• Computers and Concrete
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• 제26권4호
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• pp.367-375
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• 2020

Today, the use of special technologies in the admixture of concrete has made tremendous progress, but the problem that has always existed in the construction of concrete members is the brittleness and lack of loading bearing after cracking, which leads to reduced strength and energy absorption. One of the best ways to fix this is to reinforce the concrete with steel fibers. Steel fibers also control cracks due to dry shrinkage, reduce structural crack width, and improve impact resistance. In this study, recycled steel fibers from worn tires have been used in the manufacture of concrete samples, the secondary benefits of which are the reduction of environmental pollution. One of the disadvantages of steel fiber reinforced concrete is the corrosion of steel fibers and their deterioration in harsh environments such as coastal areas. Corrosion caused by chlorine ions in metal fibers causes deterioration and early decommissioning of structures in corrosive environments. In this study, the effect of the dosage of steel fibers (dosages of 15, 30, and 45 kg of fibers per cubic meter of concrete) and aspect ratio of fibers (aspect ratio of 25 and 50) on compressive and flexural strength of concrete samples are investigated. In the following, the effect of fiber corrosion on the results of the mechanical properties of concrete samples is examined. The results show that the increase in fiber causes a relative increase in compressive strength, and a significant increase in flexural strength, and corrosion of steel fibers without reducing workability reduces compressive strength and flexural strength by up to 6 to 11%, respectively.

• Composites Research
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• 제15권3호
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• pp.11-17
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• 2002

본 연구에서는 분산형 강화복합재료에 균열이 발생하면 하중부하능력이 감소와 더불어 재료의 손상을 초래할 수 있어 재료의 완전한 게재물과 균열이 존재한 게재물이 있는 경우를 상정하여 하중부하능력과 탄성 음력분포를 평가한다. 무한체가 전단음력을 받을 때 완전한 게재물과 균열이 내재한 경우에 대하여 3차원 유한요소해석이 수행되어 완전한 게재물의 경우는 게재물의 영역의 음력은 동일하고 게재물의 계면은 다소 불균일하게 나타났다. 그리고 균열이 내재한 경우에는 균열주변에는 음력이 집중되는 경우를 볼수 있을 뿐만아니라 아주 복잡한 분포를 볼수 있었다. 불균질물의 평균응력은 하중부하능력으로 표현이 가능하였고 완전만 게재물과 균열의 경우도 균열손상에 의해 하중부하능력의 차이를 볼 수 있었다. 특히, 균열이 내재한 경우에 에스펙터비(aspect ratio)가 증가할수록 하중부하능력이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.713-716
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• 2008

본 연구는 잔골재 부분 대체 Bottom-Ash 활용에 관한 기초 물성치 연구로서 Bottom-Ash의 잔골재 대체 콘크리트의 압축강도 테스트와 이들 실험을 통한 내구성능(노후화) 영향지수를 분석하였다. 잔골재 대체 Bottom-Ash 콘크리트 압축강도 실험의 경우 잔골재로 대체 시 발생하는 콘크리트의 초기경화시간의 단축 및 Ash 내 유해물질 방지를 위하여 고화제(GRG-21)를 활용, 40, 50, 60%의 W/C 비율별로 콘크리트를 배합 압축강도 실험을 실시하였다. 각각의 실험체에 대한 강도-내구공극 상관관계 조사를 위하여 압축강도 실험 후 활용되어진 공시체는 내부공극 측정을 위한 적절한 사이즈로 샘플링, 분석되었다. 분석요소로는 각종 내부 공극의 크기, 모양 직경별 함유량의 분포상태 등이 고려되었으며 이들 조사를 통하여 압축강도-내부공극 간 상호관계를 예측하였다. 부가적으로 콘크리트 재료변화는 콘크리트 내구성 자체의 변화를 가져 올 것으로 판단하여 상용프로그램(ATENA)을 활용, 콘크리트 압축실험에 따른 구조물의 균열패턴을 예측,조사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.19-27
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• 1991

