• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.250-258
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• 2000

The reinforcing effects of ductile short-fiber reinforced brittle matrix composites are studied by, measuring flexural strength, fracture toughness and impact energy as functions of fiber volume fraction and length. The parameters of fracture mechanics, K and J are applied to assess fracture toughness and bridging stress. It is found that fracture toughness is greatly, influenced by the bridging stress ill which fiber pull-out is occur. For the reinforcing effects as functions of fiber volume fraction($V_f$ = 1, 2, 3 %) and length(L = 3, 6. 10cm), the flexural strength is maximum at $V_f$ = 1% and both fracture toughness.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.53-56
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• 2005

This paper investigates the effect of ductile deformation behavior of high performance hybrid fiber-reinforced cement composites (HPHFRCCs) on the shear behavior of coupling beams to lateral load reversals. The matrix ductility and the reinforcement layout were the main variables of the tests. Three short coupling beams with two different reinforcement arrangements and matrixes were tested. They were subjected to cyclic loading by a suitable experimental setup. All specimens were characterized by a shear span-depth ratio of 1.0. The reinforcement layouts consisted of a classical scheme and diagonal scheme without confining ties. The effects of matrix ductility on deflections, strains, crack widths, crack patterns, failure modes, and ultimate shear load of coupling beams have been examined. The combination of a ductile cementitious matrix and steel reinforcement is found to result in improved energy dissipation capacity, simplification of reinforcement details, and damage-tolerant inelastic deformation behavior. Test results showed that the HPFRCC coupling beams behaved better than normal reinforced concrete control beams. These results were produced by HPHFRCC's tensile deformation capacity, damage tolerance and tensile strength.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.213-220
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• 2008

시멘트로 고결된 사질토의 일축압축강도와 취성적인 거동을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 모래에 포틀랜드시멘트와 콘크리트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올 섬유를 무작위로 보강하였다. 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 다음 5층 다짐으로 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 적은 양의 시멘트를 혼합하여 시멘트의 고결효과보다는 섬유의 인장력으로 인한 보강효과에 중점을 두었다. 8% 이하의 시멘트비를 가진 약하게 고결된 혼합토에 섬유비를 다르게 공시체를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 섬유비와 시멘트비에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 일축압축강도는 시멘트비가 2%인 경우 섬유비의 증가에 따라 최대 6배까지 증가하였다. 섬유의 인장력으로 공시체의 연성이 증가하여 최대응력 시의 축변형률이 시멘트비가 2%인 경우 섬유비에 따라 최대 7% 정도 증가하였다. 시멘트비가 2%인 혼합토에 1%의 섬유 보강으로 인한 효과를 마찰각의 증가와 점착력의 증가로 분리하여 해석하였으며, 마찰각의 증가로 해석한 경우 섬유로 전달되는 응력은 수직응력의 8% 정도로 계산되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.705-712
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• 2009

일반 콘크리트에 비해 많은 양의 섬유 혼입으로 인하여 상대적으로 연성적이고 인성적인 고성능 시멘트계 복합체는 극심한 하중을 받거나 내구성의 문제가 있는 곳에 사용될 수 있다. PVA 섬유를 사용하는 고성능 시멘트계 복합체의 경우 기존의 국내외 연구에 의하면, 2%의 섬유 혼입비에서 가장 높은 성능을 발휘한다고 알려져 있다. 따라서 이 연구에서는 PVA 섬유의 총 혼입비를 2%로 일정하게 유지시킨 채, 서로 다른 형상비를 가진 PVA 섬유를 사용하여 최적의 배합을 선정하고자 고성능 시멘트계 복합체의 휨 성능 실험을 실시하였다. 뿐만 아니라 이러한 고성능 시멘트계 복합체에 강섬유를 혼입하여 그 성능의 변화를 비교, 분석하였다. 또한 높은 변형률을 갖는 하중에 대하여 고성능 시멘트계 복합체의 거동을 확인하고자 충격 시험을 실시하였다. 이와 동시에 분사식 FRP를 도포한 고성능 시멘트계 복합체의 충격 저항 성능 역시 평가하였다. 위의 실험 결과 1.6%의 단섬유(REC15)와 0.4%의 장섬유 (RF4000)가 혼입된 시편이 휨 성능 및 충격 성능에 대해 탁월한 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.404-417
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• 2016

이 연구는 지속가능한 자원순환형 골재공급 시스템 구축에 유용한 자료 제공을 목적으로 하며, 순환굵은골재를 60% 이상 100%까지 다량 사용한 고강도 콘크리트에서 이로 인하여 나타나는 압축강도와 전단강도 저하가 강섬유 보강으로 어느 정도 회복되고 개선되는지를 재료시험과 보의 전단파괴 실험을 통하여 밝히고자 하는 것이다. 이 연구에서는 먼저 관련된 기존 실험연구 결과들을 고찰하였다. 재료시험 결과, 체적대비 0.75%의 강섬유 보강과 흡수율 2.0% 이내의 고품질 순환굵은골재를 병용하였을 때, 압축강도 60MPa 수준의 고강도콘크리트의 압축강도 특성이 천연골재 수준으로 회복되고 좋은 연성 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 전단력이 보 거동을 지배하는 전단스팬비(a/d) 2와 4인 보에 대한 전단파괴 실험에서 강섬유 보강에 의한 매우 큰 전단강도 증진 효과와 연성거동 특성을 확인하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제15권4호
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• pp.388-396
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• 1995

This study has been conducted with the purpose of examining the fatigue crack growth characteristics of $Al_2O_3$ short fiber reinforced aluminum matrix composites made by squeeze casting process with different applied pressure and binder amount. Fatigue crack growth experiments have been performed under constant load amplitude method with a fixed load ratio. The rate of crack propagation was decreased with binder amount as well as applied pressure. Also fatigue crack growth path in matrix was changed from flat to rough mode with an increase of applied pressure. In the composites, fatigue crack was propagated to interface between matrix and reinforcement at 10MPa, but it was propagated to reinforcement at 20MPa. The major reason of thee result was considered that interfacial bonding force and microstructure of matrix were improved due to an increase of applied pressure. Localized ductile striation in the composites was observed at low growth rate region and such a phenominon was remarkable with an increase of applied pressure. At high growth rate region, the propensity of fracture appearance was changed from interfacial debonding to reinforcement fracture with an increase of applied pressure.