• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.335-343
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• 2017

본 연구에서는 80 MPa 수준의 압축강도를 갖는 고강도 콘크리트 부재의 휨 강도 특성에 대한 연구를 수행하였다. 실험변수는 SD 400 및 SD 600의 철근 공칭항복강도, 0.98~1.97%의 휨 철근비 및 부재의 전단지간-유효깊이 비(a/d)를 고려하였다. 고강도 콘크리트 보의 하중-처짐 관계, 연성, 휨강도 및 현행 설계코드에 의한 휨강도 예측값을 분석하였다. 고강도 철근의 사용은 부재의 휨강도는 증가시키는 반면에 연성을 감소시킨다. 전단지간-유효깊이 비가 증가함에 따라 연성도는 감소한다. 현행 콘크리트구조기준, Erocode 2 및 도로교설계기준에 의한 휨강도 예측값과 휨강도 측정값을 비교하였다. 고강도 콘크리트 보의 휨강도 예측값은 측정값을 과소평가하고 있으며, 보수적인 설계결과를 나타낸다. 또한, 강도감소계수를 사용하는 콘크리트구조기준에 의한 고강도 콘크리트 보의 휨강도 예측값과 재료계수를 사용하는 Erocode 2 및 도로교설계기준에 의한 휨강도 예측값은 서로 유사하게 나타난다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.43-50
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• 2019

본 연구는 강섬유의 인장강도 및 형상비가 고강도 및 보통강도 강섬유보강 콘크리트(Steel fiber-reinforced concrete, SFRC)의 압축 및 휨 거동에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시되었다. 또한 본 연구에서는 가력속도에 따른 SFRC의 압축거동을 평가하였다. 이를 위해 총 4종류의 강섬유가 설계기준 압축강도 35 및 60 MPa급 SFRC에 각각 사용되었다. 압축거동 평가를 위해 지름 150 mm 및 높이 300 mm의 원주형 공시체를 사용하였으며, 단면 $150{\times}150mm$ 및 지간 450 mm의 각주형 공시체를 사용하여 휨 거동 평가를 실시하였다. 실험결과 강섬유의 혼입은 콘크리트의 인성을 크게 향상시키는 것으로 나타났으며, 고강도 강섬유의 사용은 고강도 SFRC의 성능개선에 효과적인 것으로 나타났다. 아울러 본 연구에서는 SFRC의 휨 인성지수에 근거한 압축인성지수 산정기법을 제안하였다.

• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.45-53
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• 2019

본 연구에서는 지오폴리머 결합재인 고로슬래그를 분쇄할 때 석고의 혼입 여부, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율과 수축저감제 첨가 여부를 변수로 하여 실험하였다. 실험에서는 슬럼프플로우를 측정하여 작업성을 파악하였으며, 압축강도와 휨강도 및 건조수축을 측정하여 역학적 성능을 파악하였다. 석고를 혼입한 고로슬래그는 혼입하지 않은 고로슬래그에 비해 슬럼프플로우가 커지는 경향을 보였으며, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율이 5:5인 경우가 혼합비율이 8:2인 경우보다 슬럼프플로우가 커지는 경향을 보여 석고와 플라이애시가 지오폴리머의 작업성을 높여주는 것으로 나타났다. 석고를 혼입하지 않은 고로슬래그를 사용한 지오폴리머는 석고를 혼입한 고로슬래그를 사용한 경우보다 압축강도와 휨강도가 모두 크게 나타났으며, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율이 8:2인 경우가 혼합비율이 5:5인 경우보다 압축강도와 휨강도가 커지는 경향을 보였다. 석고를 혼입하지 않은 고로슬래그를 사용하고 플라이애시의 혼합비율을 높일수록 건조수축은 감소되었으며 수축저감제도 지오폴리머의 건조수축 저감에 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2A호
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• pp.401-409
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• 2006

본 연구에서는 고강도 강섬유보강 콘크리트(HSFRC)의 설계 및 시공을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 역학적 특성 및 장기변형 특성에 관한 연구를 수행하였으며, 탄성계수, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 건조수축 및 크리프에 미치는 강섬유 혼입의 영향을 검토하고, 휨파괴인성을 평가하였다. 연구결과, HSFRC의 압축강도에 미치는 강섬유의 혼입효과는 그다지 크지 않았고, 탄성계수는 섬유혼입률이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 인장강도, 휨강도 및 휨인성에 미치는 섬유혼입률($V_f$) 및 섬유형상비($l_f/d_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났다. 이는 $V_f$ 및 $l_f/d_f$의 증가와 함께 극한하중에 상응하는 처짐량이 증가하고, 강섬유의 균열구속성능에 의해 하중-처짐곡선의 하강곡선이 완만하게 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 크리프 및 건조수축에 미치는 섬유혼입률($V_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났으며, 특히 고강도 콘크리트에 강섬유를 혼입하면 크리프 변형에 비해 건조수축 변형의 저감에 더욱 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.934-941
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• 2002

