• 제목/요약/키워드: fiber pullout

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비틀림 강섬유의 비틀림 횟수가 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향 (Influence of Number of Twist on Tensile Behavior of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites with Twisted Steel Fibers)

  • 김동주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.575-583
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    • 2010
  • 이 연구는 비틀림 강섬유(T- 섬유) 의 비틀림 횟수가 인발거동과 T- 섬유를 사용한 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향을 조사하였다. T- 섬유의 여러 인자와 비틀림 횟수가 섬유의 인발거동에 미치는 영향을 해석적으로 조사하고, 최대의 인발에너지를 생성할 수 있는 비틀림 횟수를 조사하였다. 이와 더불어 T- 섬유의 인발시험과 인장시험을 수행하여, 비틀림 횟수가 고인성 섬유보강 시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향을 조사하였다. 비틀림 횟수가 6ribs/30 mm인 T(L)- 섬유와 비틀림 횟수가 18ribs/30 mm인 T(H)- 섬유를 사용하였다. T(H)- 섬유는 인발시험시 섬유의 파단되어, T(L)- 섬유보다 높은 인발응력을 유발했음에도 불구하고 낮은 총 인발에너지를 생성하였다. 이러한 인발 시험서의 결과는 인장 거동에도 분명하게 반영되었다. T(L)- 섬유를 사용한 고인성 섬유보강 시멘트 복합재료의 경우, T(H)- 섬유의 사용시보다, 우수한 변형능력과 에너지 흡수능력, 그리고 미세균열 거동을 보였다.

구조용 합성섬유의 형상 및 단면적 변호에 따른 부착 및 휨 성능 (Pullout and Flexural Performance of Structural Synthetic Fibers by Geometry and Sectional Area Change)

  • 원종필;백철우;박찬기;한일영;김방래
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.643-649
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 부착실험 및 휨실험을 실시하여 구조용 합성섬유의 단면적 및 표면형상의 변화에 따른 부착성능과 휨성능을 평가하는 것이다. 6가지 다른 형상의 구조용 합성섬유를 조사하였고 부착 및 휨실험을 수행하였다. 6가지 형상의 구조용 합성섬유를 조사하였고 휨시험과 부착시험을 실시하였다. 실험변수는 3가지 종류의 형상과 2가지 종류의 단면적 변화로 하였다. 실험결과 구조용 합성섬유의 단면적이 동일할 때 주기 및 높이가 증가할수록 부착하중 및 인발 파괴 에너지는 감소하고 휨강도는 증가하였다. 또한 주기 및 높이가 일정할 섬유의 단면적이 증가할수록 인발하중과 인발 파괴 에너지는 증가하였고 휨강도는 감소하였다. 실험결과를 기본으로하여 콘크리트의 구조성능은 섬유의 부착성능 뿐만 아니라 콘크리트에 혼입되어 있는 섬유의 수, 인장하중에 저항할 수 있는 섬유의 재료특성 등에 복합적으로 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다.

하이브리드 섬유 보강 시멘트 복합 재료에서 구조용 합성 섬유의 인발 거동에 미치는 폴리비닐 알코올 섬유 혼입률의 효과 (Effect of Polyvinyl Alcohol Fiber Volume Fraction on Pullout Behavior of Structural Synthetic Fiber in Hybrid Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 이진형;박찬기
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.461-469
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    • 2011
  • 이 연구에서는 하이브리드 구조용 합성 섬유와 폴리비닐알코올(PVA)섬유 보강 시멘트 복합 재료에 정착된 구조용 합성 섬유의 인발 거동에 미치는 PVA 섬유 혼입률의 효과를 제시하였다. 구조용 합성 섬유와 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합 재료와의 인발 거동은 Dog-bone 부착 시험에 의해서 결정하였다. 시험 결과 PVA 섬유의 혼입은 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 인발 거동 특히, 섬유 계면인성을 강화하는 효과가 있었다. 구조용 합성 섬유의 인발 시험 결과 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 계면인성은 PVA 섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였다. 미세 구조 분석 결과 PVA 섬유의 혼합은 구조용 합성 섬유와 PVA 섬유 보강 시멘트 복합 재료의 계면인성 메커니즘을 강화시키는데 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.

