• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.115-127
• /
• 2014

Addition of fibers in cement or cement concrete may be of current interest, but this is not a new idea or concept. Fibers of any material and shape play an important role in improving the strength and deformation characteristics of the cement matrix in which they are incorporated. The new concept and technology reveal that the engineering advantages of adding fibers in concrete may improve the fracture toughness, fatigue resistance, impact resistance, flexural strength, compressive strength, thermal crack resistance, rebound loss, and so on. The magnitude of the improvement depends upon both the amount and the type of fibers used. In this paper, locally available waste fibers such as coir fibers, sisal fibers and polypropylene fibers have incorporated in concrete with varying percentages and l/d ratio and their effect on compressive, split, flexural, bond and impact resistance have been reported.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.28-29
• /
• 2014

In this study, flexural strength by fiber reinforced for steel fiber and reinforced polyamide fiber concrete, and concrete fracture properties by improvement of flexural toughness and high-velocity projectile impact were evaluated. As a result, it was confirmed that flexural strength are improved by distribution of stress and suppress of cracks, and the back desquamation of concrete by high-velocity projectile impact is suppressed. In addition, It was observed that the spalling of rear is caused when tension stress is caused as shock wave by high-velocity projectile impact was transferred to the rear and tension stress is suppressed by fiber reinforcement.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권2A호
• /
• pp.401-409
• /
• 2006

본 연구에서는 고강도 강섬유보강 콘크리트(HSFRC)의 설계 및 시공을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 역학적 특성 및 장기변형 특성에 관한 연구를 수행하였으며, 탄성계수, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 건조수축 및 크리프에 미치는 강섬유 혼입의 영향을 검토하고, 휨파괴인성을 평가하였다. 연구결과, HSFRC의 압축강도에 미치는 강섬유의 혼입효과는 그다지 크지 않았고, 탄성계수는 섬유혼입률이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 인장강도, 휨강도 및 휨인성에 미치는 섬유혼입률($V_f$) 및 섬유형상비($l_f/d_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났다. 이는 $V_f$ 및 $l_f/d_f$의 증가와 함께 극한하중에 상응하는 처짐량이 증가하고, 강섬유의 균열구속성능에 의해 하중-처짐곡선의 하강곡선이 완만하게 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 크리프 및 건조수축에 미치는 섬유혼입률($V_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났으며, 특히 고강도 콘크리트에 강섬유를 혼입하면 크리프 변형에 비해 건조수축 변형의 저감에 더욱 효과가 큰 것으로 나타났다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제3권1호
• /
• pp.15-37
• /
• 2015

Ongoing efforts for improved fracture toughness of engineered cementitious materials address the inherent brittleness of the binding matrix at several different levels of the material's geometric scale through the addition of various types of reinforcing fibers. Crack control is required for crack widths that cover the entire range of the grain size spectrum of the material, and this dictates the requirement of hybrid mixes combining fibers of different size (nano, micro, macro). Use of Carbon Nano-Tubes (CNT) and Carbon Nano-Fibers (CNFs) as additives is meant to extend the crack-control function down to the nanoscale where cracking is believed to initiate. In this paper the implications of enhanced toughness thus attained at the material nanostructure are explored, with reference to the global smeared constitutive properties of the material, through consistent interpretation of the reported experimental evidence regarding the behavior of engineered cementitious products to direct and indirect tension.

• 콘크리트학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.97-107
• /
• 1994

폴리머 침투콘크리트는 경화된 보통 콘크리트에 폴리머 침투제를 침투시켜 제조되는 신소재의 폴리머-콘크리트 복합체이다. 본 연구는 아크릴계 열가소성수지를 이용한 폴리머 침투콘크리트를 개발하고 폴리머 침투콘크리트 휨부재의 거동평가를 위한 재료모델, 구조해석 과정과 구조해석 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구는 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 결정성 고분자모노머인 methyl methacrylate(MMA)를 대상으로 침투성, 반응성, 열적 안정성 및 물성개선 효과를 종합적으로 분석하여 폴리머 침투제의 구성비와 제조공정을 정립하고, 본 연구의 실험자료로부터 폴리머 침투콘크리트의 제 강도특성, 파괴인성, 파괴에너지, 응력-변형률 관계 및 인장연화 관계를 보통 콘크리트의 압툭강도와 휨강도, 폴리머 함유율, 부재깊이, 초기 인공균열깊이 등의 함수로 각각 실험공식을 도출한다. 두 번째 단계에서는 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 하중단계별 탄성거동, 극한거동 및 인장연화거동을 해석하기 위한 구조해석 프로그램을 개발하고, 연구결과의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 폴리머 침투콘크리트의 제조공정, 제 실험공식 및 구조해석 프로그램은 실측거동을 잘 반영하고 있으므로 제한된 범위내에서 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 제조, 물성평가 및 거동해석에 적용 가능한 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
• /
• pp.269-272
• /
• 2005

