• 제목/요약/키워드: high-strength steel fiber-reinforced concrete

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섬유혼입률이 강섬유보강 초고강도 콘크리트의 인장연화거동에 미치는 영향 (The Effect of Fiber Volume Fraction on the Tension Softening Behavior of Steel Fiber-Reinforced Ultra High Strength Concrete)

  • 강수태;홍기남;한상훈;김성욱
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.13-20
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    • 2009
  • 본 연구에서는 섬유혼입률이 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 인장연화거동 특성에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 노치 낸 보에 대한 3점 재하 휨실험을 통해 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 휨인장 거동을 구하고, Uchida 등이 제안한 역해석법을 사용하여 휨 실험 결과로부터 인장연화곡선을 도출하였다. 노치 낸 보의 휨 실험 결과에서 초기강성은 섬유혼입률에 관계없이 일정한 값을 나타내고, 강섬유의 혼입률이 증가할수록 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 휨인장강도는 증가하며 연화거동은 일정 균열폭에서 점근적으로 수렴하는 경향을 나타내었다. 역해석을 통해 구한 인장연화곡선으로부터 섬유혼입률과 임계균열폭, $\omega_0$의 함수로 인장연화모델을 제안하였으며, 인장연화모델은 균열이 진행됨에 따라 일정한 인장응력 값을 가지는 소성구간과 지수함수로 주어지는 연화구간으로 나누어 제시하였다. 본 연구에서 제시한 인장연화모델을 적용하여 점성균열모델을 이용한 유한요소해석을 수행한 결과, 해석 결과와 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

재하속도에 따른 고성능 섬유보강 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Effect of Strain Rate on the Mechanical Properties of High Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composites)

  • 윤현도;양일승;한병찬;복산양;전에스더;김선우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.29-32
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    • 2004
  • An experimental investigation of the behavior of steel cords(SC) and SC and Polyethylene(PE) hybrid fiber reinforced cementitious material under compressive and tensile loading is presented. In this experimental research, the tensile and compressive strength and strain capacity of high performance fiber-reinforced cementitious composites(HPFRCC) were selected using the cylindrical specimens. Uniaxial compressive and tensile tests have also been carried out at varying strain rates to better understand the behavior of. HPFRCC and propose the standard loading rate for compressive and tensile tests of new HPFRCC materials. The results show that there is a substantial increase in the ultimate compressive and tensile strength with increasing strain rate.

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일정축력을 받는 고인성 섬유보강 시멘트 복합체 기둥의 거동 (An Behavior of RC Columns Using High Performance Fiber Reinforced Cement Composites under Axial Loads)

  • 황선경;윤현도;한병찬;박완신;양일승;전 에스더
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.87-90
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    • 2005
  • An experimental investigation on the strength and behaviour of reinforced concrete columns using high performance fiber reinforced cement composites has been carried out. The columns were subjected to monotonic axial compression until failure. The variables in this study are the combination ratio of steel cord(SC) and Polyethylene (PE), and the volumetric ratio of transverse reinforcement Test results showed that the fibers, when used in a hybrid form, could result in superior composite performance compared to their individual fiber reinforced cement composites.

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고인성 섬유보강 시멘트 복합체를 사용한 콘크리트 기둥의 실험적 연구 (An Experimental Study on RC Columns Using High Performance Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 황선경;윤현도;한병찬;박완신;전에스더;양일승
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.631-634
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    • 2004
  • An experimental investigation on the strength and behaviour of reinforced concrete columns using high performance fiber reinforced cement composites has been carried out. The columns were subjected to monotonic axial compression until failure. The variables in this study are the combination ratio of steel cord(SCI) and polypropylene(PP), and the volumetric ratio of transverse reinforcement Test results showed that the fibers, when used in a hybrid form, could result in superior composite performance compared to their individual fiber reinforced cement composites.

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고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동 (Compressive and Tensile Behaviors of High Performance Hybrid Fiber Reinforced Concrete)

  • 권순오;배수호;이현진
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.458-466
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비로 1.0% 혼입한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후 압축강도, 압축인성, 직접인장강도 및 응력-변형률 특징 등의 압축 및 인장 거동을 평가하였다. 그 결과, 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도는 플레인 콘크리크보다 다소 감소하였으나, 압축인성, 압축인성 비, 직접인장강도는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축 및 인장 시험시 플레인 콘크리트는 최대응력 이후 취성파괴를 나타냈으나, HPHFRC는 변형연화 현상을 나타내어, 압축 및 인장 거동이 크게 개선되는 것으로 나타났다.

고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 인장강성 (Tension Stiffening of High Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composites)

  • 윤현도;양일승;한병찬;복산양;전에스더;김선우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.441-444
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    • 2004
  • This paper presnets the tensile behavior of 8 high performance fiber-reinforced cementitious composites (HPFRCCs) members, each reinforced with one deformed bar 16mm in diameter. The variables included HPFRCC(Ductal, steel cord and polyethylene hybrid fiber, PE fiber) versus normal concrete. Fibers used in HPFRCC significantly increased tensile strength, ductility, and tension stiffening of cementitious materials. For HPFRCC, after first cracking, tensile load continue to rise without fracture localization. Sequentially developed parallel cracks contributed to the inelastic strain at increasing stress level. After yielding of the reinforcing bars, HPFRCC showed increases in loads with increasing strains.

