECC-보강모르터

폴리머시멘트모르터(기존기술)

30 ~ 40

10 ~ 12

3.0 ~ 5.0

0.2 이상

휨(유) / 인장(유)


매크로크랙 →

마이크로크랙

매우 우수

매우 우수

매우 우수

매우 우수

Micro-Cell

35 ~ 50

12 ~ 20

4.0 ~ 6.0

0.5 이상



매크로크랙 →

마이크로크랙

매우 우수

매우 우수

매우 우수

매우 우수

Micro-Cell

30 ~ 45

6 ~ 10

3.0 ~ 4.5

0.03 이하

휨(무) / 인장(무)


매크로크랙 →

매크로크랙

보통

우수

보통

침투 용이

Macro-Cell

30 ~ 50

5 ~ 8

3.0 ~ 4.0

0.01 이하



매크로크랙 →

매크로크랙

불량

보통

불량

침투 용이

Macro-Cell

열화인자 침투저항성

철근의 부식형태

[ ECC-모르터와기존보수보강용모르터의물성비교표]

1. 고인성폴리머시멘트모르터 (ECC-MOR)포틀랜드시멘트, 프라이애시, 실리카흄, 잔골재로서 5호 및 득7호

의 혼합규사, 내화충전재로서 고강도 중공세라미기체, 탄산칼슘 수

산화알루미늄 특수기성능 첨가제로 분말수지, 팽창제, 증정제, 수

축저감제로 구성되며, 기능성을 강화하는 혼합제를 혼합하여 보

수&내화겸용 성능을 강화한 ECC-MOR100, 균열제어성능을 강화

한 ECC-MOR200, 내염성능을 강화한 ECC-MOR300, 내부식성

을 강화한 ECC-MOR400을 공장에서 프리믹스 제품으로 미리

혼합하여 25kg/포의단위로포장생산한다.

2. 프리팩형섬유재료 (ECC-RF)고장력 PVA섬유 및 고장력PE섬유 등 고장력 합성섬유와 액상감

수제등 기능성 첨가제로 구성된 제품으로 고장력 합성섬유의 혼입

율은 ECC-MOR 100%용적에 하여 1.6~2.0%이며, ECC-

MOR 1포에 ECC-RF 1포가첨가되도록계량하여포장되었다.

3. 구체강화및신구접착제 (ECC-PR 100/200)아크릴계 에멀젼과 나노실리카 성분이 합성된 1액형 제품으로, 구

체의 연화조직을 충전시켜 강화시키고 보수모르타르와의 접착력

을 증 시키는 구체강화 및 신구접착용 프라이머로 모체콘크리트

의 연화된 조직을 나노실리카 성분이 충전되어 모체(매트릭스) 표

면의수 성을향상시키고, 강도를증 시킨다.

또한 외부열화인자의 침입을 억제하고, 내구성을 향상시키고 모체

와 보수모르타르(ECC-MOR100~400)와의 부착력을 증 시켜 일

체화가 가능 저점도이고 저요변성이어서 콘크리트 내부로의 우수

한흡착성을가지며, 시공이편리하다.

4. 바탕조정재 (ECC-SP)특수시멘트계 바인더, 마이크로 섬유입자, 구상형 중공세라믹체,

수축저감재 및 기능성 첨가재로 이루어지며, 소정량의 물만 혼합

하여 사용되는 프리믹스1액형 제품이다. 볼베어링 작용에 의해

1.0~3.0mm의 얇은 미장작업이 용이하고, 마이크로 섬유입자의

가교작용에 의해 수축균열이나 잔갈림에 한 저항성이 높으며,

시멘트계 제품이므로 유기계와는 달리 온냉반복시 모체와의 일체

화거동이가능하다.

5. 침투성염해방지재 (ECC-SPR 100)염화물 고정 능력이 우수한 유∙무기 복합 합성 나노실리카 성분

이 함유되어 있어 모체콘크리트의 내부로 염화물 이온의 확산을

방지하여 내염성이 매우 우수하다. 또한 모체 표면의 조직을 치

화하여 외부열화인자의 침입을 억제하고, 내구성이 폭 증 되며,

노출면 표면의 조직강화로 표면강도가 향상되고, 내마모성이 증

되는 1액형, 저점도제품이다.

