Transcript ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호

UNITECH STRENGTHENING & REINFORCING MATERIALS
구조물의 성능개선 및 내하력 보강공법
ACPS공법(특허 제10-1061822호)
CGS공법 (특허 제10-1012807호)
SK탄소섬유시트 및 탄소판
UNITECH REINFORCING MATERIALS.CO.L.T.D.
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UTRM Total strengthening & Reinforcing Materials
UNITECH STRENGTHENING & REINFORCING MATERIALS
CONTENTS
01 - 회사개요
02 - ACPS공법 개요 및 특징
양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템 (특허 제10-1012807호)
03 - ACPS공법의 자재사양
04 - ACPS공법의 시공순서
05 - ACPS공법의 적용범위 및 시공사례
06 - ACPS공법의 실험사례
07 - ACPS공법의 해외시공사례
08 - 보강설계지원 예제
09 - CGS공법 개요 및 특징
유리섬유망을 이용한 구조체보강공법 시스템 (특허 제10-1061822호)
10 - CGS공법의 자재사양
11 - CGS공법의 시공순서
12 - CGS공법의 실험사례
13 - 대표납품실적리스트
14 - SK탄소섬유시트 및 탄소판 종류와 특성
16 - 강재의 부식 및 무기질재의 성능저하 방지공법(네오콘 공법)
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UTRM Total strengthening & Reinforcing Materials
 회사개요
저희 ㈜건도산업개발은 1997년 이례로 다년간 SK케미칼㈜의 탄소섬유 및 탄소판 국내 총판을 대행해 온
회사이며, 그 동안 축적된 보강설계 기술과 시공경험을 토대로 SK케미칼㈜와 공동 개발을 통해 기존의
탄소판공법을 응용하여 “양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법 : 특허 제 10-1012807호”와
“유리섬유망을 이용한 구조체 보강공법 : 특허 제10-1061822호”를 개발하여 특허등록을 마쳤으며, 건축
구조물 및 토목구조물에 적합한 보강공법을 새로이 제시하게 되었습니다. 또한 전반적인 본 공법들에 대
한 보강설계 전용프로그램을 개발하여 설계자의 업무를 지원하고 있습니다.
SK탄소섬유
SK탄소판
응용소재
설
계
엔
지
니
어
링
홍
특허등록공법
보
및
매
기술전담엔지니어 보강설계 지원
전문전시회
전문설계소프트웨어를 활용한 기술
최단시간
지원
인터넷홈페이지를 통한 기술자료제공
및
프로그램
무상지원
및
판
기술세미나 개최
현장도착
운송시스템
시
공
엔
지
니
어
링
Check List를 통한 철저한 품질관리
시공 후 부착성능 현장시험 및
보
고
서
제
출
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
 공법개요 및 특징
“양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법”은
기존 탄소섬유판공법에 있어 최대 단점으로 지적되어온 에폭시에만 의존한 부착의 단점과 철판공법과 같은
고중량물에 의한 보강의 단점을 보완하여 기존 콘크리트 구조물에 손상을 최소화하면서 보강효과를 최대한
증대하기 위해서 개발된 공법입니다.
 시공개념도
"B"
주입공간용 스페이서
UT- Anc ho r(M- 8)
"A"
UT- EA(에폭시 주입재)
UT- G C PS(복합탄소섬유판)
UT- WASHER(THK= 3 ㎜)
UT- G C PS(복합탄소섬유판)
UT- G C PS(복합탄소섬유판)
UT- EA(에폭시 주입재)
UT- Aa c ho r(M- 8)
UT- DA(에폭시 실링재)
VIEW "B"
VIEW "A"
설계(DESIG ND BY)
심사(CHECKED BY)
승인(APPROVED BY)
도면구분(SERIAL NO)
공사명(PROJ ECT)
제도(DRAW BY)
축척(SCALE)
일자(DATE)
도면번호(SHEET NO)
도면명(TITLE)
 기존 탄소판보강공법을 보완하여 보강 후 자중의 증가가 거의 없음.
