The Effects of Steel Fiber on the Fracture Toughness and Strength of Concrete

강섬유보강재가 콘크리트의 파괴인성과 강도에 미치는 영향

This experimental study was performed to lnvestigate the effects of the lergths dnd volume contents of glued hooked steel fiber for the fracture toughness and strength of c oncretc. The notched steel fiber reinforced concrete beams with different flber length(30, 60mm) and fiber volume content(O.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%) were tested under 3-point benclmg, md 1 he flexural strengths, fracture energy and CMOD were obtained from the experimental data. The fracture energy v~ds used as d means to evaluate the fracture toughness ot concrete. The results showed that the frdcture toughness and 5trength of conuett. were generally increased ds the content of steel fiber was inc~edsed, arid the length of steel ilber had a great efiect on the flexural strength but little on the compressive itrength and fractule toughness. And also, considering the distributions of steel fiber, workablity and the maxinium size of coarse dqgregates, the optimum content of steel fiber seemed to be about 1.0 '0, and when lts length uias longer the results were somewhat tavorable.

본 실험적 연구는 강섬유의 길이와 혼입율이 콘크리트의 파괴인성과 강도에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 수행되었다. 강섬유의 길이(30,60mm)와 혼입율(0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%)을 달리한 노치를 가진 강섬유보강콘크리트 보를 제작하여 3점 휨시험을 하였으며, 그 실험결과로부터 파괴에너지, CMOD 및 휨강도 등을 구하였다. 또한 파괴에너지로부터 콘크리트의 파괴인성을 평가하였다. 연구결과, 콘크리트의 파괴인성과 강도는 전반적으로 강섬유의 혼입율이 증가할수록 증가하였으며 강섬유의 길이는 휨강도에는 큰 영향을 주었으나 파괴인성과 압축강도에는 거의 영향을 주지않았다. 또한 강섬유의 분산성, 시공연도 및 굵은골재의 최대치수 등을 고려할 때, 콘크리트의 파괴인성과 강도측면에서 강섬유의 혼입율은 1.0%정도가 최적이라 판단되며, 그길이가 긴 경우 약간 유리하였다.