철근콘크리트 보 단면의 극한강도를 예측할 때에는 부재의 크기를 고려하지 않는 것이 일반적이다. 그러나 부재 단면의 휨압 축강도는 부재의 크기가 증가함에 따라 항상 감소하게 된다. 본 연구에서는 철근콘크리트 보에 대한 실험적 고찰을 통해 휨압축강도의 크기효과를 살펴보고 이에 대한 적절한 모델식을 제시하고자 한다. 보의 유효깊이(d$\approx$15, 30, 60cm)를 주요 매개변수로 하였으며 전단스팬/유효깊이(a/d)는 3.0으로 하였고 시편의 폭은 20 cm로 일정하게 하여 휨하중을 가하며 실험을 수행하였다. 실험에서 구한 하중, 변형률, 및 보의 처짐 등을 이용하여 휨압축응력-변형률 관계를 3차의 비선형 다항식을 이용한 회귀분석을 수행하여 구하였다. 분석 결과 보의 유효깊이가 증가함에 따라 휨압축강도, 최대 휨압축응력에서의 변형률, 그리고 극한변형률이 감소하며 취성적인 파괴거동을 나타내었다. 그리고 설계기준에서 제시하고 있는 $\beta$l값과 보의 극한 변형률 값에 대해서도 크기효과가 있으므로 이에 대한 검토가 필요하다고 판단된다. 마지막으로 수정된 크기효과법칙을 사용하여 철근콘크리트 보의 휨압축강도에 대한 크기 효과모델식을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.541-548
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• 2012

중공슬래브 시스템은 슬래브 두께가 증가해도 자중은 크게 증가하지 않고, 일반슬래브에 비해서 휨성능이 크게 저하되지 않는 장점이 있다. 이러한 경제적인 건물 설계 및 친환경 구조물 구현을 가능하게 하는 시스템에도 불구하고 중공슬래브의 활용도는 현재로서는 낮다고 할 수 있다. 특히 국내의 건축분야에 있어서는 매우 낮은 편이다. 이러한 현 상황의 가장 큰 이유는 중공슬래브의 적용을 위한 구조 해석 및 설계방법이 일반화되어 있지 않다는 것이다. 본 연구에서는 실질적인 압축영역을 고려하기 위해 가정한 중공 단면형상에서 중립축 위치에 따른 압축응력블럭의 체적으로 휨강도 산정식을 제시하였다. 기존 중공부 상부만을 압축영역으로 고려한 휨강도 산정방법은 가장 보수적인 방법으로 판단되며 2개의 대체단면을 설정하여 휨내력을 산정하는 것이 더 실질적인 방법으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.385-395
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• 2011

교량용 HSB 고성능 강재를 적용한 정모멘트부 강합성 복합단면 거더의 휨저항강도를 모멘트-곡률 해석법으로 산정하고 LRFD 휨저항강도 설계식에 의한 휨저항강도와 비교하여 기존 설계식의 적용성을 검토하였다. 강거더의 하부플랜지는 HSB800 강재를 상부플랜지와 복부판은 HSB600 강재를 적용하였다. 다양한 연성특성을 갖는 6,205개 단면을 임의추출법으로 선정하고 재료 비선형 모멘트-곡률 해석 프로그램을 이용하여 이들 단면에 대한 휨저항강도를 구하였다. 합성단면을 구성하는 콘크리트 재료는 CEB-FIP 모델로, HSB600 및 HSB800 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였으며 콘크리트 바닥판의 압축강도는 30MPa, 45MPa 및 60MPa를 고려하였다. HSB 강재를 적용한 강합성 복합단면 거더의 연성계수와 콘크리트 바닥판의 압축강도에 따른 휨저항강도 특성을 분석하였다. HSB 고성능강을 적용한 이종 복합단면 강합성 거더의 모멘트-곡률해석 결과, 현 AASHTO LRFD 정모멘트부 휨저항강도 산정식을 적용할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.299-305
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• 2012

본 연구는 수용성 폴리머의 일종인 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate, 이하 PVAc)를 사용한 폴리머 시멘트 모르타르와 콘크리트의 특성에 관한 평가를 통하여 친환경 콘크리트 개발을 위한 기초자료를 획득하는 것이다. 이를 위해 PVAc를 혼입하지 않은 시멘트 모르타르 및 콘크리트와 결합재 대비 3%, 6%, 9%, 12%의 PVAc를 각각 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르 및 콘크리트와의 비교분석을 통한 물리적 특성을 평가하였으며, 폴리머 혼입에 따라 늘어나는 공기량을 제어하기 위해 소포제를 첨가하여 PVAc 콘크리트의 특성을 평가하였다. 그 결과 PVAc가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르의 경우 압축강도는 낮아지나 휨강도와 건조수축의 성능이 향상되는 것으로 나타났으며, 콘크리트의 경우 혼입율이 6%일 때가 압축강도, 인장강도, 휨강도 및 탄성계수가 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.61-67
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• 2014

본 연구에서는 시멘트의 유해성을 극복하기 위하여 시멘트 대신에 친환경 토양안정재를 사용한 식생블록을 제작하여 압축강도 및 휨강도 특성을 규명하였다. 식생블록 제작에 사용된 토양안정재는 천연섬유에서 추출한 단섬유와 석회 등을 주원료로 하며 흙의 전단강도를 증가시켜 블록의 내구성을 향상시키면서 식생을 가능하게 하는 특징을 가지고 있다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 토양안정재와 화강풍화토를 혼합하여 제작하였으며, 토양안정재는 혼합토의 중량대비 6 %, 12 %, 18 %로 변화시켜 물과 교반하였다. 공시체는 공기 중에서 건조하여 각각 5일, 7일, 14일, 28일간 양생시키고 일축압축강도 시험을 수행하였다. 휨강도 시험은 일축압축강도 시험과 동일한 조건으로 블록을 제작하여 각 단계별 휨강도 시험을 실시하였고 현장 적용성 평가를 위하여 토양안정재의 특성을 고려한 최적함수비를 제안하였다. 또한 식생블록에 대한 투수시험 결과 KS F 4419에서 규정하는 투수성 블록의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다.