 직경 6mm세트앵커로 고정하였기에 콘크리트 모체에 손상이 거의 없음.
 앵커는 정간격(700~1000mm)마다 설치되며, 에폭시 주입용 스페이서를 장착
하여 주입공간이 일정하게 유지됨.
 전용 에폭시주입, 실링재와 전용 주입구 및 장비를 사용하여 보강품질을 향상
하였음.
 홀 타공 및 판절단은 그라인더 및 드릴을 이용하여 현장가공이 용이함.
 시공 후 에폭시 주입 확인은 타격을 통해서 간편하게 감지할 수 있음.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법에 사용되는 보강재 및 부속에폭시 자재는 많은 실험과 현장시공을 통해 성능 및 안전성이 검증된
자재입니다.
이러한 검증된 자재를 시공절차와 시공 조건을 사전에 숙지하고, 주의 깊게 시공을 하여야 합니다.
 자재사양
품
명
복합탄소판
(UT-ACPS)
품
명
에폭시 주입제
(UT-E201)
폭
(mm)
두 께
(mm)
인장강도(kgf/㎠)
UT-ACPS1012
100
1.2
30,000
UT-ACPS1014
100
1.4
30,000
규
격
배합비
(주제 :경화제)
압축강도
(kgf/㎠)
굴곡강도
(kgf/㎠)
인장강도
(kgf/㎠)
접착력
(kgf/㎠)
2:1
650±50
500±50
350±50
120
혼합비중
가사시간
(1kg당)
지촉
경화시간
경화시간
점도(25℃)
1.13
60분
12시간
24시간
450CPS
배합비
(주제 :경화제)
압축강도
(kgf/㎠)
굴곡강도
(kgf/㎠)
인장강도
(kgf/㎠)
접착력
(kgf/㎠)
1:1
750±50
450±50
320±50
120
혼합비중
가사시간
(100g당)
완전
경화시간
슬럼프
점도(25℃)
1.40±0.01
40분
24-36시간
5MM이하
PASTE
배합비
(주제 :경화제)
압축강도
(kgf/㎠)
굴곡강도
(kgf/㎠)
인장강도
(kgf/㎠)
접착력
(kgf/㎠)
2:1
400±50
560±50
340±50
130
혼합비중
가사시간
(100g당)
완전
경화시간
경도
점도(25℃)
(CPS)
1.05±0.05
60분
24-36시간
80
500±50
* 표준사용량(㎏/ ㎡) : 5.0
품
명
에폭시 씰링제
(UT-E202)
* 표준사용량(㎏/㎡) : 2.0
품
명
에폭시프라이머
(UT-E203)
* 표준사용량(㎏/㎡) : 0.3
위의 표에서 제시한 에폭시 제품의 배합비와 가사시간을 준수하여 혼합하여야 하며, 현장온도에 따라서 점도 등이 다소
차이가 있을 수 있으므로 대량 사용 전 적정 1회 혼합량을 조절하여 샘플배합 후 사용하여야 한다.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법의 시공절차는 크게 6단계로 분류되며 각 공정마다 세부적인 주의사항을 고려하여 시공을 하여야
한다. (예 : 군자교 성능개선 보강공사)
 시공순서
1. 보강부위 표면처리 및 프라이머 도포
3. 앵커삽입(M6-@700-1000)
5. 에폭시 씰링 및 에폭시 주입
(UT-E202 / UT-E201)
2. 앵커 홀 타공 (깊이40mm이상)
4. 복합탄소판 부착(ACPS판넬)
6. 복합탄소판 보강 완료 후 전경
복합탄소판과 콘크리트 모체와의 부착면의 상태가 보강효과와 직결되므로 그라인더를 이용한 면 처리 시 분진이 콘크리
트 면에 잔존해 있지 않도록 제거 해야 하며, 에폭시 주입 후 공극이 발생되지 않았는지 타격을 통해서 확인하도록 하여야
한다.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법은 토목분야의 중요시설물인 교량 상,하부와 터널 및 공동구 등에 주로 사용되어지며, 앵커 및 에폭시
에 의한 콘크리트 구조체와의 부착시스템으로, 외부영향에 의한 보강재의 파손이나 성능저하를 예방할 수 있
는 공법입니다.
