• 제목/요약/키워드: Fiber reinforced cement

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물-시멘트비에 따른 하이브리드 섬유보강 고인성 시멘트 복합체의 역학적 특성 (W/C Ratio Effects on Mechanical Properties of High Performance hybrid SC and PE Fibers Reinforced Cement Composites)

  • 윤현도;김선우;전에스더;이상수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.118-121
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    • 2006
  • The research reported here is concerned with the effects of the fiber combination condition and water/cement ratio on the mechanical properties of high performance fiber-reinforced cementitious composites(HPFRCC). An experimental investigation of the behavior of steel cords(SC) and SC and Polyethylene(PE) hybrid fiber reinforced cementitious material under compressive and tensile loading is presented. In this experimental research, the tensile and compressive strength and strain capacity of HPFRCC were selected using the cylindrical specimens. The results show that W/C ratio is a significant effect factor on the compressive and tensile performance of HPFRCC. The envelope curve concept applies to hybrid fiber-reinforced cementitious composites in tension just as it does to compressive stress-strain curve of fiber-reinforced cement composites. For practical purposes, the tensile envelope curve may be taken to be the same as the monotonic tensile stress-strain curve.

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폐지섬유보강 시멘트 복합체의 최적배합비 도출 (Optimum Mix Design for Waste Newsprint Paper Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 원종필;배동인;박찬기;박종영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.346-353
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    • 2001
  • 본 연구는 얇은 시멘트판 제품의 보강재로써 건조공정에 의해 생산된 폐지섬유의 최적 배합비를 도출하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순수 목질섬유 대비 폐지섬유의 대체수준을 세분화하여 실험을 실시하였으며, 슬러리-탈수 공법을 사용하여 폐지섬유보강 시멘트 복합체를 제조하였다. 본 연구는 실험적 연구와 반응표면 분석법을 활용한 통계적 분석을 통해 공정인자(가압, 비가압)과 섬유보강재 조건(섬유혼입율, 순수섬유 대체수준)을 최적화하였다. 최적화된 재생 폐지섬유 시멘트 복합체를 기술적으로 분석하였으며, 그 결과, 폐지섬유보강 시멘트 복합체의 성능과 경제적 측면에서 폐지섬유의 재활용이 가능하리라 판단된다.

강섬유 보강 콘크리트의 조기 재령에서의 휨 인성 발현에 관한 연구 (Investigation of Flexural Toughness Development of Steel Fiber Reinforced Concrete at Early Ages)

  • 이창준;신성우
    • 한국안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.103-110
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    • 2009
  • Since the mechanical properties of cement-based materials are time-dependent due to the prolonged cement hydration process, those of fiber reinforced concrete(FRC) may also be time-dependent. Toughness is one of important properties of FRC. Therefore, it should be investigated toughness development of FRCs with curing ages to fully understand the time-dependent characteristics of FRCs. To this end, the effect of curing ages on flexural toughness development of steel fiber reinforced concrete is studied. Three point bending test with notched beam specimen was adapted for this study. Hooked-end steel fiber(DRAMIX 40/30) was used as a fiber ingredient to investigate w/c ratio and fiber volume fraction effect on toughness development during curing. Three different water-cement ratios(0.44, 0.5 and 0.6) and fiber volume fractions(0%, 0.5% and 1%) were used as influence factors. Each mixture specimens were tested at five different ages, 0.5, 1, 3, 7 and 28 days. The study shows that flexure toughness development with age is quite different than other concrete material properties such as compressive strength. The study also shows that the toughness development trend correlates more closely to water/cement ratio than to fiber volume fraction.

섬유보강 시멘트 복합체의 압축특성에 미치는 변형 속도의 영향 (Strain Rate Effect on the Compressive Properties of Fiber Reinforced Cement Composite)

  • 김홍섭;김규용;남정수;최경철;이상규;손민재
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.214-215
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    • 2017
  • Extreme loads such as impact and explosion have higher strain rate than static loading condition. Therefore, it is necessary to evaluate mechanical properties at high strain rate in order to apply fiber reinforced cement composites to ensure safety performance against impact and explosion. In this study, the compressive properties of fiber reinforced cement composites by strain rate were evaluated.

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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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산업폐기물을 이용한 건재용 고성능복합체의 개발 및 응용에 관한 실험적 연구 -탄소섬유 보강 플라이애쉬.시멘트 복합체- (Experimental Study on the Development and Application of High-Performance Composite Utilizing Industrial Wasts Products for Construction Works -Carbon Fiber Reinforced Fly Ash.Cement Composites-)

  • 박승범;이보성;윤의식
    • 콘크리트학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.101-110
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    • 1991
  • 이 연구는 피치계 탄소섬유 보강 플라이애쉬.시멘트 복합체의 여러 가지 특성을 실험적으로 구명하고, 그 제조방법을 제시한 것이다. 복합체는 조강시멘트, 시리카 분말, 스티렌 부타디엔 러버 라텍스, 기포제와 탄소섬유 및 플라이애쉬를 사용하여 제조하였고, 배합조건별로 그 특성을 검토하였다. 연구결과, 경량 탄소섬유 보강 플라이애쉬.시멘트 복합체의 압축강도, 인장강도, 휨강도, 흡수성 및 특수성 그리고 건조수축과 같은 물리적.역학적 성질은 스티렌 부타디엔 러버 라텍스를 첨가하므로써 현저히 개선되었으며, 아울러 복합체를 제조하는데는 기건양생보다 오토클래브 양생이 유리한 것으로 나타났다. 이결과, 앞으로 경량 탄소섬유 보강 플라이애쉬.시멘트 복합체를 이용한 프리캐스트 제품의 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

