• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.100-108
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• 2015

본 연구의 목적은 아라미드섬유의 표면개질에 의한 시멘트 복합재료의 강도특성 및 내충격성능의 향상효과를 평가하는 것이다. 단섬유 형태의 아라미드섬유를 섬유길이와 섬유의 표면유제처리율을 달리하여 시멘트 복합재료에 혼입하였다. 아라미드섬유보강 시멘트 복합재료의 강도특성은 섬유의 혼입율, 섬유의 표면유제처리율, 섬유의 길이에 따라 다르게 나타났으며, 특히, 동일한 섬유혼입율 및 섬유길이에 대한 인장강도 및 휨강도는 섬유의 표면유제처리율을 증가시킨 시험체가 향상되는 경향을 확인하였다. 이러한 정적 강도특성 결과는 고속비상체의 충돌에 의한 내충격성능에도 영향을 미쳤으며, 아라미드섬유의 표면유제처리율이 증가함에 따라 배면박리가 억제되는 것을 알 수 있었다. 하지만, 아라미드섬유를 섬유보강 시멘트 복합재료용 보강재로 활용하기 위해서는 섬유와 시멘트 복합재료간의 분산능력 및 부착효율을 향상시켜야 할 것으로 판단된다. 이는 아라미드섬유의 표면특성을 소수성으로 개질하는 것에 의해 가능할 것으로 사료되며, 1.2 %이상의 표면유제처리율 및 성능개선에 대해서는 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 아라미드섬유와 후크형 강섬유를 하이브리드 한 시험체의 경우, 강도특성 및 내충격성능의 향상효과는 강섬유의 기여도가 높은 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권4호
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• pp.156-166
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• 1993

본 연구는 산업폐기물인 플라이애쉬를 충전재로 사용한 강섬유보강 폴리에스터 수지 복합체의 워커빌리티 및 그 역학적 특성을 구명하고, 그 제조방법을 실험적으로 검토한 것이다. 동복합체는 강섬유, 충전재(플라이애쉬, 중질탄산칼슘), 불포화 폴리에스터수지(스티타이렌 모노머), 경화촉진제(코발트옥테이트), 촉매(MEKPO) 및 굵은 골재와 잔골재를 사용하여 제조하였고, 배합조건별로 그 특성을 검토하였다. 연구결과, 플라이애쉬$\cdot$폴리에스터 수지복합체의 경우, 플라이애쉬-결합재비의 증가에 따라 압축, 인장, 휨강도 및 경화수축은 현저히 개선되었고 강섬유 보강 플라이애쉬$\cdot$폴리에스터 수지복합체의 경우 워커빌리티는 플라이해쉬-결합재비 및 강섬유혼입율 증가에 따라 저하하였으나, 압축, 휨강도 및 휨인성은 섬유혼입율 증가에 따라 현저히 증가되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.615-620
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• 2015

고성능 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 인장력 작용 하에 있어서 초기 균열이 발생한 이후에도 변형의 증가와 함께 응력이 증가하는 변형경화 특성과 다수의 미세 균열이 발생함으로써 균열 폭 제어 특성을 나타낸다. 그러나 국내의 HPFRCC의 연구는 단일섬유를 중심으로한 제조방법이나 경화전후의 재료적 성상에 관한 연구들이 진행되어지고 있으나 복합섬유인 HPFRCC를 실무에서 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공성 및 경제성을 고려하여 실무에서 효율적인 활용성을 검토하기 위한 방안으로 강섬유(이하 SL)와 유기섬유(이하 OL)를 조합한 복합섬유로 유동성 및 강도 등 제반 공학적 특성을 검토하고자 한다. 결과적으로 강섬유 장섬유(SL)과 유기섬유 장섬유(OL)의 복합섬유를 활용하는 HPFRCC의 제반 공학적 성능을 검토한 결과 복합섬유 혼입율 1.5%일 때 가장 우수한 것으로 판단되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.23-34
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• 2016

콘크리트 충전강관 기둥은 강관의 구속효과에 의해 콘크리트의 압축내력 상승과, 콘크리트에 의한 강관의 국부좌굴 보강효과에 의해 부재내력이 상승하고 뛰어난 변형성능을 발휘한다. 하지만, 기둥단면이 커질 경우 합성효과를 발휘하기 위하여 스터드 볼트나 후 시공 앵커 볼트를 사용해야 하는 시공상의 문제점이 발생된다. 이를 극복함과 동시에 합성효과를 증대시키기 위한 방안으로 내부에 리브가 설치된 용접조립 기둥이 소개되었다. 내부 리브는 콘크리트와 맞물려 있어 리브의 변형은 콘크리트의 균열을 촉진시키는 역할을 동반하게 된다. 이러한 잠재적인 문제에 대한 해결책은 강관 리브의 변형에 저항할 수 있도록 콘크리트 인성을 증가시킬 수 있는 방안이 필요하다. 언급된 두 가지의 문제점이 효과적으로 해결될 경우 용접조립 각형강관 기둥은 내화성능 확보가 가능하다고 판단된다. 본 연구에서는 해결방안으로 내부 콘크리트를 강섬유와 혼입하여 기둥 자체의 연성과 인성을 증대시키는 것에 중점을 맞추고 있다. 내화성능 평가를 위한 시험체는 총 8개 로 하중비에 따른 재하가열 실험을 실시하고 화재 전후 거동과 열 변형 능력을 주요변수별로 분석하였다. 실험결과와 선행연구 비교를 통해 열 전달과 열응력 해석 모델의 신뢰성을 확보하였으며, 강섬유 혼입율에 따른 변수해석을 수행하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권4호
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• pp.131-137
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• 2009

