초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 인장강도와 압축강도 사이의 상관관계에 관한 연구 Correlation Between Tensile Strength and Compressive Strength of Ultra High Strength Concrete Reinforced with Steel Fiber원문보기
최근 RPC를 활용한 초고강도 콘크리트가 개발되면서 100 MPa 이상의 높은 압축강도를 보유한 콘크리트가 취성적 파괴의 방지 목적과 인장강도 증진을 위해 강섬유를 혼입하여 사용되고 있다. 따라서 인장강도의 결정이 중요하나, 현재 초고강도 콘크리트 영역에서의 인장강도 추정을 위한 연구결과가 산발적으로만 이루어지고 있는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 80~200 MPa의 압축강도를 보유한 RPC의 재료 시험을 수행하여 압축강도와 인장강도의 상관관계를 검토하였다. 시험 결과 100 MPa 이상의 압축강도를 보유할 경우에도 보통강도 또는 고강도 콘크리트 영역에서의 변화 경향이 유지되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 기존 연구로부터 수집된, 쪼갬인장강도 원주형 공시체 시험 결과 284개와 265개의 파괴계수 시험 결과를 활용하여 기존의 추정식들을 평가하였다. 평가 결과 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에서는 기존 추정식을 안전하게 사용하기 어려운 것을 확인하였으며, 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에도 적용 가능한 회기식을 도출하였다.
최근 RPC를 활용한 초고강도 콘크리트가 개발되면서 100 MPa 이상의 높은 압축강도를 보유한 콘크리트가 취성적 파괴의 방지 목적과 인장강도 증진을 위해 강섬유를 혼입하여 사용되고 있다. 따라서 인장강도의 결정이 중요하나, 현재 초고강도 콘크리트 영역에서의 인장강도 추정을 위한 연구결과가 산발적으로만 이루어지고 있는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 80~200 MPa의 압축강도를 보유한 RPC의 재료 시험을 수행하여 압축강도와 인장강도의 상관관계를 검토하였다. 시험 결과 100 MPa 이상의 압축강도를 보유할 경우에도 보통강도 또는 고강도 콘크리트 영역에서의 변화 경향이 유지되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 기존 연구로부터 수집된, 쪼갬인장강도 원주형 공시체 시험 결과 284개와 265개의 파괴계수 시험 결과를 활용하여 기존의 추정식들을 평가하였다. 평가 결과 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에서는 기존 추정식을 안전하게 사용하기 어려운 것을 확인하였으며, 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에도 적용 가능한 회기식을 도출하였다.
Ultra-high strength concrete which have 100 MPa compressive strength or higher can be developed applying RPC(Reactive Powder Concrete). Preventing brittle failure under compression and tension, ultra-high strength concrete usually use the steel fibers as reinforcements. For the effective use of stee...
Ultra-high strength concrete which have 100 MPa compressive strength or higher can be developed applying RPC(Reactive Powder Concrete). Preventing brittle failure under compression and tension, ultra-high strength concrete usually use the steel fibers as reinforcements. For the effective use of steel fiber reinforced ultra-high strength concrete, estimation of tensile strength is very important. However, there are insufficient research results are available with no relation between them. Therefore, in this study, correlation between compressive strength and tensile strength of ultra-high strength concrete was investigated by test and statistical analysis. According to test results, increasing tendency of tensile strength was also shown in the range of ultra-high strength. Evaluation of test results of this study and collected test results were carried out. Using 284 splitting test specimens and 265 flexural test specimens, equations suggested by previous researchers cannot be applied to ultra-high strength concrete. Therefore, using database and test results, regression analysis was carried out and we suggested new equation for splitting and flexural tensile strength of steel fiber reinforced ultra-high strength concrete.
Ultra-high strength concrete which have 100 MPa compressive strength or higher can be developed applying RPC(Reactive Powder Concrete). Preventing brittle failure under compression and tension, ultra-high strength concrete usually use the steel fibers as reinforcements. For the effective use of steel fiber reinforced ultra-high strength concrete, estimation of tensile strength is very important. However, there are insufficient research results are available with no relation between them. Therefore, in this study, correlation between compressive strength and tensile strength of ultra-high strength concrete was investigated by test and statistical analysis. According to test results, increasing tendency of tensile strength was also shown in the range of ultra-high strength. Evaluation of test results of this study and collected test results were carried out. Using 284 splitting test specimens and 265 flexural test specimens, equations suggested by previous researchers cannot be applied to ultra-high strength concrete. Therefore, using database and test results, regression analysis was carried out and we suggested new equation for splitting and flexural tensile strength of steel fiber reinforced ultra-high strength concrete.
