초록
이 논문에서는 100 MPa 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 콘크리트를 사용한 인장부재의 단조 및 반복재하시 인장강성 및 균열특성을 비교 평가하였다. 재하단계별 인장부재의 전체 변형률 및 표면균열 특성은 인장부재의 양측에 설치된 두 개의 변위계와 50배율 확대 가능한 계측기에 의해 측정되었다. 시멘트 복합체의 특성에 따른 인장부재의 인장 강성 및 균열특성을 평가하기 위하여 보통 콘크리트, 수축보상 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 변형경화형 시멘트 복합체 등 세 종류의 시멘트 복합체가 사용되었다. 실험 결과, 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체의 시멘트 중량의 10%를 팽창재로 대체 시 초기 수축량은 현저하게 감소되었으며 인장부재의 초기균열강도도 증가되는 경향을 보였다. 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 인장부재는 재하 단계별로 균열이 부재길이 전면에 확산되고 균열폭이 감소되어 인장강성 특성을 개선하였다. 반복재하시 인장부재의 인장거동 특성은 단조재하시와 큰 차이를 보이지 않았다.
This paper investigates the cracking and tension-stiffening behavior of 100 MPa shrinkage-compensated strain-hardening cement composite (SHCC) and conventional concrete tie elements in monotonic and cyclic tension. Strain and surface crack formation of tension ties were monitored with two strain displacement transducers and a photo microscope with a lens of magnification 50 times. Three different cement composites such as conventional concrete, shrinkage-compensated SHCC, and normal SHCC were used in the tie specimens to investigate the influence of the cement composite type on the tension stiffening and cracking behavior. Test results indicated that initial shrinkage of the ultra high-strength cement composites is greatly reduced as the 10% replacement of cement by the shrinkage-compensating admixture based on calcium sulfo-aluminate (CSA). The test results on the SHCC tension ties showed that the first cracking load decreases proportionally to the initial shrinkage strain. Reinforced ultra high-strength SHCC ties with the initial shrinkage compensation exhibited improved tension stiffening and smaller crack spacings, i.e. the reduction in crack width. Cyclic loading did not have a significant effect on tension stiffening and cracking behavior of tension ties with normal concrete and SHCC materials.
