• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.157-163
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• 2018

본 연구는 기존에 사용되어 지고 있는 타설 노즐 내부에 블레이드를 설치함으로써 타설 시 시멘트 복합체에 혼입된 섬유의 방향성을 제어하고 동시에 분포도를 향상시키고자 하였다. 블레이드 변수 최적화를 위하여 시멘트계 매트릭스 재료의 유동과 혼입된 섬유의 운동, 노즐간의 상호작용을 고려한 다중물리계 유한요소해석을 수행하였다. 사용되는 섬유길이를 변수로 하여 블레이드의 간격, 길이, 위치를 결정하였다. 내부 블레이드 간격이 섬유길이의 약 1.2~2.4배, 블레이드 길이는 섬유길이의 약 4~8배, 설치 위치는 시멘트 복합체가 도출되는 입구에서부터 섬유길이의 14배 이하일 때 섬유 방향각이 약 $15^{\circ}$이하로 제어되었다. 또한, 본 연구에서 제시된 블레이드형 노즐은 기존의 섬유보강 시멘트 복합체 타설장비와 타설관을 그대로 사용하면서, 탈 부착식으로 제작될 수 있어 사용성과 편의성을 동시에 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제10권2호
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• pp.105-119
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• 2012

This paper presents the mix composition and production method that was applied to an extruded Ductile Fiber Reinforced Cement Composite (DFRCC) panel, as well as the flexural performance, represented by deformation hardening behavior with multiple cracking. The effect of fiber distribution characteristics on the flexural behavior of the panel is also addressed. In order to demonstrate the fiber distribution effect, a series of experiments and analyses, including a sectional image analysis and micromechanical analysis, was performed. From the experimental and analysis results, it was found that the flexural behavior of the panel was highly affected by a slight variation in the mix composition. In terms of the average fiber orientation, the fiber distribution was found to be similar to that derived under the assumption of a two-dimensional random distribution, irrespective of the mix composition. In contrast, the probability density function for the fiber orientation was measured to vary depending on the mix composition.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.361-368
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• 2012

보수 보강재는 강도, 안정성, 내구성, 모재와의 부착력 등 많은 특성이 필요하며, 최근 변형경화형 시멘트 복합체(strain-hardening cement-based composite, SHCC)가 기존의 재료를 대체할 수 있는 성능으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 팽창형 SHCC는 팽창재를 이용하여 수축이 발생하는 SHCC의 단점을 보완하여 성능을 개선시킨 복합체로 이를 이용해 보강재의 성능을 만족시키면서 동시에 강도 증진 효과를 가져올 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 이 연구에서는 SHCC 보강재의 강도, 팽창재 대체 여부 및 보강 두께를 변수로 하여 휨 성능을 평가하였으며, 실제 보강에 적용 시 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제32권1호
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• pp.24-31
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• 2016

목적: 미세입자 분사마모 표면처리가 Fiber-Reinforced Composite (FRC) 포스트의 굴곡강도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 두 종류의 FRC 포스트 (DT Light Post, Size 2, Bisco Inc. / RelyX Fiber Post, Size 3, 3M ESPE)를 사용하여 표면처리에 따라 6개의 그룹으로 무작위 분류하였다. 표면처리를 위해 $30{\mu}m$ Rocatec Soft와 $50{\mu}m$ aluminum oxide를 사용하였다. 표면처리 후 편평한 5 mm 부분을 만능시험기로 3점 굽힘시험을 시행하여 FRC 포스트의 굴곡강도와 굴곡계수를 측정하고 통계분석하였다. 결과: FRC포스트의 미세입자 분사마모 표면처리가 FRC포스트의 굴곡강도와 굴곡계수에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 결론: 임상가들이 FRC포스트에 대하여 미세입자 분사마모 표면처리를 하여도 포스트의 굴곡강도와 굴곡계수에는 영향을 미치지 않으면서 접착강도를 높일 수 있을 근거 중의 하나가 될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.95-103
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• 2012

변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)는 직접인장 상황에서 FRCCs에 비해 우수한 변형경화 특성을 갖는 재료이다. 하지만 SHCC는 일반적인 콘크리트에 비해서 시멘트비율이 높은 부배합 이며, 이에 따라서 자기수축이 큰 특성을 갖는 재료이다. 따라서 시멘트 복합체 내에 팽창재를 대체함으로써 수축저감을 통한 성능향상을 기대하였다. 이 연구에서는 각 강도별 SHCC의 배합에 팽창재를 대체함에 따른 역학적특성을 평가하고자 하였다. 시험결과 설계기준 압축강도 70MPa 배합이 압축, 인장, 휨, 시험에서 우수한 역학적 특성을 나타내었으며, 균열 특성에서는 팽창재를 대체한 SHCC가 균열분산 및 연성에서 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.23-30
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• 2019

