Evaluation on Strengthening Capacities and Rebound Rate of Structures with Sprayed FRP

분사식 FRP에 의한 구조물의 보강 성능 및 반발률 평가

  • 한승철 (고려대학교 건축.사회환경공학과) ;
  • 양준모 (고려대학교 건축.사회환경공학과) ;
  • 윤영수 (고려대학교 건축.사회환경공학과)
  • Received : 2007.06.12
  • Published : 2008.01.30

Abstract

This paper investigates experimentally the confining effect, strengthening capacity and rebound rate of sprayed Fiber-Reinforced-Polymer (SFRP). From the method, resin and chopped fibers are sprayed separately from the nozzle with high pressure, and then they are attached to the concrete surface, so structure could be repaired. To evaluate the strengthening effect of sprayed FRP, cylindrical specimens and beam specimens were strengthening with SFRP. As main material of FRP, glass fiber and polyester resin are used. To investigate the optimum condition of sprayed FRP, the effects of fiber length, coating thickness, fiber volume ratio and concrete strength were examined. Capacities of sprayed FRP method were also compared to the FRP sheet method. In case of the sprayed FRP, rebound rate is important parameter considering economical efficiency and constructibility, so rebound rate of was discussed. From the test results, optimum conditions of sprayed FRP were determined. SFRP method showed superior strengthening capacities than FRP sheet method.

본 논문은 분사식 FRP의 압축 구속효과와 휨 보강 효과 및 분사식 FRP의 반발률에 대한 실험적 연구이다. 분사식 FRP란 레진과 짧게 잘려진 섬유를 고압의 공기에 의해 적용면에 분사하여 보강하는 기법이다. 분사식 FRP의 구속 및 휨 보강 효과를 알아보기 위하여 원주형 공시체와 휨 공시체를 제작하여 FRP를 분사하여 보강하였고, 보강 재료로 유리섬유와 폴리에스테르 수지를 사용하였다. 최적의 보강 조건을 알기 위해 섬유 길이, 보강 두께, 섬유 혼입비, 콘크리트 강도에 따른 실험을 실시하였고, 분사식 FRP 보강법을 섬유 매트에 의한 보강법과 비교하였다. 또한, 분사식 FRP의 반발률 역시 평가하였다. 실험을 통하여 분사식 FRP의 최적 조건을 결정하였다. 본 연구의 분사식 FRP 보강은 유리 섬유 매트에 의한 보강법 이상의 성능을 발휘하였다.

Keywords

References

  1. Anania L., Badala A., Giusy F., "Increasing the flexural performance of RC beams strengthened with CFRP materials", Construction and Building Materials, Vol. 19, 2005, pp. 55-61 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.04.011
  2. Arya C., Clarke J.L., Kay E.A., O'regan P.D., "TR 55: Design guidance for strengthening concrete structures using fibre composite materials: a review", Engineering Structures, Vol. 24, 2002, pp. 889-900 https://doi.org/10.1016/S0141-0296(02)00027-5
  3. Banthia N. and Boyd A.J., "Sprayed fibre- reinforced polymers for repairs," Can, J. Civ. Eng., Vol. 27, 2000, pp. 907-915 https://doi.org/10.1139/cjce-27-5-907
  4. Banthia N., Yan C. and Nandakumar N., "Sprayed FRPs for repairs of concrete structures," Proceedings of the 2nd international conference on advanced composite materials, August, Montreal, Que., 1996, pp. 537-546
  5. Lee H.K., Hausmann L.R., "Structural repair and strengthening of damaged RC beams with sprayed FRP," Composite structures, Vol. 63, 2000, pp. 201-209
  6. Furuta T., Kanakubo T., Nemoto T., Takahashi K. and Fukuyama H., "Sprayed-up FRP strengthening for concrete structures," Proceedings of the International Symposium on Earthquake Engineering Commemorating Tenth Anniversary of the 1995 Kobe Earthquake, Vol. 2, 2005, pp. 299-307