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NTIS 바로가기大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers. A. 구조공학, 원자력공학, 콘크리트공학, v.28 no.3A, 2008년, pp.401 - 406
원종필 (건국대학교 사회환경시스템공학과) , 박찬기 (공주대학교 지역건설공학) , 최민정 (건국대학교 대학원 사회환경시스템공학과)
This study can be used to produce structurally efficient recycled PET fiber from used waste PET bottles and evaluated the bond performance of the three type of recycled PET fiber and cement matrix. Also, the flexural tests were performed on concrete reinforced using the three type of recycled PET fi...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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구조용 합성섬유는 강섬유가 가지는 어떤 문제점을 해결할 수 있는가? | 현재 까지 섬유보강 숏크리트에서 보강섬유로 가장 널리 사용되는 섬유는 강섬유이며 최근 들어 강섬유를 대체하여 구조용 합성섬유라는 플라스틱섬유가 개발되었다(원 등, 2006). 구조용 합성섬유는 강섬유가 가지는 단점 즉, 재료의 자체비중이 커서 숏크리트 타설시 리바운드량이 크고, 지하수가 침투되거나 수분이 다량으로 존재하는 장소에서는 부식이 발생할 우려에 대한 문제점을 해결할 수 있다(Won 등, 2006). 구조용 합성섬유의 주요재료는 폴리올레핀계로 세계적으로 다양한 제품이 개발되어 적용되고 있다(원 등, 2007a). | |
강섬유 및 플라스틱섬유는 일반적으로 어디에 사용되고 있는가? | 강섬유 및 플라스틱섬유는 일반적으로 터널 및 지하공간 콘크리트 구조물의 성능을 향상시키기 위한 보강재로 사용되고 있다(Ochi 등, 2007). 특히 강섬유는 와이어매쉬를 대체하여 숏크리트 및 터널라이닝 콘크리트에서 휨성능과 균열제어 성능의 향상을 위하여 사용이 증가하고 있다(Ding 등, 1999; Park 등, 2007). | |
폐 PET병을 콘크리트 보강섬유로 재활용한 재생 PET섬유의 성능을 평가한 결과는 어떠한가? | 1. 섬유의 형상에 따른 부착하중과 변위와의 관계에서 요철형의 섬유는 최고 부착하중 후에 변위가 증가함에 따라 부착하중의 증감이 반복하는 결과를 보여주었다. 물결형 섬유는 하중의 증감이 나타나지만 횟수가 크지 않았고 crimped 된 부분이 펼쳐지는 효과 때문에 초기 탄성계수가 작았다. 또한 직선형의 섬유는 최고 부착하중 후 부착력이 크게 작용하지 않게 때문에 하중이 지속적으로 감소하면서 변위가 증가하였다. 2. 재생 PET섬유의 형상에 따른 부착시험결과를 요철형 섬유가 다른 형상의 섬유와 비교하여 통계적으로 95% 신뢰수준에서 가장 우수한 부착강도 및 계면인성을 보여주었다. 3. 재생 PET섬유의 형상에 따른 휨시험결과 요철형과 물결형의 섬유로 보강된 콘크리트는 초기 균열발생 하중 후에 처짐과 하중이 동시에 증가하는 변형경화현상이 발생하였으나 강섬유 및 직선형의 섬유는 초기 균열 하중 후 처짐이 증가할수록 하중도 지속적으로 감소하는 결과를 보여주었다. 이와 같은 결과는 요철형과 물결형의 섬유가 콘크리트 내에서 부착시험시 하중의 증감이 발생할 정도로 지속적으로 하중에 저항하기 때문이다. 즉 휨시험시 초기 균열발생 후에도 균열폭이 증가하는 것을 억제하면서 하중에 저항하기 때문이다. 4. 재생 PET섬유의 형상에 따른 휨성능 시험결과 휨강도에서는 강섬유를 보강한 콘크리트 보다 약간 작은 강도를 나타내었지만 휨인성의 경우 재생 PET섬유가 우수한 결과를 나타내었다. 특히 요철형과 물결형의 섬유는 강섬유를 60 kg/m3을 사용하였을 때보다 우수한 휨인성 값을 나타내었다. 이와 같은 결과는 요철형 및 물결형의 섬유가 변형경화현상을 발생시키는 특성을 가지고 있기 때문이다. |
원종필, 박찬기, 김윤정, 박경훈(2007a) 고강도 시멘트 복합재료에서 단일 강섬유 및 합성섬 유의 부착특성 평가, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권 제4A호, pp. 609-616
원종필, 박찬기, 김황희, 이상우(2007b) 재생 PET섬유의 친수성 표면처리에 따른 시멘트 복합 재료의 소성수축균열제어 효과, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권 제3A호, pp. 413-419
원종필, 박찬기, 임동휘, 백철우(2006) Crimped Type 합성섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 부착, 휨 및 소성수축균열제어 특성, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권 제6A호, pp. 1033-1039
원종필, 백철우, 이창수, 박찬기(2003) 구조용 합성섬유를 사용한 콘크리트 및 숏크리트의 역학적 특성, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제23권 제4A호, pp. 665-671
Bentur, A. and Mindess, S. (1990) fiber reinforced cementitious composites, Elsevier Applied Science, London, pp. 33-132
Choi, Y.-W., Moon, D.-J., Chung, J.-S., and Chod, S.-K. (2005), Effects of waste PET bottles aggregate on the properties of concrete, Cement and Concrete Research, No. 35, pp. 776-781
Ding, Y. and Kusterle, W. (1999) Comparative study of steel fibrereinforced concrete and steel mesh-reinforced concrete at early ages in panel tests, Cement and Concrete Research, Vol. 29, No. 11, pp. 1827-1834
Kim, J.-H., Park, C-.G., Lee, S.-W., Lee, S.-W., and Won, J.-P. (2008), Effects of the geometry of recycled PET fiber reinforcement on shrinkage cracking of cement-based composites, Composites Part B: Engineering, Vol. 39, No. 3, pp. 442-450
Ochi, T., Okubo, S., and Fukui, K. (2007) Development of recycled PET fiber and its application as concrete-reinforcing fiber, Cement and Concrete Composites, Vol. 29, No. 6, pp. 914-927
Park, H.-G., Sung, S.-K., Park, C.-G., and Won, J.-P. (2008) Influence of a $C_{12}A_7$ mineral-based accelerator on the strength and durability of shotcrete, Cement and Concrete Research, Vol. 38, No. 3, pp. 379-385
Won, J.-P., Lim, D.-H., Park, C.-G. (2006) Bond behavior and flexural performance of structural synthetic fiber reinforced concrete, Magazine of concrete research, Vol. 58, No. 6, pp. 401-410
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