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유리섬유 강화 폴리머(GFRP) 복합재료이 소재들은 강도 대비 무게 비율이 높고, 부식되지 않으며, 가공이 용이하기 때문에 건설 현장에서 표준적으로 사용됩니다.

우선, GFRP는 실제 건설 현장에서 보, 기둥, 바닥 패널과 같은 주요 하중 지지 부재를 만드는 데 널리 사용됩니다. 내후성 수지와 다축 유리 섬유 패턴을 결합하여 GFRP 부품은 탁월한 인장 및 굽힘 강도를 제공합니다. 예를 들어, GFRP로 보강된 보는 구조적 하중 지지력을 유지하면서 단면 치수를 줄일 수 있어 내부 공간을 더욱 넓게 사용할 수 있습니다. 바닥 구조물에서 GFRP 시트의 우수한 굽힘 특성은 구조적 강성을 향상시키고 중앙부 처짐을 줄이며 수명을 연장할 수 있습니다.

둘째로, 건설 산업에서 GFRP는 구조물의 내구성과 내식성을 향상시키기 위해 기존의 철근을 점차 대체하고 있습니다. 기존 철근은 습기, 염수 분무 또는 화학 환경에서 쉽게 부식되는 반면, GFRP는 탁월한 내식성을 나타냅니다. 실험 결과에 따르면 고염 환경에서도 GFRP는 우수한 내식성을 보입니다.GFRPGFRP는 1000시간의 가속 부식 시험 후에도 강도의 90% 이상을 유지합니다. 이러한 특성 덕분에 GFRP는 해안 교량, 항만 터미널, 산업 플랜트 등에서 필수적인 구조 재료로 사용됩니다. 뿐만 아니라, GFRP의 열팽창 계수는 콘크리트와 유사하여 온도 변화로 인한 응력 집중을 방지하고 콘크리트 구조물의 수명을 연장하는 데 기여합니다.

GFRP 부품은 화학 공장의 탱크 바닥, 해양 플랫폼 바닥, 폐수 처리장의 수조 벽과 같이 부식성이 매우 강한 환경에서 널리 사용됩니다. 이러한 환경은 장기간에 걸쳐 고농도의 산, 염기 및 기타 부식성 물질에 노출됩니다. 기존 재료는 쉽게 부식되는 반면, GFRP는 화학적 공격에 거의 영향을 받지 않습니다. 통계에 따르면 pH 3의 산성 용액에 6개월 동안 노출된 후에도 GFRP는 초기 굽힘 강도의 95%를 유지하므로, 열악한 환경에서 구조물의 장기적인 내구성을 보장하고 유지 보수 및 교체 비용을 절감할 수 있습니다. 노후화된 기반 시설, 예를 들어 많은 도로 교량과 건물은 보수 및 보강이 필요합니다. GFRP는 강하고 가벼우며 콘크리트와의 접착력이 우수하여 완벽한 보강재입니다. 교량 보강 프로젝트에서 보의 인장부는 일반적으로 GFRP 시트를 접착하여 굽힘 강도를 높입니다. GFRP로 보강된 콘크리트 보는 최대 20~50%까지 보강할 수 있습니다. 터널 보수 공사에서 GFRP 메쉬 제품은 주변 암반을 보강하고 안정성과 전단 저항성을 높이기 위해 라이닝 보강재로 사용됩니다. GFRP 라이닝 설치는 신속하고 기존 구조물에 큰 영향을 주지 않으므로 오래된 건물이나 교량의 긴급 보수 공사에 적합합니다.

마지막으로, 교량 및 터널 공학에서 오래된 교량의 경우, 하중 지지 부재의 표면을 덮는 것이 좋습니다.GFRP 시트 또는 플레이트특수 에폭시 수지를 사용하여 강력한 접착력을 확보함으로써 구조물의 하중 지지력을 향상시키고 노화 과정을 늦출 수 있습니다. 터널 공학에서 GFRP 격자는 콘크리트와 함께 일체형 지지 구조를 형성하여 터널의 전단 저항성과 장기 안정성을 효과적으로 향상시키며, 특히 지진 발생 가능성이 높은 지역에서 더욱 효과적입니다.

건축 구조물에 적용되는 GFRP의 성능 비교