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문제 정의
넓은 범위의 콘크리트 강도 영역에서 간단하게 사용 가능한 기계적 성질의 추정식과 응력-변형률 관계를 도출하기 위해 본 연구에서는 별도로 수행한 실험 결과와 함께 기 수행된 재료시험 결과들을 수집하여 추정식을 결정하는 데에 사용하였다. 수집된 시험 결과는 쪼갬인장강도 추정을 위한 시험체 284개, 휨인장강도 시험체 265개로 구성되어 있다.
그러나 해당 연구 결과들은 사용 가능한 명확한 강도의 제한이 있으므로 최근 성능기반설계기법을 사용하여 설계되는 초고강도 콘크리트 기계적 특성의 정의에는 사용하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 섬유로 보강된 고강도 콘크리트의 설계에 적용하기 위해 현재 사용되고 있는 실험식들의 한계를 벗어나는 범주에서도 사용 가능한 기계적 특성 중 인장강도의 추정식을 도출하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 현재 설계기준 또는 연구결과에서 정하고 있는 강도 제한을 벗어났을 경우 기존 콘크리트 인장강도 추정식의 적합성을 평가하고, 100 MPa 이상에서의 초고강도 콘크리트의 특성을 반영한 추정식을 도출하기 위해 80~200 MPa 사이의 압축강도를 보유한 콘크리트의 압축 및 간접적 인장강도 시험을 수행하였다.
본 연구에서는 강섬유로 보강된 초고강도 콘크리트의 압축강도와 인장강도 사이의 관계를 평가하기 위해 재료 시험을 수행하였으며, 기존 연구자들의 시험 결과 수집을 통해 기존 추정식들의 적합성 평가와 초고강도 영역에서 사용 가능한 인장강도 산정식을 제안하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
5) 본 연구에서 수행된 시험 결과와 수집된 시험 결과를 바탕으로 회기식을 도출하였다. 기존의 추정식보다 높은 정확도를 가지고 있는 것으로 나타나고 있으나, 150 MPa를 초과하는 콘크리트의 경우 배합비의 다양성과 양생방법의 다양성에 의해 그 정확도가 비교적 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
각각의 배합별로 φ100x200(mm) 원주형 공시체를 압축시험용으로 세 개 제작하였으며, 쪼갬인장강도 시험을 위해 세 개를 추가 제작하였다.
기존 연구결과에 대한 검토로부터 도출된 결과에 따라 본 연구에서는 매트릭스의 압축강도와 섬유의 혼입량을 주요 변수로 설정하였다. 압축강도의 범위는 80, 100, 150, 200 MPa로 설정하였으며, 최근 초고강도 콘크리트의 제작에 빈번하게 적용되며 상용화에 이르고 있는 RPC의 개념을 적용하여 제작하였다.
기존 추정식의 초고강도 섬유보강콘크리트에 대한 적합성을 검토하기 위해, 콘크리트의 압축강도에 의거하여 IAE를 검토하였다. 검토 대상은 Table 2와 4의 섬유보강 콘크리트에 대한 인장강도 추정식으로 정하였다.
특히, 섬유의 영향을 반영하지 않을 경우 오차가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 및 섬유의 보강효과를 동시에 반영할 수 있는, 압축강도를 기반으로 한 쪼갬인장강도 및 휨인장강도의 추정식을 수집한 데이터를 기반으로 한 비선형 회기분석을 통해 도출하였다.
콘크리트의 압축강도 범위는 20~134MPa인 것으로 나타났으며 섬유의 혼입량은 0~6%의 부피비인 것으로 나타났다. 섬유의 종류는 강섬유로 한정하고 Straight, Hooked-end, Crimped로 구분하여 검토하였다. Table 8에 Database에 대한 정보를 요약하여 나타내었으며 Table 9에 기존 연구자들이 제안한 추정식들의 신뢰성에 대해 분석하여 나타내었다.
