Browse > Article
http://dx.doi.org/10.4334/JKCI.2012.24.2.121

Basic Mixing and Mechanical Tests on High Ductile Fiber Reinforced Cementless Composites  

Cho, Chang-Geun (School of Architecture, Chosun University)
Lim, Hyun-Jin (School of Architecture, Chosun University)
Yang, Keun-Hyeok (Dept. of Architectural Engineering, Kyonggi University)
Song, Jin-Kyu (School of Architecture, Chonnam National University)
Lee, Bang-Yeon (School of Architecture, Chonnam National University)
Publication Information
Journal of the Korea Concrete Institute / v.24, no.2, 2012 , pp. 121-127 More about this Journal
Abstract
Cement has been traditionally used as a main binding material of high ductile fiber reinforced cementitious composites. The purpose of this paper is to investigate the feasibility of using alkali-activated slag and polyvinyl alcohol (PVA) fibers for manufacturing high ductile fiber reinforced cementless composites. Two mixture proportions with proper flowability and mortar viscosity for easy fiber mixing and uniform fiber dispersion were selected based on alkali activators. Then, the slump flow, compression, uniaxial tension and bending tests were performed on the mixes to evaluate the basic properties of the composites. The cementless composites showed an average slump flow of 465 mm and tensile strain capacity of approximately 2% of due to formation of multiple micro-cracks. Test results demonstrated a feasibility of manufacturing high ductile fiber reinforced composites without using cement.
Keywords
high ductility; alkali-activator; blast-furnace slag; PVA fiber; composite;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 6  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 이재영, 김재환, 한병찬, 박선규, 권영진, "ECC로 피복된 고강도 콘크리트 부재의 폭렬억제성능에 관한 연구," 한국화재소방학회논문지, 22권, 4호, 2008, pp. 85-94.
2 김장호, 김동완, 경민수, 배병원, 임윤묵, "고기능성 시멘트계 복합재료의 휨 및 인장 특성에 대한 연구," 대한토목학회 정기 학술대회 논문집, 2003, pp. 1292-1297.
3 김동완, 경민수, 배병원, 전경숙, 임윤묵, 김장호, "Tension Properties of Engineered Cementitious Composite (ECC)," 한국콘크리트학회 가을 학술대회 논문집, 15권, 2호, 2003, pp. 244-247.
4 조창근, 김윤용, "섬유보강 고인성시멘트복합체패널의 2축 전단 비선형 모델," 한국전산구조공학회 논문집, 22권, 6호, 2009, pp. 597-605.
5 이방연, 한병찬, 조창근, 권영진, 김윤용, "압출성형 ECC패널의 섬유분산 특성과 그에 따른 휨 성능," 콘크리트학회 논문집, 21권, 5호, 2009, pp. 573-580.
6 Cho, C. G., Ha, G. J., and Kim, Y. Y., "Nonlinear Model of Reinforced Concrete Frames Retrofitted by In-Filled HPFRCC Walls," Structural Engineering and Mechanics, Vol. 30, No. 2, 2008, pp. 211-223.   DOI   ScienceOn
7 조창근, 한병찬, 이정한, 김윤용, "압출성형 ECC 패널을 이용하여 제작된 복합바닥슬래브의 휨 거동," 콘크리트학회 논문집, 22권, 5호, 2010, pp. 695-702.
8 Lepech, M. D. and Li, V. C., "Water Permeability of Engineered Cementitious Composites," Journal of Cement and Concrete Composites, Vol. 31, No. 10, 2009, pp. 744-753.   DOI   ScienceOn
9 홍건호, 서민철, "황토와 고로슬래그를 혼입한 친환경 콘크리트의 부착성능 평가," 대한건축학회 논문집 구조계, 26권, 3호, 2010, pp. 19-26.
10 Humphreys, K. and Mahasenan, M., Toward a Sustainable Cement Industry. Sub-Study 8: Climate Change, An Independent Study Commissioned to Battelle by World Business Council for Sustainable Development, 2002, 2 pp.