5. 침투성염해방지재 (ECC-SPR 200)알칼리 회복성능이 매우 우수한 무기 나노화합물을 다량 함유하고

있어 중성화된 콘크리트 내부로 함침∙고정화됨으로써 지속력 있

고매우우수한알칼리회복성능을발현한다.

모체 표면의 수 성이 증 되어 외부열화인자의 침입이 억제되고,

내구성이 폭향상되는 1액형, 저점도제품이다.

6. 피막수 제 (ECC-SU)주성분이 고분자 아크릴∙스틸렌공중합체인 1액형 액상제품으로,

ECC-MOR 100~400 및 ECC-SP의 표면 미장마감시 도포하는

제품으로 보수층 표면(노출면)의 수 성과내마모성 등을 증 시키

는피막수 제이다.

점도가 낮아 도포하기 용이하고, 적당한 유연성을 가지며, 내오염

성이양호하게하며, 미장시볼베어링효과에의해미장작업이편리

하고미장후표면으로의섬유돌출을방지하여외관이미려하다.

7. 표면보호제 (ECC-TOP & Sub-TOP)ECC-TOP은 유성 변성 아크릴계 고분자 바인더와 세라믹성분이

함유된 1액형 제품이며, 면보수 및 단면보수공사 시 외부열화인자

의침투방지와미관개선용으로사용되는표면보호제이다.

ECC-Sub-TOP은 유성 변성 TDI계 습기경화형 우레탄수지 제품

이며, ECC-TOP 도포시 바탕면에 결로나 누수 등에 의해 수분이

존재할 때 도포하는 습윤환경 부착강화 및 박리방지용 코팅보조제

이다.

건설신기술 제 563호

개발배경5

재료의 특성 및 물성6

7 8

● 노후된 철근콘크리트(RC) 구조물의 리해빌리테이션 시장이 급격히 확 됨에 따라 유지보수기술의 고도화가 요구되고 있다. 특히,

보수/보강을 실시한 구조물이 공용 후 수년 내에 재균열, 들뜸, 박리/박락 및 철근의 재부식 등 다양한 재열화현상이 자주 발생되고

있어 보다 내구성 및 균열제어 성능이 우수한 새로운 보수/보강재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다.

● 이에 (주)피엔알시스템에서는 보수시공 후 철근부식이 재발된 경우에도 우수한 균열제어성능 (멀티플크랙 ; Multiple crack)에 의해

유해균열을 무해한 마이크로크랙으로 분산시켜, H₂O, CO₂및 CI- 등 열화인자의 침입을 방지할 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체

(ECC)를 활용한 RC구조물의 보수/보강재료인『ECC-모르터�』를 개발하여 시판하고 있다.

● 다량의 섬유혼입율(약 2.0 vol.%)에도 불구하고 Filber-ball이 발생하지 않고 미장 및 뿜칠시공이 용이하며, 표면의 마감성이 우수

● 1회의 시공만으로도 두껌게 시공할 수 있어 시공시간의 단축이 가능

● 휨하중 및 직접인장하중 작용하에서 변형경화거동 및 멀티플크랙 특성을 발현하여 균열의 제어성능 및 분산성이 탁월

● 인장특성을 고려한 설계 가능 (균열발생 후에도 지속적인 응력 부담), 즉 보수 및 보강효과를 동시에 발현

● 진동 및 피로하중이 작용하여도 우수한 에너지 흡수능력으로 박리/박락의 우려가 없음 (섬유의 가교작용)