기존 연구결과에 대한 검토로부터 도출된 결과에 따라 본 연구에서는 매트릭스의 압축강도와 섬유의 혼입량을 주요 변수로 설정하였다. 압축강도의 범위는 80, 100, 150, 200 MPa로 설정하였으며, 최근 초고강도 콘크리트의 제작에 빈번하게 적용되며 상용화에 이르고 있는 RPC의 개념을 적용하여 제작하였다. 섬유의 혼입량은 기존 연구결과20)로 나타난 사용처별로 일반적으로 구분되는 섬유의 혼입량에 근거하여 0.
Table 6에 나타난 바와 같이 초고강도의 발현을 위해 매트릭스의 물-결합재비가 보통콘크리트에 비해 매우 낮은 상태이다. 이와 함께 강섬유의 혼입에 의해 발생할 수 있는 시공연도의 상실을 방지하기 위해 배합비에 나타난 바와 같은 초고성능감수제를 사용하였다.
대상 데이터
또한 휨인장강도 시험을 위해 500x100x100 (mm) 직육면체 시험체를 세 개 제작하였다. 각 시험체의 시험은 각각 KS F 240521), KS F 2423 그리고 KS F 2408에 의해 수행되었다. 각 시험체의 설치 상황과 함께 일반적인 파괴 상황을 Fig.
각각의 배합별로 φ100x200(mm) 원주형 공시체를 압축시험용으로 세 개 제작하였으며, 쪼갬인장강도 시험을 위해 세 개를 추가 제작하였다. 또한 휨인장강도 시험을 위해 500x100x100 (mm) 직육면체 시험체를 세 개 제작하였다. 각 시험체의 시험은 각각 KS F 240521), KS F 2423 그리고 KS F 2408에 의해 수행되었다.
넓은 범위의 콘크리트 강도 영역에서 간단하게 사용 가능한 기계적 성질의 추정식과 응력-변형률 관계를 도출하기 위해 본 연구에서는 별도로 수행한 실험 결과와 함께 기 수행된 재료시험 결과들을 수집하여 추정식을 결정하는 데에 사용하였다. 수집된 시험 결과는 쪼갬인장강도 추정을 위한 시험체 284개, 휨인장강도 시험체 265개로 구성되어 있다. 콘크리트의 압축강도 범위는 20~134MPa인 것으로 나타났으며 섬유의 혼입량은 0~6%의 부피비인 것으로 나타났다.
데이터처리
Table 8에 Database에 대한 정보를 요약하여 나타내었으며 Table 9에 기존 연구자들이 제안한 추정식들의 신뢰성에 대해 분석하여 나타내었다. 본 연구에서는 평균값, 표준편차, 분산, 변동계수 그리고 적분절대오차(Integral Absolute Error, IAE)를 통계지표로 사용되었다. 여기서 IAE는 다음 식을 통해 결정하였다.
기존의 추정식은 섬유의 부피비를 사용하는 경우가 많이 있었으나, 섬유의 형상비가 미치는 영향을 반영하기 위해 RI를 사용하였다. 섬유의 보강량이 0일 경우 괄호 내의 값이 1이 되어야 하므로 괄호 안의 식에서 상수 c는 1로 고정하여, 다항식의 형태로 회기분석을 수행하였다.
성능/효과
1) 초고강도 섬유보강콘크리트의 쪼갬인장강도 시험결과 압축 강도의 증가는 인장강도가 증가하는 직접적인 원인인 것으로 나타났으며, 인장강도의 증가 비율은 압축강도의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 섬유의 보강효과 또한 인장강도의 증진에 비례하는 것으로 나타나고 있으나, 그 증진률은 섬유보강량의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.
2) 초고강도 섬유보강콘크리트의 휨인장강도 시험 결과 쪼갬인장강도와 유사한 증진형태를 보이고 있었다. 그러나 평균적으로 1.
3) 기존 연구결과를 통해 수집한 쪼갬인장강도 및 휨 인장강도 시험 결과를 기존 인장강도 추정식을 사용하여 평가해 본 결과, 섬유의 영향을 고려하지 않은 경우 하한치에 대한 추정을 안전하게 하는 것으로 나타났다. 반면 섬유의 영향을 고려한 경우 섬유의 보강효과를 과하게 간주하는 경향이 있음이 확인되었다.
4) 기존 추정식의 초고강도 영역에서의 사용에 대한 적합성 판단을 위해 통계분석을 수행한 결과, 섬유의 보강정도를 고려하는 추정식의 경우 100 MPa 미만에서는 사용하기에 큰 문제가 없는 것으로 나타났으나, 100 MPa 이상의 압축강도 영역에서 오차의 크기가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 콘크리트의 압축강도가 100 MPa 이상일 경우 현재까지 제시되어 있는 식은 사용이 어려울 것으로 판단된다.
