NATM공법을 이용한 터널 시공에서 초기에 원지반을 구속시키고 암반과의 일체화를 통해 터널의 안정성을 확보하기 위해 통상 5-20cm 두께의 숏크리트를 시공하며 여기에는 강섬유가 $40kg/m^3$ 정도 포함되도록 설계하고 있다. 숏크리트 내에 혼합된 강섬유는 숏크리트를 뿜어 내는 장비 특성, 혼합비 그리고 현장 암반 상태에 따라 숏크리트 내 강섬유가 골고루 분산될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 연구에서는 단면이 $15cm{\times}15cm$이고 길이 55cm인 사각기둥 모양의 시멘트 혼합비가 5% 또는 20%인 공시체를 3cm씩 다섯 층으로 나누어 강섬유를 혼합하지 않거나, 중간층만 혼합하거나, 1, 3, 5층만 혼합하거나, 전층을 혼합한 네 종류의 숏크리트를 모사한 콘크리트 공시체를 제작하였다. 7일 동안 공시체를 대기중 양생한 다음 휨강도시험을 실시하여 층별로 강섬유가 분산되거나 집중될 경우 휨강도와 인성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트 혼합비가 20%인 경우 강섬유 혼합층이 증가할수록 휨강도는 증가하였으며, 동일한 양의 강섬유가 골고루 분산되지 않고 한 곳으로 집중될 경우 휨강도가 20% 정도 감소하였다. 한편 시멘트 혼합비가 5%로 낮은 경우에는 강섬유 혼합층이 증가할수록 오히려 휨강도는 감소하였다. 시멘트 혼합비에 관계없이 강섬유 혼합층이 증가할수록 인성지수는 점점 증가하는 경향을 보였으며, 강섬유가 중간층으로 집중된 경우보다 골고루 분산된 경우 인성지수는 2-3배 정도 증가하였다.
This study is to investigate its use by applying stainless steel wire mash reinforcement method of construction, which is newly developed, on the high strength concrete beam mixed with polymer-steel fiber. In this test, it is investigated and observed such as follows: the ultimate load, the initial flexure crack load, the initial diagonal tension crack load, the relation between load and deflection, load-strain relation, and also crack growth and fracture aspect by increasing load. The results of this test are; first, the stainless steel wire showed some useful reinforcement effects in multiplying the steel's resisting force of moment to the tensile force of beam or slab: second, the promoting strength and internal force was made in the process of the integration at the same reaction by using the penetrating polymer-mortar with an excellent durability and physical property. On the basis of this results, because such instances in applying stainless steel wire Mash reinforcement method of construction have been few so far, through the experimental investigation such as this test over and over again, the efficient and useful method must be developed for the practice.
This study was evaluated influence of fluidity properties according to basalt fiber and high volume fly ash in the mortar level, as part of a basic study for development of fiber reinforced concrete using basalt fiber and high volume fly ash. In the first step, it was evaluated that fluidity properties of mortar according to replacement ratio 6 level of fly ash(10, 20, 30, 40, 50 and 60mass%) and fluidity properties of mortar according to content 5 levels of SP(1.3, 1.5, 1.7, 1.9 and 2.1%) and content 5 levels of VA(0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0%) for dispersion of the basalt fiber, in the second step, it was evaluated that fluidity properties of mortar using High-volume fly ash (50mass%) on 3 levels of basalt fiber length (6, 20 and 30mm). Results of assessment, if after a fiber mixed, it showed that viscosity agent is more effective to improve the fluidity and fiber dispersion than superplasticizer, high volume fly ash (50%) applying the mixing, due to three properties of fly ash, showed that the improved fiber dispersibility and flow improvement.
This paper discusses the application of civil structure use reinforcing fiber mixed with concrete to be used as protection layer of waterproofing material and root resistant layer installed in below-grade parking lot upper slab of residential building. A performance evaluation under the prescribed method outlined in KS F 4938 was used for this new material. The testing results showed that the fiber reinforcement can be used to strengthen the protection for the waterproofing material. Also, plants that were planted in June 2016 have not yet penetrated the specimens used for root resistance testing. The domestic root resistance performance testing usually covers the period of 2 years, thus further observation to make any conclusion about the root resistance property is required.
콘크리트는 열전도열이 작은 불연성의 재료이다. 그렇지만 콘크리트는 화재에 저항하도록 설계되지 않으면 열을 받을시 공극압과 내부인장응력이 발생하여 폭렬이 발생한다. 본 연구에서는 터널 내화용 습식 고강도 스프레이 폴리머 모르타르의 성능을 실험적 및 수치해석적으로 평가하였다. 이를 위하여 화재시험을 수행하였다. 시험은 RABT 온도가열곡선을 이용하여 내화로에서 수행하였으며, 터널 내화용 습식 스프레이 모르타르의 피복두께에 따른 온도분포를 평가하였다. 실험 및 수치해석적 분석 결과를 기본으로 하여 터널 내화용 습식 고강도 스프레이 폴리머 모르타르의 적정 피복두께는 4cm이상으로 결정하였다.
