• 제목/요약/키워드: Fiber Reinforced

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유기계 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트의 휨 거동 및 염분침투저항성 (Chloride Penetration Resistance and Flexural Behavior of Hybrid Organic Fibers Reinforced Concrete)

  • 김승현;강민범;이동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.105-115
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    • 2015
  • 본 연구에서는 매크로섬유를 PP섬유로 대체하여 유기계 섬유들인 PVA섬유 6mm와 PP섬유 50mm로 하이브리드 보강된 콘크리트의 역학적 특성을 파악하기 위해 섬유의 체적비를 주요변수로 하이브리드 섬유 보강 콘크리트(HFRC) 4배합과 섬유가 없는 Plain콘크리트 1배합을 실험하여 비교하였다. 섬유의 체적비를 1%미만으로 제한하였다. 연구결과 유기계 섬유의 하이브리드 보강은 콘크리트의 강성 및 연성거동을 강섬유만큼 극대화시키지는 못하지만, Plain콘크리트와 비교시 매우 진전된 연성거동을 보이며 휨 인성지수와 등가휨강도 사이의 의미 있는 관계를 확인하였다. 그리고 유기계 섬유로 하이브리드 보강한 콘크리트에서도 섬유의 체적비가 증가할수록 연성이 증가하였고 섬유의 하이브리드를 위해 사용한 마이크로섬유인 PVA섬유보다 매크로섬유인 PP섬유가 콘크리트의 휨 거동에 미치는 영향이 크며, 염분침투시험에서도 섬유의 혼입이 염분침투를 억제하는 효과가 있는 것으로 확인되었다.

고유동 강섬유보강 모르타르의 유동에 따른 섬유의 방향성 분포특성 변화의 예측 (Numerical Simulation for the Variation of the Fiber Orientation Distribution according to the Flow of High-Flow Steel-Fiber Reinforced Mortar)

  • 강수태;김진근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.639-646
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    • 2009
  • 고유동 강섬유보강 모르타르는 타설과정에서 특정한 섬유 방향성 분포를 가질 수 있으며, 이에 따라 재료의 인장거동 특성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고유동 강섬유보강 모르타르의 타설단계에서의 유동에 따른 강섬유의 섬유 방향성 분포의 변화를 해석적으로 구하였다. 해석결과에 따르면 180mm 간격으로 나란히 놓여진 두 평판 사이에 흐르는 모르 타르의 전단흐름에 의한 섬유의 방향성 변화는 초기 150mm이내에서 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 이후에서는 방향성 분포의 경향은 크게 변하지 않으며, 다만 흐름방향에 나란한 섬유의 밀도가 집중적으로 커지는 것을 볼 수 있었다. 섬유의 방향성과 섬유보강 복합체의 인장거동과 밀접한 관련성을 고려할 때, 이와 같은 방향성의 예측을 바탕으로 유동에 따른 고유동 강섬유보강 모르타르의 인장거동 변화의 예측이 가능할 것이다.

단섬유 강화고무의 관통 특성 연구 (A Study on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 다양한 조건 하에서 최상의 관통 특성을 발휘하기 위한 최적 조건에 대해 연구하였다. 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 계면 조건 그리고 섬유 함유량을 관통 저항력과 마찰력에 지대한 영향을 미치는 변수들로 고려하였다. 단섬유 강화고무의 관통 저항력은 기지에 비해 최대 3.4배 증가하였다. 동일한 섬유 종횡비와 섬유 함유량에서 계면 조건이 우수할수록 더 높은 관통 저항력을 보였다. 기지와 섬유 종횡비가 155이하인 일부 단섬유 강화고무의 마찰력은 존재치 않았다. 우수한 계면과 높은 섬유 종횡비를 갖는 단섬유 강화고무의 마찰력은 기지의 관통 저항력보다도 더 높았다. 전체적으로 계면 조건과 섬유 종횡비 그리고 섬유 함유량이 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향이 미침을 확인하였다.

시편 크기 및 시험속도가 단섬유 강화 클로로프렌 고무의 관통 특성에 미치는 영향 (Effects of Specimen Size and Testing Velocity on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Chloroprene Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제20권6호
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    • pp.28-33
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    • 2007
  • 단섬유 강화고무의 관통 특성에 대해 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 섬유 함유량, 시편 크기 그리고 시험속도를 변수로 하여 연구하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 관통 저항은 시편 크기의 증가에 따라 감소하였고, 동일한 시편 크기에서 시험 속도의 증가에 따라 관통 저항력은 증가하였다. 각각의 섬유 함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 높은 관통응력 값을 보였다. 인장강도와 관통응력의 비교를 통해 시편 형상의 문제점에 대해 고찰하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 막에 작용하는 힘은 시편의 크기에 관계없이 유사한 값을 보였고, 동일한 시편 크기에서 시험속도의 증가에 따라 증가하였다. 각각의 섬유함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 막에 작용하는 힘은 크게 나타났다 전체적으로 시편 크기, 시험속도가 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향을 미침을 확인하였다.