 적용범위 및 시공사례
 시공사진
군자교 성능개선공사 중 구조보강공사
구조보강공사 완료 후 전경
공동구하부 구조보강공사 완료 후 전경
교량하부 구조보강공사 완료 후 전경
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법의 원천적 기술에 대한 보강성능과 시공성은 실험을 통해서 검증 받은 공법으로, 국가공인기관인
“한국건설기술연구원”과 함께 보강효과를 극대화할 수 있는 공법을 연구하였습니다.
 실험사례
탄소판 인장성능테스트 전경
교량 하부 보강 전 전경
교량 하부 보강 후 결과모니터링
탄소판 휨 성능테스트 전경
교량 하부 보강 후 전경
교량 하부 보강 후 결과모니터링
모형 교량을 제작하여 탄소판보강공법의 내하력 성능 및 콘크리트모체와의 부착 성능을 검증 하였습니다.
일방향 탄소판 시공과 양뱡향 크로스부착에 의한 시공을 통해서 각각의 성능을 확인하였습니다.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법과 유사한 기술이 해외보강시장에서도 일반적으로 상용화 되어지고 있으며, 보강성능의 효과 및
유지관리의 편리성이 입증되어 있습니다.
 시공사례
교량 하부 보강 전경
교량 하부 보강 전경
교량 하부 보강 전경
탄소판 앵커 고정작업
공항 고 중량도로 상부 보강 전경
교량 상부 보강 전경
해외 보강공사 현장에서 본 특허공법과 유사한 시공이 행해지고 있으며, 보강효과 측면에서도 에폭시에만 의존한 보강공
법에 비해서 월등한 결과를 보이고 있습니다.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
본 공법을 콘크리트구조물의 보, 슬래브 및 기둥 보강설계에 적용하기 위해 지원하는 설계프로그램으로,
기존에 사용하고 계시는 보강설계 프로그램과 상호 보완검토를 할 수 있어 완벽한 보강설계가 가능하도록
지원하고 있습니다.
 보강설계지원 예제
위 설계지원 사례와 같이 원 설계자에 의해서 제공된 현장조사자료와 구조해석자료를 바탕으로 보강설계가 이루어지며
설계프로그램은 많은 구조기술사를 통해서 검증된 프로그램입니다.
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유리섬유망을 이용한 구조체보강공법
(CGS공법 : 특허 제 10-1061822호)
 공법개요 및 특징
유리섬유망을 이용한 구조체보강공법 시스템”은
기존 건축물보강에 사용되어온 탄소섬유판부착공법의 단점인 콘크리트 모체와 보강재간의 부착면적에 대한
단점과 보강재의 피복형성의 문제를 보완하고자 개발된 특허공법으로서, 인장강도는 기존의 탄소섬유판 보
강재와 동일하나 콘크리트와의 부착효과를 증대시키고 외부충격에 의한 보강재의 파손을 방지하기 위해서
개발된 공법입니다. 시공단계의 복잡한 공정을 최소화하고 외부피복재의 형성으로 보강효과를 간접적으로
향상시킨 시스템으로서 기존의 공법을 보완한 공법으로 개발되었습니다.