각 추정식들에 대한 통계치를 분석한 결과, 대부분의 추정식이 해당 추정식의 도출에 사용된 데이터의 범위를 벗어날 경우 큰 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 섬유의 영향을 반영하지 않을 경우 오차가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
파괴계수 또한 쪼갬인장강도와 유사한 증진율을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있었다. 강도의 절대량은 쪼갬인장강도에 대해 평균적으로 1.55배가 크게 나타나고 있는 것을 확인할 수 있었다. Fig.
원주형 공시체를 사용하여 수행한 쪼갬인장강도 시험 결과를 Table 7에 압축강도 시험 결과와 함께 나타내었다. 강섬유로 보강되지 않은 시험체는 초기 균열의 발생과 함께 파괴에 이르는 것으로 나타났으나 강섬유로 보강되어 있을 경우 중앙부에 균열 발생 이후 균열이 확산되며 파괴에 이르는 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 섬유의 혼입률이 높아지면서 더 확연히 나타났으나, 콘크리트의 압축강도가 증가할수록 균열이 쉽게 확산되지 않는 것으로 나타났다.
검토 대상은 Table 2와 4의 섬유보강 콘크리트에 대한 인장강도 추정식으로 정하였다. 검토 결과 Fig. 5에 나타난 바와 같이 100 MPa 이상의 압축강도를 보유한 초고강도 콘크리트 영역에서 IAE 증가를 확인할 수 있었다.
4에 실험결과와 함께 나타내었다. 고강도화에 따라 인장강도의 분산정도가 높아지는 것과 같이, 고강도 콘크리트에 대해서는 추정시의 오차가 커지는 것을 확인할 수 있었다.
3까지는 인장강도의 증진이 선형적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 섬유보강지수가 0.3이상일 경우 섬유의 보강이 선형적인 강도 증진에 영향을 미치는 정도가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 강섬유보강 초고강도콘크리트의 쪼갬인장강도를 결정함에 있어서 콘크리트의 압축강도는 기존의 방식과 같은 지수함수를 사용하고, 섬유보강량의 경우 1차함수 또는 지수함수의 형태로 표현할 수 있을 것으로 판단된다.
특히, 100 MPa 이상의 압축강도를 보유한 초고강도 영역에서, 섬유의 보강정도를 고려하지 않은 추정식의 경우 모두 ACI에서 제시하는 설계를 위한 추정식과 같이 안전측의 추정을 하는 것으로 나타났다. 그러나 섬유의 보강을 고려한 추정식의 경우 불안전측의 추정값이 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 이는 콘크리트의 압축강도가 높아지면서 더 두드러지게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 기존의 추정식이 섬유의 보강효과를 너무 크게 고려하는 것으로 판단된다.
기존에 수행된 연구에 따르면 보강지수에 대한 1차 또는 2차식의 형태를 가지며 특수한 경우 지수함수의 형태로 섬유의 영향을 반영하게 된다. 그러나 섬유의 영향을 반영하는 추정식의 모든 경우 매트릭스의 인장강도에 대한 섬유 영향의 대수합으로 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
2) 초고강도 섬유보강콘크리트의 휨인장강도 시험 결과 쪼갬인장강도와 유사한 증진형태를 보이고 있었다. 그러나 평균적으로 1.55배의 높은 강도를 보유하고 있었으며, 섬유보강비에 대해서는 더 큰 기울기의 선형성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
5) 본 연구에서 수행된 시험 결과와 수집된 시험 결과를 바탕으로 회기식을 도출하였다. 기존의 추정식보다 높은 정확도를 가지고 있는 것으로 나타나고 있으나, 150 MPa를 초과하는 콘크리트의 경우 배합비의 다양성과 양생방법의 다양성에 의해 그 정확도가 비교적 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 차후 초고강도 콘크리트에 대한 표준화된 배합 방안이 도출되기 전까지는 배합비의 영향이나 양생조건 등을 고려할 수 있는 별도의 방안이 마련되어야 할 것으로 판단된다.
