An Experimental Study on the Fracture Energy of Steel Fiber Reinforced Concrete Structures by the Effects of Fiber Contents

강섬유 혼입량에 의한 강섬유보강콘크리트의 파괴에너지에 관한 실험적 연구

In this study, fracture tests were carried out in order to investigate the fracture behavior of SFRC(Steel Fiber Peinforced Concrete) with initial cracks. The relationships between loading. strain, mld-span deflections and CMOD(Crack Mouth Opening Displacement) of the beams were observed under the three point loading system. The effect of the fiber content and the initial crack ratio on the concrete fracture behavior were studied and the fracture toughness, the critical energy release ratio and the fracture energy were also calcul ated from the test results. From the test results, it was known that when the fiber contents are between 0.5% and 1.0%, and 1.5% the average fracture energy of SFRC specimens is about 7~10 times. and about 15 times better than that of the plam concrete specimens respectively.ively.

본 눈문에서는 강섬유 혼입에 따른 강섬유보강콘크리트의 강도 중대 현상을 규명하고 파괴에너지를 결정하기 위하여, 일련의 초기균열이 있는 강섬유보강콘크리트 시험체에 대하여 파괴실험을 수행하였다. 파괴실험은 3점 휨 실험법으로 실시하였으며, 실험시 각 시험체의 하중변화에 따른 휨 변형률, 중앙처짐, 균열끝 개구변위와 초기균열 발생시의 하중, 극한하중 등을 조사하였다. 이들 실험 걸과를 토대호 강섬유 혼입량과 초기균열비에 따른 강섬유 보강콘크리트의 파괴인성, 임계 에너지해방률 등을 비교 분석하였으며, 아울러 하중-처짐 선도를 이용한 파괴에너지를 결정하였다. 연구결과, 측정된 강섬유보강콘크리트의 하중-처짐선도는 강섬유 혼입량이 클수록 파괴후 완만하게 나타났으며, 하중-처짐선도 면적에 의하여 계산된 강섬유보강콘크리트의 파괴에너지는 강섬유 혼입량이 0.5%~1.0인 경우에 는 무근콘크리트의 파괴에너지의 약 7~10배, 강섬유 혼입량이 1.5%인경우에는 약 15배 각각 크게 나타났다.