연구의 촛점은 강섬유 보강 고강도콘크리트와 고장력 철근 사이의 부착 특성을 평가하였다. 강섬유 혼입률에 따른 2가지 종류의 고강도콘크리트에서 고장력 철근의 부착 성능을 평가하기 위하여 직접 부착 실험을 실시하였다. 또한 콘크리트의 압축강도의 영향을 최소로 고려하여 강섬유 혼입률에 따른 부착강도의 영향을 결정하기 위하여 상대 부착강도를 정의하였다. 부착 성능 실험 결과 강섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였으며 강도가 높은 콘크리트 배합에서 더 우수한 결과를 나타내었다. 콘크리트의 강도에 대한 영향을 최소로하여 강섬유 혼입률에 따른 영향을 분석하기 위한 상대부착강도 평가 결과 섬유의 사용량이 증가할수록 상대부착강도가 증가하여 섬유의 혼입률은 고강도콘크리트의 강도에 관계없이 부착강도가 증가하였다.
본 연구의 주요 목적은 시멘트 복합 재료의 소성 수축 균열 제어에 폐 PET병으로부터 만들어진 재생 PET 섬유의 효과를 평가하는 것이다. PET은 플라스틱 재료라 알려진 재료로 음료수 병 등에 다양하게 적용되어 왔다. 그렇지만 폐 PET 병은 사용 후에 환경적 측면에서 큰 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 폐 PET 병을 재활용하는 방법에 대한 연구는 환경 및 경제적 측면에서 중요하게 되었다. 폐 PET 병을 재활용하는 방법 중 시멘트 복합 재료의 보강 섬유로 사용하는 방법은 효과적인 방법 중에 하나이다. 본 연구에서는 시멘트 복합 재료의 소성 수축 균열에 재생 PET 섬유의 형상 및 길이의 효과를 얇은 슬래브 실험을 통해서 조사하였다. 실험 계획은 섬유의 형상, 길이 및 혼입률의 영향을 이해하기 위하여 수행하였다. 재생 PET섬유의 형상은 straight, crimped및 embossed type의 3가지 형상을 포함하며, 각 3가지 섬유형상 마다 3가지 수준의 섬유 혼입률 및 2가지 종류의 섬유 길이에 대해서 조사하였다. 실험 결과 재생 PET섬유는 시멘트 복합 재료의 소성 수축 균열에 효과적이었다. 섬유의 길이의 관점에서 길이가 긴 섬유는 섬유의 형상이 동일할 때 섬유체적비가 적을 때 효과적이며, 섬유체적비가 증가하면 길이가 짧은 섬유가 더욱더 효과적이었다. 또한 embossed type의 섬유는 적은 섬유 혼입률에서 다른 형상의 섬유보다 소성 수축 균열 제어 효과가 우수하였으며, 높은 섬유 혼입률에서는 straight type의 섬유가 다른 형상의 섬유보다 시멘트 복합 재료의 소성 수축 균열 제어에 가장 효과적이었다.
This study is about the effect of braiding on the 2-D biaxial braided hollow composite(BD) compared with unidirectional hollow composite(UD). The specimens were made of T700S Carbon/Epoxy prepreg and T700S dried Carbon yarns. Fiber volume fraction of UD and BD was obtained experimentally and analytically. Fiber volume fraction of BD was derived based on unit cell of braiding yarn section. Bending test was executed to investigate the effect of braiding part. The result of experiment and analysis of fiber volume fraction has good agreement. Bending strength of BD is about 20% higher than that of UD.
Containment structures not only are leak-tight barriers, but also may be subjected to impacts caused by tornado-generated projectiles, aircraft crashes or the fragments of missile warhead. This paper presents the results of an experimental study of the impact resistance of steel fiber-reinforced concrete against 45 g projectiles at velocity around 2500 m/s. An explosively formed projectile (EFP) was designed to generate an equivalent missile fragment. The formation and velocity of EFP are measured by flash x-ray. A switch made of double-layered thin copper sheets controlled the exposure time of each flash x-ray. The influence of the fiber volume fraction on the crater diameter of concrete slab and the residual velocity of the projectile were studied. The residual velocity of the projectile decreased as the fiber volume fractions increased. In this work, the residual velocity of the projectile was to 44% that of plain concrete when the fiber volume fraction exceeded 1.5%. Based on the present finding, steel fiber reinforced concrete with the fiber volume fraction exceeding 1.5% appear to be more efficient in protection against high velocity fragment impact.
