본 연구에서는 노후화된 기존 조적벽체에 뿜칠로 손쉽게 일체화시킬 수 있고, 다양한 부위에 보수·보강 적용이 가능하며, 연질형에서 경질형의 다양한 물성을 가지고 탄성도막을 형성하는 고분자 합성복합체 및 벽체강성 증가에 효과적이며, 내진보강공법 적용도 가능한 구조보강용 유리섬유로 보강된 내진보강공법을 제시하고자 한다.
본 연구에서 제안한 신소재 복합재료인 고분자 합성복합체(아토믹)와 구조보강용 유리섬유보강을 적용하여 16개의 객체 실험을 통해 압축강도, 휨인장 강도, 사인장 전단강도, 수평모르타르 전단강도의 보강전후를 비교분석하여 그 성능을 평가하였다. 본 연구에서 도출된 실험 결과는 다음과 같다.
(가) 압축강도 실험
무보강 시험체 대비 각 시험체들 중 고분자 합성복합체(아토믹) 양면 보강의 시험체의 압축 강도가 10.1% 증가를 보이는 것으로 관찰되었다. 기둥을 고분자 합성복합체(아토믹)와 구조보강용 유리섬유로 보강할 경우, 횡방향 수평하중에 대해 콘크리트와 주철근의 좌굴을 방지하기 위한 구속(confine)효과를 보이기 때문에 압축에 대한 충분한 보강 효과가 있을 것으로 사료된다.
(나) 휨인장강도 실험
강도와 휨에 대한 인장 변형에서 전체적으로 고분자 합성복합체(아토믹) 보강체와 구조보강용 유리섬유보강체의 성능이 기존 조적조 시험체에 비해 평균 3.5배의 강도 증진 효과를 보였다. 이는 인장성능 증대에 가장 큰 효과를 보이는 것으로 사료된다. 하중의 형태와 최대 인장 또는 전단 변형률의 발생 위치에 따라 보강의 효과가 뚜렷하게 관찰되었다.
(다) 사인장 전단강도 실험
비보강 조적벽과 비교하여 고분자 합성복합체(아토믹)뿜칠 보강은 취성적 파괴 대신 40mm 이상의 압축변형이 발생하였음에도 최대 강도 대비 50% 정도의 강도를 최종 실험 종료시까지 보여주었다. 사인장 전단강도 실험에서는 양면 보강을 통해 보강재의 최대강도 발현 이후 발생하는 급격한 강도감소 현상을 막을 수 있을 것으로 사료된다.
(라) 수평줄눈 전단강도 실험
고분자 합성복합체(아토믹)뿜칠 보강 후 수평 줄눈 전단응력의 증가 효과를 확인하였으며, 조적 벽체의 일체성을 높여주어 강도증진 효과를 보인 것으로 판단된다. 보강실험체의 경우 최대 80%까지 강도가 증진되며 취성적 파괴를 지연시키는 효과를 보여주었다. 고분자 합성복합체 양면 보강이 전단 강도와 연성 능력에 가장 탁월한 효과를 보였다.