• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.62-70
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• 1999

건축 구조물의 재령이 증가함에 따른 손상은 구조물의 안전성 및 신뢰성 확보에 매우 심각한 문제이다. 최근에는 이렇게 손상을 입은 콘크리트 구조물의 보수 보강을 위해 탄소섬유시트가 광범위하게 사용되고 있지만 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트의 파괴기구가 명확하게 규명되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트의 손상거동 및 미시적 파손기구를 이해하기 위해 4가지 경우의 시험편, 즉 순수한 콘크리트, 철근 보강 콘크리트, 탄소섬유시트 보강 콘크리트, 철근과 탄소섬유시트 보강 콘크리트 시험편에 대하여 3점 굽힘 시험을 실시하였다. 이러한 시험편들의 파손기구를 명확히 하기 위해 음향방출기법이 사용되었으며 균열 발생, 성장을 모니터링하기 위해 2차원 AE 발생원 위치추정 기법이 적용되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.109-116
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• 2008

탄소섬유시트의 부착성능을 조사하는 방법으로써 중앙을 절단한 보 공시체를 이용한 휨 거동 형식의 시험기를 개발하여, 콘크리트의 압축강도를 변수로 정적 재하 실험을 실시하였다. 탄소섬유시트의 파단의 결과를 이용하여 이 시험기의 검증과 함께 전단부착강도의 산출식을 도출하려고 노력 하였다. 그 결과, 첫 번째로 새로운 형식의 시험기에 의한 부착강도시험의 타당성이 증명되었다. 두 번째는 CFS 표면 변형률의 결과로부터 구해진 전단부착강도는 2종류의 경향이 있음이 발견되었다. 그 데이터 중에서 비교적 안정성이 높은 전단부착강도의 평균치는 3.41MPa, 하한치는 2.11MPa이었다. 이번 실험에서는 콘크리트의 강도가 전단부착강도에 미치는 특별한 영향을 볼 수 없었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권2호
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• pp.156-162
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• 2011

To evaluate the bonding performance of reinforced glulam, the textile type of glass fiber and aramid fiber, and the sheet type of glass fiber reinforced plastic (GFRP) and carbon fiber reinforced plastic (CFRP) were used as reinforcements. The reinforced glulam was manufactured by inserting reinforcement between the outmost and middle lamination of 5ply glulam. The types of adhesives used in this study were polyvinyl acetate resins (MPU500H, and MPU600H), polyurethane resin and resorcinol resin. The block shear strengths of the textile type in glass fiber reinforced glulam using MPU500H and resorcinol resin were higher than 7.1 N/$mm^2$, and these glulams passed the wood failure requirement of Korean standards (KS). In case of the sheet types, GFRP reinforced glulams using MPU500H, polyurethane resin and resorcinol resin, and CFRP reinforced glulams using MPU500H and polyurethane resin passed the requirement of KS. The textile type of glass fiber reinforced glulam using resorcinol resin after water and boiling water soaking passed the delamination requirement of KS. The only GFRP reinforced glulam using MPU500H after water soaking passed the delamination requirement of KS. We conclude that the bonding properties of adhesive according to reinforcements are one of the prime factors to determine the bonding performance of the reinforced glulam.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.145-153
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• 1999

The major objective of this study is to investigate experimentally the shear strengthening effect of carbon fiber sheets upon reinforced concrete deep beam and shear failure behavior variation of reinforced concrete deep beam strengthened by carbon fiber sheets. Tests are carried out with 6 specimens were shear failure at first loading tests, and with parameters including the types of shear strengthening of carbon fiber sheets (I type, S type, U type), and plies of sheets (2 ply and 1 ply). From the results of test, analyzed load-deflection of midspan, strain variation of main bars and transverse reinforcement, maximum load capacity of strengthened specimens, and compared with the previous test results.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.867-873
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• 2004

It has been known that debonding failures between CFS(Carbon Fiber Sheet) and concrete in the strengthened RC beams are initiated by the peeling of the sheets in the region of combined large moment and shear forces, being accompanied by the large shear deformation after flexural cracks. These shear deformation effects are seldom occurred in small-scale model tests, but debondings due to the large shear deformation effects are often observed in a full-scale model tests. The premature debonding failure of CFS, therefore, must be avoided to confirm the design strength of full-scale RC beam in strengthening designs. The reinforcing details, so- called 'U-Shape fiber wrap at mid-span' which wrapped the RC flexural members around the webs and tension face at critical section with CFS additionally, were proposed in this study to prevent the debonding of CFS. Other reinforcing detail, so called 'U-Shape fiber wrap at beam end' were included in this tests and comparisons were made between them.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.201-208
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• 1999

