• 제목/요약/키워드: strain-hardening cement composite

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고인성 복합재료의 인장특성에 공기량이 미치는 영향 분석 (Affecting Analysis of Air Content on the Tensile Properties of Strain-Hardening Cementitious Composite)

  • 정재홍;이승훈;김한준;김규용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.439-440
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    • 2010
  • 고인성 복합재료에서 공기량은 인장변형성능에 중요한 영향을 끼치는 인자이다. 공기량에 따른 인장 특성의 변화를 실내실험을 통하여 검토하였다.

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건축시공 현장적용을 위한 비빔방법에 따른 SHCC의 역학적 성능 평가 (Evaluation on the Mechanical Properties of Strain Hardening Cement Composite by Mixing Method for Application at Building Construction Site)

  • 전영석;김규용;남정수;김영덕;정재홍;이승훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.530-537
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    • 2011
  • 연구는 SHCC의 건축시공 현장적용을 목적으로 현장 제조설비인 배치플랜트 2-Shaft 믹서를 이용하여 SHCC 제조 및 타설을 통해 실부재 실험을 실시하고, 이를 실내실험 결과와 비교 검토함으로서 향후 SHCC의 현장적용을 위한 기초자료로 제시하고자 하였다. 그 결과, 실내 Omni 믹서와 2-Shaft 믹서에서 SHCC 제조시 인장강도는 유사하였지만, 변형률에서 Omni 믹서가 2.5 % 이상 우수하였다. 배치플랜트 3500 L 2-Shaft 믹서에서 제조된 SHCC의 경우, 실내 100 L 2-Shaft 믹서에서 제조한 SHCC에서 인장 성능이 보다 높게 나타났다. SHCC의 현장적용 확대를 위해서는 배치플랜트 현장 제조시 건비빔, 모르타르 비빔시간을 충분히하여 매트릭스를 균질성을 확보하고, 비빔단계에서 적절한 점성 및 유동성을 확보할 수 있는 다양한 방법을 고려해야 한다.

섬유 혼입 조건에 따른 변형경화형 시멘트 복합체의 역학적 성능 분석 (Mechanical Performance Analysis of Strain-Hardening Cement Composite(SHCC) according to the Fiber Hybrid Conditions)

  • 김선우;이영오;차준호;김준수;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.239-240
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    • 2010
  • 본 연구에서는 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)에 섬유 혼입율을 변수로 실험체를 제작하여 역학적 특성을 평가하였으며, 실험 결과로부터 향후 SHCC의 관한 연구의 기초자료를 제시하고자 한다.

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마이크로 역학과 레올로지 제어에 의한 고인성 섬유복합재료 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 다양한 타설 공정 구현 (Facilitation of the Diverse Processing of High Ductile ECC (Engineered Cementitious Composite) Based on Micromechanics and Rheological Control)

  • 김윤용;김정수
    • 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.

수축저감제의 종류 및 혼입률에 따른 변형경화형 시멘트복합체의 역학적 특성 (Effects of Shrinkage Reducing Agent (SRA) Type and Content on Mechanical Properties of Strain Hardening Cement Composite (SHCC))

  • 한승주;장석준;길배수;최무진;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.41-48
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    • 2016
  • 본 연구는 두 종류의 수축저감제를 혼입한 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)의 압축, 인장 및 휨 특성을 평가하기 위하여 계획되었으며, 재령과 수축저감제의 종류 및 혼입률을 변수로 진행되었다. SHCC는 설계기준압축강도 50 MPa이며, 섬유는 PVA 섬유를 2.2% 혼입하였다. 배합에 혼입된 수축저감제는 상변이 물질로 수화현상으로 발생되는 열을 흡수 또는 방출하여 급격한 수축 및 팽창을 제어하는 물질이다. 수축저감제의 혼입에 대한 영향은 선변형 길이변화 실험과 압축, 인장 및 휨 성능의 측면에서 평가되었으며, 수축저감제를 혼입할 경우 초기 재령에서의 수축량이 감소되었다. 또한 수축저감제를 혼입함에 따라 균열 분산 성능과 인장 및 휨 성능이 개선되었다.

시멘트 복합체 종류에 따른 접합부의 전단거동특성 (Shear Behavior Characteristics of Joint according to Strain-Hardening Cement Composite Types)

  • 남상현;전에스더;윤현도;최기선;유영찬;김긍환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.27-28
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    • 2010
  • 본 연구는 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 접합부의 거동에 관한 논문으로, 주요 변수는 시멘트 복합체의 종류( 무수축 몰탈, 하이브리드 SHCC) 및 보강근의 유무이다. 실험결과, 동일한 배근상세에서 SHCC 실험체가 무수축 몰탈 실험체에 비해 전체적으로 성능이 향상된 것으로 나타났다.