본 논문에서는 강섬유보강콘크리트 구조물의 파괴거동을 규명하기 위하여 파괴실험을 수행하였다. 실험대상 시험체는 모두 36개였으며, 실험시 시험체의 하중의 변화에 대한 휨 변형률과 중앙처침량의 변화를 관찰하였다. 이들 결과를 토대로, 강섬유 혼입량, 강섬유 형상비와 초기균열비의 변화에 대한 강섬유보강콘크리트의 파괴거동을 고찰하였으며, 강섬유보강콘크리트의 울력확대계수, 인성지수, 휨강도를 계산 비교하였다. 아울러 회귀분석에 의하여 강섬유보강콘크리트의 휨강도를 예측할 수 있는 예측공식을 유도하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권8호
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• pp.131-138
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• 2019

Since concrete has a low tensile strength compared to the compressive strength, reinforced concrete flexural members represent easy crack occurance under a small load. In order to overcome this problem, steel fiber reinforced concrete has been developed to compensate the tensile strength and brittleness of members. However, in the design formula of the domestic building code, it is not specified in the design formula reflecting the material characteristics. Therefore, the field application of the steel fiber reinforced concrete have had many restrictions. In this study, a flexural tensile strength model of steel fiber reinforced concrete is proposed by collecting and analyzing the material properties of material test results conducted by various researchers, and verified by the test results of cracking and stiffness evaluation of flexural members based on the proposed model. As a result of this study, the flexural tensile strength model of steel fiber reinforced concrete which can reflect the mixing ratio and aspect ratio of the steel fiber was proposed and the validity of the proposed material model equation was evaluated from the load-deflection relationship in the flexural test of the slab member.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.333-340
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• 2012

경량골재 콘크리트의 압축강도에 대한 크기 및 형상효과를 평가하기 위하여 9 배합의 실내 실험과 3 배합의 레미콘 배합을 수행하였다. 콘크리트 배합은 보통중량, 전경량 및 모래경량의 3그룹으로 분류되었다. 각 콘크리트 배합에서 원형 또는 사각형 단면을 갖는 시험체의 형상비는 1.0과 2.0이었다. 시험체의 단면 크기는 각 실내배합에서는 50~150mm, 각 레미콘 배합에서는 50~400mm 범위에 있었다. 실험 결과 경량골재 콘크리트의 균열진전과 국부 파괴영역은 보통중량 콘크리트와 상당히 달랐다. 경량골재 콘크리트에서 균열은 골재를 관통하였으며, 균열의 분포영역은 매우 국부적이었다. 이로 인해, 경량골재 콘크리트의 크기효과는 보통중량 콘크리트에 비해 더 크게 나타났으며, 이 현상은 형상비 1.0보다는 2.0인 시험체에서 더 뚜렷하게 나타났다. 김진근 등의 크기효과 예측모델은 경량골재 콘크리트에서 시험체 단면크기가 150mm 이상일 때 과대 평가하였다. 반면, 압축강도에 대한 시험체 형상의 영향을 보정하기 위해 ASTM 및 CEB-FIP에서 제시한 수정계수는 경량골재 콘크리트에서도 안전측에 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.147-157
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• 2018

철근콘크리트 교량에 대한 대부분의 내진설계기준들은 전체 교량 시스템의 붕괴를 방지하기 위한 성능보장설계를 암시적 또는 명시적으로 적용하고 있다. 이러한 개념 및 규정들을 명시하는 이유는 교량 전체 시스템에 설계지진하중이 작용하는 동안 철근콘크리트 교각들이 완전한 소성회전성능을 발휘할 때까지 구조적인 다른 구성요소들의 취성적인 파괴를 방지하기 위함이다. 이를 위해 철근콘크리트 교량에 대한 내진설계기준들에서는 취성적인 전단파괴를 피하도록 규정하고 있다. 성능보장의 중요한 요소 중의 하나가 교각의 연성거동을 보장하기 위한 전단강도가 충분히 확보되어야 하고 신뢰할 수 있어야 한다. 실험체 8개에 대하여 실험을 수행하였으며 모든 실험체에서 변위비 1.5%에서 다수의 휨-전단 균열이 발생되었고 최종단계까지 균열폭이 증가되었고 균열이 진전되었다. 휨-전단 균열의 각도는 부재 축과 $42^{\circ}{\sim}48^{\circ}$의 범위로 계측되었다. 본 연구에서는 실험에서 계측된 횡방향철근이 부담하는 전단강도에 대한 분석을 중심으로 하였다. 횡방향철근이 부담하는 전단강도, 축력 작용에 의한 전단강도, 콘크리트에 의한 전단강도 등 3요소에 대해 분석하였고 비교하였다. 실험체들의 콘크리트 응력은 도로 교설계기준의 응력한계를 초과하였다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.789-795
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• 1999