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친환경 UM수지를 사용한 섬유보강 폴리머 시멘트 모르타르의 내구성 및 강도 특성 (The Properties of Durability and Strength of Fiber-Reinforced Polymer-Modified Mortars Using Eco-Friendly UM Resin)

  • 권민호;서현수;임정희;김진섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.313-320
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    • 2013
  • 이 연구에서는 환경을 고려한 고성능 보수 보강재료 개발을 위하여 섬유를 보강한 폴리머 시멘트 모르타르의 특성을 연구하였다. 친환경 수지인 UM 수지를 일반 시멘트 모르타르와 일정 비율로 혼합하였다. 강도 증진의 영향을 확인하기 위해서 PVA 섬유, 강섬유 그리고 PVA섬유와 강섬유를 일정한 비율로 혼합한 하이브리드 섬유를 일정한 비율로 첨가하였다. 강도특성을 파악하기 위하여 섬유를 보강한 폴리머 시멘트 모르타르에 대하여 압축강도, 쪼갬 인장강도, 휨강도 실험을 수행하였다. 내구성을 파악하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르에 대하여 흡수율 실험, 내약품성 실험을 수행하였다. 실험 결과 UM 수지 폴리머 시멘트 모르타르는 내구성능이 개선되었고, 이러한 폴리머 시멘트 모르타르에 섬유를 보강하면 콘크리트 및 모르타르의 취약점인 인장강도와 휨강도가 증가하였다. 향후 외부 노출된 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 보수보강재료로 사용성을 확인하였다.

비정질강섬유보강콘크리트의 휨성능 비교분석 (Comparsions for Flexural Performance of Amorphous Steel Fiber Reinforced Concrete)

  • 김병일;이세현
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권3호
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    • pp.66-75
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    • 2015
  • 상대적으로 제조공정이 짧아 환경 및 경제적 이점을 갖는 비정질강섬유(AF)를 길이 및 혼입률을 변화하여 휨성능을 평가와 더불어 기존의 일반강섬유(HF)와의 비교분석을 실시하였다. 섬유의 길이는 10 mm, 20 mm, 30 mm, 및 혼입률은 0.3%, 0.6%로 변화를 주어 실험을 진행하였다. 비정질강섬유(AF의 경우 비중은 일반강섬유(HF)와 거의 동일한 값을 가지나 겉보기부피는 약 2배정도 커서 같은 혼입률에서 투입되는 섬유의 개수는 훨씬 증가되어 배합설계에서 주의를 할 필요가 있다. 실험결과 휨강도의 영향은 섬유의 길이 및 혼입률이 증가할수록 강도의 증가를 보였으며, 일반강섬유(HF)보다 크게 나타났다. 특히 최대하중부근에서의 에너지소산능력이 뚜렷하게 증가하여 잔류하중단계에서의 급격한 감소에도 불구하고 일반강섬유(HF)와 거의 유사한 잔류강도 및 에너지소산능력을 보여주었다. 콘크리트 균열 후 파괴진행단계에서는 섬유의 인발저항에 의한 균열진행이 아닌 섬유의 파단에 의한 강도의 급격한 감소를 보여준 것으로 판단된다.

Experimental and analytical study on improvement of flexural strength of polymer concrete filled GFRP box hybrid members

  • Ali Saribiyik;Ozlem Ozturk;Ferhat Aydin;Yasin Onuralp Ozkilic;Emrah Madenci
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권4호
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    • pp.475-487
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    • 2024
  • The usage of fiber-reinforced polymer materials increases in the construction sector due to their advantages in terms of high mechanical strength, lightness, corrosion resistance, low density and high strength/density ratio, low maintenance and painting needs, and high workability. In this study, it is aimed to improve mechanical properties of GFRP box profiles, produced by pultrusion method, by filling the polymer concrete into them. Within the scope of study, hybrid use of polymer concrete produced with GFRP box profiles was investigated. Hybrid pressure and bending specimens were produced by filling polymer concrete (polyester resin manufactured with natural sand and stone chips) into GFRP box profiles having different cross-sections and dimensions. Behavior of the produced hybrid members was investigated under bending and compression tests. Hollow GFRPxx profiles, polymer-filled hybrid members, and nominative polymeric concrete specimens were tested as well. The behavior of the specimens under pressure and bending tests, and their load bearing capacities, deformations and changes in toughness were observed. According to the test results; It was deduced that hybrid design has many advantages over its component materials as well as superior physical and mechanical properties.

반복하중 하에서 고인성 시멘트 복합체 내 철근의 겹침이음성능 (Lap Splice Performance of Reinforcing Bars in High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composite under Repeated Loading)

  • 전에스더;김선우;양일승;한병찬;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.181-184
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    • 2005
  • Experimental results on lap splice performance of high performance fiber reinforced cementitious composite(HPFRCC) with fiber types under repeated loading are reported. Fiber types were polypropylene(PP), polyethylene(PE) and hybrid fiber[polyethylene fiber+steel cord(PE+SC)]. The development length($l_d$) was calculated according to the relevant ACI code requirements for reinforcing bars in concrete. The current experimental results demonstrated clearly that the use of fibers in cementitious matrixes increases significantly the splice strength of reinforcing bars in tension. Also, the presence of fibers increased the number of cracks formed around the spliced bars.

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