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기존 철근콘크리트 건물과 내진보강요소의 접합부 충진을 위한 뿜칠형 섬유보강 시멘트 복합체(SHCC)의 개발 (Development of Sprayable Strain-Hardening Cement Composite(SHCC) for Joint between Existing R/C Building and Seismic Retrofit Elements)

  • 김성호;윤길호;김용철;김재환;윤현도
    • 교육시설 논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.29-36
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    • 2012
  • The goals of this study are to develop a sprayable strain-hardening cement composite (SHCC) and to investigate the potential of the sprayable SHCC for packing the joint between existing R/C building and seismic retrofit elements. This paper provides the procedure for the development of a sprayable SHCC, test results of fresh properties required to a sprayable SHCC, and mock-up test results of developed sprayable SHCC. Control mixture of polyvinyl alcohol (PVA) fiber-reinforced SHCC (PVA-SHCC) was predetermined based on available research results. The pumpability and sprayability of the SHCC mixture were depended on the fluid property of fresh SHCC mixture. In this study, the effects of admixtures such as AE agent and fly ash on the rheological and rebound properties of control SHCC mixture were investigated to determine a sprayable SHCC mixture. Flow values and air content during shotcreting procedure of sprayable SHCC were also evaluated. The results show that flow or flowability and amount of air of three SHCC mixtures decreased almost linearly according to shotcreting procedure from mixer to nozzle. And the pumpability and sprayability of mixture with AE agent and low amounts of fly ash were superior to the those of SHCC. Mock-up test result show that developed sprayable SHCC indicates much improved workability and shotcrete construction period than conventional method(nonshrinkage mortar).

SHCC를 사용한 접합부의 보강근 유무에 따른 성능 평가 (Performance Evaluation of the Joint using SHCC based on the Existence of the Tie Bar)

  • 송영재;윤현도;전에스더;이영오;남상현;차준호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.25-26
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    • 2010
  • 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-hardening cementitious composite, SHCC)는 연성능력이 우수하여 보-기둥 접합부 영역에서 상당한 보강효과가 기대된다. 주요 변수는 시멘트 복합체의 종류(무수축몰탈, 하이브리드 SHCC) 및 보강근의 유무이다. 실험결과, 보강근이 배근된 실험체가 무수축 몰탈 실험체에 비해 전체적으로 성능이 향상된 것으로 나타났다.

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시멘트계 모르타르 매트릭스를 활용한 섬유복합재료 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 설계와 시공 성능 (Design and Constructibility of an Engineered Cementitious Composite Produced with Cement-based Mortar Matrix and Synthetic Fibers)

  • 김윤용
    • Composites Research
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    • 제20권2호
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    • pp.21-26
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    • 2007
  • 이 논문은 합성섬유를 이용하여 포틀랜드 시멘트 모르타르를 보강한 복합재료인 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 설계 과정과 건설현장에 이 복합재료를 적용할 수 있도록 시공성을 부여한 연구 내용을 정리하였다. 이 연구에서는 다양한 시공성, 즉 자기충전(self·consolidating)과 스프레이 시공성을 갖는 ECC를 제작하기 위하여 단계적인 재료 개발 방법론을 채택하였다. 우선 마이크로역학(micromechanics)과 안정상태균열이론(steady-state cracking theory)을 이용하여 골재와 섬유를 선정한 후, 굳기 전 재료의 레올로지를 제어하는 방법으로 시공성을 구현하였다. 여기서, 굳기 전 재료의 레올로지를 제어하기 위하여 화학첨가제(chemical admixtures)와 광물첨가재(mineral admixtures)의 양을 소량으로 조절하는 방법을 사용하였다. 이러한 방법을 활용함으로써 굳기 전에는 다양한 시공성을 나타내면서, 굳은 후에는 높은 연성(인장변형경화 거동)을 나타내는 실용적인 ECC 복합재료를 개발하였다.

팽창재 치환율에 따른 섬유보강 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Effects of Expansive Admixture on the Mechanical Properties of Strain-Hardening Cement Composite (SHCC))

  • 이영오;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.617-624
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    • 2010
  • SHCC(strain hardening cement composite)의 구성요소 중 섬유는 상당히 중요하며 가교작용에 의해 시멘트 복합체의 파괴양상을 조절 할 수 있고, 섬유의 인장강도, 탄성계수, 형상비와 같은 섬유의 특성은 SHCC 구조물에서의 파괴 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 콘크리트의 경우 수축에 따른 균열과 인장강도가 작게 나타나는 대표적인 단점을 가지고 있다. 또한 구조물에서 수축에 따른 균열은 피할 수 없게 되는 간과해서는 안되는 요소로, 팽창재를 사용함에 따라 초기수축균열을 줄여줄 수 있다. 따라서 이 논문에서는 팽창재를 사용한 SHCC의 변형 및 거동에 따른 성능을 평가하기 위하여 수축, 압축, 휨 및 인장 실험을 계획하였으며, 물바인더비 30%, 팽창재 대체량은 8~14%, 섬유의 혼입량은 1.5%를 사용하여 실험체를 계획 하였다. 또한 팽창재와 섬유 사용에 따른 영향을 평가하기 위하여 팽창재를 0, 10% 치환한 Mor 실험체를 계획 하였다. 팽창재를 사용함에 따라 발생한 SHCC의 팽창은 섬유에 의해 억제 되었으며, 팽창재를 사용함에 따라 전반적으로 성능이 향상되었으며, 팽창재를 10% 혼입한 실험체의 경우 가장 적절한 팽창량을 나타내는 것으로 판단된다.