 시공개념도
탄소섬유판
에폭시 프라이머
탄소섬유판
탄소섬유판
에폭시 프라이머
에폭시 프라이머
유리섬유망
전용접착제
전용접착제
유리섬유망
전용접착제
복합탄소판 부착공법
복합탄소판 부착공법
기존탄소판 보강공법
전단보강 탄소섬유방향
전단보강 탄소섬유방향
A'
350
휨보강 : 탄소판 인장강도= 30,000kg f/§ ²
휨보강 탄소판 방향
전단보강:탄소섬유
A
100100
C - TYPE 보강 입면도
350
SEC TIO N A- A'

콘크리트 구조물 중에 철근 배근의 간격이 조밀하여 앵커링 작업이 불가
능 할 경우 권장함.

콘크리트와의 부착면을 확대하여 부착성능을 증대한 공법임.

실내외에서 발생될 수 있는 물리적인 충격에 보강재를 보호할 수 있음.

탄소판 과 유리섬유망이 일체로 제작되어 시공성에 저해는 없음.

시공 중에 발생될 수 있는 자연 처짐을 억제할 수 있음.
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유리섬유망을 이용한 구조체보강공법
(CGS공법 : 특허 제 10-1061822호)
본 공법의 소요되는 자재는 실험 및 상용화를 통해서 검증된 제품이며, 콘크리트와의 부착성능 및 사용성을
고려한 현장시공 조건에 적합하게 제조된 자재이므로 사용 시 시공절차 및 시공조건을 숙지하고 주의 깊게
시공하여야 합니다.
 자재사양
품
명
복합탄소판
(UT-CGS)
품
명
에폭시 접착제
(UT-A10)
폭
(mm)
두 께
(mm)
인장강도(kgf/㎠)
UT-CGS0512
50
1.2
30,000
UT-CGS0514
50
1.4
30,000
UT-CGS0812
80
1.2
30,000
UT-CGS0814
80
1.4
30,000
규
격
배합비
(주제 :경화제)
압축강도
(kg/㎠)
굴곡강도
(kg/㎠)
인장강도
(kg/㎠)
접착력
(kg/㎠)
2:1
917이상
102이상
15이상
혼합비중
가사시간
(1kg당)
지촉
경화시간
경화시간
표준사용량
(kg/㎠)
1.13
120분
8시간
24시간
6
배합비
(주제 :경화제)
압축강도
(kg/㎠)
굴곡강도
(kg/㎠)
인장강도
(kg/㎠)
접착력
(kg/㎠)
2:1
400±50
560±50
340±50
130
혼합비중
가사시간
(100g당)
완전
경화시간
경도
점도(25℃)
(CPS)
1.05±0.05
60분
24-36시간
80
500±50
* 표준사용량(㎏/ ㎡) : 6.0
품
명
에폭시프라이머
(UT-E203)
* 표준사용량(㎏/ ㎡) : 0.3
위의 표에서 제시한 에폭시 제품의 배합비와 가사시간을 준수하여 혼합하여야 하며, 현장온도에 따라서 점도 등이 다소
차이가 있을 수 있으므로 대량 사용 전 적정 1회 혼합량을 조절하여 샘플배합 후 사용하여야 한다.
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유리섬유망을 이용한 구조체보강공법
(CGS공법 : 특허 제 10-1061822호)
본 공법의 시공절차는 크게 5단계로 분류되며 각 공정마다 세부적인 주의사항을 고려하여 시공을 하여야 한
다. (예 : 발안중학교 보강공사)
 시공순서
1. 보강부위 표면처리 및 프라이머 도포(UT-E203)
2. 에폭시 접착제(UT-A10) 정량의 1/2도포
4. 외부 피복 유리섬유망 부착
3. 탄소섬유판부착 (UT-CGS)
5. 마무리 공정
복합탄소판과 콘크리트 모체와의 부착면의 상태가 보강효과와 직결되므로 그라인더를 이용한 면처리 시 분진이 콘크리
트 면에 잔존해 있지 않도록 제거 해야 하며, 에폭시 부착 후 공극이 발생되지 않았는지 타격을 통해서 확인하도록 하여
야 한다.
