• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.133-140
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• 2011

대형 구조물에 주로 사용되는 고강도 콘크리트는 화재 시 폭렬이 발생하여 구조물의 심각한 손상을 초래한다. 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상을 감소시켜 구조물의 내화성능을 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트에 대한 내화해석 모델을 제시하였다. 섬유의 거동 및 고온에서의 콘크리트 내부의 물리적인 현상을 고려하여 수정한 고강도 콘크리트의 재료모델을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 재료모델로 선택하였다. 수정된 재료모델을 이용하여 얻은 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화해석 결과를 실험결과와 비교하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 재료모델을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권2호
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• pp.171-180
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• 1993

본 논문에서는 강섬유를 혼입한 철근콘크리트 부재의 전단거동에 관한 실험 및 이론적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 강섬유가 혼입된 구조부재를 제작하여 실험을 수행하여 강섬유의 전단보강 효과를 규명하였으며, 부재의 연성, 극한전단강도 및 초기균열 전단강도 등을 모두 만족하는 최적의 강섬유 혼입량 및 전단 철근 배근량을 제안하였다. 본 실험으로부터 강섬유의 혼입으로 인하여 연성의 증가뿐 아니라, 초기균열강도는 크게 향상되었으며, 극한전단강도 역시 만족할만큼 증가함을 알수 있었다. 위의 실험결과로부터 강섬유 혼입량(체적비)1%, 시방서에서 규정하는 전단철근 필요량의 75%가 가장 만족스러운 조합임을 알 수 있었다. 본 논문에서는 강섬유가 혼입된 철근 콘크리트부재가 극한 전단강도 예측기법이 제시되었으며, 앞으로 강섬유 콘크리트는 연성을 필요로 한는 내진구조물등에 효율적으로 이용될 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.749-752
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• 2008

본 연구는 섬유혼입 초속경 폴리머 시멘트 콘크리트의 강도 특성에 미치는 섬유 혼입량 의 영향을 검토한 것이다. 그 결과, 섬유혼입 초속경 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축 및 휨강도는 섬유 혼입량이 증가함에 따라 증가하였다. 특히 폴리머-시멘트비 20%, 섬유 혼입량 0.12%인 콘크리트의 휨강도는 폴리머 미혼입 시멘트 콘크리트보다 2배 이상의 강도발현을 나타냈다. 이와 같은 강도발현은 폴리머 및 섬유의 높은 인장강도와 폴리머 및 섬유의 혼입에 의한 시멘트 수화물과 골재간의 접착성이 개선되었기 때문이라 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.111-118
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• 2019

본 연구에서는 비정질강섬유의 혼입이 초고강도콘크리트의 폭렬특성에 미치는 영향이 실험적으로 검토되었다. 콘크리트는 압축강도 100과 150 MPa의 초고강도콘크리트가 사용되었다. 폴리프로필렌섬유는 0.15 vol%, 비정질강섬유는 0.3 및 0.5 vol%가 혼입되었다. 시험체는 콘크리트의 압축강도와 섬유혼입 조건에 따라 6수준이 제작되었고, ISO-834 가열곡선에 의해 가열되었다. 결과로써 폴리프로필렌섬유와 비정질강섬유가 혼입된 초고강도콘크리트의 폭렬제어에 있어서는 용융된 폴리프로필렌섬유가 형성하는 공극네트워크를 통해 수증기가 이동하는 효과가 지배적인 것으로 나타났다. 또한, 비정질강섬유 0.3v ol% 혼입률에서는 폭렬제어에 큰 영향을 미치지 않지만, 0.5 vol%의 비정질강섬유가 혼입될 경우에는 수증기가 이동할 수 있는 균열의 발생이 억제됨으로써 콘크리트 폭렬의 원인으로 지적되고 있는 수분막힘층(moisture clog)가 형성될 가능성이 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 2011

고강도 콘크리트의 폭렬현상을 억제하여 내화 성능을 개선하기 위한 방법으로 고온에서 수증기가 콘크리트 표면으로 이동할 수 있도록 경로를 제공하여 주는 섬유를 혼입하는 방안이 있다. 섬유를 혼입하여 콘크리트의 폭렬을 억제하는 방법은 고온에 의해 콘크리트 내부에서 용융되는 섬유에 의해 만들어지는 통로가 서로 연결되어 고압의 수증기를 콘크리트 외부로 이동시킬 수 있을 때 효과가 있다. 수증기가 배출될 통로를 형성하는 섬유의 연결성에 대한 percolation 이론을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화실험 결과에 적용하였다. 본 연구에서는 percolation 이론과 섬유혼입 고강도 콘크리트의 폭렬 발생의 연관성을 분석하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 가상 시편을 이용하여 내부 섬유 입자가 서로 연결되어 있는 것을 입체적으로 구현하고 일정 부피비의 섬유가 혼입되었을 때 수증기 배출 통로가 확보되는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제4권3호
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• pp.147-155
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• 1992

최근들어 성능이 우수하고 품질이 높은 새로운 건설소재를 개발하려는 노력이 계속되고 있다. 본 논문에서는 고강도화 및 연성확보를 위하여 폴리머 콘크리트에 섬유를 혼입한 섬유보강 폴리머 콘크리트를 제조하여 강도 및 역학적 특성을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 포괄적인 실험연구를 수행하였으며 주요실험변수로는 강섬유의 혼입량과 채움재(filler)의 혼입량, 그리고 양생온도를 주요변수로 선정하였다. 강섬유의 혼입량은 체적비로 0%, 1%, 2%로 변화시켰으며, 채움재와 수지의 비는 1.0과 1.5로 하였다. 본 연구결과 섬유의 혼입으로 인하여 압축강도, 휨강도, 인장강도 모두 증가하였으며, 특히 인장강도의 증가가 더 크게 나타났다. 양생온도가 증가한 경우 폴리머의 중합반응이 좋아져 강도가 증가하였다. 또한 본 논문에서는 섬유보강 폴리머 콘크리트의 응력-변형도 관계곡선을 도축하였으며, 이것은 구조설계시 중요한 기초가 될 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.743-748
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• 2006

