Fire Test of Fiber Cocktail Reinforced High Strength Concrete Columns with Loading

The 180 minutes fire test based on the standard curve of ISO-834 were conducted on three RC column specimens with different constant axial loading ratios to evaluate the fire performance of fiber cocktail (polypropylene+steel fiber) reinforced high strength concrete column. The columns were tested under three loading levels as 40%, 50%, and 61% of the design load. No explosive spalling has been observed and the original color of specimen surface has been changed to light pinkish grey. The maximum axial displacements of three specimens were 1.5~2.2 mm. There was no reduction in load bearing capacity of each specimen exposed to fire and no effect were observed on the fire performance within 61% of the design load. The tendencies of the results with loading, such as the temperature distribution of in concrete and the changes in temperature rise due to the water vaporization in concrete, are very similar to those without loading. The final temperatures of steel rebar after 180 minutes of fire test resulted in 491.4${^{\circ}C}$ for corner rebar, 329.0${^{\circ}C}$ for center rebar, and 409.8${^{\circ}C}$ for total mean of steel rebar. The difference of mean temperature between corner and center rebar was 153.7${^{\circ}C}$ㅍ. The tendency of temperature rise in concrete and steel rebar changed after 30~50 minutes from the starting time of the fire test because the heat energy influx into corner rebar is larger than that into center rebar. The cause of decrease in temperature rise was due to the water vaporization in concrete, the lower temperature gradient of the concrete with steel and polypropylene fiber cocktails, the moisture movement toward steel rebars and the moisture clogging.

섬유혼입공법을 적용한 고강도콘크리트 기둥의 재하 내화시험

폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 고강도콘크리트 기둥의 재하하중비에 따른 내화성능을 검증하기 위하 여 3기의 동일한 기둥시험체를 제작하여 각 시험체에 40%, 50%, 그리고 61%의 설계하중에 해당하는 고정압축하중을 재하한 후 ISO-834 표준내화곡선에 따라 180분간 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면부의 색은 분 홍색을 띤 회색으로 변했다. 시험체의 최대 연직방향 처짐은 1.5~2.2 mm로, 내화시험 중 화재로 인한 시험체의 강도손 실이 발생하지 않았으며, 설계하중의 61%이내에서 시험체의 내화성능은 영향을 받지 않았다. 깊이별 내부 콘크리트의 온도분포, 콘크리트 내부 수분 증발로 인한 온도상승이 변한 점 등 전반적으로 비재하 내화시험 결과와 매우 유사하였다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 491.4oC, 중앙철근이 329.0oC이며, 철근의 총 평균온도는 409.8oC이다. 전 반적인 온도분포의 경향은 비재하 내화시험과 매우 유사하였다. 모서리철근의 열에너지 유입량이 많기 때문에 중앙철 근과의 온도차(153.7oC)가 나타났으며, 가열 후 30~50분 사이에 온도상승추세가 변하였다. 이는 강섬유와 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.