Abstract
The vertical tensile stress, ${\sigma}_y$, in the contact zone between the overlay (mortar layer) and substratum (base concrete) can be the main cause of the failure phenomenon of overlaid concrete structures. The development of tensile stress, ${\sigma}_y$, due to external rainy condition was analytically investigated using finite element method. Rainfall intensity $(n_R\;=\;1/a,\;t_R\;=\;10min,\;60min)$, thickness of overlay (do=1,2,4,10 cm) and overlay material (CM,ECM,EM) were the main variables in the analyses. An equation was suggested with which the development of vertical tensile stress, ${\sigma}_y$, in the rainy condition could be determined. Using this equation, it is possible to select proper material properties and overlay thicknesses to prevent failure in the contact zone due to thermally transient condition caused by rainfall.
본 연구에서는 콘크리트 덧씌구기 보수체 손상의 주원인은 보수 모르타르와 기층 콘크리트 접촉면에서 발생되는 연직 응력, y, 으로 가정한 후 강우시 보수체의 온도변화에 따라서 이 응력의 크기를 조사하였다. 이 연직응력은 강우강도,보수 모르타르의 두께 및 종류를 변수로 하여 유한요소법을 사용하여 계산되었다. 강우강도는 강우빈도 nR= 1/a, 지속시간 tR=10min 및 60min을 가진 경우를 택하였으며, 보수층 두께, do,는 1, 2, 4, 10 cm 그리고 사용된 모르타트는 시멘트 모르타르(CM), 에폭시 시켄크 모르타르(ECM), 에폭시 모르타르(EM)의 세종류이었다. 본 연구결과 강우시 보수체 접촉면의 연직 인장응력 y 를 추정할 수 있는 공식이 유도되었다. 이 식을 이용하여 강우시 보수체의 온도변화로 인해 발생할 수 있는 접촉면의 파괴를 예방할 수 있는 보수재료의 성질 및 보수층의 두께가 결정될 수 있다.