● 보수 보강 후 모체에 유해균열이 발생하여도 마이크로크랙으로 분산시켜 열화인자의 침입 및 철근의 재부식 방지

1.제 563호 공법 고인성 보수모르터와 전용 제조∙뿜칠시스템을 활용한 콘크리트구조물의 내구 및 화 성능을 향상시키는 보수공법

ECC-MOR 100/200/300/400

ECC-RF 100/200/300/400

ECC-PR 100/200

ECC-SPR 100/200

ECC-SP

ECC-SU

ECC-TOP & ECC-sub-TOP

적용사례6● 박층(약 5~20mm 정도)으로 시공하여도 균열저하성 및 분산성이 우수하며, 균열발생 후에도 방수성능 유지

● 모체콘크리트에 매크로크랙이 발생하여도 이를 마이크로크랙으로 분산시켜 열화인자의 침입 억제 (내구성 향상)

● ECC-보수모르터 단층의 심플한 구조이므로 시공이 용이하고, 공기단축 가능 (미장 및 뿜칠시공 가능)

● 단면구성이 간단하고 박층의 시공이 가능하여 농수로 등의 단면감소를 최소화

● 시공줄눈 부위에서의 시공도 용이하고, 하자발생 우려가 없음 (멀티플크랙에 의해 매크로크랙을 마이크로크랙으로 분산)

● 표면의 내마모성 및 표면조도계수가 기존 PCM보다 매우 우수 (ECC-SU 도포시)

● 표면이 열화된 RC구조물의 보수공법으로 표면라이닝공법이 사용되고 있으며, 유기계(수지계)와 무기계(폴리머시멘트모르터)가 주

로 사용되고 있다. 그러나 수지계의 경우 내마모성, 표면조도계수 등이 우수하나, 자외선 열화가 심하고, 습윤면에서의 시공이 곤란

하다(부풀음이나 박리의 원인).

● 한편 폴리머시멘트모르터는 습윤면에서의 시공이 용이하나, 균열추종성이 불량하여 박층으로 시공할 경우 공용중 유해 균열이 발생

하게되어내구성, 방수성및기능성이크게저하된다.

● 이에 폐사에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해 균열제어성능 및 분산성(멀티플크랙)이 탁월하고, 금속과 같은 변형성능과 보강성

능을발휘할수있는ECC-보수모르터를사용한ECC-보수보강공법을개발하게되었다.

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2.ECC -면보수공법 (ECC - Surface Lining Method)

개발배경1

공법개요2

시공공정4

공법특징3 상구조물5● 농수로구조물표면공사

● 상/하수도구조물 표면보호공사

● 터널구조물 표면보호공사

● 교량구조물 내구성 및 미관향상 공사

● 옹벽구조물 표면보호 및 미관향상 공사

● 항만구조물 표면보호공사 등

9 10

START

바탕처리(그라인더)

END

고압세척

바탕조정(ECC-SP)

표면보호(ECC-TOP)

양생

건설신기술 제 563호

∙외관변화 등이 발생하지 않음

∙균열이 전혀 발생하지 않음


∙여러 개소에서 균열발생


∙여일부 개소에서 균열발생

구분 ECC-표면라이닝공법 일반 PCM 라이닝공법 초고강도 모르터 라이닝공법

시공직후

6개월경과후

검토결과

매크로크랙(본수 1개)

물의 침투

기존 보수모르터

모체콘크리트 모체콘크리트

ECC-보수모르터

물의 차단

마이크로크랙(80cm 이하)

Murtiple Cracking

시공공정4개발배경1

공법개요2

공법특징3 상구조물5 적용사례6

● 표면이 열화된 RC구조물의 단면복구공법으로서 폴리머시멘트모르터를 사용한 공법이 부분 활용되고 있다. 이러한 폴리머시멘트

모르터는 모체콘크리트와의 부착력이 우수하여 일체화가 가능하고 시공이 용이하다는 장점이 있다.

● 그러나 균열제어 성능이 열악하여 수축 및 피로하중 등에 의해 보수시공 후 균열발생 우려가 높고, 이로 인해 재열화현상에 의한 유

지관리비용이증 되며, 더욱이균열발생시철근부식유발등으로인해내구성이급격히저하되는문제점이있다.

● 이에 폐사에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해 균열제어성능 및 분산성(멀티플크랙)이 탁월하고, 금속과 같은 변형성능과 보강성

능을발휘할수있는ECC-보수모르터를사용한ECC-보수보강공법을개발하게되었다.

