ATL 컴포지트, 카본 파이버로 40년 된 콘크리트 기둥 보수·보강

11월 18일 보도에 따르면, 호주 몰렌디나 소재 ATL 컴포지트(ATL Composites)가 호주 코프스 하버(Coffs Harbour)의 한 유닛 블록 보수 프로젝트에 비넷 컨스트럭션(Binet Constructions, 캐나다 퀘벡)과 엔지니어들과 함께 참여했습니다. 프로젝트 목표는 건물 전체를 지탱하는 40년 된 콘크리트 기둥을 수리하고 보강하는 것이었으며, 고성능 탄소섬유 복합재를 사용해 작업을 완료했습니다. 대부분 기둥이 수십 년간 바닷바람 노출과 마모로 콘크리트 암(콘크리트 열화) 고통을 겪고 있었습니다.

비넷 컨스트럭션은 코프스 지역에서 50년 역사를 가졌으나, 복합재를 수리 소재로 사용하는 건 여전히 비교적 새로운 시도였습니다. "건설 프로젝트에 탄소섬유를 사용해 본 적이 없지만, 엔지니어가 지정했고 작업에 완벽할 거라 믿었습니다."라고 창업자 그레그 비넷의 아들 머레이 비넷(Murray Binet)은 말했습니다. 비넷가는 이전에 ATL 에폭시, E-글라스 보강재, 듀플렉스(DuFLEX) 복합 패널로 11미터 시오닝(Schionning) 카타마란 건설에 협력한 바 있습니다.

비넷 컨스트럭션은 먼저 수지와 탄소섬유 사양을 ATL의 앤서니 바질론(Anthony Basilone)에게 보냈고, 그는 헥셀(Hexcel Corp., 코네티컷 스탬포드) 제조 고성능 단방향(UD) 탄소섬유 소재 ZU300과 ATL의 테크니레즈(Technirez) R2517 에폭시 수지에 H2431 슬로우 경화제를 라미네이션 보강용으로 제안했습니다.

테크니글루(Techniglue) R60 구조용 접착제를 WEST SYSTEM 413 마이크로파이버 블렌드로 걸쭉하게 해 패치된 콘크리트 표면 필러로 사용해 탄소섬유가 본딩될 평평한 표면 제공. 합성 필 플라이(peel-ply)로 탄소 보강재를 감아 최종 마감 도포 전 샌딩 양을 줄일 텍스처드 표면 제공.

아파트 블록은 4층 건물에 16개 유닛으로 구성. 건물 지하 주차장에 6개 기둥이 수리 필요. 각 기둥이 60톤을 지지.

머레이 비넷에 따르면 작업에서 가장 어려운 부분은 "40년 된 건물에 새로운 지지 구조물 만들기. 건물에 장기 폭우 배수 문제도 있었습니다."

그럼에도 ATL의 탄소섬유 보강재와 테크니레즈 구조용 에폭시가 작업에 이상적이라고 했습니다. "가볍고, 작업하기 쉽고, 접착 시 방수되고, 강합니다." 비넷이 덧붙입니다. "사실 ATL 제품 조합이 엔지니어 사양을 초과 달성했습니다."

ATL의 앤서니 바질론은 "엔지니어들은 원래 파일론을 양호한 소재까지 깎아내고, 모르타르 믹스로 패치하고, 에폭시/탄소로 래핑한 뒤 추가 파일론을 추가해 전체 강도 증가시키는 사양을 결정했습니다. 탄소 래핑은 기존 파일론이 새 것들만큼 오래 가도록 보장하기 위함이었습니다."라고 설명합니다.

이 절차의 이점은 기둥을 제거하고 교체하는 대신 주민들이 대규모 공사 동안 이사 나갈 필요가 없었다는 점입니다.

"파일론 제거하고 린틀로 기초 보강하는 건 엄청난 작업이었을 겁니다. 주민 이주, 추가 비용, 소유주 임대 수입 손실 초래. 확실히 더 비용 효율적이고, 빠르고, 모든 면에서 덜 번거로웠습니다."라고 머레이가 말합니다.

"ATL의 탄소섬유 제품은 훌륭했습니다." 그가 덧붙입니다. "이 제품과 기술로 다리, 건물, 기타 건설 프로젝트 보수에 훨씬 더 많은 잠재적 응용 분야를 봅니다."