본 논문은 오토클레이브 양생과정 없이 제작되는 섬유보강 경량골재 콘크리트(FRLAC)의 섬유 혼입률에 따른 역학적 특성의 변화를 알아보기 위해 수행된 실험적 연구의 결과에 대해 서술하고 있다. FRLAC는 폴리프로필렌 섬유와 경량골재를 혼입함으로써 기포 콘크리트의 강도를 증진시켰다. 섬유의 혼입률이 FRLAC의 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보고 최적 섬유 혼입량을 결정하기 위해 폴리프로필렌 섬유의 혼입률이 0%, 0.10%, 0.25%, 0.50%인 공시체들을 제작하여 일련의 압축강도시험과 휨강도시험을 수행하였다. 시험 결과 0.25%의 섬유 혼입률에서 압축강도가 가장 많이 증대되었고, 섬유가 FRLAC의 균열진전을 제어함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권4호
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• pp.79-88
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• 1991

본 눈문에서는 강섬유 혼입에 따른 강섬유보강콘크리트의 강도 중대 현상을 규명하고 파괴에너지를 결정하기 위하여, 일련의 초기균열이 있는 강섬유보강콘크리트 시험체에 대하여 파괴실험을 수행하였다. 파괴실험은 3점 휨 실험법으로 실시하였으며, 실험시 각 시험체의 하중변화에 따른 휨 변형률, 중앙처짐, 균열끝 개구변위와 초기균열 발생시의 하중, 극한하중 등을 조사하였다. 이들 실험 걸과를 토대호 강섬유 혼입량과 초기균열비에 따른 강섬유 보강콘크리트의 파괴인성, 임계 에너지해방률 등을 비교 분석하였으며, 아울러 하중-처짐 선도를 이용한 파괴에너지를 결정하였다. 연구결과, 측정된 강섬유보강콘크리트의 하중-처짐선도는 강섬유 혼입량이 클수록 파괴후 완만하게 나타났으며, 하중-처짐선도 면적에 의하여 계산된 강섬유보강콘크리트의 파괴에너지는 강섬유 혼입량이 0.5%~1.0인 경우에 는 무근콘크리트의 파괴에너지의 약 7~10배, 강섬유 혼입량이 1.5%인경우에는 약 15배 각각 크게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.229-236
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• 2015

콘크리트는 압축강도가 증가할수록 취성적인 성질이 두드러지는데, 이를 보완하기 위해 강섬유를 혼입하여 콘크리트에 연성을 부여하는 강섬유 보강 콘크리트에 대한 연구가 진행되고 있다. 강섬유 보강 콘크리트는 섬유 혼입률에 따라 역학적 특성이 달라지며, 일반적으로 1.5%의 혼입률이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 섬유 혼입률 2%를 초과하게 되면 섬유 뭉침현상이 발생하는데, 이로 인해 역학적 특성이 저하된다. 본 연구에서는 2% 이상의 높은 혼입률에서 섬유의 분산성을 향상시키기 위해 굵은 골재 크기를 변수로 재령에 따른 강섬유 보강 콘크리트의 압축거동에 대해 평가하였다. 굵은 골재 크기에 따른 굳지 않은 성상, 압축강도, 탄성계수 및 압축인성 등을 평가한 결과 섬유 혼입률이 증가할수록 공기량은 증가하였으며, 공기량이 증가함에 따라서 슬럼프는 감소하였다. 또한 골재 크기가 압축강도 및 탄성계수에 미치는 영향은 미소하였지만, 섬유의 분산성을 향상시켜 압축인성 및 최대하중 이후 거동에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 강섬유 보강 콘크리트의 압축인성은 재령이 지날수록 감소하게 되는데, 굵은 골재 크기가 감소할수록 압축인성의 감소율이 줄어들어 보다 안정적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 나타난 것과 같이 강섬유 보강 콘크리트의 굵은 골재 크기를 조절하여 높은 혼입률을 갖는 강섬유 보강 콘크리트의 섬유 분산성과 연성적인 거동을 부여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.797-800
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• 2008

시멘트 사용량을 줄이기 위한 방법으로 포졸란 반응재료들이 혼화재로 사용되고 있다. 우리나라 전역에 널리 매장되어 있는 황토는 친환경 재료로서, 포졸란 반응을 하는 활성황토는 콘크리트의 혼화재로 활용성이 증가하고 있다. 또한 PET보강섬유는 폐 PET병을 재활용하여 만든 친환경재료로서 콘크리트에 혼입되어 미세균열을 제어하는 역할을 한다. 하지만 보강섬유를 혼입한 콘크리트에 대한 연구는 아직도 미비한 실정이고 황토를 혼화재로 사용한 콘크리트의 경우 황토 혼화재의 포졸란 반응과 보강섬유의 보강효과가 복합적으로 나타날 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 황토와 PET보강섬유를 혼입한 콘크리트 거동 특성을 분석하기 위하여 건조수축 시험을 통해 황토와 PET보강섬유를 혼입한 콘크리트의 재료특성을 평가하였다.