• 제목/요약/키워드: Fiber-reinforced mortar

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고인성섬유 복합 모르타르 및 고성능 배근상세를 활용한 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 내진성능 개선 연구 (A Study on Improvement of Seismic Performance of High Strength Reinforced Concrete Interior Beam-Column Joints Using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar and Advanced Reinforcing Detailings)

  • 하기주;이동렬;홍건호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.233-240
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    • 2013
  • 이 연구에서는 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 내진성능을 개선하기 위하여 보-기둥 접합부 영역을 고성능 배근상세 및 고인성섬유 복합 모르타르를 사용하여 보강하고 내진성능을 평가하였다. 총 5개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 내진성능을 평가하였으며, 이 연구의 실험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기존 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 위험단면 영역을 고성능 배근상세 및 고인성섬유 복합 모르타르로 보강한 결과 재하 전 과정을 통하여 안정적인 파괴형태 및 내력을 나타내었다. 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 내진성능을 개선하기 위하여 고성능 배근상세 및 고인성섬유 복합 모르타르를 사용하여 보강한 실험체(IJIR, IJIRS, IJIRP)는 재하 전 과정을 통하여 안정적인 이력거동을 나타내었고, 최대내력이 표준실험체의 114.2~123.5%, 에너지소산능력은 1.55~1.85배로 표준실험체에 비하여 매우 향상되었다.

시멘트 모르타르 내 비정질 강섬유와 일반 강섬유의 부착특성 비교 (Comparative Bond Characteristics of Amorphous Steel Fiber and Conventional Steel Fiber in Cement Mortar)

  • 최성규;김영준;김백중;이종구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.238-239
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    • 2014
  • It is well known that the bond characteristics of fiber govern the performance of fiber reinforced composite material. A preliminary study was carried out to investigate the pull-out behavior of amorphous and conventional single fiber in cement mortar in accordance with the JCI(Japan Concrete Institute) SF-8. The test was performed under displacement control, and results showed that the bond strength decreased with increasing fiber length. In addition, the amorphous steel fiber showed much higher pull-out load per unit weight compared to conventional steel fiber.

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Flow and Engineering Properties of Fiber Reinforced Hwangtoh Mortars

  • Mun, Ju-Hyun;Yang, Keun-Hyeok;Hwang, Hye-Zoo
    • 한국건축시공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.332-339
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    • 2012
  • In this study, six mortar mixes were tested in order to examine the significance and limitations of hydrophilic fiber in terms of its capacity to enhance the tensile resistance of Hwangtoh mortar. Lyocell, polyamide and polyvinyl alcohol (PVA) fibers were selected for the main test parameters. The tensile capacity of mortars tested was evaluated based on the splitting tensile strength and the modulus of fracture, while their ductility was examined using the toughness indices specified in ASTM. Test results showed that the addition of lyocell and PVA fibers had little influence on the flow of the Hwangtoh mortars. To enhance the tensile capacity and toughness index of Hwangtoh mortar, it is proposed that fiber spacing above 0.0003 is required, regardless of the type of fiber.

석유피치 재활용 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 인장 특성 (Tensile Strength of Cement Mortar using Pitch-based Carbon Fiber Derived from Oil Residues)

  • 이인규;이준석;김진희;김융암;김우
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권6호
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    • pp.20-28
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    • 2017
  • 피치계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 직접인장강도는 평균압축강도의 1/27~1/22에 해당하였다. 동일 양의 PAN계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 직접인장강도가 1/15임에 비하여, 낮은 수준으로 나타났다. 이 때, 무보강 기준시편의 직접인장강도는 1/29 수준이었다. 피치계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 휨인장강도는 평균압축강도에 비해, 약 1/12 수준으로 나타났고, PAN계 탄소섬유를 함유한 모르타르와 무보강 모르타르는 각각 1/10, 1/13.5의 수준으로 나타났다. 피치계 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 인장성능은 무보강 모르타르와 PAN계 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 중간 수준으로 나타났다.

Elaboration and characterization of fiber-reinforced self-consolidating repair mortar containing natural perlite powder

  • Benyahia, A.;Ghrici, M.;Mansour, M. Said;Omran, A.
    • Advances in concrete construction
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    • 제5권1호
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    • pp.1-15
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    • 2017
  • This research project aimed at evaluating experimentally the effect of natural perlite powder as an alternative supplementary cementing material (SCM) on the performance of fiber reinforced self-consolidating repair mortars (FR-SCRMs). For this purpose, four FR-SCRMs mixes incorporating 0%, 10%, 20%, and 30% of natural perlite powder as cement replacements were prepared. The evaluation was based on fresh (slump flow, flow time, and unit weight), hardened (air-dry unit weight, compressive and flexural strengths, dynamic modulus of elasticity), and durability (water absorption test) performances. The results reveal that structural repair mortars confronting the performance requirements of class R4 materials (European Standard EN 1504-3) could be designed using 10%, 20%, and 30% of perlite powder as cement substitutions. Bonding results between repair mortars containing perlite powder and old concrete substrate investigated by the slant shear test showed good interlocking justifying the effectiveness of these produced mortars.

폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 강도 및 건조수축균열 제어특성 연구 (A Study on the Strength and Drying Shrinkage Crack Control Characteristics of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete)

  • 오병환;이명규;유성원;백상현
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.151-161
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    • 1996
  • 토목 및 건축재료로써 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 사용은 미국, 영국 등지에서 개발되기 시작하여 많은 연구가 진행되어 왔는데, 경제적 이점, 화학적인 안정성과 우수한 내구성으로 인해 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 이러한 폴리프로필렌 섬유의 사용은 모르터 및 콘크리트가 건조나 온도에 의해 수축될 때 , 구속에 의해 발행하는 인장응력 및 균열을 제어하고, 인성의 증가와 충격, 마모, 피로에 대한 저항성을 증대시키며, 콘크리트의 내구성을 증대시키는 등의 장점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 재료적 특성인 유동성, 압축강도, 인장강도, 휨인성뿐만 아니라 균열제어특성, 건조수측특성을 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 본 연구 결과. 폴리프로필렌섬유의 혼입으로 인성이 증가되고 건조수축균열 및 건조수축량이 제어되고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 앞으로 건조수축균열제어와 인성증가를 위한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 활용 및 설계에 기초자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

마이크로역학에 의하여 설계된 ECC (Engineered Cementitious Composite)의 역학적 특성 (Mechanical Properties of an ECC(Engineered Cementitious Composite) Designed Based on Micromechanical Principle)

  • 김윤용;김정수;김희신;하기주;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.709-716
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    • 2005
  • 이 연구는 국내에서 상용 중인 재료를 이용하여 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하고자 함에 목적이 있으며, 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하기 위해서는 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성과 섬유-모르타르 경계 면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성을 파악하여야 한다. 특히 시멘트계 재료(cementitious materials)의 역학적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 물-시멘트비(water cement ratio)에 대한 연구에 초점을 맞추었으며, 3가지의 물-시멘트비에 대하여 섬유의 인발실험(fiber pullout test)과 모르타르의 쐐기쪼갬실험(wedge splitting test)을 수행하였고 이를 통하여 모르타르 매트릭스와 섬유-매트릭스 경계면(interface)의 역학적인 특성을 파악하였다. 이러한 연구에 의하여 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 역학적 특성을 이용하여 물-시멘트비 범위 및 재료의 기본 배합을 제시하였고 또한 마이크로역학과 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 하여 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 나타내는 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하였다. 개발된 재료는 1축인장 하에서 변형률 경화거동을 나타내었으며, 변형능력은 최대 2.2% 이었다. 이와 같은 높은 변형 능력은 일반 콘크리트(또는 모르타르)의 약 100배에 해당된다. 또한 압축하에서는 압축강도 이후 응력-변형률 곡선이 완만하게 감소하는 연성파괴의 형태를 나타내었으며 28일의 압축강도는 보통강도 콘크리트의 강도에 해당되는 26MPa, 34MPa인 것으로 측정되었다.

고인성 복합섬유 모르타르를 이용한 플랫 플레이트 구조 슬래브-기둥 접합부의 전단성능 개선 (Improvement of Shear Performance for High Ductile Fiber-Reinforced Mortar Slab-Column Connection in Flat Plate Structural System)

  • 하기주;김윤용;신종학;양승혁;홍건호;김정수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.145-148
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    • 2005
  • Recently the construction of high-rise reinforced concrete building is progressively increased as the social demands. It is significantly important factors such as economy, the safety of structure, and the flexibility of internal space. Therefore new structural system is also required to be attained the reduction of story height, the flexibility and efficient use of space. The most suitable structural system is with the economy and flexibility, flat plate slab system in high-rise reinforced concrete building. In this research, it was focused in the improvement of shear performance in the flat plate system using high ductile fiber reinforced mortar. It was evaluated the shear performance in the critical region of slab-column connection. The flat plate system, designed by the high performance and safety, was developed as a new technique in the application of high-rise R/C building.

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고인성 섬유보강 시멘트 모르터의 휨피로거동 (Flexural Fatigue Behavior of High Performance Fiber Reinforced Cement Mortar)

  • 임남형;이진옥;장선재;류효진
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.11-18
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    • 2007
  • 고인성 섬유보강 시멘트 모르터의 휨피로 거동을 규명하고자 실내실험을 실시하였다. 정적 휨실험과 휨피로 실험을 위해 섬유혼입율에 따라 5개의 시험체와 14개의 시험체를 각각 제작하였다. 휨피로 시험에 앞서서 정적 파괴하중과 응력수준을 결정하기 위하여 정적 휨시험이 실시되었다. 피로응력수준과 섬유혼입율에 따른 휨피로 거동을 분석하였으며 휨피로응력수준과 파괴시 하중반복회수와의 상관관계식을 제안하였다.

고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 이용한 철근콘크리트 보의 구조성능 평가 및 개선 (Improvement and Evaluation of Structural Performance of Reinforced Concrete Beam using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar with Ground Granulated Blast Furnace Slag)

  • 하기주;이동렬
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.142-152
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    • 2010
  • 본 연구는 표준실험체인 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보(SSS)와 전단보강근이 있는 철근콘크리트 보(BSS), 성능개선실험체로는 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보에 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 타설한 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)로 총 11개의 실험체를 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력, 전단응력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 이용한 철근콘크리트 보 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)의 경우 전단보강근이 없는 표준실험체(SSS)보다 전단응력은 각각 26%, 28%, 연성능력은 각각 5.27, 5.75배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.