철근콘크리트 구조물은 과도한 하중과 유지관리의 소홀 등 여러 가지 이유로 보수${\cdot}$보강을 필요로 하는 경우가 많다. 이에 대해 국내에서는 철근콘크리트구조체의 보강방법으로 강판, 탄소섬유쉬트, 탄소섬유판을 사용하고 있다. 그러나 이들 보강재료의 성능에 대하여 신뢰할 만한 연구 결과가 아직까지 충분치 않은 실정이다. 본 연구는 보강재의 종류, 균열폭, 하중의 재하상태를 변수로 보강된 철근콘크리트보의 거동을 규명하고자 하였다. 보수시험체의 경우 기준시험체와 내력과 연성은 비슷한 거동을 나타냈으나 파괴형상은 인장부위 콘크리트의 탈락과 지압파괴가 발생하였다. 보강시험체의 경우, 보강의 효과는 뚜렷이 나타났으나 보강재의 물성을 100% 발휘하지는 못하였다. 탄소섬유쉬트의 경우 접착제의 성능이 완벽하지 않아 최대 내격시의 변형률이 파단시의 변형률과 비교하여 66%정도로 나타났다. 또한 보강시의 균열폭과 하중의 유${\cdot}$무는 부재의 내력과 거동에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권2호
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• pp.139-147
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• 1993

Two sheets of high strength cement paste using ordinary Portland cement and water soluble polymer (polyacrylamide) were made by kneading with a twin roll mill. A carbon fiber layer out between two sheet of the cement paste, and then carbon fiber reinforced high strength cement composites were prepared by pressing them. The mechanical properties of the composites were investigated through the observation of the microstructure and the application of fracture mechanics. When the carbon fiber was added with 0.2 and 0.3wt% to the composites the flexural strength and Young's modulus were about 110∼116MPa and 74∼77GPa respectively, and critical stress intensity was about 3.14MPam1/2. It can be considered that the strength improvement of high strength cement fiber composites may be due to the removal of macropores and the increase of various fracture toughness effects; grain bridging, frictional interlocking, polymer fibril bridging and fiber bridging.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.403-407
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• 2019

장섬유강화 복합재료는 연속섬유강화 복합재료 대비 가격 경쟁력 및 성형 자유도가 높은 장점을 가지고 있다. 반면에 중간재를 제조하는 과정에서 무작위로 분산되는 특성으로 균일한 배향성을 확보하는데 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 LFPS(Long Fiber Prepreg Sheet) 소재의 재현성 검증을 위하여, 섬유의 배향 각도를 측정하고 이를 기반으로 기계적 물성치와의 상관관계를 분석하였다. 배향특성 분석을 위하여 와류측정방식을 사용하였으며, ASTM 기준에 준하여 LFPS 소재의 인장 및 압축 시험평가를 수행하였다. 추가적으로, 탄성강성 예측이론인 ROM(Rule of Mixture)을 활용하여 LFPS 소재의 시험결과와 이론치를 검증하였다. 이러한 결과를 통해 비연속섬유강화 복합재료의 섬유 배향특성이 기계적 특성에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.163-169
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• 2017

비닐용기 등에 주로 사용되는 PET 섬유는 강도는 아주 작은 반면, 변형성능에는 아주 우수하기 때문에 지진 발생시 구조물의 대변형에 효과적으로 저항할 수 있는 보강재료로 사용가능하며, 일본에서는 이미 PET 섬유를 이용한 연구를 진행하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 섬유의 횡구속 효과를 파악하고, PET 섬유의 보강효과와 기존에 사용해왔던 탄소섬유시트 및 유리섬유시트의 보강효과를 비교함으로써 PET 섬유의 현장적용성 여부를 파악하기 위한 것이다. 이를 위해 무근 콘크리트 공시체에 탄소섬유시트와 유리섬유시트 및 PET 섬유 등으로 구분하고 각각에 대해 콘크리트 강도와 보강겹수를 달리하여 실험체 별로 각각 2개씩 동일하게 제작하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 탄소섬유시트 및 유리섬유시트로 보강된 실험체는 기존연구결과들과 마찬가지로 시트가 파단된 후 급격한 내력저하로 최종파괴 되었다. 그러나 PET로 보강한 실험체들은 PET 섬유가 파단되지 않고 최대 강도 이후 급격한 내력저하 없이 서서히 감소되면서 최종파괴 되었다. 또한, 탄소섬유시트 및 유리섬유시트로 보강한 실험체에 비해 강도증진 효과는 크지 않았으나, 연성측면에서는 매우 우수하게 나타나 향후 보강재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권3호
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• pp.305-312
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• 2019

This paper investigates the effect of utilizing vacuum bagging process to enhance the bond behavior between fiber reinforced polymer (FRP) composites and concrete substrate. Sixty specimens were prepared and tested using double-shear bond test. The effect of various parameters such as vacuum, fiber type, and FRP sheet length and width on the bond strength were investigated. The experimental results revealed that utilizing vacuum leads to improve the bond behavior between FRP composites and concrete. Both the ultimate bond forces and the maximum displacements were enhanced when applying the vacuum which leads to reduction in the amount of FRP materials needed to achieve the required bond strength compared with the un-vacuumed specimens. The efficiency of the enhancement in bond behavior due to vacuum highly depends on the fiber type; using carbon fiber showed higher enhancement in the bond strength compared to the glass fiber when vacuum was applied. On the contrary, specimens with glass fiber showed higher enhancement in the maximum slippage compared to specimens with carbon fibers. Utilizing vacuum does not affect the debonding failure modes but lead to increase in the amount of attached concrete on the surface of the debonded FRP sheet.