본 연구에서는 비원형의 단-탄소섬유를 이용하여 시멘트 복합재를 제조하고 이 복합재의 특성(건조 수축, 동결 융해저항성, 파괴 인성)을 원형 탄소섬유보강 복합재와 비교하여 연구하였다. 그 결과 섬유의 형상과 길이에 크게 의존하였다. C형 탄소섬유보강 시멘트 복합재의 건조수축저감 효과가 다른 형상의 섬유보강 복합재에 비해 우수하였다. 이 효과는 섬유의 종횡비가 클수록 증가하였다. 또한, 동결융해 저항성은 섬유형상의 영향은 두드러지지 않았으나 섬유길이와 섬유함유율에 따라 증가하였다. 특히, C형 보강 시멘트 복합재의 파괴 인성 및 균열 저항성은 다른 것에 비해 크게 개선되었다. 이는 더 큰 계면으로 파괴에너지를 더 많이 흡수하였기 때문으로 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권12호
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• pp.1356-1363
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• 1999

출발원료의 상분을 제어와 가압소결 및 열처리에 의하여 자체강화 미세구조를 갖는 탄화규소 세라믹스를 제조하여 그 특성을 고찰하였다. 자체강화 탄화규소 세라믹스는 알파상과 베타상 탄화규소 분말을 혼합한 모든 원료조합으로부터 얻어졌으며, 이러한 미세구조는 열처리 동안 베타상 탄화규소 입자가 긴 막대상 입자 형태를 갖는 4H 상의 알파 탄화규소로 상변태하면서 형성되었다. 긴 막대상의 탄화규소 입자의 부피분율 및 장단축비는 베타상 탄화규소 분말의 함유량이 50%인 시편에서 가장 크게 나타났으며, 이로 인하여 이 시편은 제조된 시편 중에서 가장 높은 인성을 나타내었다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권3호
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• pp.207-215
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• 2019

Application of nanotechnology can be used to tailor made cementitious composites owing to small dimension and physical behaviour of resulting hydration products. Because of high aspect ratio and extremely high strength, carbon nanotubes (CNTs) are perfect reinforcing materials. Hence, there is a great prospect to use CNTs in developing new generation cementitious materials. In the present paper, a parametric study has been conducted on cementitious composites reinforced by two types of multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) designated as Type I CNT (10-20 nm outer dia.) and Type II CNT (30-50 nm outer dia.) with various concentrations ranging from 0.1% to 0.5% by weight of cement. To evaluate important properties such as flexural strength, strain to failure, elastic modulus and modulus of toughness of the CNT admixed specimens at different curing periods, flexural bending tests were performed. Results show that composites with Type II CNTs gave more strength as compared to Type I CNTs. The highest increase in strength (flexural and compressive) is of the order of 22% and 33%, respectively, compared to control samples. Modulus of toughness at 28 days showed highest improvement of 265% for Type II 0.3% CNT composites. It is obvious that an optimum percentage of CNT could exists for composites to achieve suitable reinforcement behaviour and desired strength properties. Based on the parametric study, a tentative optimum CNT concentration (0.3% by weight of cement) has been proposed. Scanning electron microscope image shows perfect crack bridging mechanism; several of the CNTs were shown to act as crack arrestors across fine cracks along with some CNTs breakage.