11 이상수, 송하영, 이승민, "콘크리트 특성에 미치는 고분말도 플라이애쉬의 치환율 및 물-결합재비 영향에 관한 실험적 연구," 콘크리트학회 논문집, 21권, 1호, 2009, pp. 29-35.
12 김광수, 장승엽, 이광명, "플라이애쉬 콘크리트의 압축강도 및 내구 특성," 대한토목학회논문집, 24권, 4호, 2004, pp. 703-711.
13 한천구, 김성환, 손호정, "고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따른 고강도 콘크리트의 공학적 특성 분석," 한국건설순환자원학회지, 4권, 3호, 2009, pp. 62-68.
14 송진규, 양근혁, 김건우, 김병조, "고로슬래그와 나트륨계열 활성화제를 이용한 무시멘트 모르타르의 특성," 대한건축학회 논문집 구조계, 26권, 6호, 2010, pp. 61-68.
15 김윤용, 김정수, 하기주, 김진근, "고로슬래그 미분말이 혼입된 ECC의 개발," 콘크리트학회 논문집, 18권, 1호, 2006, pp. 21-28.
16 Yang, Y., Yang, E. H., and Li, V. C., "Autogenous Healing of Engineered Cementitious Composites at Early Age," Journal of Cement and Concrete Research, Vol. 41, No. 2, 2011, pp. 176-183.   DOI   ScienceOn
17 Kanda, T. and Li, V. C., "Practical Design Criteria for Saturated Pseudo Strain Hardening Behavior in ECC," Journal of Advanced Concrete Technology, Vol. 4, No. 1, 2006, pp. 59-72.   DOI   ScienceOn
18 Shi, C., Krivenko, P. V., and Roy, D. M., Alkali-Activated Cements and Concrete, Taylor and Francis, New York, 2006, 370 pp.
19 국토해양부 제정 콘크리트 표준시방서, 한국콘크리트학회, 기문당, 2009, 360 pp.
20 Redon, C., Li, V. C., Wu, C., Hoshiro, H., Saito, T., and Ogawa, A., "Measuring and Modifying Interface Properties of PVA Fibers in ECC Matrix," Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 13, No. 6, 2001, pp. 399-406.   DOI   ScienceOn
21 Li, V. C. and Leung, K. Y., "Steady-State and Multiple Cracking of Short Random Fiber Composites," Journal of Engineering Mechanics, Vol. 118, No. 11, 1992, pp. 2246-2264.   DOI
22 Li, V. C. and Wu, H. C., "Conditions for Pseudo Strain- Hardening in Fiber Reinforced Brittle Matrix Composites," Journal Applied Mechanics Review, Vol. 45, No. 8, 1992, pp. 390-398.   DOI
23 Leung, C. K. Y., "Design Criteria for Pseudoductile Fiber- Reinforced Composites," Journal of Engineering Mechanics, Vol. 122, No. 1, 1996, pp. 10-14.   DOI
24 양근혁, 심재일, 이설, 황혜주, "알카리활성 무시멘트 경량모르타르의 유동성, 압축강도 및 내화특성," 대한건축학회 논문집, 25권, 8호, 2009, pp. 151-158.
25 양근혁, 오승진, 송진규, "경량골재를 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 역학적 특성," 콘크리트학회 논문집, 20권, 3호, 2008, pp. 405-412.
26 방진욱, 김정수, 이방연, 장영일, 김윤용, "하이브리드 섬유로 보강한 고강도 경량 시멘트 복합체의 개발," 한국복합재료학회 논문집, 23권, 4호, 2010, pp. 35-43.
27 김윤용, "시멘트계 모르타르 매트릭스를 활용한 섬유복합재료 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 설계와 시공 성능," 한국복합재료학회지, 20권, 2호, 2007, pp. 21-26.