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유리섬유망을 이용한 구조체보강공법
(CGS공법 : 특허 제 10-1061822호)
본 공법은 전문연구기관에 의뢰하여 실험을 통해 검증된 제품이며, 콘크리트와의 부착성능 및 시공성을 고려
하여 적합하게 응용된 공법입니다.
 실험사례
탄소판 보 전단보강 시험체 제작
탄소판 보 보강 시험체 파괴 전경
탄소판 보강 시험체 파괴 후 전경
탄소판 보 휨 보강 시험체 제작
탄소판 보 보강 파괴 후 전경
탄소판 보강 시험체 파괴 후 상태
실물모형 보를 제작하여 전단, 휨 보강을 하여 파괴시험을 시행하였습니다. 탄소판과 콘크리트와의 파괴양상은 전단 보강
및 휨 보강 시 모두 콘크리트모체를 물고 파괴되는 양호한 결과를 도출하였습니다.
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양방향 복합탄소판을 이용한 앵커부착시스템공법
(ACPS공법 : 특허 제 10-1012807호)
유리섬유망을 이용한 구조체보강공법
(CGS공법 : 특허 제 10-1061822호)
 대 표 납 품 실 적 리스트
납품일자
공
사
명
발 주 처
2005. 07
강남역삼도서관 구조보강공사
서울시 강남교육청
2006. 10
강화우주센터전시관 구조보강공사
과학기술원
2007. 04
서울영동전화국 리모델링공사
한국통신
2007. 07
서울남부혈액원 구조보강공사
대한적십자사
2007. 08
서울지하철9호선 구조보강공사
서울메트로 9호선 주식회사
2008. 07
경기도 오산하수처리장 구조보강공사
오산시청
2008. 07
서울 양천우체국 구조보강공사
정보통신부
2009. 03
보령시 사회복지회관 구조보강공사
보령시
2009. 08
서울 대동고등학교 체육관 구조보강공사
서울시교육청
2009. 10
서울대병원주차장 구조보강공사
서울대병원시설과
2010. 04
전남 문평초등학교 구조보강공사
전남교육청
2010. 04
군자교 성능개선공사 구조보강공사
성동도로관리사업소
2010. 07
인천시 소양초등학교 교실 구조보강공사
인천시교육청
2010. 08
인천시 남부초등학교 구조보강공사
인천시교육청
2011. 07
경북 경주공업고등학교 구조보강공사
경북교육청
2011. 07
경기 발안중학교 구조보강공사
경기교육청
2011. 11
태백동부관사보안사무소 구조보강공사
지식경제부
비고
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SK Total strengthening & Reinforcing Materials
 SK Wrap System
□ 탄소섬유시트의 종류와 특성
품명
섬유중량
(g/㎡)
섬유비중
(g/㎤)
설계두께
(㎜)
설계강도
(㎏/㎠)
설계탄성률
(㎏/㎠)
파단신도
(변형률, %)
SK-N200
200
1.8
0.111
35,500
(390㎏/㎝폭)
2.35 ×106
1.50
SK-N300
300
1.8
0.167
35,500
(590㎏/㎝폭)
2.35 ×106
1.50
품명
SKRN
SKPS
SKPW
적용온도(℃)
15~20
25~35
5~15
@30 ℃
-
40
-
@20 ℃
40
-
-
@10 ℃
-
-
40
@23 ℃
11이내
15이내
9이내
2:1
2:1
2:1
1,300
2,000
1,000
표준·무용제
여름용
무용제
겨울용 ·무용제
□ Primer의 종류와 특성
가사시간1(분)
건조시간2(시간)
주제 : 경화제 (중량비)
점도(CPS)
@20 ℃
사양
* 표준사용량(㎏/ ㎡) : 0.25
□ 함침용 Resin의 종류와 특성
항목
실제값
규격치
시험방법
인장강도(㎏/㎠)
≒550
300
ASTM D 638
굴곡강도 (㎏/㎠)
≒800
400
ASTM D 790
압축강도 (㎏/㎠)
≒1,100
700
ASTM D 695
압축탄성률 (㎏/㎠)
≒21,000
15,000
ASTM D 695
인장전단접착강도(금속/금속)
(㎏/㎠)
≒150
100
ASTM D 1002
* 표준사용량(㎏/ ㎡) : 0.6~0.7 (1ply기준)
위의 표에서 제시한 에폭시 제품의 배합비와 가사시간을 준수하여 혼합하여야 하며, 현장온도에 따라서 점도등이 다소
차이가 있을 수 있으므로 대량 사용 전 적정 1회 혼합량을 조절하여 샘플배합 후 사용하여야 한다.