3이상일 경우 섬유의 보강이 선형적인 강도 증진에 영향을 미치는 정도가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 강섬유보강 초고강도콘크리트의 쪼갬인장강도를 결정함에 있어서 콘크리트의 압축강도는 기존의 방식과 같은 지수함수를 사용하고, 섬유보강량의 경우 1차함수 또는 지수함수의 형태로 표현할 수 있을 것으로 판단된다.
1) 초고강도 섬유보강콘크리트의 쪼갬인장강도 시험결과 압축 강도의 증가는 인장강도가 증가하는 직접적인 원인인 것으로 나타났으며, 인장강도의 증가 비율은 압축강도의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 섬유의 보강효과 또한 인장강도의 증진에 비례하는 것으로 나타나고 있으나, 그 증진률은 섬유보강량의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.
섬유의 영향을 고려하지 않은 추정식의 경우 높은 IAE와 함께 높은 증가율을 보이고 있는 것을 확인할 수 있으며, 섬유의 영향을 보유한 경우 고강도화에 따른 유사한 증가경향이 나타나고 있으나 일반적으로 고강도 콘크리트로 간주되는 80 MPa 이하의 압축강도 영역에서는 상대적으로 낮은 IAE를 확인할 수 있었다. 이는 기존의 연구 결과가 100 MPa 이상의 초고강도 영역에서 수행된 실험 결과를 적용하지 않은 상태이기 때문인 것으로 판단된다.
4에 나타내었다. 압축강도의 고강도화가 진행됨에 따라 인장강도의 분산정도가 커지는 것을 확인할 수 있었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대한 기존 연구자들의 추정식을 Fig.
강섬유로 보강되어 있지 않은, 일반적인 콘크리트와 같이 콘크리트의 압축강도만으로 정의하는 경우가 있으며, 강섬유의 영향을 반영하기 위한 새로운 변수를 적용하는 경우도 있다. 이 경우 콘크리트의 인장강도를 결정하는 요인은 섬유의 응력전달능력이므로 섬유의 형태와 혼입량을 반영하기 위해 보강지수(RI : Reinforcing Index)를 사용하여 보강된 섬유의 양에 의거하여 인장강도를 결정하는 것을 확인할 수 있었다. 여기서 보강지수는 섬유의 혼입량과 섬유의 형상비를 반영한 지수로 다음 식 (1)과 같이 정의할 수 있다.
수집된 시험 결과는 쪼갬인장강도 추정을 위한 시험체 284개, 휨인장강도 시험체 265개로 구성되어 있다. 콘크리트의 압축강도 범위는 20~134MPa인 것으로 나타났으며 섬유의 혼입량은 0~6%의 부피비인 것으로 나타났다. 섬유의 종류는 강섬유로 한정하고 Straight, Hooked-end, Crimped로 구분하여 검토하였다.
콘크리트의 인장강도로 대변되는 두 지표는 모두 콘크리트 압축강도에 대한 지수함수 형태로 결정되는 것을 확인할 수 있으며 이 지수들은 0~1 사이의 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 많이 사용되는 값은 1/2이나 2/3인 것으로 나타나고 있으나, 연구결과가 고강도 콘크리트를 반영해갈수록 지수가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
비선형 회기분석을 통해 고강도 콘크리트 및 섬유보강 콘크리트에 적용이 가능한 추정식의 도출을 위해서는 주요 독립변수의 결정과 함께 기본식의 형태를 결정해주어야 한다. 콘크리트의 인장강도에 대한 기존 추정식의 형태를 검토한 결과, 콘크리트 압축강도의 영향은 식 (3)에 나타난 바와 같이, 압축강도의 제곱근 또는 특정한 지수와 함께 특정 상수를 곱하여 결정할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
특히, 100 MPa 이상의 압축강도를 보유한 초고강도 영역에서, 섬유의 보강정도를 고려하지 않은 추정식의 경우 모두 ACI에서 제시하는 설계를 위한 추정식과 같이 안전측의 추정을 하는 것으로 나타났다. 그러나 섬유의 보강을 고려한 추정식의 경우 불안전측의 추정값이 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 이는 콘크리트의 압축강도가 높아지면서 더 두드러지게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
일반적으로 많이 사용되는 값은 1/2이나 2/3인 것으로 나타나고 있으나, 연구결과가 고강도 콘크리트를 반영해갈수록 지수가 증가하는 것을 확인할 수 있다.특히, ACI318-11에서 정의하고 있는 파괴계수는 KCI에서 제안하고 있는 계수와 같은 개념으로 도출되었으며 유사한 값이므로 국내 설계기준의 값을 대변하는 것으로 판단하였다.
