• 제목/요약/키워드: strain hardening cement composite

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배처플랜트에 의해 제조된 SHCC의 역학적 성능 평가에 관한 연구 (The evaluation of Mechanical properties of Strain Hardening Cement-based composites manufactured at batcher plant)

  • 임창혁;김영선;김영덕;정재홍;이승훈;김규용
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2009년도 춘계 학술논문 발표대회 학계
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • This study is to examine a change of quality and a material performance of fiber reinforced cement composite for mass production. It is necessary to make Strain-hardening cementitious composite(SHCC) by batcher plant for ready-mixed concrete and use the performance of SHCC which made based on laboratory level. This study makes a comparative performance of press and mechanics that is the property of Strain-hardening by direct tension. In case of making by batcher plant. This experiment has demonstrated that even if it takes long after being mixed small and compared with the one which made based on laboratory, it has a tendency to be dissatisfied with fiver's dispersion and lower its performance of Strain-hardening. The reason why the material performance of SHCC for mass production went down is through SHCC that mixed sometimes matrix's viscosity and fiber's dispersion.

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기존 학교건물 골조와 내진보강요소 일체화를 위한 변형경화형 시멘트 복합체를 적용한 스터드 전단 접합부의 구조성능 (Structural Performance of Stud Shear Connections using SHCC between Existing School Building Frame and Seismic Retrofitting Elements)

  • 김성호;윤현도
    • 교육시설 논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.35-43
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    • 2013
  • Some results of experimental investigation conducted to assess the effect of cement composite strength and ductility on the shear behavior and crack-damage mitigation of stud connections between existing reinforced concrete frame in school buildings and seismic strengthening elements from cyclically direct shear tests are described. The cement composite strengths include 50 for medium strength and 70 MPa for high strength. Two types of cement composites, strain-hardening cement composite (SHCC) and non-shrinkage mortar, are used for stud shear connection specimens. The special SHCCs are reinforced with hybrid 0.2% polyethylene (PE) and 1.3% polyvinyl alcohol (PVA) fibers at the volume fraction and exhibits tensile strain capacity ranging from 0.2 to 0.5%. Test result indicates that SHCC improves the seismic performance and crack-damage mitigation of stud shear connections compared with stud connections with non-shrinkage mortar. However, the performance enhancement in SHCC stud connections with transverse and longitudinal reinforcements is less notable for those without additional reinforcement.

양생조건에 따른 변형경화형 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Effect of Curing Conditions on the Mechanical Properties of Strain-Hardening Cement Composite (SHCC))

  • 윤현도;김선우;김용철;전에스더;김윤수;지상규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.909-912
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    • 2008
  • 최근 섬유보강 시멘트 복합체에 관한 연구 중 초기균열 이후 2% 이상의 변형률 이상에까지 인장응력을 증가시킬 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-Hardening Cement Composite, SHCC)에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 SHCC는 혼입되는 보강섬유의 물리적 형상, 기계적 특성 및 혼입율을 조정함으로써 소요인장성능을 발현시킬 수 있다. 그러나 SHCC 제조시, 혼입되는 보강섬유와의 부착성능을 증진시키기 위하여 규사(Silica powder)와 같이 미세한 직경($105{\sim}120{\mu}m$)의 잔골재를 사용함으로써 타설 후 양생기간 동안 건조수축량이 일반 콘크리트에 비해 심각하여 SHCC 제조시 양생조건에 특별한 주의를 기울여야 한다. 따라서 본 연구에서는 SHCC 양생방법 중 양생온도가 경화후 SHCC의 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 평가하고자 하였으며, 실험결과를 바탕으로 SHCC가 소정의 성능을 발현할 수 있는 양생조건을 실험적으로 규명함으로써 향후 SHCC 프리캐스트 구조부재 제작시 적절한 양생방법을 실시하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

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압축강도와 팽창재 대체에 따른 폴리에틸렌 합성섬유로 보강된 변형 경화형 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Influence of Cement Matrix's Compressive Strength and Replacement of Expansive Admixture on the Mechanical Properties of Synthetic Polyethylene (PE) Fiber-Reinforced Strain-Hardening Cement-Based Composites (SHCCs))

  • 송영재;윤현도;민병성;육향 혜철
    • 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.

합성섬유를 사용한 변형경화형 시멘트 복합체의 휨 및 인장성능 (Flexural and Tensile Performance of Strain-Hardening Cement Composite with Synthetic Fibers)

  • 김선우;이민정;장용헌;장광수;송선화;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.925-928
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    • 2008
  • 최근 내진부재 및 기존 구조물의 내진보강요소의 손상제어(Damage tolerance)성능을 충족할 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-hardening cement composites, SHCC)의 개발 및 활용 연구가 진행 중이며, 하이브리드화에 따른 경제성 및 성능향상 가능성도 보고되고 있다. 그러나 이러한 우수한 성능을 갖는 SHCC 재료가 실구조물의 보수/보강재 및 내진보강부재에 적용되기 위해서는 우수한 인장성능 발현뿐만 아니라, 보강섬유의 단가를 고려한 경제적 효과(Economical efficiency) 및 시공성 (Workability)이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SHCC를 내진부재 및 보강재료로써 적용하기 위한 연구의 일환으로 합성섬유를 하이브리드하여 혼입시 휨 및 인장강도, 변형능력 등 거동특성을 분석함으로써 각 보강섬유의 인장강도 탄성계수 등 기계적 특성과 혼입율에 따른 재료성능과의 상관관계를 비교 분석하여 평가하고자 한다. 또한 물시멘트비를 변수로 하여 시멘트 복합체의 강도특성과 보강섬유의 부착특성 및 균열제어성능을 규명하고자 한다. 이러한 결과를 근거로 향후 SHCC 재료의 실구조물 적용시 요구성능 및 경제성을 고려한 재료배합에 관한 기초자료를 제시하고자 한다.

