음향방출기법을 이용한 혼입되는 섬유의 종류에 따른 SHCC의 직접인장거동특성 평가

Evaluation of SHCC on Direct Tensile Load using Acoustic Emission Technique

SHCC는 섬유와 시멘트 메트릭스 계면의 부착작용으로 인해 높은 에너지 흡수능력을 보여준다. 서로 다른 종류의 섬유로 보강된 SHCC는 혼입되는 섬유자체가 가지는 재료적 특성에 의해 서로 다른 특성을 나타내기 때문에 시멘트 메트릭스와 혼입되는 섬유의 상호작용에 의한 손상진전에 따른 미세적 파괴 메카니즘에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 AE기법을 사용하여 단독섬유와 하이브리드 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 직접인장특성을 평가하고자 하였다. 이러한 목적으로 본 실험에서는 PET2.0%, PET1.5%+PE0.5%, PET1.5%+PVA0.5%의 세 종류의 단독섬유 및 하이브리드 섬유를 혼입하여 실험을 실시하였으며, 실험에서 나타난 AE신호와 직접인장실험결과를 상호비교 분석하였다. 직접인장실험결과, 같은 혼입율에서 PET만을 단독혼입한 시험체에 비해 PET-PE시험체에서 최대 강도에서 약 2.7배 높게 나타났으며. 손상진전에 따른 AE신호결과, 혼입되는 섬유의 재료적 특성에 따라 AE이벤트수와 누적에너지에서 상이한 특성을 나타내었다.

SHCC shows the high energy tolerance capacity due to the interfacial bonding of the fibers to the cement matrix. For effective material design and application of SHCC, it is needed to investigate the damage process and micro-fracture mechanism of cement matrix reinforced with different types of fibers. The objective of this paper is to investigate the direct tensile response of cement composites reinforced with single and hybrid fibers using acoustic emission(AE) technique. In this study, the correlations between AE signal and result of the direct tensile response of SHCC. For these purposes, three kinds of fibers were used: PET1.5%, PET1.0+PE0.5%, PET1.0%+PVA0.5%. The result of the direct tensile response of SHCC, for the same volume fraction of fibers, ultimate strength of PET-PE specimen was 2.7 times higher than specimens with PET fibers. And from AE signal value, AE event numbers and cumulative energy were different according to kind of fiber because of the different material properties of reinforced fiber.