각 추정식들에 대한 통계치를 분석한 결과, 대부분의 추정식이 해당 추정식의 도출에 사용된 데이터의 범위를 벗어날 경우 큰 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 섬유의 영향을 반영하지 않을 경우 오차가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 및 섬유의 보강효과를 동시에 반영할 수 있는, 압축강도를 기반으로 한 쪼갬인장강도 및 휨인장강도의 추정식을 수집한 데이터를 기반으로 한 비선형 회기분석을 통해 도출하였다.
Table 9 에서 평균값의 경우 섬유의 영향을 고려하지 않은 실험체는 모두 안전측의 추정을 하는 것으로 나타나고 있으나, 섬유의 영향을 고려한 추정식에 있어서는 Narayannan15)과 Ramadoss19)의 추정식을 제외하고는 모두 불안전측의 추정을 하고 있는 것으로 확인할 수 있다. 표준편차와 분산에 있어서는 섬유로 보강하지 않은 추정식이 더 낮은 값을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, IAE 값 또한 섬유의 보강효과를 고려한 식이 상대적으로 더 낮은 값을 보이며 높은 정확도를 보유하고 있음을 확인할 수 있었다.
회기분석에 의해 도출된 회기식을 사용하여 쪼갬인장강도와 휨인장강도를 추정한 결과 기존 추정식에 비해 높은 정확도를 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. Table 10의 R1과 R2의 경우 압축강도와 섬유의 영향을 별도로 고려하지 않아 높은 수준의 정확도를 기대하기 어려웠으나 콘크리트의 압축강도와 섬유의 효과를 동시에 고려한 R3식을 검토한 결과 기존 추정식에 비해 높은 수준의 정확도를 기대할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
6에 나타난 본 연구에서 수행된 실험 결과에서 보이는 바와 같이 200 MPa 급에서 쪼갬인장강도의 추정이 불안전측으로 나타나는 것을 확인할 수 있는데, 이는 200 MPa 급의 콘크리트 제작에 있어서는 steam curing, 매트릭스 구성요소의 차이 등과 같은 더욱 많은 변수가 있기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 본 연구 결과에서 제안된 추정식은 150 MPa 이하의 콘크리트에 대한 간접적 인장강도 추정에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
기존의 추정식보다 높은 정확도를 가지고 있는 것으로 나타나고 있으나, 150 MPa를 초과하는 콘크리트의 경우 배합비의 다양성과 양생방법의 다양성에 의해 그 정확도가 비교적 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 차후 초고강도 콘크리트에 대한 표준화된 배합 방안이 도출되기 전까지는 배합비의 영향이나 양생조건 등을 고려할 수 있는 별도의 방안이 마련되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
직접인장강도시험의 시험 결과가 분산이 큰 이유는?
콘크리트의 인장강도는 일반적으로 직접인장시험, 쪼갬인장강도시험2) 그리고 휨인장강도시험3)을 통해 결정한다. 그러나 직접인장강도시험은 시험방법의 다양성과 시험장치의 특수성 때문에 시험 결과의 분산이 큰 편이다. 이에 따라 철근콘크리트구조물의 설계에는 표준기관에서 정해놓은 쪼갬인장강도와 휨인장강도 시험법에 의거한 값을 사용한다.
콘크리트의 인장강도는 어떤 시험을 통해 결정하는가?
콘크리트의 인장강도는 일반적으로 직접인장시험, 쪼갬인장강도시험2) 그리고 휨인장강도시험3)을 통해 결정한다. 그러나 직접인장강도시험은 시험방법의 다양성과 시험장치의 특수성 때문에 시험 결과의 분산이 큰 편이다.
강섬유로 보강된 초고강도 콘크리트의 쪼갬인장강도 시험 결과 압축 강도와 인장강도 사이 어떤 관계가 나타났는가?
1) 초고강도 섬유보강콘크리트의 쪼갬인장강도 시험결과 압축 강도의 증가는 인장강도가 증가하는 직접적인 원인인 것으로 나타났으며, 인장강도의 증가 비율은 압축강도의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 섬유의 보강효과 또한 인장강도의 증진에 비례하는 것으로 나타나고 있으나, 그 증진률은 섬유보강량의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.
참고문헌 (47)
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