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레미콘 배처믹서를 통해 제조된 고인성 시멘트 복합체의 공학적 특성 (The Engineering Properties of Strain-Hardening Cement Composite manufactured by Ready-mixed Concrete Batcher Mixer)

  • 이대희;김영덕;남정수;정재홍;이승훈;김규용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.211-212
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    • 2009
  • 본 연구에서는 레미콘 배처플랜트를 이용하여 제조한 SHCC의 굳지않은 성질 및 압축강도를 평가하고, 이를 실내실험 결과와 비교 검토하였다.

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레미콘 배처믹서를 통해 제조된 고인성 시멘트 복합체의 휨 및 인장특성 (The Banding and Tensile Properties of Strain-Hardening Cement Composite manufactured by Ready-mixed Concrete Batcher Mixer)

  • 김영덕;이대희;이의배;정재홍;이승훈;김규용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.213-214
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    • 2009
  • 본 연구에서는 레미콘 배처플랜트를 이용하여 제조한 SHCC의 휨 및 인장특성을 평가하고, 이를 실내실험 결과와 비교 검토하였다.

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폴리에틸렌 단일섬유를 혼입한 SHCC로 휨 보강된 콘크리트 보의 균열손상 제어 및 휨 성능 (Flexural Performance and Crack Damage Mitigation of Plain Concrete Beams Layered with Reinforced SHCC Materials with Polyethylene Fibers)

  • 김준수;이영오;심영용;윤현도
    • 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.

100 MPa급 수축보상 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 인장부재의 인장강성 및 균열특성 (Tension-Stiffening and Cracking Behavior of 100 MPa Shrinkage-Compensated Ultra High-Strength Strain-Hardening Cement Composite (UHS-SHCC) Ties)

  • 송영재;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.371-379
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    • 2013
  • 이 논문에서는 100 MPa 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 콘크리트를 사용한 인장부재의 단조 및 반복재하시 인장강성 및 균열특성을 비교 평가하였다. 재하단계별 인장부재의 전체 변형률 및 표면균열 특성은 인장부재의 양측에 설치된 두 개의 변위계와 50배율 확대 가능한 계측기에 의해 측정되었다. 시멘트 복합체의 특성에 따른 인장부재의 인장 강성 및 균열특성을 평가하기 위하여 보통 콘크리트, 수축보상 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 변형경화형 시멘트 복합체 등 세 종류의 시멘트 복합체가 사용되었다. 실험 결과, 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체의 시멘트 중량의 10%를 팽창재로 대체 시 초기 수축량은 현저하게 감소되었으며 인장부재의 초기균열강도도 증가되는 경향을 보였다. 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 인장부재는 재하 단계별로 균열이 부재길이 전면에 확산되고 균열폭이 감소되어 인장강성 특성을 개선하였다. 반복재하시 인장부재의 인장거동 특성은 단조재하시와 큰 차이를 보이지 않았다.

고강도 철근과 변형경화형 시멘트복합체를 사용한 보의 균열거동 및 휨 성능 (Cracking Behavior and Flexural Performance of RC Beam with Strain Hardening Cement Composite and High-Strength Reinforcing Bar)

  • 장석준;강수원;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.37-44
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    • 2015
  • 본 연구는 변형경화형 시멘트 복합체(strain hardening cement composite, SHCC)가 고강도 철근이 배근된 보의 휨 거동에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 또한, 본 연구에서는 SHCC가 철근콘크리트 휨 부재의 균열완화성능 및 연성에 미치는 영향을 분석하였으며, 실험결과를 토대로 하여 이론적인 휨 강도 예측 방법을 제안하였다. 실험을 위하여 시멘트 복합체의 종류 및 강도, 철근의 항복강도를 변수로하여 총 6개의 실험체를 제작하였다. 가력을 위해 단순 보 실험체를 500 kN용량의 유압 엑추에이터를 사용하여 변위제어 방식으로 4점 가력 하였다. 실험결과 SHCC를 사용한 경우 일반 고강도 철근콘크리트 보에 비하여 균열완화성능 및 연성이 증가하는 양상을 나타내었다. 특히 고강도 철근을 배근한 경우 휨 내력에 큰 차이를 나타내었으며, 이는 SHCC 대체가 800 MPa급 이상의 고강도 철근을 휨 철근으로 적용할 수 있는 가능성을 보여주는 것으로 판단된다. 예측된 휨 거동 산정 기법을 제한된 실험의 휨 내력을 잘 예측하는 것으로 나타났으며, 향후 SHCC의 인장강도 모델분석을 통해 보다 명확한 제안을 할 수 있을 것으로 판단된다.