셀룰로우스섬유보강 콘크리트의 소성수축 균열에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Plastic Shrinkage Cracking of Cellulose Fiber Reinforced Concrete)

  • 원종필;박찬기;안태송
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.319-323
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    • 1998
  • Plastic shrinkage cracking is a major concern for concrete, especially for flat structures as highway pavement, slabs for parking garages, and walls. One of the methods to reduce the adverse effect of plastic shrinkage cracking is to reinforced concrete with short randomly distributed fibers. The contribution of cellulose fiber to the plastic shrinkage crack reduction potential of cement composites and its evaluation are presented in this paper. The effects of differing amounts of fibers(0.9kg/㎥, 1.3kg/㎥, 1.5kg/㎥) were studied. The results of tests of the cellulose fiber reinforced concrete were compared with plain concrete and polypropylene fiber reinforced concrete. Results indicated that cellulose fiber reinforcement showed an ability to reduce the total area and maximum crack width significantly(as compared to plain concreted to plain concrete and polypropylene fiber concrete).

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Ductility of concrete slabs reinforced with low-ductility welded wire fabric and steel fibers

  • Tuladhar, Rabin;Lancini, Benjamin J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권4호
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    • pp.449-461
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    • 2014
  • The use of low-ductility welded wire fabric (WWF) as a main tensile reinforcement in concrete slabs compromises the ductility of concrete structures. Lower ductility in concrete structures can lead to brittle and catastrophic failure of the structures. This paper presents the experimental study carried out on eight simply supported one-way slabs to study the structural behavior of concrete slabs reinforced with low-ductility WWF and steel fibers. The different types of steel fibers used were crimped fiber, hooked-end fiber and twincone fiber. The experimental results show that the ductility behavior of the slab specimens with low-ductility reinforcement was significantly improved with the inclusion of $40kg/m^3$ of twincone fiber. Distribution of cracks was prominent in the slabs with twincone fiber, which also indicates the better distribution of internal forces in these slabs. However, the slab reinforced only with low-ductility reinforcement failed catastrophically with a single minor crack and without appreciable deflection.

단섬유 보강토의 투수 및 침식특성 (Permeability and Erosion Characteristics of Short Fiber Reinforced Soils)

  • 차경섭;장병욱;김성필;박재성;박영곤
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.199-202
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    • 2003
  • A study for permeability and erosion characteristics of short fiber reinforced soils was performed. As mixing ratio increases from 0 to 1.0% permeability of short fiber reinforced soils increased but, maximum increment ratio($k_{1.0%}/k_{0%}$) was 8.47. As a result of permeability test with 19, 38 and 60mm fiber reinforced soils, there were no difference in fiber length. Void ratio increased with increment of mixing ratio and decrease of compaction energy and as a result of plotting permeability and void ratio, log k increased linearly by void ratio. As a result of erosion test, soil erosion was decreased sharply by increase of fiber mixing ratio up to 1.0%. Despite increase of soil erosion by slope angle, the increment ratio was decreased by mixing ratio.

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균질화 접근법을 통한 복합재의 유효물성치 계산 (Effective Material Properties of Composite Materials by Using a Numerical Homogenization Approach)

  • 아닉 다스 안토;조희근
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.28-37
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    • 2019
  • Due to their flexible tailoring qualities, composites have become fascinating materials for structural engineers. While the research area of fiber-reinforced composite materials was previously limited to synthetic materials, natural fibers have recently become the primary research focus as the best alternative to artificial fibers. The natural fibers are eco-friendly and relatively cheaper than synthetic fibers. The main concern of current research into natural fiber-reinforced composites is the prediction and enhancement of the effective material properties. In the present work, finite element analysis is used with a numerical homogenization approach to determine the effective material properties of jute fiber-reinforced epoxy composites with various volume fractions of fiber. The finite element analysis results for the jute fiber-reinforced epoxy composite are then compared with several well-known analytical models.

충격하중을 받는 섬유보강 콘크리트 및 시멘트 복합체의 배면변형특성 (Strain Properties on Rear Side of Fiber Reinforced Concrete and Cement Composite by Impact Load)

  • 이상규;김규용;이보경;윤민호;손민재;김경태
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.158-159
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    • 2017
  • In this study, it evaluate the strain properties of fiber reinforced concrete and fiber reinforced cement composite. The types of fiber are Hooked steel fiber and it was mixed 0.5, 1.0 vol.% in concrete and 1.0, 2.0 vol.% in cement composites. The impact test was conducted by using a projectile (diameter: 25mm, velocity: 170m/s) and strain properties on the rear side of each specimen was evaluated by strain gage. After the impact test, fracture grade, fracture depth was evaluated.

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균열제어를 위한 섬유보강 콘크리트의 실용화 연구 (A Study on the Practicality of Fiber Reinforced Concrete to Control Plastic Shrinkage Crack)

  • 정양희;최일호;김욱종;이도범
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.15-18
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    • 2007
  • The purpose of this study is to suggest a reference for an extensive evaluation about effectiveness of four types of fibers to control plastic shrinkage crack of concrete. So in this study for the practical use in construction field, the plastic shrinkage cracks shown from four types of concrete reinforced by mixing four types of fibers are quantitatively evaluated in points of the workability and compressive strength. Test showed that the mixing of Cl, N, P fibers except for C2 fibers decreased fluidity of fresh concrete. Compressive strengths of four types specimens were similar. Plastic shrinkage cracks were reduced by mixing each fiber, especially C2 fibers was very effective to prevent the plastic shrinkage crack. Therefore the reinforced concrete mixed with C2 fibers exhibited superior mechanical performance than the others.

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