본 논문에서는 강섬유 혼입량과 강섬유 형상비에 대한 강섬유보강콘크리트의 휨 피로거동을 분석하기 위하여 일련의 강섬유보강콘크리트 시험체에 대하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험은 3점 휨 실험법으로 실시하였으며, 실험시 각 시험체의 하중반복회수에 대한 중앙처짐과 피로파괴시의 반복회수를 조사하였다. 이들 실험 결과를 토대로 반복회수에 대한 강섬유보강콘크리트의 중앙처짐, 비탄성변형에너지 및 탄성변형형에너지등을 비교 분석하였으며, 강섬유보강콘크리트의 S-N선도를 작도하였다. 연구결과, 강섬유 혼입량이 클수록 영구변형에 손실되는 에너지가 크게 감소하고, 균열 확대에 소모되는 에너지가 증가하였으며, 동일한 강섬유 혼입량을 갖는 강섬유콘크리트의 경우 강섬유 형상비가 클수록 탄성변형에너지는 작았다. 아울러 본 피로실험 결과를 회귀분석하여 구한 S-N선도에 의하면 강섬유 혼입량이 1.0%인 강섬유보강 콘크리트의 반복회수 200만회에 대한 피로초기균열 발생시의 정적강도의 약 70%로 나타났다.

콘크리트의 내동해성은 일반적으로 공기량이나 기포조직 및 분포에 따라 크게 영향을 받으며 콘크리트의 강도와도 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 동결융해 저항성에 미치는 공기량 및 기포조직 특히 간격계수의 영향에 관한 실험적 연구로서 우선 압축강도는 Non-AE콘크리트를 대상으로 400-500kg/$\textrm{cm}^2$를 목표로 하였고, 실험결과 내구성지수가 10~20%정도에 불과하므로 다음단계로 공기량 2~12%인 AE콘크리트로 하여 내구성 향상을 도모하였다. 이 때 단위시멘트량, 물\ulcorner시멘트비등을 변화시킨 20종류의 콘크리트 배합에 대해 500cycle까지 동결융해시험을 실시하였다. 결론적으로 동결융해의 저항성은 물\ulcorner시멘트비 보다는 공기량과 더 밀접한 관계가 있었고 임계내구성지수에 대응하는 간격계수는 물\ulcorner시멘트비에 따라 다르다는 사실을 알 수 있었다.

보통 포틀랜드 시멘트에 수쇄고로 슬래그, 플라이 애쉬, 실리카흄 등을 치환첨가한 시멘트 페이스트 경화체를 통한 C1-이온의 겉보기 확산계수를 구하고 경화체에서 추출한 세공용액의 C1-이온의 결합능력을 구하였다. C1-이온의 확산계수는 W/C의 증가에 따라 증가하였으며, 혼화재를 치환첨가한 경우 감소하였다. 세공용액의 C1-이온의 농도 및 OH-이온의 농도도 혼화재의 첨가로 감수하였다.

본 연구는 고강도 고내구성이면서 신뢰성이 높은 폴리머 함침 탄소섬유보강 시멘트복합에의 개발 응용을 위한 여러 가지 특성을 검토하기 위하여, 복합체는 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유, 조강포틀랜드 시멘트, Silica Powder 및 폴리머 함침재를 사용하여 제조하였고, 배합조건별, 재령별, 그리고 양생조건별로 역학적특성, 동결융해저항성 및 장기변형특성에 관한 실험연구를 행하였다. 연구결과, CFRC의 Flow값은 CF혼입율 증가에 따라 거의 직선적으로 저하하였고, 폴리머 함침 CFRC의 압축 인장 휨강도는 CF혼입율 증대에 따라 오토클래브 양생 및 기건양생의 경우에 비하여 현저히 증대하였으며, 또한 월등히 높은 강도를 나타내었다. 그리고, 인자응력-변형관계 및 휨응력-처짐관계는 기건양생 및 오토클래브 양생의 경우 연성적인 비선형을 나타낸 데 비하여 폴리머함침의 경우는 거의 직선적 으로 변화하였고, 동결융해저항성, 건조수촉변형특성 및 내크리프 특성도 다른 양생 방법의 경우에 비하여 크게 개선됨을 확인하였다.

