Effect of Fiber Types on Fundamental Properties of Pavement Concrete

The objective of the paper is to experimentally investigate the effect of commercially avaliable fiber types such as polypropylene (PP), nylon (NY), polyvinyl alcohol (PVA) and cellulose (CL) on the engineering properties of concrete for pavement application. The results, showed the fluidity tends to decrease with fibers addition compared to that of plain concrete. As for the effect of fiber types on fluidity loss, use of NY appear to give the most favorable results among all of the fiber types investigated in this study while the effect of the fibers on air content was negligible. For the properties of hardened concrete, compressive and flexural strengths increased with fibers compared to plain concrete. The contribution of NY fibers to strength was the highest followed in the order by NY, PVA, PP, and CL. However, in the case of the splitting tensile strength, its values were increased with NY and PP only. For porosity based on MIP(mercury intrusion penetration) method, the number of around 1 was observed when NY was mixed resulting in increased cumulated amounts of porosity compared with that of plain mix. Thus, based on the consideration of fluidity and strength it was found that the addition of NY fiber showed the optimal results under the conditions applied in this study.

섬유 종류가 도로포장용 콘크리트의 기초적 특성에 미치는 영향

이 연구에서는 도로포장용 콘크리트의 성능향상을 목적으로 폴리프로필렌(PP), 나일론(NY), 폴리비닐알코올(PVA) 및 셀룰로우스(CL)의 섬유 종류에 변화를 주어 도로포장용 섬유보강 콘크리트(FRC)의 공학적 특성을 분석하였다. 그 결과 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 유동성은 OPC에 비해 섬유를 혼입할 경우 저하하는 경향을 나타내었으나, 혼합 즉시는 PP섬유, 60분 경시변화까지도 고려하면 NY섬유에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 공기량은 OPC와 유사한 경향을 나타내며, 섬유 혼입으로 인한 공기량의 변화는 크지 않았다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도 및 휨강도는 Plain에 비하여 모든 재령에서 섬유를 혼입할 경우 증가하는 경향을 나타내었는데, 섬유 종류별로는 NY, PVA, PP, CL순이었다. 단, 인장강도에서는 NY 및 PP일 경우만 증가하는 경향이었다. 포로시미터에 의한 세공분포는 NY섬유를 혼입할 경우 섬유의 영향으로 $1{\mu}m$ 전후의 세공량이 많이 분포하여 누적 세공량이 커지는 경향을 나타내었다. 따라서 유동성 및 강도 등을 종합적으로 고려할 때, 이 연구의 실험 조건에서는 NY섬유 혼입 시 최상의 결과가 도출되는 것으로 분석되었다.