변형 속도에 따른 후크형 강섬유 및 폴리아미드섬유보강 시멘트 복합체의 압축 및 인장강도 특성 (Strain Rate Effect on the Compressive and Tensile Strength of Hooked Steel Fiber and Polyamide Fiber Reinforced Cement Composite)

  • 김홍섭;김규용;이상규;손민재;남정수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.76-85
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유압식 급속재하 시험 장치를 제작하여 변형 속도에 따른 후크형 강섬유 및 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 압축강도 및 인장강도 특성을 평가하였다. 그 결과, 변형 속도가 증가함에 따라 압축강도, 최대 응력 점에서의 변형 및 탄성계수는 증가하였으며, 섬유 종류 및 혼입률은 변형 속도에 의한 압축강도의 영향은 크지 않았다. 본 연구에서 평가된 압축강도의 DIF는 CEB-FIP model code 2010에 비해 상회하였으며, ACI-349의 예측값과 유사한 경향이 나타났다. 인장특성의 경우에도 변형 속도가 증가함에 따라 인장강도와 변형능력이 크게 향상되었다. 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형 속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 증가하는 것에 의해 인장강도와 변형능력이 크게 향상되었으며, 섬유가 매트릭스로부터 인발되는 파괴 특성이 나타났다. 한편, 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 경우 섬유와 매트릭스의 부착력이 크기 때문에 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 끊어지는 파괴 특성이 나타났으며, 폴리아미드 섬유보강시멘트 복합체의 인장특성에 대한 변형 속도 효과는 섬유의 인장강도에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다. 이러한 결과로부터 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장강도에 대한 변형 속도의 효과는 후크형 강섬유의 부착력에 대한 민감도 보다 큰 것으로 사료된다.

하이브리드 섬유 보강 시멘트 복합체의 인장 특성에 관한 연구 (A Study on Tension Properties on Hybrid Fiber Reinforced Cement-Based Composit)

  • 안영태;홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.340-343
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    • 2004
  • The cement-based composites have been used for construction industry because of their economy, suitability for architecture and structure function, fire resistance, low fee of repair, easiness for acquisition. but the limited strain capacity of these makes them tension-weak, brittle, and considerable notch-sensitive. As one of solution, FRC(fiber reinforced concrete) have been investigated for regulating weakness of the cement-based composites. In these day different fiber types are proposed for better performance such as HFRC(hybrid fiber reinforced concrete). This study shows experimental results to search the ultimate strength, the ultimate mean strain, and the tension toughness of HFRC. The tension toughness is proportional to the amount of steel fiber and carbon fiber. In this experimental program we kept the total of steel fiber and carbon fiber as $1.0\%,\;1.5\%$, respectively.

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하이브리드 섬유 보강 시멘트 복합 재료에서 구조용 합성 섬유의 인발 거동에 미치는 폴리비닐 알코올 섬유 혼입률의 효과 (Effect of Polyvinyl Alcohol Fiber Volume Fraction on Pullout Behavior of Structural Synthetic Fiber in Hybrid Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 이진형;박찬기
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.461-469
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    • 2011
  • 이 연구에서는 하이브리드 구조용 합성 섬유와 폴리비닐알코올(PVA)섬유 보강 시멘트 복합 재료에 정착된 구조용 합성 섬유의 인발 거동에 미치는 PVA 섬유 혼입률의 효과를 제시하였다. 구조용 합성 섬유와 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합 재료와의 인발 거동은 Dog-bone 부착 시험에 의해서 결정하였다. 시험 결과 PVA 섬유의 혼입은 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 인발 거동 특히, 섬유 계면인성을 강화하는 효과가 있었다. 구조용 합성 섬유의 인발 시험 결과 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 계면인성은 PVA 섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였다. 미세 구조 분석 결과 PVA 섬유의 혼합은 구조용 합성 섬유와 PVA 섬유 보강 시멘트 복합 재료의 계면인성 메커니즘을 강화시키는데 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.

Strength Characteristics of Soil Cement Reinforced by Natural Hair Fiber

  • Son, Moorak;Lee, Jaeyong
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.17-26
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    • 2018
  • This study systematically examines the changes in the compressive and tensile strength of soil cement reinforced by natural hair fiber, which is regularly produced from human. Extensive experimental tests of various test specimens have been carried out in a laboratory. Several factors are considered, including the soil type, amount of cement, amount of fiber, fiber length, loading type, and curing age. The test results indicate that both the compressive and tensile strengths are significantly affected by the fiber, either increasing or decreasing depending on the conditions. The increase in tensile strength is significant in the sand-based soil cement due to the tensile resistance of the fiber which is interlocked with the surrounding soil or cement particles. The natural fiber provides a larger strain to failure due to its extensibility, which allows greater deformation. Based on the test results, natural hair fibers can be an effective and environmentally friendly way to improve soil ground subjected to tensile loading, such as an embankment slope, road subgrade, or landfill, thus reducing the cost for cement and waste treatment. The study results provide a useful information of better understanding the mechanical behavior of natural hair fiber in soil cement and the practical use of waste materials in civil engineering. The findings can be practically applied for improving earth structures under tensile loading.