• 제목/요약/키워드: Spalling Resistance

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표준화재 재하조건하에서 Fiber Cocktail을 혼입한 고강도 콘크리트 보의 폭렬특성 및 내화성능에 관한 연구 (A Study on Fire Resistance and Spalling of HPC Beam with Fiber-Cocktail in ISO Fire under Loading Condition)

  • 조경숙;김흥열;김형준
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.126-134
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    • 2009
  • 본 연구는 고강도 콘크리트의 폭렬 발생을 제어하기 위하여 폭렬 저감재를 혼입함에 따른 폭렬 저감효과를 살펴보고 콘크리트 보 부재의 고온 가열시의 열적 특성을 평가하기 위하여 실시하였다. 이에 고강도 콘크리트 40~60MPa를 폭렬 저감재를 혼입하여 부재를 제작하였으며, KS F 2257의 ISO 표준화재 재하조건에서의 내화성능을 살펴보았다. 실험결과 폭렬 저감재를 혼입하지 않은 40MPa은 180분, 50MPa 174분, 60MPa 152분으로 50, 60MPa보는 기준에서 정하는 3시간 내화성능에 6~28분 부족한 것으로 나타났다. 그러나 폭렬 저감재를 혼입한 50, 60MPa 보는 모두 법에서 정하는 내화 성능 시간인 180분을 만족하였다. 폭렬 저감재를 혼입하지 않은 50, 60MPa의 콘크리트 보는 화재에 노출된 모든 면에서 폭렬이 발생되었으나 폭렬 저감재를 혼입한 50, 60MPa 보에서는 표면탈락 및 폭렬은 거의 발생되지 않았다. 따라서 콘크리트의 폭렬 방지를 위해 혼입한 PP섬유는 폭렬 방지 효과를 나타내고 있으나 60MPa 표면이 일부 탈락 된 것으로 보아 표면 탈락 방지를 위해 혼입한 강섬유는 60MPa 이상의 강도에서는 크게 효과가 나타나지 않았다.

현장 적용을 위한 섬유혼입 고강도콘크리트의 내화특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fire Resistance Properties of High Strength Concrete using Fiber for Field Application)

  • 김용로;송영찬;정양희;김욱종;이도범
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.187-191
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    • 2008
  • It is necessary to develop a technology for effectively controling explosive spalling of high strength concrete caused increasing construction of high rise building and putting up the fireproof standard of high strength concrete by MLTM (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). Accordingly, it was investigated basic properties such as slump, air content and compressive strength, and fire resistance properties of high strength concrete using polypropylene fiber for field application as a countermeasure for explosive spalling of concrete on fire in this study, As a test result, it was confirmed that PP fiber is available as fire resistance method of high strength concrete.

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알파형 반수석고를 혼입한 시멘트 압출 패널의 내화특성 (Fire-Resistance Property of Cement Extruding Panel Mixed with Alpha-Hemihydrate Gypsum)

  • 최덕진;이민재;신상철;김기석;김진만
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.109-110
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    • 2011
  • Gypsum is an important building material used to provide fire resistance to constructions by reducing their temperature rises. As the hardened gypsum is exposed to fire, evaporation of both the free water and the chemical bond water is easier than that in the cement extruding panel. The purpose of this study is to investigate the utilizability of alpha-hemihydrate gypsum to prevent spalling failure of cement extruding panel exposed to fire. This paper reports the fire-resistance property of a controled general cement extruding panel(C100), and gypsum-cement extruding panels(C50A50, A100) according to replacement ratio of alpha-hemihydrate gypsum. As a results, it is found that A100 and C50A50 are more effective to prevent the explosive spalling failure under standard fire condition than C100.

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폴리프로필렌 및 강섬유 보강 고강도 콘크리트 기둥부재의 내화성능 (Fire Resistance Performance for Fiber Reinforced High Strength Concrete Column Member)

  • 장창일;이상우;최민정;김준모;김흥열;원종필
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.457-460
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    • 2008
  • 본 연구에서는 폴리프로필렌섬유와 강섬유 혼입에 따른 고강도 기둥 콘크리트의 내화특성을 평가하였으며 내화특성 평가를 위하여 ISO-834 곡선을 적용하여 내화실험을 실시하였다. 실험결과 섬유보강재를 혼입하지 않은 기둥 시험체의 경우 폭렬이 심하게 발생하였으며 높은 내부온도를 나타났다. 폴리프로필렌섬유를 혼입한 고강도 콘크리트 기둥 시험체의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 내부온도 결과에 있어서도 섬유보강재를 혼입하지 않은 경우보다 낮게 나타났다. 폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 기둥 공시체의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 가장 낮은 내부온도를 나타내 가장 우수한 내화성능을 나타냈다.

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Evaluation of Impact Resistance of Steel Fiber and Organic Fiber Reinforced Concrete and Mortar

  • Kim, Gyu-Yong;Hwang, Heon-Kyu;Nam, Jeong-Soo;Kim, Hong-Seop;Park, Jong-Ho;Kim, Jeong-Jin
    • 한국건축시공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.377-385
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    • 2012
  • In this study, the Impact resistance of steel fiber and organic fiber reinforced concrete and mortar was evaluated and the improvement in toughness resulting from an increase in compressive strength and mixing fiber for impact resistance on performance was examined. The types of fiber were steel fiber, PP and PVA, and these were mixed in at 0.1, 0.5 and 1.0 vol.%, respectively. Impact resistance is evaluated with an apparatus for testing impact resistance performance by high-speed projectile crash by gas-pressure. For the experimental conditions, Specimen size was $100{\times}100{\times}20$, 30mm ($width{\times}height{\times}thickness$). Projectile diameter was 7 and 10 mm and impact speed is 350m/s. After impact test, destruction grade, penetration depth, spalling thickness and crater area were evaluated. Through this evaluation, it was found that as compressive strength is increased, penetration is suppressed. In addition, as the mixing ratio of fiber is increased, the spalling thickness and crater area are suppressed. Organic fibers have lower density than the steel fiber, and population number per unit area is bigger. As a result, the improvement of impact resistance is more significant thanks to dispersion and degraded attachment performance.

