[기존 기술]
기존 콘크리트 슬래브에 신설 슬래브를 접합하는 방법은
(1) 기존 슬래브를 직각으로 절단한 후,
(2) 경계면을 거칠게 만들어 평균 6mm 요철을 형성하고,
(3) 기존 슬래브 절단면에 직각으로 후설치 철근 설치용 구멍을 천공하고 접착제와 후설치 철근을 구멍에 넣어 경화시킨 후,
(4) 후설치 철근이 신설 슬래브에 매입되도록 신설 슬래브 콘크리트를 타설하여 일체화 한다.
신구 슬래브 사이에는 전단력을 전달해야하는데, 직각으로 만나는 신구콘크리트 경계면은 콘크리트 표면의 약한 접착력과 후설치 철근의 장부작용(dowel action) 및 전단마찰(shear friction)에 의해 전단력이 전달된다. 콘크리트 표면의 접착력은 매우 약하고 변동성이 크기 때문에 전단강도에 기여하는 정도가 매우 낮다. 후설치 철근의 전단마찰 작용을 위해서는 매우 깊은 묻힘깊이가 필요한데, 기존 슬래브 절단면에 깊은 구멍을 뚫기 위해서는 작업 시간이 길고 인건비가 많이 소요된다. 얕은 구멍을 설치하면 경계면의 전단강도가 낮아서 구조성능이 저하된다.
[발명 기술]
위 (1)과정에서 기존 슬래브를 직각으로 절단하지 않고, 10° 정도 기울여 절단한다. 신구 슬래브 사이에는 전단력을 전달해야하는데, 경사지게 절단면 경계면에서 신구 콘크리트 사이에 압축력이 작용하여 전단강도가 크게 향상된다.
경사진 경계면에서는 전단력의 일정 비율이 압축력으로 작용되므로, 콘크리트 사이 경계면의 마찰저항이 크게 증가한다. 특히 신설 슬래브는 반드시 다른 벽체와 접합 되기 때문에, 슬래브 길이방향으로 변위가 발생될 수 없으므로, 경사진 경계면이 미끄러질 수 없다. 따라서 약간의 경사 각도만으로도 신구 콘크리트 경계면 일체화가 가능하여 전단강도를 크게 향상시킨다.
또한 경계면에 압축력이 작용하므로, 경계면을 거칠게 처리하지 않아도 마찰저항을 기대할 수 있다.
이러한 방법은 기존 콘크리트 벽체의 수평 증축, 콘크리트 보의 길이방향 증축에도 적용할 수 있다.
신구 슬래브 사이에 전단력의 방향이 반대로 작용할 수 있다. 슬래브 절단 길이 2~5m 정도를 기준으로 절단면 각도를 +10° 와 –10°를 번갈아 절단하면, 전단력방향이 바뀌어도 슬래브 전체 신구 경계면의 전단강도를 안전하게 확보할 수 있다. 여기서, 절단면 각도를 바꾸는 길이는 적용하는 슬래브 치수에 따라 다를 수 있는데, 슬래브 전체 길이를 2등분 또는 4등분하여 절단면 각도를 번갈아 적용한다.
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- 대표 발명자
- 천성철
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- 출원번호
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10-2026-0013998
(2026-01-23)