• 한국도로학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.47-54
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• 2010

본 연구에서는 콘크리트 포장의 균열, 스폴링 등의 파손문제를 해결하기 위해 국내 시공사례가 없는 이층 포설 공법의 도입 및 기술 경제적 타당성을 검토하고자 하였다. 본 포장공법중 하나인 강섬유 보강 콘크리트(SFRC, Steel Fiber Reinforced Concrete)의 포장 배합 적용성이 검토되었다. 강섬유 함량과 포장 높이가 산정되었으며, 강섬유 보강 콘크리트의 물성 평가를 위해 압축강도, 휨강도, 휨인성 지수, 인장강도, 피로강도를 측정하였다. 슬럼프와 공기량은 대부분이 시방 기준을 만족하였으며, 28일 강도도 교통개방을 할 수준 정도로 발현되었다. 휨강도 실험 결과, 강섬유 보강 콘크리트가 무보강 콘크리트에 비해 휨인성은 증가하였지만 휨강도는 증가하지 않았다. 에너지 흡수능력, 피로 저항성 및 동결 융해저항성은 강섬유 보강 콘크리트가 무보강 콘크리트에 비해 향상되었다. 향후, 시험시공을 통해 강섬유 보강 콘크리트의 현장 적용성 및 공용성을 평가할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.109-116
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• 2014

압축강도 160MPa과 길이 15.4 m를 가진 초고강도 섬유보강 콘크리트 분절박스 거더의 휨거동 실험을 수행하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 분절 박스에 연성거동 특성을 보강하기 위한 강섬유와 종방향철근의 조합 효과를 두종류의 강섬유 혼입률로 제작된 초고강도 분절형 박스거더의 휨거동을 비교함으로써 평가하였다. 강섬유 혼입률이 1%이고 전단철근과 상부플랜지와 복부에 종방향철근으로 보강한 초고강도 콘크리트 박스거더 BF2의 거동은 탄성응력대에서 전단철근 없이 강섬유 혼입률 2%인 초고강도 섬유보강 콘크리트 박스거더와 유사한 연성거동을 보여준다. 그러나 비선형응력대에서는 BF1의 강성이 약간 더 크고 안정적인 연성거동 형태를 보여주고 있다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 박스거더의 분절면은 휨파괴 시까지 균열이나 슬립이 발생하지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.573-581
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• 2013

이 논문은 강섬유보강콘크리트와 GFRP (glass fiber reinforced polymer)사이의 부착 특성을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 주요 변수로는 보강근 지름, 섬유혼입량, 피복두께 및 콘크리트의 압축강도를 설정하였다. 부착파괴는 주로 콘크리트 피복에서의 쪼갬으로 인하여 유발되며, 이러한 콘크리트의 쪼갬파괴는 보강근과 콘크리트 사이의 변형 차이로 유발되는 인장력때문에 발생한다. 따라서, 보강근과 콘크리트 사이의 부착파괴를 방지하기 위하여, 콘크리트 피복부위의 인장강도를 향상시켜야 한다. 실험결과를 살펴보면, 섬유혼입량 증가는 부착강도를 크게 향상시키고 있으며, 피복두께는 최종 파괴모드를 변화시킴을 확인할 수 있었다. 보강근의 지름 또한 최종 파괴모드를 변화시킴을 확인할 수 있었다. 일반적으로 보강근의 지름은 부착특성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 섬유혼입량은 부착특성에 큰 영향이 없는 것으로 알려져 있다. 콘크리트 압축강도의 증가는 보강근과 콘크리트 사이의 부착강도를 증가시켰으며, 이는 압축강도의 증가가 직접적으로 인장강도의 증가를 유발하기 때문이라고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.76-82
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• 2002

초속경 시멘트 콘크리트는 양생 시 초기재령에서 높은 수화열과 건조수축으로 인해 균열이 발생하기 쉽다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 각종 소재를 적극 활용하려는 노력의 일환으로 섬유보강 콘크리트를 사용하게 된다 합성섬유보강 콘크리트는 건조수축에 대한 저항성과 내구성을 증진시키는 것으로 보고되고 있는데 대부분이 일반콘크리트에 대한 연구가 수행되었을 뿐 초속경 시멘트콘크리트에 관한 건조수축의 영향에 대해 정량적 및 정성적 연구가 미미한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 합성섬유보강 콘크리트의 건조수축 저감효과와 초속경 시멘트 콘크리트에서 수축에 대한 구속효과를 평가하기 위하여 콘크리트종류, 섬유보강 여부, 물-시멘트비, 구속여부를 주요 실험변수로 하여 건조수축실험을 수행하였다. 그 결과 일반 콘크리트에 비해 초속경 시멘트 콘크리트의 건조수축의 진행이 상당히 작음을 알 수 있었다. 이는 속경성 콘크리트의 수화반응이 빠르게 진행되어 건조에 의한 중량감소율이 다소 작은 점과 수화생성물과의 관계에 기인되는 것으로 판단된다. 또한 1축으로 구속된 건조수축의 구속으로 인한 초속경 시멘트 콘크리트의 건조수축을 예측할 수 있었고 초속경 시멘트 콘크리트에 섬유보강으로 인한 건조수축 제어는 일반콘크리트에 비해 효과가 매우 큰 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.311-321
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• 2021

콘크리트의 낮은 인장강도와 취성적인 특성 등의 약한 재료 특성을 개선하기 위하여 수년간 하이브리드 섬유보강 콘크리트에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 비정질 강섬유와 유기섬유를 이용한 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 특성에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 논문의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가한 후 이들에 대한 재료모델을 제안하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비 1.0%로 설정하여 섬유 조합별로 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후, 압축 거동 및 인장 거동을 평가하였다. 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 실험결과를 바탕으로 압축 및 인장거동에 대한 재료모델을 제안하였으며, 제안한 모델은 실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.79-86
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• 2012

