본 기술은 콘크리트 내부에 봉 형상의 형상기억합금 보강근을 배치하고, 양 끝단을 콘크리트 바깥면에서 베이스판·지지원통·스토퍼로 이루어진 고정장치로 잡아 주는 형상기억합금 고정장치를 구비한 콘크리트조성물입니다. 보강근 끝이 콘크리트 안쪽으로 끌려 들어가려 할수록 스토퍼와의 마찰력이 커지는 쐐기 원리로 작동합니다.
형상기억합금 보강근을 넣은 콘크리트는 항복 이후 하중이 완만하게 떨어지고 초탄성 효과로 균열이 다시 닫히는 장점이 있지만, 이형철근처럼 마디를 가공할 수 없어 콘크리트와의 부착강도가 낮았습니다. 그 때문에 하중이 커질수록 보강근이 미끄러지는 슬립이 자주 일어나고, 하중을 제거해도 균열면 양쪽 콘크리트가 벌어진 채 남아 안전성이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 아래로 갈수록 내경이 좁아지는 지지원통 안에 보강근 외주면을 감싸는 여러 개의 스토퍼를 넣고, 스토퍼 측면돌기를 원통 내주면의 유도홈에 끼워 회전 없이 상하로만 움직이게 하며, 유도홈 상단의 걸림단으로 스토퍼 이탈을 막도록 구성됩니다. 보강근 끝에는 요철이 반복되는 마찰홈을 두고, 베이스판에는 접착제를 넣는 그라우팅홈과 지지원통을 돌려 끼우는 결합홈을 두며, 반원형 원통부재 두 개의 간격으로 조임 강도를 조절할 수 있습니다. 내진 보강이 필요한 교량 기둥과 보, 지진 후 균열 자가회복이 요구되는 주요 공공시설물, 프리스트레스를 도입하는 형상기억합금 긴장재 부재에 적용될 수 있어 보강근이 콘크리트 속에서 미끄러지지 않으므로 지진 뒤 형상기억합금이 원형으로 돌아가며 벌어진 균열을 실제로 다시 닫을 수 있습니다.
본 발명은 국토교통부의 탄소 고분자 부식 ZERO 철근대체재 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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