This paper numerically investigates the effect of changes in the mechanical properties (displacement, strain, and stress) of the ultra-high-performance concrete (UHPC) without rebar and the reinforced concrete (RC) using steel re-bars. This reinforced concrete is mostly used in the concrete bridge decks. A mixture of sand, gravel, cement, water, steel fiber, superplasticizer, and micro silica was used to fabricate UHPC specimens. The extended finite element method as used in the ABAQUS software is applied for considering the mechanical properties of UHPC, RC, and ordinary concrete specimens. To calibrate the ABAQUS, some experimental tests have been carried out in the laboratory to measure the direct tensile strength of UHPC by the compressive-to-tensile load converting (CTLC) device. This device contains a concrete specimen and is mounted on a universal tensile testing apparatus. In the experiments, three types of mixed concrete were used for UHPC specimens. The tensile strength of these specimens ranges from 9.24 to 11.4 MPa, which is relatively high compared with ordinary concrete specimens, which have a tensile strength ranging from 2 to 5 MPa. In the experimental tests, the UHPC specimen of size 150×60×190 mm with a central hole of 75 mm (in diameter)×60 mm (in thickness) was specially made in the laboratory, and its direct tensile strength was measured by the CTLC device. However, the numerical simulation results for the tensile strength and failure mechanism of the UHPC were very close to those measured experimentally. From comparing the numerical and experimental results obtained in this study, it has been concluded that UHPC can be effectively used for bridge decks.
This study aims to manufacture and to evaluate lightweight cement composite using lightweight aggregate and expanded perlite. The expanded perlite and lightweight aggregates were mixed with cement, water, SP(superplasticizer), forming-agent and poly-propylene fiber. The specimens were cured at $20^{\circ}C$ for 24h and then at steam curing of $60^{\circ}C$, RH $100\%$ for 12h. As a result, We could make lightweight cement composite of satisfaction about ALC properties. However it is need to improve the properties of density and water absorption.
본 논문은 시공성과 내진성능을 증대하기 위해 고성능 강섬유를 혼합한 묶음대각철근 연결보를 제시한다. 연결보의 실험은 4개의 실험체로 구성하고 고성능 강섬유를 혼합한 실험체에 반복하중을 가하여 이력거동을 비교 평가하였다. 실험의 주요 변수는 강섬유의 혼합에 따라 대각철근의 묶음 여부와 스터럽의 철근량이다. 기준이 되는 실험체는 묶음대각철근에 ACI318에서 요구하는 스터럽의 철근량을 100% 적용하였다. 이와 함께, 동일한 묶음대각철근을 적용한 상태에서 스터럽의 철근량을 75%와 50%로 조절하여 두 실험체를 추가적으로 만들고 일반대각철근을 고려, 총 4개의 실험체가 제작되었다. 이번 실험에서 연결보의 콘크리트 타설시 고성능 강섬유를 함유율 1%로 혼합하였다. 모든 실험체는 1/2스케일로 형상비 3.5(l/h=1050/300)으로 이루어졌다. 본 실험결과에서 강섬유를 1% 혼입한 고성능 시멘트를 적용한 연결보는 스터럽 철근양을 75%, 50% 줄인 것과 기준실험체로 적용된 스터럽 철근양 100%의 강도 및 강성, 에너지소산능력에서 큰 차이를 보이지 않았다.
콘크리트의 폭렬방지 재료로서 PP섬유는 그 효과가 이미 확인되었다. 그러나 화재 시 발생하는 최대온도에 대한 고려가 필요하고 배합량에 따라 발생하는 믹싱문제 및 강도저하 문제의 해결이 필요하다. 본 연구에서는 RABT화재시나리오 하에서 PP섬유 함유량과 공기량에 따른 터널 세그먼트 라이닝의 화재저항성능을 살펴보았다. 그 결과, 모든 시험체에서 폭렬과 단면손실은 발생하지 않았으며, PP섬유 함유량이 작을 경우 상대적으로 최대온도가 높고 최대온도 도달시간 역시 빠른 것으로 나타났다. 반면, 공기량 차이에 따른 최대온도와 도달시간에 대한 어떤 경향을 발견하지 못했다. PP섬유 혼입량 0.75, 1.0, 1.5, 2.0 kg/m3인 경우에 대한 시험체 내부 온도분포 결과에서는 0.75와 1.0 kg/m3의 결과가 유사한 온도분포를 보였으며, 1.5와 2.0 kg/m3의 결과가 유사하게 나타났다. PP섬유 혼입량이 많을 경우 동일 깊이에서 내부 온도분포가 낮아지는 경향이 있는 것을 확인할 수 있었으며, PP섬유 혼입량 1.0 kg/m3와 1.5kg/m3의 결과에서 주목할 만한 차이가 발생함을 확인하였다.
The purpose of this study is no examine the combination effect on strength preperties of water-permeable concretes mixed with redispersible polymer, silica fume and polypropylene fibers for overlay in pavement. The water-permeable concrete with a water-cement ration of 25%, polymer-cement ratios of 0 to 10%, silica fume contents of 0 to 10% and polypropylene fiver contents of 0 to 1.5% are prepared, and tested for flexural strength, compressive strength and water permeability. It is concluded concretes are obtained at a polypropylene fiber content of 1.0% and a silica fume content of 10% with a void filling ratio of 50%. And the water-permeable concretes with a flexural strength of 14.1~28.0kgf/$\textrm{cm}^2$, a compressive strength of 71.2~128.0kgf/$\textrm{cm}^2$, and a coefficient of permeability of 1.22~2.52cm/s at a void filling ratio of 30% can be prepared. Also water-permeable concretes having flexural strength of 24.9~57.9kgf/$\textrm{cm}^2$, a compressive strength of 83.8~268.5kgf/$\textrm{cm}^2$, and a coefficient of permeability of 0.24~1.04cm/s at a void filling ratio of 50% can be prepared in the consideration of the mix proportioning factors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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