• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.753-756
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• 2008

일반 콘크리트에 비해 상대적으로 높은 인성과 연성의 특징을 갖는 HPFRCC는 과도한 하중을 받는 구조 부재 혹은, 내구적으로 취약한 부재 등에 사용될 수 있으며, 기존의 연구에 의하면 PVA섬유를 이용한 HPFRCC의 경우 혼입률 2%에서 가장 높은 휨 성능이 나타난다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 길이가 다른 두 종류의 PVA 섬유를 사용하여 상대적으로 짧은 섬유는 작은 균열(microcrack)을, 상대적으로 긴 섬유는 큰 균열(macrocrack)을 보다 효과적으로 제어하는 최적혼입비를 찾기 위하여 전체 PVA 혼입률을 2%로 고정시킨 채 두 섬유의 혼입률을 달리하여 각 혼입비에 따른 압축 및 휨 강도 테스트를 실시하였다. 또한 강섬유와 PVA 섬유를 동시에 하이브리드 보강한 콘크리트 부재에 대해서도 같은 실험을 실시하여 비교 분석하여 가장 높은 휨 성능을 나타낼 수 있는 최적배합을 찾고자 한다. 실험 결과 1.6%의 단섬유(12mm)와 0.4%의 장섬유(30mm)로 이루어진 시편에서 가장 높은 휨 성능을 보였으며, 2%의 PVA 섬유가 혼입된 부재에 대하여 소량의 강섬유 혼입 시 휨 성능이 다소 향상 되지만 많은 혼입량은 오히려 휨 성능의 저하를 초래하였다.

• 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.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.382-385
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• 2011

본 논문은 초고강도콘크리트의 폭렬현상을 연구해 보고자 실리카흄 유무와 PP섬유의 혼입량을 변수로 하여 공시체와 벽체의 폭렬현상을 관찰한 후 변수가 초고강도콘크리트에 어떠한 영향을 주는지를 실험적으로 규명하는 것을 목적으로 하였다. KS F 2257 화재온도이력곡선을 30분 적용하여 콘크리트의 초기 폭렬특성을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 공시체의 경우 압축강도가 100 MPa 초고강도콘크리트의 경우에는 실리카흄 여부와 PP섬유 혼입량이 폭렬억제에 관계되는 주요 인자인 것을 알 수 있었으며, 벽체의 경우에는 벽체 시험체의 부분 가열 및 전면 가열 실험을 실시했다. 폭렬 최대 깊이, 시간, 소리 발생 회수를 비교하면 부분 가열이 전체 가열에 비해 폭렬이 빠르고 깊게 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국조경학회지
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• 제46권6호
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• pp.120-126
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• 2018

본 연구는 콘크리트에 잔골재와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 실험과 화강토와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 실험을 하였다. 특히 두 종류의 실험은 폴리프로필렌섬유의 양을 변경하여 슬럼프, 압축강도, 인장강도 등의 역학적 특성에 대하여 실험적으로 규명하였다. 두 종류의 실험 결과를 비교하여 잔골재를 실험 재료로 사용한 경우와 화강토를 사용한 재료를 비교 분석하여 건조 수축 균열로 인한 부분적인 파괴를 예방하고, 가벼워서 사용하기 편한 품질 좋은 조경용 구조물 및 포장재 개발의 기초자료를 수립하는데 목적이 있다. 콘크리트에서 PP 섬유의 양이 증가할수록 PP 섬유의 체적 또한 현저히 증가하게 되므로 슬럼프가 감소해지는 것으로 판단된다. 압축강도의 결과, 화강토콘크리트는 콘크리트 강도의 59%~71% 정도로 측정되었다. PP 섬유의 혼입량이 증가할수록 압축강도는 상대적으로 줄어드는 경향이 나타났다. 인장강도의 결과 화강토 콘크리트는 콘크리트 인장강도의 68%~67% 정도로 나타났다. PP 섬유를 콘크리트나 화강토콘크리트에서 혼입량을 증가시킬수록 압축강도가 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 콘크리트와 화강토콘크리트에 폴리프로필렌섬유를 혼입하면 인장강도가 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 분석해 화강토를 혼입한 콘크리트에 일정량의 PP섬유를 혼입하여 조경분야의 각종 구조물 또는 포장과 관련된 재료에 활용하면 구조물의 취성에 의한 파괴 및 균열로 인한 박리 박락의 방지 개선효과가 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.283-284
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• 2009

본 연구는 3 시간 내화실험 후 PP 섬유를 혼입한 초고강도콘크리트의 폭렬 저항성을 파악하는데 그 목적이 있다. 강도 100MPa 와 150MPa 콘크리트에 PP 섬유 혼입량을 조절하여 실험을 하였다. 실험결과 충분한 양의 PP 섬유를 혼입하였을 때 폭렬 저항성을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-14
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• 2017

본 연구에서 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 성능 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 비정질 붕소강 섬유를 콘크리트 체적 대비 0.25%에서 1.0%까지 혼입하여 굳지 않은 콘크리트의 공기량과 슬럼프값, 경화된 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 휨인성 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 실험결과, 비정질 붕소강 섬유의 혼입량이 증가할수록 콘크리트의 휨인성 및 중성자 차폐성능이 향상되는 것으로 나타났다. 이를 통해 비정질 붕소강 섬유의 혼입이 중성자 차폐성능 뿐만 아니라 역학적 성능을 효과적으로 개선시켜 줄 것이라고 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.198-203
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• 2020