VARTM(Vacuum-assisted resin transfer molding) 공정은 OoA(Out of Autoclave)에 속하는 저가형 공정기술로 다양한 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나 오토클레이브 공정보다 품질이 낮아 고신뢰성이 요구되는 항공산업에는 적용하기 어려웠다. VARTM 공정의 주요 문제는 오토클레이브 대비 낮은 섬유부피분율과 높은 Void 함량에 의한 기계적 물성의 손실이었다. 따라서 많은 연구자들이 Void를 줄이고 섬유부피분율을 높일 수 있는 연구를 수행해 왔다. 이러한 연구의 흐름에 따라 본 연구에서는 수지 주입 과정 중 대기압을 제어하는 방법이 섬유부피분율을 높이고 Void를 감소시킬 수 있는지 검토하였다. 신뢰성 평가는 Void와 연관성이 있는 압축강도시험, 섬유부피분율 분석, 광학현미경 촬영을 통해 확인하였다. 결과적으로 VARTM 공정에서 수지 주입과정 중 대기압을 단계별로 높이는 방법이 섬유부피분율 증가와 Void 감소에 직접적인 효과가 있음을 확인하였다.
Shape memory alloy has been used to improve the tensile strength of composite by the occurrence of compressive residual stress in matrix using its shape memory effect. In order to fabricate shape memory alloy composite, TiNi alloy fiber and Al2024 sheets were used as reinforcing material and matrix, respectively. In this study, TiNi/Al2024 shape memory alloy composite was made by using hot press method. In order to investigate bonding condition between TiNi reinforcement and Al matrix, the micro-structure of interface was observed by using optical microscope and diffusion layer of interface was measured by using Electron Probe Micro Analyser. And the mechanical properties of composite with three parameters(volume fraction of fiber, cold rolling amount and test temperature) were obtained by tensile test. The most optimum bonding condition for fabrication the TiNi/Al2024 composite material was obtained as holding for 30min. under the pressure of 60MPa at 793K. The strength of composite material increased considerably with the volume fraction of fiber up to 7.0%. And the tensile strength of this composite increased with the reduction ratio and it also depends on the volume fraction of fiber.
Recently, fire resistance of high performance concrete for explosive spalling was issued as high performance concrete was vulnerable to the explosive spalling in initial fire. Therefore, in this study, an experiment about reduction effect to explosive spalling of high performance concrete is performed by adding several polymer fiber with various volume fraction, an then final fiber and volume fraction of that which reduce the explosive spalling of high performance concrete is presented. As the result of this study, the most fitted fiber volume fraction of reducing effect for explosive spalling at high performance concrete is under the 0.1%, as consider the flowability and efficiency.
An experimental investigation was carried out to study the strength and behavior of reinforced cement concrete (RCC) frames with ferrocement and fiber reinforced concrete infill panel. Seven numbers of $1/4^{th}$ scaled down model of one bay-three storey frames were tested under reverse cyclic loading. Ferrocement infilled frames and fiber reinforced concrete infilled frames with varying volume fraction of reinforcement in infill panels viz; 0.20%, 0.30%, and 0.40% were tested and compared with the bare frame. The experimental results indicate that the strength, stiffness and energy dissipation capacity of infilled frames were considerably improved when compared with the bare frame. In the case of infilled frames with equal volume fraction of reinforcement in infill panels, the strength and stiffness of frames with fiber reinforced concrete infill panels were slightly higher than those with ferrocement infill panels. Increase in volume fraction of reinforcement in the infill panels exhibited only marginal improvement in the strength and behavior of the infilled frames.
The main goal of this work is to study the effects of temperature and volume fraction of fiber on the Charpy impact test with GF/PP composites. The critical fracture energy and failure mechanisms of GF/PP composites are investigated in the temperature range of 60^{\circ}C$ to -50^{\circ}C$ by impact test. The critical fracture energy increased as the fiber volume fraction ratio increased. The critical fracture energy shows a maximum at ambient temperature and it tends to decreases as temperature goes up or goes down. Major failure mechanisms can be classified such as fiber matrix debonding, fiber pull-out and/or delamination and matrix deformation.
본 연구는 보강섬유의 종류(마섬유, 펄프섬유, PVA섬유, 나이론섬유) 및 혼입률(0.0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%)이 다공성 식생콘크리트의 역학적 특성과 내약품성에 미치는 효과를 평가하였다. 시험은 섬유의 종류 및 혼입률의 변화에 따른 다공성 식생콘크리트의 압축강도, 공극률, pH, 휨강도 및 내약품성 특성을 분석하기 위하여 수행하였다. 섬유의 종류 및 혼입률은 다공성 식생콘크리트의 압축강도, 공극률 및 내약품성에 영향을 미쳤다. 섬유의 혼입률이 증가할수록 압축강도, 휨강도 및 공극률은 증가하였다. 그렇지만 다공성 식생콘크리트의 pH 값과 내약품성은 섬유의 종류 및 혼입률의 변화에 큰 영향이 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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