● ECC-보수모르터의 사용에 의해 보수공정의 단순화 가능 (기존 6~7공정을 4공정으로 단축)

● 1회 시공만으로도 충전이 가능하여 시공성능의 폭적인 향상 (공기단축 가능) 및 보수층의 일체화 가능

● 진동이나 충격이 작용하는 구조물의 보수 보강시에도 시공시 박리/박락의 우려가 없음

● 보수공사만으로도 보강효과를 발휘(ECC-보수모르터는인장성능이탁월하여보강재와함께인장설계반 가능)

● 시공및환경조건이불량하여도하자발생율이낮음 (특히수축균열, 박리/박락에 한저항려기탁월)

● 과하중 및 피로하중이 작용하는 구조물에 있어서도 유해균열을 마이크로크랙으로 분산시켜 유해균열 발생 억제

● 균열이 발생하여도 장기적인 내구성능 (특히 물질투과저항성 및 철근부식억제성능)의 확보 가능

� 각종 RC구조물의 단면복구공사

� 터널라이닝의 보수보강공사

� 옥벽구조물의 보수보강공사

� 교량상판의 하부 단면증설 보강공사

� 항만구조물의 보수보강공사

� 각종 지하시설물의 보수보강공사 등

▼

▼

▼

▼

▼

▼

열화부처리/바탕처리

END

START

고압세척

ECC-보수모르터 시공

표면보호(ECC-TOP)

양생

11 12

3.ECC -단면보수공법건설신기술 제 563호( ECC - Fiirreeffooooll Method )

1 ) 바탕처리

2) 고압세척

3) ECC-보수모르터(10-100mm)

4) ECC-TOP(2회 도포)

1 ) 바탕처리 (치핑)

2) 고압수세정

3)함침재 도포 or

프라이머 도포

4) 철근방청처리

5) 단면복구(PCM, 30-50mm)

6) 표면피복제(2회 도포, 2mm)

7) 탑코트 (2회 도포)

시공공정4개발배경1

공법개요2

재료별 내화성능 비교5

공법특징3

● 지금까지 콘크리트는 표적인 내화재료로 알려져 있었으나, 화재에

의한 피해사례(폭렬, 내력저하, 붕괴 등)가 빈번히 발생되고 있음

(국내 : 구지하철, 우암상가아파트 등)

● 기존 내회피복재는 차열성능은 우수한 반면, 공용중 박리/박락이나 누

수부위에서의 동결(특히 터널)등 하자발생의 우려가 매우 큼

● 이에 화재발생시에 우수한 차열(폭렬방지)성능을 가지고, 평상시에 보

수보강성능을 발현하는 ECC-내화공법�을 개발하 다.

● 화재발생시에는 ECC-내화모르터층이 화열을 차단하여 모체(라이닝)콘크리트의

폭렬및내력저하를방지 (화재후보수/보강비용의최소화)

● 평상시에는ECC-내화모르터층이터널을보수및보강하는효과를발휘

● 소요의요구성능을만족시키기위한필요두께를최소화 (내공단면의감소방지)

● 표층에 변형성능이 우수한 ECC-내화모르터층이 형성됨으로서 라이닝콘크리트

의박리/박락을방지 (사진참조)

● 모체콘크리트에매크로크랙이발생하여도이를마이크로크랙으로분산시켜누수

및외부열화인자의침입을방지

● 1회뿜칠시공이가능하고보수공정이간편하여공기단축이가능

● ECC-내화모르터란 ECC-모르터의 성능에 내화

성능(차열 및 폭렬방지성능)을 향상시킨 재료

ECC-내화모르터

암반

포장재

라이닝콘크리트

(터널내부)

Rock

Structural tunnel lining(Cast or sprayed)

ECC-Fire Proof Repair Motar(30~100mm)

Tunnel Fire Temperature up to 1300℃Inteface Temperature 350℃Maximum

YES

NO

START

바탕처리

고압세척

ECC-내화모르터 시공

표면마감(ECC-TOP)