Epoxy resins are gradually becoming some of the most important and versatile polymers in modem civil engineering. Because epoxy resins have some unigue properties, such as toughness, versatility of viscosity and curing conditions, good handling characteristics, high adhesive strength, inertness, low shrinkage compared to most other thermo-setting resins and concrete, and resistance to chemicals, they have found many applications in construction castings, repair materials, road or bridge deck pavements, coatings, and as structural or non structural adhesives. In this applications, epoxy resins are widely used for polymer concretes, grouting materials, injection glues, and sealants. In this paper, characteristics of deformation of repair material after repaired have been investigated by viscosity of repair material and the width of crack. It is believed that flexural strength of epoxy resin with low viscosity is high because tensile strength is high and elongation at break is low, fracture energy is low.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
• /
• pp.317-320
• /
• 2005

In recent years, according to the development of construction technique, the constructions of longer span bridges, taller buildings, deeper offshore structures, and other megastructures are calling for construction materials with increasingly improve properties. So, the demand for high-strength concrete(HSC) have been increased and many new structures have been built using HSC with the compressive strength about 100MPa. However, it is well-known that as the strength of concrete increases, concrete becomes more brittle. Recent studies, however, shown that the brittleness of HSC can be improved by adding some fibers to the concrete. Especially steel fiber reinforced concrete(SFRC) can be used in this case. Many research works have shown that SFRC results in better crack and deflection control, higher shear strength, improved fatigue performance, increased impact strength, reformed flexural strength, advanced fracture toughness and enhanced postcracking resistance. So, this is a study on the long-term response of SFRC applied to HPC about 40MPa. Therefore, in this study, the test results of twenty-six high-strength concrete specimens and steel fiber-reinforced concrete specimens, with steel fiber content of 1 $\%$ by volume were presented. And the results are analyzed by using of the factors of time, mix properties, humidity/temperature, and loading conditions.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.709-716
• /
• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제59권1호
• /
• pp.133-151
• /
• 2016

Self-Compacting Concrete (SCC) has been originally developed in Japan to offset a growing shortage of skilled labors, is a highly workable concrete, which is not needed to any vibration or impact during casting. The utilizing of fibers in SCC improves the mechanical properties and durability of hardened concrete such as impact strength, flexural strength, and vulnerability to cracking. The purpose of this investigation is to determine the effect of steel fibers on mechanical performance of traditionally reinforced Self-Competing Concrete beams. In this study, two mixes Mix 1% and Mix 2% containing 1% and 2% volume friction of superplasticizer are considered. For each type of mixture, four different volume percentages of 60/30 (length/diameter) fibers of 0.0%, 1.0%, 1.5% and 2% were used. The mechanical properties were determined through compressive and flexural tests. According to the experimental test results, an increase in the steel fibers volume fraction in Mix 1% and Mix 2% improves compressive strength slightly but decreases the workability and other rheological properties of SCC. On the other hand, results revealed that flexural strength, energy absorption capacity and toughness are increased by increasing the steel fiber volume fraction. The results clearly show that the use of fibers improves the post-cracking behavior. The average spacing of between cracks decrease by increasing the fiber volume fraction. Furthermore, fibers increase the tensile strength by bridging actions through the cracks. Therefore, steel fibers increase the ductility and energy absorption capacity of RC elements subjected to flexure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.109-115
• /
• 2015

본 연구는 SIFCON 형태의 고성능 강섬유보강 시멘트 복합체의 섬유혼입률에 따른 휨실험을 수행하였고, 실험결과를 바탕으로 휨성능을 평가하였다. 슬러리를 충전하는 형태로 일반 섬유보강시멘트와 달리 높은 섬유혼입률을 확보할 수 있는 장점을 가지고 있다. 주요 실험 변수는 섬유혼입률 8.0%, 7.5%, 7.0%, 6.5% 및 6.0% 이며, 각 변수에 대한 휨강도 및 휨인성 특성을 분석하였다. 그 결과, 높은 섬유혼입률로 인하여 초기균열 발생 이후에도 계속적으로 하중이 증가하였으며, 최대강도 이후 충분한 잔류강도를 확보하였다. 또한 최대 50MPa 수준의 높은 휨강도를 발현하였으며, 섬유혼입률에 따른 휨강도 및 휨인성은 비례하여 증가하는 경향으로 나타났다.