Development Strength of Headed Reinforcing Bars for Steel Fiber Reinforced Concrete by Pullout Test

  • Kim, Seunghun;Paek, Sungchol;Lee, Changyong;Yuk, Hyunwoong;Lee, Yongtaeg
    • Architectural research
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    • 제20권4호
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    • pp.129-135
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    • 2018
  • In order to compare the development performance of headed reinforcing bar and straight reinforcing bar in tension for steel fiber reinforced concrete (SFRC), pullout test of specimens with reinforcing bar which was anchored on simple beam perpendicularly was conducted. The experimental variables were steel fiber volume ratio ($V_{Rsf}$), concrete compressive strength, and existence of head. As the result of test, splitting failure of concrete in the development direction of reinforcing bar in most specimens was observed. For development detail of headed reinforcing deformation bar, specimens with 1% $V_{Rsf}$ showed approximately 63%~119% increase in pullout strength compare to specimens with 0% $V_{Rsf}$. Test result shows that SFRC is more effective in increasing pullout strength for headed reinforcing bars than increasing pullout strength of straight bars.

고인성 섬유보강 복합체 내에서 폴리프로필렌 섬유의 계면 부착성능 (Interfacial Properties of Polypropylene Fiber in High Performance Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 한병찬;전에스더;박완신;이영석;복산양;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.108-111
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    • 2004
  • The polypropylene(PP) fiber is poised as a low cost alternative for reinforcement in structural applications in comparison with other high performance fibers, such as the polyvinyl-alcohol(PVA), polyethylene, carbon and aramid fiber. The mechanical properties of the composite are strongly determined by the interfacial behavior of fiber and cementitious matrix. The crack bridging mechanism contribute to composite toughness from activation of the fiber-matrix interface where energy is dissipated through debonding of the interface and fiber pullout. In this study, therefore, the pullout behavior of PP fibers is investigated. Experimental work includes the investigation of the interfacial properties, and the composite property. The quantification of interfacial properties, the frictional bond is achieved through single fiber pullout test. A study on the effect of inclination angle on fiber pullout behavior is also conducted.

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구조용 합성섬유의 최적형상함수 결정 (Optimum Geometry Factor of Structural Synthetic Fibers)

  • 원종필;임동휘;박찬기;한일영;김방래
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.474-482
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 섬유의 부착시험을 통하여 섬유의 파괴없이 최대 인발저항을 가지고 시멘트 모체 내에서 완전한 정착작용을하는 구조용 합성섬유의 최적형상과 최적형상함수를 도출하는데 있다. 7가지 다른 형상의 구조용 합성섬유를 조사하였고 부착시험을 수행하였다. 부착시험의 변수는 7가지의 다른 형상이고, 2종류의 시멘트 모르타르의 배합이다. 부착시험 결과, 7가지 다른 형상중 crimped type이 계면인성(인발에너지)와 인발하중에서 가장 우수한 성능을 보였다. Crimped type을 기본으로 하여 섬유의 주기와 높이를 바꾸어 부착시험을 실시한 결과 최적형상함수, D= $b^{{\alpha}ο{\alpha}}$ $h^{λ{\beta}}$ 를 도출하였다.

플루오르화에 의해 표면개질된 탄소섬유의 시멘트 매트릭스 내 매입인발거동 (Effect of Fluorination on Pull-out Response of Carbon Fiber Embedded in Cement Matrices)

  • 전에스더;한병찬;양일승;박완신;이영석;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.45-48
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    • 2004
  • This paper aimed at the development of hydrophilic carbon fiber with improved tensile strength and ductility, numerous single fiber pullout tests from different cement matrices were performed. Fiber debonding and pullout have a large influence on the tensile stress - crack opening behavior of fiber concrete. Both debonding and pullout depend on the quality of the matrix, as well as on the embedded length of the carbon fiber. In this paper, all fiber pullout tests were carried out using high strength carbon fibers, both without fluorinationed and with fluorinationed carbon fiber.