양생

END

▼

▼

▼

▼

▼

▼

보강 필요여부

▼

▼

보강근 배치▼

[일반PCM] [ECC-내화모르터]

건설신기술 제 563호4.ECC -내화보수공법 ( ECC - Fiirreeffooooll Method )

15 16

상구조물6� 철도터널 재화보수공사

� 도로터널 내화보수공사

� 지하철 내화보수공사

� 해저터널 내화보수공사

� 지하구조물 내화보수공사

� 고강도 콘크리트 내화보수공사

RABT 가열곡선 및 실험방법9고강도 기둥부재의 내화성능 (가열시험 후 외관평가결과)7

고강도 기둥부재의 내화성능 (가열시험 후 결과)8

RABT 내화성능 실험 결과10

가열로내 모체 표면 가열로내 모체 표면 가열로내 모체 표면

가열후

부재

사진

중상화

표이

구 분 신기술 제 563호 폴리머시멘트 A사 Plain

폭렬성상

균열성상

피복

모체

피복

모체

○발생하지 않음


○미세균열 일부 발생


○폭렬발생 (전체 두께)

○폭렬발생 (최 74mm)

○폭렬로 인해 측정 불가

○유해 균열발생

○폭렬발생 (최 78mm)

○유해 균열발생

구분축압축내력

[KN]진존

내력비*축압축강성**(kN∙mm)

잔존강성비*

비고

No-fire (Proto-type) 6074.1 - 1547.5 - 가열전

신기술 제 563호 5998.6 0.99 1495.2 0.97 가열후

폴리머시멘트 A사 3831.6 0.63 1058.2 0.68 가열후

Plain 3350.5 0.55 1023.7 0.66 가열후

* 잔존내력비 및 잔존강성비는 Proto type인 No-fire 시험체에 한 바임.** 축압축강성은 0.3P에 한 Secent 강성임

구분 신기술 제 563호 일본 A사 일본 B사

165℃ 201℃ 260℃

가열시간수열온도곡선

수열온도

가열후

시험체

외관사진

특기사항∙폭렬이 전혀 발생하지 않음.∙자체 및 계면에서 균열이 전혀발생하지 않음

∙상단부에 폭렬발생∙자체 : 일부발생∙계면 : 균열발생 (약 0.3mm)

∙폭렬이 전혀 발생하지 않음.∙자체 : 일부발생∙계면 : 균열발생 (약 0.1mm)

Thermocouplefor actual temp.

건설신기술 제 563호4.ECC -내화보수공법 ( ECC - Fiirreeffooooll Method )

17 18

신기술제 563호

폴리머시멘트 A사

상구조물5

실험결과6

개발배경1

공법개요 : 교각부, 상판부, 벽체부2

공법특징3 시공공정4● 내진설계가 도입되기 이전에 시공되었으나, 성능향상을 목적으로 보강하는 구조물의 내진성능을 향상시키기 위해서는 휨 및 전단강

도뿐만 아니라 휨연성, 전단강성 등의 변형능력을 향상시킬 필요가 있음

● 지금까지의 내진보강공법은 단면증설, 강판보강, FRP보강 등이 있으나 지진시 공법의 유효성에 많은 의문이 제기되고 있으며, 특히

강판보강이나 FRP보강의 경우는 시공의 어려움, 경제성, 이질재로 인한 내구성 문제, 내화성능 확보 등의 문제가 제기됨

● 이에 폐사에서는 모체콘크리트와 동일 재료를 이용함으로써 내구성 및 내화성을 겸비한 내진보강공법인 ECC-내진보강공법을 개

발하 다. 즉, 본 공법에 사용하는ECC-보수모르터는 모체와 동일한 시멘트계이며, 금속과 같은 변형성능과 보강성능을 동시에 발

휘할 수 있고, 기존의 일반 보강재 또는 전용 보강재에 ECC-보수모르터를 뿜칠 충전하는 매우 심플한 공법이다.

