• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.37-38
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• 2016

In this study, it evaluate the coarse aggregate mixed effect to impact resistance performance of the fiber reinforced cement-based material. The type of fiber is Hooked-ended steel fiber, and mixed 1vol.% in concrete and cement composites. The impact experiment was conducted by using a spherical shape projectile diameter of 25mm to 170m/s speed and Impact resistance performance was evaluated by measuring the fracture grade, fracture diameter and depth.

• Computers and Concrete
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• 제25권5호
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• pp.479-484
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• 2020

This work performed to analyses the impact of hooked end steel fibres on the mechanical properties of high performance concrete. The mechanical properties considered incorporate compressive strength, split tensile strength and flexural strength. Taking in to thought parameters, such as, volume fraction of fibres, fibre aspect ratio and grade of concrete, a logical strategy called Taguchi technique was utilized to discover the ideal blend of factors. L9 Orthogonal Array (OA) of Taguchi network comprising of three variables and three dimensions is utilized in this work. The evaluations of concrete considered were M60, M80 and M100. M60 contained 15% of metakaolin as bond swap though for M80 it was 5% of metakaolin and for M100 it was 10% metakaolin and 10% of silica smolder. The volume portion of fiber was fluctuated by 0.5%; 1% and 1.5% and the viewpoints proportions considered were 50, 60 and 80. The test outcomes demonstrate that incorporation of steel fibres enhance significantly the the strength characteristics of concrete, predominantly the splitting tensile strength and flexural strength. In light of relapse investigation of the test information scientific models were produced for compressive strength, split tensile strength and flexural strength of the steel fibre-reinforced high performance concrete.

• Computers and Concrete
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• 제21권2호
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• pp.167-179
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• 2018

Reactive powder concrete (RPC) is a type of ultra-high strength cement-based material with a dense microstructure, which is made of ultra-fine powders. RPC demonstrate a very brittle behavior, thus adding fibers improves its mechanical properties. In this study, it was attempted to investigate the effect of using steel and polyvinyl alcohol (PVA) fibers as well as their combination on the properties of RPC. In this regard, hooked-end crimped steel fibers together with short PVA fibers were utilized. Steel and PVA fibers were used with the maximum volume fraction of 3% and 0.75%, respectively, and also different combinations of these fibers were used with the maximum volume fraction of 1% in the concrete mixes. In total, 107 concrete specimens were prepared, and the effect of fiber type and volume fraction on the physico-mechanical properties of RPC including compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity, density, and failure mode was explored. In addition, the effect of the curing type on the properties of compressive strength, modulus of elasticity, and density of RPC was evaluated. Finally, coefficients for conversion of cubic compressive strength to cylindrical one for the RPC specimens were obtained under the two curing regimes of heat treatment and standard water curing.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.697-704
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• 2017

고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites, HPFRCC)는 내구성 및 연성이 우수할 뿐만 아니라, 강도발현이 뛰어나 구조부재 적용 시 단면을 상당히 감소시켜 자중을 줄일 수 있는 재료로 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 HPFRCC에 사용 가능한 다양한 강섬유 종류 및 강섬유의 특성에 따라 휨 실험을 수행하였으며, 휨 성능 분석을 통해 효율적인 섬유보강 방법을 모색하여 경제성을 향상시키고자 하였다. 따라서 보다 효율적인 섬유보강 방법을 찾기 위해 기존길이 13 mm 보다 긴 강섬유를 소성 변형시킨 갈고리형 강섬유, 비틀림 강섬유를 사용하여 섬유의 모양(shape), 형상비(aspect ratio) 혼입율에 대한 휨 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 실험결과 HPFRCC에 일자형태를 가지는 길이 19.5 mm의 강섬유를 1.5%만큼 혼입할 경우 기존에 많이 사용되고 있는 길이 13 mm의 일자형 강섬유를 2.0% 혼입하였을 때 보다 뛰어난 휨 성능을 나타내었다. 따라서 섬유량을 줄여줄 수 있기 때문에 보다 경제성이 우수한 강섬유 보강 HPFRCC를 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권1호
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• pp.21-31
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• 2019