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Modeling of fiber pullout behaviors of stiff fiber reinforced cementitious composites

  • Chang, Xu;Chen, Ya-Juan;Lin, Hai-Xiao;Zhang, Yong-Bin
    • Computers and Concrete
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    • 제9권3호
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    • pp.171-178
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    • 2012
  • This paper presents numerical studies of stiff fiber pullout behaviors of fiber reinforced cementitious composites based on a progressive damage model. The ongoing debonding process is simulated. Interfacial stress distribution for different load levels is analyzed. A parametric study, including bond strength and the homogeneity index on the pullout behaviors is carried out. The numerical results indicate that the bond stress decreases gradually from loaded end to embedded end along fiber-cement interface. The debonding initially starts from loaded end and propagates to embedded end as load increasing. The embedded length and bond strength affect the load-loaded end displacement curves significantly. The numerical results have a general agreement with the experimental investigation.

초고성능 섬유보강 콘크리트에 혼입된 강섬유의 부착강도 평가 (Bond Strength of Steel Fiber Incorporated in Ultra High Performance Fiber-Reinforced Concrete)

  • 강수태
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.547-554
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    • 2013
  • 이 연구에서는 UHPFRC에 대해 강섬유의 인발실험을 수행하고, 그 결과로부터 매트릭스에 대한 강섬유의 부착강도를 정량적으로 평가하고자 하였다. 실험은 여러 개의 섬유를 이용한 양면 인발실험을 적용하였다. 섬유분포밀도에 따른 영향을 파악해 본 결과, 이 연구에서 고려한 섬유분포밀도의 범위는 섬유 간 상호간섭효과를 나타내지 않는 범위임을 확인하였다. 최대 인발하중 상태의 하중 또는 흡수에너지, 완전 뽑힘 상태의 흡수에너지를 고려한 몇 가지 방법들로 부착강도를 평가한 결과, 완전 뽑힘 상태의 흡수에너지로부터 구한 부착강도는 섬유의 묻힘길이에 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 최대 인발하중 상태로부터 구한 부착강도는 평균적으로 약 6.64 MPa의 부착강도를 나타냈으며, 이 값은 최대 인발하중만으로 구한 부착강도 6.46 MPa와 비교했을 때 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 실험 및 평가의 용이성을 고려할 때 최대 인발하중만으로 부착강도를 평가해도 무방할 것으로 판단된다.

나노클레이 첨가량에 따른 나노재료 시멘트 모르타르에 정착된 보강섬유의 인발성능 (Pullout Performance of Reinforcing Fiber Embedded in Nano Materials Cement Mortar with Nano Clay Contents)

  • 오리온;박찬기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.113-121
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    • 2013
  • Recently, it has been studied for the application of nano-materials in the concrete. Applied a small amount of nano-materials can achieve the goal of high strength, high performance and high durability. The small addition of nano clay improves strength, thermal stability, and durability of concrete because of the excellent dispersion. The present study has investigated the effectiveness, when varying with the contents of nano clay, influencing the pull-out behavior of macro synthetic fibers in nano materials cement mortar. Pullout tests conducted in accordance with the Japan Concrete Institute (JCI) SF-8 standard for fiber-reinforced concrete test methods were used to evaluate the pullout performance of the different nano clay. Nano clay was added to the 0, 1, 2, 3, 4 and 5 % of cement weight. The experimental results demonstrated that the addition of nano clay led to improve the pull-out properties as of the load-displacement curve in the precracked and debonded zone. Also, the compressive strength, flexural strength and pullout performance and of Mix No. 1 and No. 2 increased up to the point when nano clay used increased by 2 and 3 % contents, respectively, but decreased when the exceeded 3 and 4 %, respectively. It was proved by verifying increase of the scratching phenomenon in macro synthetic fiber surface through the microstructure analysis on the surface of macro synthetic fiber.