국내 철근콘크리트 구조물은 겨울철 영하의 날씨로 매년 동결융해가 반복된다. 동결융해의 영향으로 철근콘크리트 구조물에 여러 가지 문제가 발생한다. 동결융해에 의해 손상이 된 철근콘크리트 구조물을 보강하기 위하여 다양한 보강공법 중 CFRRP(탄소섬유강화플라스틱)보강공법을 사용하였다. CFRP는 고강도, 고탄성 경량 소재로 시공성이 우수하며 인장강도, 탄성계 수가 뛰어나다. 본 연구에서는 동결융해 환경에 노출된 철근콘크리트 보(FTB), CFRP 플레이트로 보강한 철근콘크리트 보(FPB), CFRP 플레이트로 보강한 후 동결융해 환경에 노출된 철근콘크리트 보(FFP)의 휨 성능 실험을 하였다. 실험결과 FTB는 최대강 도 도달 이후 강도가 급격하게 감소하였다. FPB는 최대강도 도달하기 전에 강도와 강성이 증가하지만 CFRP 플레이트의 조기 파괴 후에는 효과가 없음을 보여준다. 또한 FFP는 FPB보다 최대강도가 낮았다. 이는 동결융해에 의한 콘크리트 표면과 CFRP 플레이트 사이의 계면전단응력의 감소로 판단된다.
In Korea, subzero winter conditions severely affect reinforced concrete structures because of repeated freezing and thawing every year. Thus, to strengthen a damaged reinforced concrete structure, carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) reinforcement was used. CFRP is a high-strength and -elastic lightweight material with excellent workability, tensile strength, and elastic modulus. In this study, the bending performance of reinforced concrete beams exposed to the freezing and thawing environment (FTB), reinforced concrete beams reinforced with a CFRP plate (FPB), and reinforced concrete beams exposed to freezing and thawing environments after reinforcing with the CFRP plate (FFP) were tested. The strength of FTB decreased rapidly after reaching the maximum level. Moreover, FPB exhibited increased strength and stiffness before reaching the maximum strength, but no effect was observed after the premature failure of the CFRP plate. Furthermore, FFB exhibited a lower maximum strength than FPB. These findings conclude that the interfacial shear stress between the concrete surface and CFRP plate due to freezing and thawing is reduced.