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SK Total strengthening & Reinforcing Materials
 SK Strip System
□ 탄소판의 기계적 물성
두께
(㎜)
폭
(㎜)
SK-CPS 0512
1.2
50
SK-CPS0514
1.4
50
SK-CPS0812
1.2
80
SK-CPS0814
1.4
80
SK-CPS1012
1.2
100
SK-CPS1014
1.4
100
SK-CPS1214
1.4
120
SK-CPS0624
2.4
60
SK-CPS1414
1.4
140
구분
품
고
강
도
탄
소
판
리
스
트
명
인장 강도
(㎏/㎠)
설계탄성률
(㎏/㎠)
파단신도
(변형률,%)
> 30,000
(>2,942N/㎟)
> 1.68 × 106
(>1.65 × 106 N/ ㎟)
> 1.8
□ 전용 탄소판접착제의 물리적 물성
품
명
SK-CPA10
적용온도
(℃)
가사시간
(min. @35℃)
Setting time
(hrs. @at 35℃)
혼합비율
(주제:경화제)
표준사용량
(Kg/㎡)
15~35
40
8
2:1
6.0
□ 전용 탄소판접착제의 기계적 물성
품
명
SK-CPA10
물
성
결과 (㎏/㎠)
시험 방법
압축 강도
> 917 (> 90/ N/㎟)
ASTM D 695
인장전단접착강도
(metal to metal)
>102 (> 10 N/㎟)
ASTM D 1002
콘크리트 접착강도
>15 (> 1.5 N/㎟)
JIS K 5400
위의 표에서 제시한 에폭시 제품의 배합비와 가사시간을 준수하여 혼합하여야 하며, 현장온도에 따라서 점도 등이 다소
차이가 있을 수 있으므로 대량 사용 전 적정 1회 혼합량을 조절하여 샘플배합 후 사용하여야 한다.
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강재의 부식 및 무기질재의 성능저하 방지공법
(네오콘 공법 : 특허 제 10-0352762호)
본 구조보강 공법과 더불어 콘크리트의 보수공법과도 연계되어 보수,보강 유지관리 시스템을 완벽하게 제공
할 수 있습니다.
 공법개요 및 특징
본 네오콘 공법은 지난 10여 년 간의 시공경험을 바
탕으로 순수 국내기술에 의해 완성한 콘크리트구조
물 보수,보강, 유지관리 System으로 구조물의 성능
저하에 대한 근본적인 치료 및 예방이 가능한 신개
념의 공법입니다.
콘크리트의 성능저하에 따른 원인에 대한 치료법을
분류하여 물리적, 화학적인 해결책을 제시하였으며,
모재와 동등한 물성재료를 사용하여 기존 콘크리트
와의 일체성을 고려한 콘크리트 보수,보강 공법입
니다.
①
① ART-1(알칼리성능회복재)
②
③ ATT-100(철근방식처리재) 코팅
③
⑥
② SPT(염해방지처리재)
④ SSWC-Ⅱ(폴리머단면복구재) 도포
⑤ SSWC-Ⅰ(중성화억제모르터) 도포
⑥ SWC-100(중성화,염해방지마감재) 도포
④
⑤
네오콘 공법에 대한 더욱 자세한 사항은 별도의 기술
자료집을 제공해드리고 있습니다.
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㈜건도산업개발의 협업범위 및 시스템
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