The rich recipe of ultra high performance concrete (UHPC) offers the higher mechanical, durability and dense microstructure property. The variable like cement/sand ratio, amount of supplementary cementitious material, water/binder ratio, amount of fiber etc. alters the UHPC hardened properties to any extent. Therefore, to understand the effects of these variables on the performance of UHPC, inevitably a stage-wise development is required. In the present experimental study, the effect of sand/cement ratio, the addition of finer material (fly ash and quartz powder) and, hybrid fiber on the fresh, compressive and microstructural property of UHPC is evaluated. The experiment is conducted in three phases; the first phase evaluates the flow value and strength attainment of ingredients, the second phase evaluates the efficiency of finer materials (fly ash and quartz powder) to develop the UHPC and the third phase evaluate the effect of hybrid fiber on the flow value and strength of ultra high performance hybrid fiber reinforced concrete (UHP-HFRC). It has been seen that the addition of fly ash improves the flow value and compressive strength of UHPC as compared to quartz powder. Further, the usage of hybrid fiber in fly ash contained matrix decreases the flow value and improves the strength of the UHP-HFRC matrix. The dense interface between matrix and fiber and, a higher amount of calcium silicate hydrate (CSH) in fly ash contained UHP-HFRC is revealed by SEM and XRD respectively. The dense interface (bond between the fiber and the UHPC matrix) and the higher CSH formation are the reason for the improvement in the compressive strength of fly ash based UHP-HFRC. The differential thermal analysis (DTA/TGA) shows the similar type of mass loss pattern, however, the amount of mass loss differs in fly ash and quartz powder contained UHP-HFRC.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.153-171
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• 2015

Twelve large-scale composite deck slabs were instrumented and tested in a cantilever diaphragm configuration to assess the effect of fibers and welded wire mesh (WWM) on the in-plane shear capacity of composite deck slabs. The slabs were constructed with reentrant decking profile and reinforced with different types and dosages of secondary reinforcements: Conventional welded wire mesh (A142 and A98); synthetic macro-fibers (dosages of $3kg/m^3$ and $5.3kg/m^3$); and hooked-end steel fibers with a dosage of $15kg/m^3$. The deck orientation relative to the main beam (strong and weak) was also considered in this study. Fibers and WWM were found efficient in distributing the applied load to the whole matrix, inducing multiple cracking, thereby enhancing the strength and ductility of composite deck slabs. The test results indicate that fibers increased the slab's ultimate in-plane shear capacity by up to 29% and 50% in the strong and weak directions, respectively. WWM increased the ultimate in-plane shear capacity by up to 19% in the strong direction and 9% in the weak direction. The results suggest that discrete fibers can provide comparable diaphragm behavior as that with the conventional WWM.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.31-39
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• 2021

본 연구에서는 후크형 강섬유(HSF)와 스무스형 섬유(SSF)의 혼합 비율과 변형속도가 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체의 인장 특성 시너지 효과에 미치는 영향을 평가하기 위하여, HSF와 SSF를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.0vol.%의 혼합 비율로 혼입한 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체를 제작하였다. 실험 결과, HSF를 보강한 시멘트복합체(HSF2.0)은 변형속도가 증가함에 따라 섬유 주변 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열의 증가에 의해 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 감소하고, 인장강도 점 이후 응력 저하가 급격하게 발생하였다. SSF가 0.5vol.% 혼입되는 경우, 준정적에서 마이크로 균열을 효과적으로 제어하지만, 고속에서는 마이크로 균열 제어 및 후크형 강섬유의 인발저항성능 향상에 효과적이지 않은 것으로 확인되었다. 반면, HSF 1.0vol.%와 SSF 1.0vol.%를 혼입한 시험체(HSF1.0SSF1.0)은 마이크로 및 매크로 균열에 대해 각각의 섬유가 효과적으로 제어하고, SSF가 HSF의 인발저항성능을 향상시킴으로써 고속에서 변형능력 및 에너지 흡수 능력에 대한 섬유 혼합 효과가 크게 증가하였으며, 인장강도, 변형능력 및 피크인성의 변형속도 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 반면, SSF 1.5vol.%의 혼입은 매트릭스 내의 섬유 혼입 개체 수를 증가시키고, HSF의 인발저항성능을 향상시켜 가장 높은 인장강도 및 연화인성 시너지 효과를 나타내었지만, 매크로 균열을 제어하는 HSF의 혼입률이 0.5vol.%로 낮아 변형능력 및 피크인성 시너지에는 효과적이지 않은 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.169-178
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• 2009