이 연구에서는 콘크리트에 보강된 섬유의 종류 및 함유량이 FRP 보강근 부착강도에 미치는 효과를 조사하였다. 실험체는 3종류의 보강근과 구조용 강섬유, 절곡형 PP섬유와 친수성 PVA섬유를 사용하여 제작하였으며 직접부착 강도시험을 실시하여 부착강도를 평가하였다. 실험 결과 섬유의 종류 및 함유량에 따라 섬유보강 콘크리트와 보강근 사이의 부착강도에 영향을 미침을 알 수 있었다. 섬유의 가교효과로 인해 할렬균열을 제어함으로써 함유량이 증가함에 따라 부착강도가 증가하였으며, 연성 또한 증가하였다. 부착강도 및 연성증가 효과는 강섬유 > PVA섬유 > PP섬유 순으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.483-489
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• 2014

이 연구에서는 ASTM C 1609을 따라서 비정질 강섬유보강콘크리트의 휨실험을 수행하였고, 이를 바탕으로 휨성능을 평가하였다. 비정질 강섬유는 기존의 일반 강섬유와 달리 얇은 두께, 거친 표면의 특성을 가지고 있다. 주요한 실험변수는 섬유 종류(비정질 강섬유, 일반 강섬유), 섬유 혼입률(0.25, 0.50, 0.75%) 그리고 콘크리트 압축강도(27, 50 MPa)이다. 실험 결과에 근거하여 비정질 강섬유와 일반 강섬유보강콘크리트의 휨강도와 휨인성을 분석하였고, 그 결과 일반 강섬유보강콘크리트의 경우 주로 휨인성이 증가하였으나 비정질 강섬유보강콘크리트의 경우 휨강도와 인성을 모두 증가하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권1호
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• pp.79-85
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• 1991

강섬유를 보강한 철근 콘크리트 프리즘에, 인장하중을 철근에 가하여 강섬유 보강콘크리트가 인장강도에 달한직후 균열이 발생한 다음에는 강섬유의 연결작용에 의해 철근의 인장강성이 보강되는 현상을 실험적으로 밝혔다. 균열이후에 강섬유보강콘크리트가 발휘하는 철근의 인장강성보강 효과를 평균변형도와의 관계로 나타내고, 그 관계를 근거로 인장강성증가 효과를 평균변형돠와 관련시켜 정양적으로 평가하여 강섬유보강 철근콘크리트의 설계에 기초적인 자료를 제공하고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1677-1685
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• 2014

섬유를 콘크리트의 보강재로 소량 혼입한 섬유 보강 콘크리트는 콘크리트의 인장저항 능력과 연성능력을 향상시킬 수 있다. 최근에는 강섬유의 적용성이 확대됨에 따라 강섬유 길이의 연장을 통해 보강의 효과를 증대시키고 있다. 섬유의 길이 연장은 동일한 시공성과 품질성을 위해 섬유 혼입률을 동시에 감소시킬 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 35mm, 60mm 길이의 강섬유와 화학적인 안정성과 내구성, 경제성 등이 우수한 보강 재료로 평가되어지고 있는 폴리프로필렌 섬유에 대해 섬유혼입률 1.0% 이하에서의 휨 성능을 평가하였다. 강섬유 혼입률이 0.25% 이상, 폴리프로필렌 섬유는 혼입률 0.5% 이상에서 균열강도 도달 후 취성 파괴되는 무보강보의 파괴거동을 개선하는 효과가 나타났다. 다만, 폴리프로필렌 섬유가 혼입된 보강 콘크리트는 균열 이후 deflection-softening 거동을 보였다. 그러나, 0.5%이상의 폴리프로필렌이 혼입된 보강보는 균열 이후 최대강도가 균열강도의 약 60~80%정도 강도회복을 보였으며, 강섬유에 비해 균열 이후 응력감소현상을 지연시키는 경향이 뛰어난 것으로 판단된다. 결론적으로 폴리프로필렌 보강콘크리트는 0.75% 혼입률 이상에서는 충분히 만족할 만한 구조적 휨 성능 향상을 보일 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 폴리프로필렌 1.0% 보강 콘크리트의 에너지 흡수 성능은 0.5%, 0.75%가 혼입된 강섬유 보강 콘크리트의 에너지 흡수성능과 거의 비슷한 것으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.377-385
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• 2003

인장강도와 내방식성이 우수하고 콘크리트 구조물속에서 철근과의 정착성이 양호하여 콘크리트 구조물의 새로운 보강재로 사용되고 있는 탄소격자섬유의 보강효과를 검증하기 위하여 탄소격자섬유보강공법으로 보강한 철근콘크리트 보 시험체를 제작하여 정적 휨 파괴실험을 통해 보강효과 및 휨 파괴특성을 분석하였다. 강판이나 탄소섬유 압착공법에서 나타나는 계면박리(탈락)파괴 보다는 보수 몰탈의 고강도화로 휨균열의 진전에 의해 콘크리트 속에서 철근에 정착된 격자섬유 층에서의 균열이 지점부로 진행되어 파괴되는 내부 계면박리와 지간중앙에서 철근 항복후 격자와 연결된 앵커볼트의 항복으로 인한 탄소격자섬유 파괴, 그리고 격자섬유 항복후 취성적인 콘크리트 압축파괴 양상이 나타났다. 실험결과를 근거로 최소보강재량이 제시되었으며, 강도설계법을 근거로 격자섬유로 보강시 필요한 설계법이 제안되었다.