섬유보강 시멘트계 복합재료 (이하 FRCC)는 균열 폭의 제어 등의 역학적인 효과뿐 아니라 철근방식에도 효과가 있는 것이 기존의 문헌으로부터 확인되고 있다. 본 연구에서는 아연섬유를 포함한 각종 금속섬유를 이용하여 철근의 방식효과를 부식 촉진 실험에 의해 검토했다. 더욱이 방식효과에 큰 영향을 미치는 염분침투, 희생양극 효과, 전기회로 형성에 주목하여, 각각의 요인에 있어서 검토를 실시했다. 그 결과, 금속섬유를 혼입한 FRCC의 방식효과를 확인할 수 있었으며, 특히 희생 양극효과가 높은 아연섬유의 경우, 염분침투 억제 효과가 뛰어나 내부식 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.27-39
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• 2005

In the recent design of high ductile fiber-reinforced ECC (engineered cementitious composite), optimizing both processing and mechanical properties for specific applications is critical. This study presents an innovative method to develop new class ECCs, which possess the different fluid properties to facilitate diverse types of processing (i.e., self-consolidating or shotcrete processing) while maintaining ductile hardened properties. In the material design concept, we employ a parallel control of fresh and hardened properties by using micromechanics and cement rheology. Control of colloidal interaction between the particles is regarded as a key factor to allow the performance of the specific processing. To determine how to control the particle interactions and the viscosity of cement suspension, we first introduce two chemical admixtures including a highly charged polyelectrolyte and a non-ionic polymer. Optimized mixing steps and dosages we, then, obtained within the solid concentration predetermined based on micromechanical principle. Test results indicate that the rheological properties altered by this approach were revealed to be highly effective in obtaining the desired function of the fresh ECC, allowing us to readily achieve hardened properties, represented by pseudo strain-hardening behavior in uniaxial tension.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권3호
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• pp.201-205
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• 2000

Fiber reinforced plastic (FRP) composites and ceramic matrix composites (CMC) which contain electrically conductive phases have been designed and fabricated to introduce the detection capability of damage/fracture detection into these materials. The composites were made electrically conductive by adding carbon and TiN particles into FRP and CMC, respectively. The resistance of the conductive FRP containing carbon particles showed almost linear response to strain and high sensitivity over a wide range of strains. After each load-unload cycle the FRP retained a residual resistance, which increased with applied maximum stress or strain. The FRP with carbon particles embedded in cement (mortar) specimens enabled micro-crack formation and propagation in the mortar to be detected in situ. The CMC materials exhibited not only sensitive response to the applied strain but also an increase in resistance with increasing number of load-unload cycles during cyclic load testing. These results show that it is possible to use these composites to detect and/or fracture in structural materials, which are required to monitor the healthiness or safety in industrial applications and public constructions.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.615-618
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• 2004

The primary role of fibers in High performance fiber reinforced cement composites(HPFRCCs) is to improve the toughness, or energy absorption capacity, of the composite material, However, there is still no general agreement as to how this toughness should be characterized, or how it might be used in the design of structures containing HPFRCCs. In this paper, therefore, we focus on test techniques for measuring flexural toughness. For mechanical properties, HPFRCCs can be tested in the same way as fiber reinforced concrete(FRC). Both the significance and the limitations of somewhat different national and industrial standards of FRC are discussed. For flexural toughness, with depend on the presence of fibers, new test methods was developed and verified. We also suggest evaluation method of tensile toughness indices using the moment curvature relationship in flexural tests.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권1호
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• pp.19-30
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• 2019

The mechanical behavior of Fiber Reinforced Cementitious Composites (FRCC) under direct shear is studied through experiment and analytical simulation. The cementitious composite considered contains 55% replacement of cement with fly ash and 2% (volume ratio) of short discontinuous synthetic fibers (in the form of mass reinforcement, comprising PVA - Polyvinyl Alcohol fibers). This class of cementitious materials exhibits ductility under tension with the formation of multiple fine cracks and significant delay of crack stabilization (i.e., localization of cracking at a single location). One of the behavioral parameters that concern structural design is the shear strength of this new type of fiber reinforced composites. This aspect was studied in the present work with the use of Push-off tests. The shear strength is then compared to the materials' tensile and splitting strength values.