섬유복합재료(Fiber Reinforced Polymer, FRP)는 경량성, 높은 설계기준강도, 비전기 비자성 및 내부식성의 특징 등으로 인하여 최근 건설분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)는 가격 경쟁성에서 우수하여 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 GFRP는 상대적으로 낮은 탄성계수를 가지고 있어 처짐이 과대하게 발생함으로 구조부재 단면으로서 활용되기 위해서는 단면이 커야하며, 설계시 사용하중에 의한 처짐 제한에 대한 검토를 실시해야 한다. 이에 본 연구에서는 언급된 기술적인 문제점을 해결하기 위하여 대형 단면의 적용이 가능하도록 모듈형식의 단면을 제안하였다. 그리고 FRP의 낮은 강성을 확보하군 위하여 콘크리트를 충진하는 새로운 FRP+콘크리트 합성 거더 형상을 개발하였다. 개발된 FRP)콘크리트 합성 거더의 전단지간비와 콘크리트 충진 여부에 따른 전단강도 및 처짐, 중립축 변화를 확인하고자 전단실험을 실시하였다.
Airside 지역 콘크리트 포장의 조인트에 사용되는 충진재는 항공기 이 착륙시 엔진에서 뿜어져 나오는 고열의 후폭풍과 계류장에서 항공기의 정비 및 주유시 항공유 유출에 대한 저항성을 가지고 있어야 한다. 이러한 특성 때문에 공항용 조인트 충진재는 도로포장용과는 다른 충진재의 사용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 국내외에서 사용되고 있는 3 종류의 충진재에 대하여 물리적 특성 시험과 성능시험을 실시하였다. 시험재료는 폴리썰파이드, 폴리우레탄, 실리콘을 사용하였다. 시험결과 폴리썰파이드 충진재는 내열성과 내유성에 대한 저항성이 가장 우수하였으며, 폴리우레탄, 실리콘 충진재의 순으로 시험결과가 나타났다. Airside 지역별 특성을 고려했을 때, 폴리썰파이트 충진재는 활주로와 계류장에, 폴리우레탄 충진재는 유도로에 사용하는 것이 적절하며 실리콘 충진재는 Airside 지역 충진재로는 부적합한 것으로 나타났다.
현재 설계법에서는 최대인장력이 작용되는 지점에서부터의 정착길이(development length)나 갈고리(hook)를 통해 철근과 콘크리트의 거동을 확보하지만, 갈고리나 정착길이를 확보하기 위하여 어려움을 겪고 있다. 특히, 주근의 갈고리 정착으로 인하여 과밀 배근으로 콘크리트의 충진성을 저하시킨다.(중략)
본 연구는 폐수처리공정에서 경량기포콘크리트를 이용하여 폐수 중에 존재하는 음이온계면 활성제와 총인 그리고 총질소성분을 제거하기 위하여 실시되었다. 경량기포콘크리트는 폐수 처리공정에서 반응기에 충진하여 사용하였으며, 이때 사용된 폐수는 인공폐수(음이온계면활성제 : 10-31 mg/L, 총인 : 66-73 mg/L 그리고 총질소 : 56-163 mg/L)를 사용하였다. 실험결과 경량기포콘크리트를 사용하여 폐수를 처리한 결과 음이온계면활성제의 85-95 %, 총인성분의 92 %, 그리고 총질소 성분의 90 % 정도가 제거되었다.
구조재료로 사용되는 콘크리트란 시멘트, 모래, 자갈과 같은 고형분들이 물에 분산되어 있는 복합물질이다. 수중에 콘크리트 몰탈을 타설할 때, 점탄성 특성이 우수하면 재료 분리가 적고, 물에 쓸려 내려가는 성질이 적고, 또 콘크리트가 잘 충진되어 강도가 강화될 수 있다는 점에서 콘크리트의 레올로지 물성은 매우 중요하다. 본 연구에서는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 고분자계 증점제의 사용에 따른 콘크리트 첨가제의 최적 혼합 비율을 알아보았으며, 콘크리트나 몰탈의 레올로지 물성의 변화와 수중불분리성에 대해 연구하였다. 음이온과 양이온 혼합계면활성제를 사용하는 pseudo-polymeric system을 적용한 콘크리트는 고점성이면서 수중불분리성은 우수하지만 펌핑성이 떨어지지만, 여기에 poly methyl vinyl ether (PMVE)를 소량 첨가하면 오히려 점도는 감소되면서 점탄성이 증가되고, 흐름성이 우수하며, 수중불분리성, 펌핑성 및 콘크리트 충진성이 향상되었다.
This study was performed to evalute effects of fillers on the mixing characteristics and mechanical properties of polymer concrete. Two types of unsaturated polyester polymer and two types of epoxy resin were used as binder material, and the portland cement, a fly ash and heavy calcium carbonate were used as filler. Following conclusions were drawn from the research results. 1. Working life of polymer concrete was not affected by filler types, but affected significantly by polymer types and quantities of hardener and catalysts. 2. Without concerning polymer types, use of heavy calcuim carbonate as filler was the best in improving workability.3. The highest strength was achieved by heavy calcium carbonate in using unsaturated polyester resin and by fly ash in using epoxy resin type.4. Elastic modulus was in the range of 2.05X 10-5~2.6X 10-5gf/cm$^2$, which was approximatly 60% of that of cement concrete. Heavy calcium carbonate with unsaturated polyester resin and fly ash with epoxy resin showed relatively higher elastic modulus.
Due to many advantages of advanced composite material, research on the composite compression member is initiated. In this paper structural characteristics of concrete filled glass fiber reinforced composite tubular member si studied. Experimental results shows that strength and ductility of composite compression member is considerably increased due to concrete confinement action of composite surface. Thus it can be anticipated that increased strength of concrete will be incorporated in the design of composite compression member.
The joint treatment of concrete is one of the technical problems in top down construction method. Joints created wit the top down construction result in serous weakness from the aspects of both structural and water-barrier function. Several case studies for the insepction of top down construction joints of column in SRC structure using radar and infrared thermography method. The advantages and limitations of these methods for non-destructive inspection in top own construction joints are investigated.
콘크리트 구조물의 FRP를 이용한 보수보강 시 유기계 접착제인 에폭시 수지를 활용한 부착 공법이 일반적으로 사용되고 있으나 터널이나 하수박스 같은 습기가 많은 지역에서는 부착력이 발현되지 못하여 구조물의 보강 및 내구성에 문제가 있는 것으로 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 시멘트계 충진제를 사용하여 습윤 상태에서 콘크리트 구조물을 보강하고자 하였다. 먼저, 각각의 부착력을 알기 위하여 직접 부착실험을 실험을 통해 무기계 충진제가 습윤상태에서도 KS F 4716 규정에 만족함을 알 수 있었다. 반면, 에폭시 접착제는 포화율 100%에서 부착강도가 $0.73N/mm^2$, 14일 $0.84N/mm^2$로 습윤 상태에서의 부착성능에 문제점을 나타내었다. 또한 2차 실험으로 진행된 충진제 두께별 GFRP보강 보의 휨 강도측정에서는 충진제 두께가 10mm, 20mm, 30mmd일 때 각각 113%, 66%, 75%의 보강효과를 보였다. 이에 따라 충진제의 두께가 10mm일 때 안정적인 부착성능을 발휘하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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