R/C라멘골조에 있어서 수직부재(기둥, 벽등)에 수평부재(보, 슬라브등)의 콘크리트 강도보다 1.4배가 넘는 강도의 콘크리트를 분리타설할 경우 ACI 318-89 R10. 13. 1은 수직부재에 타설한 콘크리트가 수평부재로 2ft(60cm)이상의 내민길으를 확보하도록 규정하고 있다. 이에 따라 본 연구는 이 규정을 그대로 적용하기에 앞서 실험적인 검증을 통하여 구조적인 안전성을 확보하기 위하여 주요변수로서 콘크리트 압축강도, 전단보강비, 하중재하방법 등을 두어 총 6개의 시험체를 시험 및 분석하였다. 실험결과는 일방향 단조하중을 받는 시험체가 반복하중을 받는 시험체보다 다소 낮은 하중 수행능력을 보였다. 반복하중을 받는 시험체의 경우 접합면으로부터 5~20cm정도 떨어진 부분에 집중적인 균열이 발생하였으나 2ft(60cm)의 내민길이 면에서의 거의 균열이 발생하지 않아 현재 ACI의 내민길이 2ft(60cm)에 대한 규정은 매우 안전한 것으로 사료되며, 전단보강비가 증가함에 따라 부재의 연성능력이 증가하는 것으로 나타나 요구되는 전단보강근양의 50%이하는 부재의 거동에 다소 불리하나 50%를 초과하는 전단보강은 과다한 보강인 것으로 나타났다.

일반적으로 콘크리트 내부의 수분은 주로 중심부에 분포되어 있으며, 노출된 콘크리트의 표면은 주위의 온습도영향에 따라 건조하게 된다. 이에 따라 동일 부재내에서도 부위에 따라 함수율이 달라지게 된다. 이는 콘크리트의 내부공극에 존재하고 있는 수분의 증발과 이동으로 인하여 함수상태가 달라지기 때문이다. 이와 같이 콘크리트의 함수상태변화로 인하여 압축강도, 탄성계수, 용적변화등의 제성상이 각 부위에 따라 달라질 것으로 예상된다. 따라서, 콘크리트의 함수상태에 따른 콘크리트의 제성상을 명확히 파악함은 매우 중요하다고 판단된다. 본 연구에서는 콘크리트의 함수상태와 역학적 성상을 규명하는데 그 목적이 있다. 콘크리트의 함수량이 증가할수록 압축강도와 인장강도는 감소하나, 탄성계수는 증가한다. 본 연구에서 실험을 통하여 이와 같은 콘크리트의 성상과 함수상태와의 상관관계를 밝혔다.

최근 철근콘크리트 건축물의 초고층화 추세에 따라 건축물의 설계시에 고강도의 건설재료, 부재단면의 축소, 직경이 큰 철근의 사용이 요구되고 있다. 이에 따라 구조물의 다른 부위에 비하여 접합부 영역의 응력 집중현상이 커지고, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트를 적용하므로써 고정하중의 감소, 부재단면의 축소, 부재내력의 증대, 장 스팬 구조물의 축소 가능, 경제성의 향상을 가져올 수 있는 장점으로 인하여, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트의 이용은 더욱 증대할 것으로 예상된다. 그러나 고강도콘크리트는 보통 콘크리트와 다른 특성, 특히 최대내력이후의 강도저하가 현저하고 파괴성상이 취성적인 성질을 지니고 있으므로 실제 구조물에 적용하기 앞서 구조물의 안전성 측면에서 부재 실험을 통하여 정확한 역학적 특성을 규명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 반복 주기하중을 받는 고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 거동을 파악하고, 접합부의 내진성능 개선을 위한 새로운 설계방법을 실제 초고층 철근콘크리트 건축물의 설계를 위한 기초 자료로 제시하였다.