● ECC-보수모르터의 사용에 의해 폭적인 보강공정의 단순화(공기단축)

● ECC-보수모르터만으로도 보강이 가능하여 매우 경제적임

● 보강근 필요시 강재량 현저히 감소 (약 50% 이상을 ECC가 부담)

● 장비 진입이 곤란한 부분(산간, 하천)에도 시공이 용이

● 시공 및 환경조건이 불량하여도 하자발생율이 낮음(특히, 균열발생 억제)

● 시공 후 유지관리가 불필요 (고내구성이며 변형성능도 우수)

● 보수 및 보강효과와 더불어 내화성능(차열 및 폭렬방지 성능)도 우수

● 교각의 내진보강공사

● 교량상판 하부의 내진보강공사

● 건축물 벽체의 내진보강공사

● 건축물 기둥부재의 내진보강공사

● 각종 내진보강공사 등

● 시험장소 : 한양 학교

● 모체시험체 : 수직철근 (D6＠225), 수평철근 (D6＠225)

● 보강방법 : 벽체 양측면에 모르터 뿜칠 (뿜칠두께 30mm)

● 기존 섬유보강모르터에 비해 내진보강성능 탁월 (아래 그림 참조)

모체 콘크리트

변위연성/전단보강

휨 보강

보강근 연결장치

ECC-보강모르터

모체 콘크리트

연결부(A)연결부(B)

보강근(수직)

보강근(수평)

모체 콘크리트

보강근(수평)

보강근(수직)

ECC-보강모르터

연결철물앵커

우각부철물

시공두께 확인철물

모체 콘크리트(교량상판)

ECC-보강모르터

보강근 or보강메쉬(ECC-CI) 교축방향 보

코트

ECC-보수모르터

기존RC골재

기존RC골재

ECC-보수모르터뿜칠시공

단면증설

강판보강

FRP보강

본공법

공법종류 시공성유지관리

보강효과

공사비 공기 종합

YES

NO

△

△

○

○

○

X

X

○

△

○

△

○

○

○

X

○

X

△

△

○

△

△

△

○

제 563호

CFS

Steel

CFM

AramldBar

인장강도 3MPa

CFS(3,000MPa),T=0.11, W-250

고강도 D10

4.0 X 4.4mm

D-6mm

49.9mm

1.0 Ply

1.58 EA

2.67 EA

2.94 EA

50mm

1 Ply

2EA

3EA

3EA

본공법

NR32

SD40

CR6

RE-MAI

구분 보강재료보강량(계산시)

보강량(설계시)

비고

바탕처리

고압세척

ECC-보수모르터 시공

TOP도포

END

▼

▼

▼

▼

양생▼

보강재 설치여부

▼

▼

보강재 설치▼

19 20

건설신기술 제 563호5.ECC -보강공법 ( ECC - Fiirreeffooooll Method )