콘크리트는 초기에 인장강도가 확보되지 못하므로 건조수축과 같은 재료적인 균열이 발생하게 된다. 본 연구에서는 셀룰로오즈 섬유를 0.0 ~ 2.0% 혼입한 콘크리트를 대상으로 공기량, 슬럼프와 같은 작업성을 평가하였으며, 재령에 따른 압축 및 인장강도를 평가하였다. 혼입률이 증가할수록 1.0kg/㎥ 수준에서는 공기량 및 슬럼프에서 저하를 확인할 수 없었으며, 이러한 작업성은 2시간까지 유효하게 작용하였다. 강도 평가에서는 혼입률이 증가할수록 인장 및 압축강도가 개선되었으며, 압축강도의 경우 7 ~ 9%수준으로, 인장강도에서는 7 ~ 22% 수준으로 증가하였다. 인장강도에서 증가율이 상대적으로 크게 평가되었는데, 이러한 효과는 균열저항성에 크게 도움을 주리라 판단된다. 본 연구를 통하여 2분간의 혼입 시간, 셀룰로오즈 섬유 1.0kg/㎥의 혼입률 수준이면 120분간 작업성에 큰 영향이 없으리라 평가된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.473-479
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• 2010

이 연구에서는 도로포장용 콘크리트의 성능향상을 목적으로 폴리프로필렌(PP), 나일론(NY), 폴리비닐알코올(PVA) 및 셀룰로우스(CL)의 섬유 종류에 변화를 주어 도로포장용 섬유보강 콘크리트(FRC)의 공학적 특성을 분석하였다. 그 결과 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 유동성은 OPC에 비해 섬유를 혼입할 경우 저하하는 경향을 나타내었으나, 혼합 즉시는 PP섬유, 60분 경시변화까지도 고려하면 NY섬유에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 공기량은 OPC와 유사한 경향을 나타내며, 섬유 혼입으로 인한 공기량의 변화는 크지 않았다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도 및 휨강도는 Plain에 비하여 모든 재령에서 섬유를 혼입할 경우 증가하는 경향을 나타내었는데, 섬유 종류별로는 NY, PVA, PP, CL순이었다. 단, 인장강도에서는 NY 및 PP일 경우만 증가하는 경향이었다. 포로시미터에 의한 세공분포는 NY섬유를 혼입할 경우 섬유의 영향으로 $1{\mu}m$ 전후의 세공량이 많이 분포하여 누적 세공량이 커지는 경향을 나타내었다. 따라서 유동성 및 강도 등을 종합적으로 고려할 때, 이 연구의 실험 조건에서는 NY섬유 혼입 시 최상의 결과가 도출되는 것으로 분석되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.433-452
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• 2019

본 연구는 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량에 따른 숏크리트 보강성능과 적정한 평가방법에 관한 것으로, 강섬유($37.0kg/m^3$)와 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량을 매개변수($5.0kg/m^3$, $7.0kg/m^3$, $9.0kg/m^3$)로 설정하여 숏크리트 압축강도, 휨강도 및 휨인성 시험을 수행하였다. 특히, 판상의 숏크리트 에너지 흡수능력을 평가하기 위하여 원형 패널 휨인성 시험(Road and Traffic Authority, RTA)을 수행하였다. 검토결과, 압축강도 및 휨강도는 강섬유 보강 숏크리트가 다소크나, 실질적인 숏크리트 보강성능를 나타내는 휨인성은 구조용 합성섬유(PP섬유) 보강 숏크리트가 큰 것으로 분석됨에 따라, 강섬유 보강 숏크리트 대비 동등 이상의 보강효과를 발휘하는 것으로 검토되었다. 또한, 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량에 따른 휨인성 및 에너지 흡수능력 상관관계에 의하면, 보시편 휨인성 시험(KS F 2566)의 허용기준 3.0 MPa이하조건에서 에너지 흡수능력이 발휘(A등급: 2.55 MPa = 202J, B등급: 2.72 MPa = 282J, C등급: 3.07 MPa = 403J)되는 것으로 검토되었다. 국내 터널현장에서 보수적으로 측정되는 강도개념의 숏크리트 휨인성(>3.0 MPa)을 본 연구의 숏크리트 에너지 흡수능력 상관관계로 지보성능을 평가할 경우, 보다 실질적이고 신뢰도 높은 숏크리트 지보성능 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.427-437
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• 2015

콘크리트는 인장거동에 취약하므로 적절한 보강재를 필요로 한다. 또한 시멘트 클링커 생산시 발생하는 $CO_2$로 인해 시멘트 사용량을 줄이려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 폴리프로필렌 섬유와 왕겨재를 혼입한 콘크리트의 공학적 성능을 평가하였다. 섬유재는 0.125~0.375%의 수준을, 왕겨재는 0~20% 치환률을 고려하여 콘크리트 배합을 준비하였으며, 압축강도, 쪼갬인장강도, 휨강도와 균열폭, 내충격성, 인발특성을 평가하였다. 또한 섬유재 혼입률, 섬유재 길이, 왕겨재의 혼입률을 고려하여 실험결과를 분석하였다. 인장특성에 대해서는 섬유재의 혼입량이, 강도특성에서는 왕겨재의 혼입률이 지배적이었으며, 0.125%의 섬유재 혼입과 10% 왕겨재 치환인 배합에서 가장 효과적인 공학적 특성이 발현되었다. 적절한 왕겨재 및 섬유재의 혼입은 다양한 공학적 특성을 강화시킬 뿐 아니라 친환경적인 측면에서도 유리하다고 판단된다.