링 형태의 강섬유 (Ring-type steel fibers: 이하 RSF)는 원형의 폐곡선 형태를 갖는 강섬유로서 선형 강섬유와는 다른 저항 메카니즘을 가지며 폐곡선으로 둘러싸인 평면에 대하여 동일한 방향성을 가지는 특성을 갖는다. 이 연구에서는 섬유의 단위투입량 $15kg/m^3$과 $30kg/m^3$의 RSF 및 선형 강섬유를 혼입한 콘크리트 패널의 휨인성을 실험, 비교하였다. 파단면에서의 RSF의 저항 형태를 규명하였으며 RSF를 혼입한 패널이 선형 강섬유를 혼입한 패널에 비하여 우수한 인성값을 나타냄이 관찰되었다. RSF에 대한 방향성을 제시하였으며 RSF를 혼입한 실험체의 경우, 보 실험체에 비하여 두께가 상대적으로 얇은 패널 실험체에서 RSF가 더 효율적으로 인성 증가에 기여함이 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.40-47
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• 2022

본 연구에서는 전자기장을 이용하여 일반몰탈과 스틸슬래그 몰탈 내부에 혼입되는 강섬유의 방향을 원주방향으로 배열시켰으며, 성능변화를 확인하기 위하여 Double Punch 실험을 수행하였다. 실험결과, 전자기장을 이용하여 강섬유를 원주방향으로 배열하는 것이 가능한 것으로 확인되었다. 전자기장 노출로 인한 강섬유의 배열조정에 따라 인장강도와 파괴 시 변형도 유의미한 증가를 보였다. 반면 파괴에너지는 거의 증가하지 않았다. 전자기장이 영향을 미쳐 강섬유의 배열이 조정되는 구간이 크지 않은 문제와 사용한 강섬유가 직선으로 되어 있어 균열성장을 억제하는데 한계가 있었던 것으로 판단된다. 이와 같은 문제를 보완한 추가연구가 필요하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.175-186
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• 2013

본 연구에서는 Model Code 2010에 제시된 실험방법에 근거하여 설계강도 60MPa의 강섬유보강 콘크리트의 휨강도와 잔존강도, 휨인성을 평가하였다. 비교를 위하여 설계강도 40MP의 강섬유보강 콘크리트도 실험하였다. 또한, 배합의 평가를 위하여 파괴된 시험체의 파괴면을 육안으로 관찰하여 강섬유의 분산도를 평가하였다. 본 실험에서 사용된 강섬유는 형상비 64, 67 및 80의 국내산 후크 강섬유이다. 강섬유 혼입률은 체적에 대하여 0.5%로 동일하다. 실험결과, 설계강도 60MPa에서는 형상비가 큰 강섬유가 혼입된 강섬유보강 콘크리트만이 Model Code 2010에서 제시된 요구성능을 만족하는 것으로 나타났다. 고강도 콘크리트에서는 큰 형상비의 강섬유가 심대한 균열에서 충분한 인성을 확보하는데 기여할 수 있는 것으로 판단된다. 또한, 섬유의 고른 분산도 확보를 위해서는 낮은 슬럼프가 유리한 것으로 나타났다.