• Advances in concrete construction
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• 제8권4호
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• pp.247-255
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• 2019

Several reinforced concrete structures that get deteriorated by rebar corrosion are retrofitted using Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). When rebar comes in direct contact with CFRP, rebar may corrode, as iron is more active than carbon. Progression of corrosion of rebar in strengthened RC structures has been carried out when rebar comes in direct contact with CFRP. The experimentation is carried out in two phases. In phase I, corrosion of bare steel bar is monitored by making its contact with CFRP. In phase II, concrete specimens with surface bonded CFRP were casted and subjected to the realistic exposure conditions keeping direct contact between rebar and CFRP. Progression of corrosion has been monitored by various parameters: Half-cell potential, Tafel extrapolation and Linear Polarisation Resistance. On termination of exposure, to find residual bond stress between rebar and concrete, pull-out test was performed. Rebar in contact with CFRP has shown substantially higher corrosion. The level of corrosion will be more with more area of contact.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권11호
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• pp.95-99
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• 2008

Applications of composite materials in various engineering fields have been extended significantly. For being useful composite materials, we could modify the rigidity and strength characteristics of composite material according to structures and material direction. In this study, CFRP, which has been widely used in space leisure and general structural applications due to the weight, elasticity coefficient, high fatigue strength and lower thermal transformation ect, was selected. As the CFRP is an anisotropic material whose mechanical properties change with its stacking sequence or angle, special attention was given to the effects of the fiber orientation angle on the bending characteristics of CFRP fiat and CFEP square members. It's different on the each result of strength and rigidity of CFRP flat and CFRP square members.

• 한국안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.47-51
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• 2001

The carbon fiber reinforced plastics(CFRP) have been widely used in aircraft and spacecraft structures as well as sports goods because it has high specific strength, high specific stiffness and low coefficient of thermal expansion. Machining of CFRP poses problems not frequently seen for metals due to the nonhomogeneity, anisotropy, and abrasive characteristics of CFRP. Delamination is a common problem faced while drilling holes in CFRP using conventional drilling. Therefore, AE characteristics related to drilling damage process of unidirectional and [0/90/]s crossply laminate composite was studied. Also drilling damage like the delamination was observed by video camera in real time monitoring technique. From the results, we basically found the relationships between the delamination from drilling and AE characteristics for CFRP composites.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.157-160
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• 2006

Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminates can be used more efficiently in strengthening applications by applying prestress to the CFRP laminates. A key problem for prestressing with CFRP laminates is anchoring the laminates. These may include fracture to the CFRP laminates due to excessive gripping force or slippage of the CFRP laminates out of the anchorage zone caused by low friction between the anchor device and the lamiantes. The main objective of this study is the development of an applicative wedge-type anchorage system for prestressed CFRP laminates through experimental study. The experimental parameters were the type of anchorage and the effect of elastic modulus of tab. The test results showed that the developed anchor assures 100% CFRP laminate strength.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.165-168
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• 2006

Carbon fiber reinforced polymer(CFRP) have superior mechanical and chemical properties in comparison with conventional materials. And post-tensioning method has been used for structural reinforcement of RC structures due to easy installation and good effect of resisting capacity of structures. But the higher cost of CFRP and the loss of prestressing force with time are considered the major problems to use it. In this study, CFRP Strips and external post tensioning for rehabilitation of old concrete structures were adapted and optimal combination of these methods is considered. A total of 17 concrete members were made and tested. The types and numbers of CFRP strips and post-tensioning types were selected as major test variables. From test results, it is shown that the concrete members that post tensioned and bonded CFRP strips has a pronounced effect on the strength and deformational behavior. This present study indicates that external temporally post tensioning can reduce the amount of CFRP strips required and the combination of temporally post tensioning and CFRP strips may meet the strength and ductility requirements of old structures.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.457-460
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• 2008

CFRP plates has been established as an effective method for rehabilitation and strengthening of concrete structures. The CFRP reinforcements are bonded to beams and slabs using structural adhesives. Adhesive strength can be affected by environmental exposure. During freezing-and-thawing cycling, temperature-induced stresses in the adhesive layer, due to differential thermal expansion between the CFRP and the substrate concrete, may lead to bond damage and contribute to or cause premature CFRP composite separation. This paper presents the results of experimental program undertaken to investigate the effects of freeze-thaw cycling (from -18 to $4^{\circ}C$) on the behavior and failure characteristics of RC beams strengthened in shear with CFRP plate using acoustic emission (AE) technique.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권2호
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• pp.125-131
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• 2019