건설 폐기물의 대부분을 차지하는 폐콘크리트를 처리하여 재활용하는 비율이 증가하고 있다. 하지만 재활용 골재의 낮은 품질로 인한 부정적 인식과 압축강도, 휨강도, 전단강도, 동결융해 저항성, 연성 등의 낮은 강도특성 때문에 순환골재를 구조물에 활용사례가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 성질 개선을 목적으로 강섬유를 혼입하여 재료실험과 부재실험을 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 각종 실험결과를 종합한바, 강섬유 혼입 순환골재 30% 실험체는 기준실험체와 동등이상의 압축강도, 인장강도, 전단내력, 동결융해 저항성을 갖는 것으로 나타나, 순환골재 치환율 30%까지는 실제 구조물에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.40-47
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• 2021

이 연구는 후크형 강섬유의 체적비 및 형상비에 따른 콘크리트 설계기준강도 30MPa를 갖는 콘크리트의 역학적 특성, 휨 및 압축거동에 미치는 영향에 대하여 분석한다. 실험에서 형상비가 상이한 3종류의 섬유가 사용되었다. 섬유의 형상비는 64, 67, 80이며 섬유의 보강량은 체적비 0.25%, 0.50% 및 0.75%가 선정되었다. 강섬유 보강 콘크리트의 휨거동은 하중-균열폭 곡선, 휨강도 및 휨인성이 평가되었다, 압축거동은 압축응력-변형률 관계 곡선, 압축강도 및 인성 등이 평가되었다. 실험결과로부터 강섬유 보강 콘크리트의 휨강도, 휨인성 및 파괴에너지는 강섬유 혼입량이 증가됨에 따라 향상되는 것으로 나타났다. 그러나 형상 64와 67인 강섬유로 보강된 콘크리트의 역학적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. 이 연구에서 검토된 강섬유 보강 콘크리트의각 배합에 대한 유럽기준(MC2010)에 의한 산정된 휨 잔여강도는 기준에서 인장 철근 또는 보강 매쉬를 대체할 수 있는 한계기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권4호
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• pp.313-319
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• 2018

전 세계적으로 폭발성 물질 사용 증가와 폭탄테러 등으로 인명 및 재산 피해가 증가하고 있는 추세이다. 이에 중요 건축물이나 군사시설에 방호 방폭 성능을 향상시킬 목적으로 섬유보강 고성능 시멘트 복합체(HPFRCC)에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, HPFRCC의 자기수축 문제를 해결하기 위해 ERCO를 혼입하게 되면 높은 점성 및 지방분의 시멘트 알칼리와의 조기반응으로 유동성, 공기량 및 강도 등 품질저하의 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 기존에 도출된 HPFRCC의 최적 배합에 ERCO 혼입시기 및 혼입율 변화에 따른 HPFRCC의 자기수축저감 및 기초적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 모르타르 믹싱완료 후 ERCO를 0.5% 혼입하는 후혼입 방법이 유동성, 강도 및 자기수축저감 등의 HPFRCC의 품질 향상에 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.140-148
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• 2016

이 논문은 표면 차수벽형 석괴댐(Concrete-Faced Rock-Filled Dam) 콘크리트의 내구성능 개선에 관한 것이다. 댐은 영구 구조물이며 그 중요성을 감안할 때 충분한 내구성능이 확보되어야 한다. 이 논문에서는 플라이애시와 PVA 섬유를 혼입함으로써 차수벽 콘크리트의 내구성능을 개선하고자 하였으며, 플라이애시와 PVA 섬유 혼입율에 따른 내구성능 향상 검증을 위하여 기본물성 (강도, 소성수축, 자기수축)을 포함한 내구성능 검증 실험(염소이온 침투, 마모 저항성, 동결융해 저항성)을 수행하였다. 실험 결과, 플라이애시 15%와 PVA 섬유 0.1%를 혼입하였을 때 내구성능 개선 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 검증된 차수벽 콘크리트의 현장 적용을 통해 표면 차수벽형 석괴댐의 안전성 및 내구성 개선에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.215-227
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• 2015

본 연구에서는 순환골재를 사용한 강섬유보강 콘크리트보의 전단거동을 알아보기 위하여 순환골재 치환율은 30 %로 고정하고, 전단경간비(a/d = 2, 3, 4), 인장철근비(${\rho}=0.8$, 1.27 %) 및 강섬유 혼입율($V_f=0$, 0.5, 0.75, 1%)을 변수로 한 총 24개의 강섬유보강 콘크리트보를 만들어 실험하였다. 또한 순환골재를 사용한 강섬유보강 콘크리트보의 전단강도를 여러 연구자들의 제안식과 비교 분석하였다. 즉, 순환골재를 사용한 강섬유보강 콘크리트보의 전단거동에 따른 전단내력을 분석하고, 강섬유보강 전단강도 제안식과 실험값을 비교하여 순환골재를 사용한 강섬유보강 콘크리트보의 사용가능성을 평가하고자 하였다. 대부분의 실험값이 제안식에 의한 이론값보다 높게 나타나 순환골재를 사용한 강섬유보강 콘크리트보를 구조부재로 사용하여도 무방하다고 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.79-80
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• 2020

This study compared and analyzed the flow and strength characteristics of cement paste according to the rate of mixing of amorphous metallic fiber as part of the research for the development of amorphous metallic fiber reinforced cement composite.