• 제목/요약/키워드: 섬유보강 시멘트복합체

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고밀도 섬유 시멘트 복합체 불연특성 개선에 관한 연구 (A Study on Improving the Non-Combustible Properties of High-Density Fiber Cement Composites)

  • 송태협;장경필
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.521-528
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    • 2021
  • 진공 압출성형 방법에 의하여 생산되는 섬유 시멘트 복합체는 연속 생산이 가능하고 고밀도 무기질 재료의 구성이 가능한 제품이다. 보강섬유로 사용하고 있는 폴리프로필렌과 펄프의 연소에 따른 가스의 발생과 이로 인하여 불연성능 시험 중 중심부에 지속적으로 불꽃이 발생하여 성능을 충족하지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 불연 특성 개선을 위하여 내알칼리 성능을 개선한 ARG(Alkali resistant glass)섬유를 보강섬유로 사용하여 시험체를 제조하고 성능 평가를 실시하였다. 섬유량은 부피비를 기준으로 하여 적용하였다. 측정결과 폴리프로필렌을 전량 유리섬유로 대체하고 펄프 사용량을 50% 감소하여 배합할 경우 불꽃은 발생하지 않거나 5초 이내 소화 되는 것을 확인하였다. 패널의 압출성과 생산성, 그리고 경화 후 적정한 인성 및 취성재료의 개선을 위하여 펄프 사용량은 기존 사용량의 50%를 유지하는 것이 바람직하며, 불연성능의 개선을 위하여 별도의 결합재 변경은 필요하지 않은 것으로 확인되었다.

섬유보강 시멘트 복합체의 압축특성에 미치는 변형 속도의 영향 (Strain Rate Effect on the Compressive Properties of Fiber Reinforced Cement Composite)

  • 김홍섭;김규용;남정수;최경철;이상규;손민재
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.214-215
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    • 2017
  • Extreme loads such as impact and explosion have higher strain rate than static loading condition. Therefore, it is necessary to evaluate mechanical properties at high strain rate in order to apply fiber reinforced cement composites to ensure safety performance against impact and explosion. In this study, the compressive properties of fiber reinforced cement composites by strain rate were evaluated.

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접촉폭발에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 방폭성능 (Explosion Proof of Fiber Reinforced Cement Composite Panel subjected to Contact Explosion)

  • 김윤환;김규용;김홍섭;이보경;이상규;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.128-129
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    • 2016
  • This paper evaluates experimentally the explosion proof of fiber reinforced cement composite(FRCC) panels with various fibers of 2 % volume fraction subjected to contact explosions using an emulsion explosive. As a results, the proportion of the total damage in FRCC panels is not biased scabbing on the rear side with contrast to plain panels, which means that the local damage of FRCC panels was significantly controlled. The experimental results presented useful information for prediction of limited thickness on the local damage subjected to contact explosions through comparison with existing damage evaluation prediction equations.

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변형속도에 따른 폴라아미드 섬유 및 후크형 강섬유 보강 시멘트 복합체의 인장특성 (Tensile Properties of Polyamide Fiber and Hooked Steel Fiber Reinforced Cementitious Composites by Strain Rate)

  • 이상규;김규용;황의철;손민재;백재욱;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.73-74
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    • 2018
  • In this study, it evaluate the tensile properties of polyamide fiber reinforced cementitious composite and hooked steel fiber reinforced cementitious Composites by strain rate. Polyamide fiber reinforced cement composites (PAFRCC) and Hooked Steel Fiber Reinforced Cement Composite(HSFRCC) were fabricated. Each specimen was reinforced with 1.0 and 2.0vol% fiber. The length of the reinforced fiber was 30 mm for both fibers, and the tensile test specimen was made in dumbbell shape. As a result, the tensile strength of fiber in polyamide fiber and the mechanical bonding between fiber and matrix in hooked steel fiber are considered to be the main factors affecting tensile behavior of fiber reinforced cement composite.

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비정질 강섬유의 길이 및 혼입률에 따른 섬유보강 시멘트복합체의 직접인장특성 (Direct Tensile Properties of Fiber-Reinforced Cement Based Composites according to the Length and Volume Fraction of Amorphous Metallic Fiber)

  • 김홍섭;김규용;이상규;최경철;남정수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.201-207
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    • 2019
  • 본 연구에서는 변형속도에 따른 비정질 강섬유보강 시멘트복합체의 직접인장특성에 대하여 평가하였다. 길이 15, 30mm의 박판형 비정질 강섬유를 각각 1.0, 1.5, 2.0% 혼입한 섬유보강 시멘트복합체를 제작하였으며, 변형속도 $10^{-6}/s$(정적), $10^1/s$(동적)의 조건에서 직접인장시험을 수행하였다. 그 결과, 길이 15mm의 비정질 강섬유는 섬유의 섬유의 길이가 짧고 혼입개체수가 많기 때문에 섬유가 매트릭스로부터 인발되었다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 섬유의 표면이 거칠고 비표면적이 크기 때문에 매트릭스와의 부착성능이 우수하지만, 박판형의 섬유 형상이 전단력에 약하기 때문에 섬유가 인발되지 않고 파단 되었다. 섬유의 길이가 길수록 인장강도, 변형능력 및 인성이 큰 것으로 나타났다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되지 않고 파단 되지만 길이 15mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되기 때문에 변형속도의 영향을 받는 섬유-매트릭스 계면의 부착효율이 크게 되어, 인장강도, 변형능력 및 인성에 대한 동적증가계수가 큰 것으로 나타났다.