▼

START

특허 및 인증서1실 적1

2007년 3월 24일 방송 KBS스펀지2

현 장 명년 도 발 주 처

시공실적 및 시공사진 표창 및 인증서

21 22

벤처기업인증업체

ISO9001/2000인증

탄성 시멘트 조성물

콘크리트 보수/보강용 탄성판 연결부재

터널보수공법

구조물 틈새 이음구조

벽식구조의 공동주택과 같은 콘크리트 구조물 및 그것의 내하력과 내진 보강공법

다방향 프리스트레싱을 이용한 구조물 보강장치

석축보강장치 및 그 장치를 사용한 석축보강공법

구조물 안정화 공법

접착제를 사용하지 않는 콘크리트 구조물 및 그것의 보강공법

교량의 상부 구조물 내진성 강화 전단키구조

내열성 보수 모르타르용 혼합물 및 이를 이용한 내열성 보수 모르타르 제조공법

교량의 방수형 신축이음을 이용한 틈새이음구조

도로의 친환경적인 옹벽구조물

도로의 가변에 설치되는 배수박스 구조

도로의 역류방지용 배수박스

터널 라이닝의 배면에 가소제가 첨가된 그라우트를 주입하는 장치

각 형강을 이용한 저소음 신축이음장치

고인성 내화모르터 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 내화피복 보수공법

에이 피이엠을 이용한 터널 배면공동을 위한 저유동성 뒷채움 장치 및 방법

제0319372 호

제0285354 호

제0405941 호

제0333765 호

제0448975 호

제0461520 호

제0475097 호

제0478689 호

제0572677 호

제0656769 호

제0656769 호

제0659978 호

제0696267 호

제0706643호

제0715225 호

제0747490호

제0749351 호

제0770389호

제0780369호

2001.12.18

2002.07.30

2003.1 1 .04

1 1 .10

2004.09.06

12.02

2005.02.24

03.15

2006.04.13

12.06

12.04

12.14

2007.03.12

04.05

04.30

08.02

08.08

10.19

1 1 .22

인천국제공항 종도 배수간문 보수공사

경부선 전철화 사업 22개 터널 보강공사

i-tower신축공사중 연결통로 신축이음공사(현스타타워)

인천국제공항 전력구 신축이음장치 설치공사

경부선 고속철 신주막 터널 라이닝 개량공사

명지빌딩 BPR센터 구조보강 및 리모델링공사

폐수종말처리장 구조물 보수공사

호남선 노령~백양사간 보강공사

성신양회 김해공장 시설물 보수 및 지반보강공사

캐슬렉스CC 클럽하우스 구조보강 및 리모델링공사

서부산 낙동강교 보강공사

등포 정수사업소 제3공장 익스펜션조인트 및 누수균열보수공사

광주 호남내륙화물기지 신축이음 장치 설치공사

태백선 문곡~백산간 연화2터널 보강공사

관내 하수관거 보수보강공사

동호 교 성능개선공사

부산 지하철 2호선 연장구간 2공구 신축이음 설치공사

경부선 추풍령~직지사간 세송(복)터널공사

경부선 조치원~ 구간 전철화 왜관 상.하 터널 보강공사

제2경인선 석수IC교외 3개교 내진보강공사

중앙선 강서 낙동강교외 2개교 내진보강공사

일본히다터널 내화충전공사

선신양회(주)단양 제2공장 보수공사

서강시범아파트 리모델링 공사

광양항 제품부두 보수고강공사

서초2동 하수암지 보수보강공사

전 중구 소재교 보수보강공사

전시 중구 철갑교 보수보강공사

전시 유성구 하수BOX보수보강공사

국도59호선 증평교외 5개교 보수공사

서울 장천초등학교 보일러실 내화 몰탈 시공

곡성군,곡성읍 제1읍 내교

금산교 외1개교 보수공사

팔산교 보수공사

벌교 소화교 정비공사

연당지구 농편의 수리시설개보수사업 토목공사

법동교 보수보강공사

양재동 빌라 외벽보수공사

정동빌딩 증축공사중 보수공사

삼척교 보수공사

흥지구 농편의 수리시설개보수사업 토목공사

암지구 재해 비 수리시설보수사업 토목공사

지사교 보수공사

장성개천교 보수공사

곡성 읍내1교 보수공사

시특법 상 교량보수공사 (상북교,구사연교)

부산지하철 1호선 서 신동역~동 신동역간 토목구조물 보수공사

농업진흥공사

철도청부산지역사무소

현 산업개발

현 건설ㄜ

철도청고속철도건설사업소

우리은행

삼성엔지니어링ㄜ

철도청순천지역사무소

성신양회(주)

케슬렉스CC

한국도로공사

서울시상수도본부

철도청

철도청 주지역사무소

부산시기장군청

서울시건설안전본부

ㄜ유니슨산업

한국철도시설공단충청지역사무소

한국철도시설공단충청지역사무소

한국도로공사시흥지사

한국도로공사경남지역본부

일본도로공단

성신양회(주)

SH공사

여수지방해양수산청여수항건설사무소

서초구청

전시중구청

전시중구청

전시유성구청

강원국도유지건설사무소

서울시교육청

전라남도도로관리사업소

전라남도도로안전관리사업소

전라남도도로안전관리사업소

보성군청

한국농촌공사함평지사

홍천국도관리사무소

송 범(개인)

한라건설(주)

강원도삼척시

한국농촌공사함평지사

한국농촌공사 암지사




을주군

부산교통공사

2000

2001

2002

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