본 연구는 접착제 종류별 CFRP-bar 매립보강 RC 보 시험체의 휨 실험을 수행하여 휨 거동 및 파괴모드를 비교분석하고, 접착제 종류별 실험 결과값과 극한강도 설계법에 근거한 이론값을 비교함으로서 실무 적용성을 판단한다. 또한 적용변수에 따라 휨 성능에 미치는 영향을 분석하여 기존 철근콘크리트 보에 대한 CFRP-bar 매립보강의 기초자료를 제공하는 것을 연구의 목적으로 한며, 적용변수에 따라 계획·제작된 보 시험체의 휨강도 실험결과를 토대로 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1) 에폭시수지 접착제를 적용한 CFRP-bar 매립보강 RC보
에폭시수지 접착제를 적용한 CFRP-bar 매립보강 RC보는 파괴시점까지 콘크리트와 CFRP-bar가 접착제에 의해 일체 거동 하였다. 파괴모드는 CFRP-bar에 작용하는 인장응력에 의해 콘크리트가 할렬 파괴되면서 CFRP-bar가 인장철근 하부 피복 콘크리트 일부를 물고 탈락하는 콘크리트 피복분리 파괴양상을 보였으며, 극한강도 설계법에 근거한 이론값을 상회하는 휨강도를 발현하였다. 따라서 에폭시수지 접착제를 적용한 CFRP-bar 매립보강 RC보는 극한강도 설계법 및 실무 적용성이 충분하다고 판단된다.

2) 폴리머 모르타르 접착제를 적용한 CFRP-bar 매립보강 RC보
폴리머 모르타르 접착제를 적용한 CFRP- bar 매립보강 RC보는 인장철근이 항복하기 전에 폴리머 모르타르의 부착성능 부족으로 인해 CFRP -bar와 접착제간의 계면에 슬립이 발생하는 부착슬립 파괴양상을 보였으며, 인장철근 항복 후 최대하중시점에서 가력점 부근에 콘크리트 압괴가 발생하는 무보강 RC보와 유사하게 나타났다. 이로 인해 휨강도가 극한강도 설계법에 근거한 이론값에 80%정도 밖에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 폴리머 모르타르 접착제를 적용한 CFRP-bar 매립보강 RC보는 부착슬립 및 부착성능향상을 위한 기계적 구속장치 및 정착장치가 요구되며 한편으로 극한강도 설계법의 적용을 위해서는 적합한 강도감소계수로 보정해야할 것으로 사료된다.

3) CFRP-bar 보강량
에폭시수지 접착제를 적용한 시험체의 경우, CFRP-bar 보강량 증가에 따른 휨강도가 증가하는 경향이 나타났지만 파괴모드가 CFRP-bar 파단이 아닌 콘크리트 피복분리 파괴모드이므로 CFRP-bar 보강량 증가에 따른 직접적으로 휨강도 증가가 아닌 콘크리트 포락면의 면적 증가에 의한 것으로 판단된다. 한편 폴리머 모르타르 접착제를 적용한 시험체의 경우, 접착제의 부착슬립 파괴에 의해 내력이 결정되어 CFRP-bar 보강량 증감에 따른 휨강도 차이를 보이지 않아 부착성능향상을 위한 여러 장치가 도입되어야 할 것으로 판단된다.

4) CFRP-bar 종류 및 형상
CFRP-bar 매립보강 RC보가 휨 성능을 발현하는데 있어 CFRP-bar와 콘크리트가 접착제에 의해 일체 거동하는 것이 관건인데, 단면적이 작고 단면이 길쭉한 Narrow Type CFRP-bar가 단면적이 크며 단면이 넓적한 Wide Type CFRP-bar에 비해 일체 거동 하는데 있어 유리하다고 판단된다.

5) CFRP-bar 단부 정착구
에폭시수지 접착제를 적용한 경우, 본 연구에서 적용한 실무 적용성을 고려한 단부 확장형 정착구가 부착슬립을 제어하는데 있어 효과적인 것으로 나타났으며, 11%정도의 휨강도 증가를 보였으나, 폴리머 모르타르를 적용한 경우에는 부착슬립의 발생에 의해 CFRP-bar 단부 정착구의 효과가 나타나지 않았다. 결론적으로 부착강도가 낮은 폴리머 모르타르 접착제의 경우에는 단부 정착구보다는 부착성능확보를 위한 기계적 정착장치의 도입이 유리할 것으로 사료된다.