This paper presents the results of an experimental study to investigate the mechanical behavior of partially encased composite columns confined by CFRP under axial compression. The results show that the failure of the partially encased composite columns confined by CFRP occurred due to rupture of the CFRP followed by local buckling of the steel flanges. External wrapping of CFRP effectively delayed the local buckling of the steel flanges. The load carrying capacity of the column increased with the application of CFRP sheet. And the enhancement effect of the column was increased with the number of CFRP layer.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.155-164
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• 2014

탄소섬유강화 복합재료(carbon fiber reinforced plastics; 이하 CFRP)는 금속재료에 비해 중량이 가벼우면서도 비강도와 비강성이 높은 재료로 항공기, 자동차, 선박 등의 다양한 분야에서 적용이 증가하고 있다. CFRP는 정적부하에 대해서는 우수한 역학적 특성을 가진 반면에 고온 다습한 환경에서는 우수한 역학적 특성을 기대할 수 없고, 복합재료의 유용한 기계적 성질이 장시간 주위 환경에 놓여 있어도 충분히 유지되어야 하지만 온도, 습도 등과 같은 환경적 요인으로 수분이 복합재료 내로 침투하여 기지의 분자 배열 및 화학적 성질을 변화시키고 복합재료의 계면 특성 및 구성 재질의 기계적 성질을 저하시킨다. 항공기의 경우 운항 시에 CFRP가 고온 다습한 환경조건에 장시간 노출되게 되면 CFRP 내부로 수분이 흡수되게 되는데 CFRP 내부에 흡수된 수분은 체적팽창을 야기시키고 내부 응력상태를 변화시킬 뿐만 아니라 섬유와 기지의 화학적 결합을 분리시킴으로써 접합강도를 급격히 저하시키게 된다. 따라서 CFRP를 사용하는 항공기의 구조 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 특성 변화를 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 공기결합 초음파탐상검사(air coupled ultrasonic testing; 이하 ACUT) 시스템을 이용하여 흡습된 CFRP의 비파괴적 특성을 평가하고자 하였다. CFRP 시험편을 직접 제작한 후 고온다습한 환경을 설정하기 위해 항온수조를 이용하여 $75^{\circ}C$의 증류수에 30일, 60일, 120일간 침지하였고, ACUT를 이용하여 흡습에 의한 CFRP 시험편의 특성 변화를 초음파 C-scan 이미지와 흡습 전과 후의 신호의 전파시간 변화를 통해 초음파 신호 특성 변화를 고찰하였다. 또한 전단강도 평가를 통해 흡습에 의한 기계적 특성 변화를 실험적으로 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2A호
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• pp.301-310
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• 2006

탄소섬유보강재(CFRP)는 부식에 대한 저항성과 작은 중량에도 불구하고 높은 강도와 강성을 가지고 있어 토목구조물의 보강에 적합하다. 콘크리트 구조물 보강분야에 CFRP의 적용은 보강이 필요한 구조물들이 점점 증가하면서 점차적으로 확대되고 있다. 그러나, CFRP판을 표면에 부착하는 표면부착 공법으로 보강된 RC 부재들은 설계 시 예상되는 파괴하중보다 작은 하중에서 조기파괴가 발생하게 되어 새로운 보강방법의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 표면부착공법의 문제점은 CFRP판을 부착하기 전 긴장력을 도입함으로써 해결될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 길이가 3.3 m인 21개의 실험체를 CFRP판 을 이용하여 보강한 후에 4점 휨실험을 실시하였다. CFRP판은 긴장하지 않거나 CFRP판의 변형률을 0.4-0.8%까지 긴장하여 부착하였다. 단부정착 장치를 설치한 모든 실험체는 프리스트레싱 수준과 관계없이 CFRP판의 파단으로 파괴되었으나, 단 부정착 장치가 없는 실험체는 조기 부착파괴로 인해 탄소판이 콘크리트로부터 탈락하면서 파괴되었다. 균열 발생 하중은 프리스트레싱 수준과 비례적인 관계에 있었으나, 프리스트레스를 가한 CFRP판으로 보강한 실험체의 최대하중은 프리스트레싱 수준의 영향을 크게 받지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.275-282
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• 2009

본 연구에서는 CFRP 보강근과 고강도콘크리트의 부착강도에 미치는 보강섬유의 표면처리 방법의 효과를 평가하였다. 표면을 친수성 물질로 코팅된 구조용 PVA 섬유 및 기하학적 변형으로 변형된 절곡형 폴리올레핀계 구조용 합성섬유를 보강섬유로 사용하였다. 섬유의 표면처리 방법에 따른 고강도콘크리트의 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도 실험을 실시하였다. 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착특성은 직접 부착강도시험을 의하여 평가하였다. 시험 결과는 섬유의 표면처리 방법은 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동에 영향을 미쳤다. 또한 고강도콘크리트에 섬유의 첨가는 할렬균열의 발생 및 성장을 조절함으로써 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동, 부착강도 및 상대부착강도의 증가시켰다.