화재곡선과 PET섬유 혼입량에 따른 고강도 세그먼트 콘크리트의 화재저항성 평가에 대한 연구 (Fire resistance assessment of high strength segment concrete depending on PET fiber amount under fire curves)

  • 최순욱;이규필;장수호;박영택;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.311-320
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    • 2014
  • 화재 시 고강도 콘크리트는 보통강도 콘크리트보다 강도의 감소가 빠르게 나타날 뿐만 아니라 단면손실을 발생시키는 스폴링(spalling)에 취약하다. 본 연구에서는 PET섬유가 혼입된 고강도 세그먼트 콘크리트를 대상으로 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 화재저항성을 평가하였다. 화재저항성을 시험한 결과, PET섬유가 혼입되지 않았을 경우에 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 콘크리트의 단면손실은 약 8 cm, 9.5 cm로 측정되었다. ISO834 화재곡선 하에서 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 단면손실이 발생하지 않았으나, RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 6.5 cm의 단면손실이 발생하였다. RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.2% 혼입되었을 경우에 단면손실이 발생하지 않았다. 따라서 본 연구에서 사용한 세그먼트 콘크리트는 PET섬유의 혼입량이 0.1%일 때 ISO834 화재곡선 하에서 내화성능을 확보하였으며 RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유의 혼입량이 0.2%일 때 내화성능을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 단면손실이 발생하지 않았더라도 가열면으로부터 4 cm까지의 손상된 표면의 보수보강이 필요한 것으로 판단된다.

물결합재비 및 섬유종류 변화에 따른 고강도 모의 구조체의 폭렬특성 (Spalling Properties of High Strength RC Column in accordance with Various W/B and Fiber Types)

  • 한천구;김성수;김상식;지석원;오원영;송용원
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.83-86
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    • 2007
  • This study provides the practical application of the concrete using fiber to protect from fire studied by previous research. The fluidity and air content is satisfied with the targets, and the compressive strength is over 60MPa on W/B 35% and 80MPa on W/B 20 and 25%. For the properties of the spalling after the fire test, there is no spalling or slight occurrence on the specimens. However, for the RC column, the covering concrete fall off caused by spalling occurrence. Based on the results, it is thought that the fiber content should be put into the safety factor to prevent spalling for the structures.

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폭렬현상을 고려한 RC구조물의 PBD기반 구조내화설계 기술개발에 관한 연구(I) - 국내외 주요 건설사의 대응방안 - (A Study on the Structural Fire Resistance Performance Design of RC Structural according to the Explosive Spalling(I) - The Countermeasures of General Construction Company -)

  • 이재영;김세종;권영진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.195-201
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    • 2008
  • When reinforced concrete is subjected to high temperature as in fire, there is deterioration in its properties of particular importance are loss in compressive strength, cracking and spalling of concrete, destruction of the bond between the cement paste and the aggregates and the gradual deterioration of the hardend cement paste. Assessment of fire-damaged concrete usually starts with visual observation of color change, cracking and spalling of the surface. In this paper, it was reported the trends of research and practical use on the Explosive Spalling Properties of the High-Strength Concrete.

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셀룰로오스 섬유를 사용하는 고성능 콘크리트의 내화특성 (Properties of Fire Resistance of High Performance Concrete Using Cellulose Fiber)

  • 김경민;주은희;황인성;지석원;이성연;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.557-560
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    • 2004
  • This paper is to investigate the fire endurance of high performance concrete with the contents of cellulose fiber. According to test results, the use of CL lead to decrease in fluidity. For compressive strength, the use of CL had no influence on compressive strength. For spalling properties, plain concrete showed a severe spalling failure. The use of CL protected from spalling of concrete, but most specimens had scale failure and partial destruction of specimens. This is due to the insufficient fiber length and diameter of CL fiber, which was unable to discharging the internal vapour pressure. For this reason, CL fiber can not be used to protect from spalling oh high performance concrete. Residual strength was observed to $5\~7\%$ of original strength.

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방화석고보드를 부착한 고강도 콘크리트 기둥의 내화성능 (Fire Resistance Performance of High Strength Concrete Columns with Fireproof Gypsum Board)

  • 염광수;전현규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.229-235
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    • 2010
  • 기존 건축물의 내화성능 보강과 화재 후 손상을 입은 구조물의 보수에 사용하기 위해 방화석고보드의 두께, 방화석고보드 적용에 따른 면적증가를 최소화하기 위한 시공방법, 종류 그리고 피복두께를 변화시켜 고강도 콘크리트의 내화성능을 평가하였다. 동일하게 제작한 8기의 고강도 콘크리트 기둥에 ISO-834 화재곡선에 따라 180분 내화시험을 실시하여 종방향철근 온도와 콘크리트의 깊이별 온도분포, 방화석고보드의 형상유지성능, 그리고 폭렬발생여부 등의 내화성능을 평가하였다. 15 mm 2장의 방화석고보드를 붙인 실험체의 경우 시공방법에 상관없이 보드가 탈락하여 폭렬이 발생하였다. 하지만, 두께가 30 mm인 경우에는 방화석고보드의 형상유지력이 손실되지 않으면 폭렬방지 및 온도제어가 가능함을 확인하였다. 폭렬발생으로 콘크리트 피복두께에 따른 효과는 비교할 수 없었으며, 보드 시공법에 따른 내화성능의 차이는 미미하다고 판단되었다.