실리카흄 및 플라이애쉬.시멘트 복합체의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of Silica Fume and Fly Ash.Cement Composites)

  • 박승범;윤의식
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.158-170
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    • 1994
  • 본 연구는 산업부산물의 플라이애쉬 및 실리카흄을 이용한 고성능$\cdot$고품질의 건재의 제조 및 응용을 위하여 보강재로서 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유를 사용하여 건재용 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체 및 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체를 제조하여 배합조건별 동복합체의 물리적 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체의 휨강도, 휨인성 및 휨변형 특성은 탄소섬유 혼입율증대에 수반하여 현저히 증가하는 경향을 나타내었고, 또 이들 값은 PAN계 CF를 사용한 경유가 Pitch계 CH를 사용한 경우에 비하여 높게 나타났다. 한편, 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체는 플라이애쉬 대체율의 증가에 따라 물(플라이애쉬+시멘트)비는 증가하였으나, 압축$\cdot$휨강도 및 겉보기 비중은 저하하였으며 촉진양생은 경우가 습윤양생한 경우에 비하여 우수한 압축강도 및 휨강도를 나타내었다. 또한, 기존ALC의 대체를 위한 경량 플라이애쉬\ulcorner시멘트 복합체를 개발하였고, 그 최적배합조건을 제시하였다.

섬유 종류에 따른 시멘트복합체의 동적 인장파괴특성 평가 (Evaluation on Cement Composites of Dynamic Tensile Fracture Properties by Fiber Type)

  • 한상휴;김규용;최경철;김홍섭;김정현;이상규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.118-119
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    • 2015
  • Fracture behavior of concrete subjected to dynamic loading is affected by loading rate and strain rate. In this study, compressive strength properties according to strain rate of fiber reinforced cement composites by rapid loading with 500Ton rapid loading test machine was analyzed.

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마 섬유 혼입에 따른 고밀도 섬유 시멘트 복합체의 불연 특성 연구 (A Study on the Non-combustible Properties of High-density Fiber Cement Composites Mixed with Hemp Fibers)

  • 장경필;송태협
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.314-320
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    • 2022
  • 건축자재에서 사용되는 보강 섬유의 기능은 휨하중에 대한 저항력 유지, 건조 수축에 의한 균열 방지 기능 등을 목적으로 하고 있다. 고밀도 섬유 시멘트 복합체는 주로 선형의 판재에 사용되는 것으로 휨 저항력을 높이기 위하여 사용한다. 따라서, 인장성, 시멘트 수화물과의 결합력, 내알칼리성 등이 요구된다. 최근 불연성능 기준이 강화되어 고온 가열 시 불꽃 발생을 최소화해야 하는 기능이 추가되었다. 따라서 유기 섬유의 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 보강 섬유로 사용하는 폴리프로필렌 섬유를 내열성이 우수한 마 섬유로 대체하여 사용하는 연구를 수행하였다. 마 섬유는 내열성이 우수하고 시멘트와의 친화력이 좋으며 알칼리 저항력 또한 우수하다. 기존의 배합에서 사용하는 폴리프로필렌 섬유의 부피 총량을 기준으로 마 섬유를 대체하여 사용하여 불연성능을 비교 평가하였으며, 휨강도 등 기본 물리적 특성 시험을 진행하였다. 길이 7 mm의 마 섬유를 질량비 2 %, 3 %를 사용하여 불연 및 물리적 특성 시험을 수행한 결과 불꽃의 잔존 시간은 전혀 없는 것으로 나타났으며, 휨강도는 기존 폴리프로필렌 섬유의 95 % 수준까지 확보가 가능한 것으로 확인되었다.

강섬유를 하이브리드 보강한 섬유보강 시멘트복합체의 인장특성에 미치는 변형속도의 영향 (Strain Rate Effect on the Tensile Properties of Steel Fiber Hybrid Reinforced Cement Composites)

  • 김인호;김규용;이상규;손민재;김경태;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.87-88
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    • 2018
  • In this study, the tensile properties of single and hybrid fiber reinforced cement composite according to strain rate was evaluated. Experimental results, in the strain rate 10-6/s, fiber reinforced cement composite showed improved of tensile strength and decrease of strain at peak stress as SSF volume content increased. In the strain rate 101/s, the single and hybrid reinforced cement composite's tensile properties are improved, because of the improved bond strength between the fiber and matrix. And hybrid fiber reinforced cement composite showed high energy absorption capacity, because the SSF prevented the cracking and fracture of the surrounding matrix when during the HSF pull-out.

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