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제안 방법
- 본 연구에서는 비정질강섬유(AF)의 길이(10 mm, 20 mm,30 mm) 및 혼입률(0.3%, 0.6%)과 후크형 강섬유 30 mm의 혼입률(0.3%, 0.6%, 1.2%)를 혼입하여 각각의 휨강도(flexural strength), 잔류강도(averaged residual strength) 및 휨인성(flexural toughness) 변화에 대한 결과를 도출하여 길이 및 혼입률 변화에 대한 상관관계를 비교 분석하였다.
- 본 연구에서는 상대적으로 제조공정이 짧아 환경 및 경제적 측면에서 이점을 갖는 비정질강섬유(AF)를 길이 및 혼입률을 변화하여 휨성 늘의 평가와 더불어 기존 일반 가요 섬유(HF)와의 비교 평가하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 본 연구에서는 섬유를 혼화재로 치환하는 방법을 사용하여 배합설계를 실시하였다. 또한 고성능 감수제 및셀룰로우스계의 저점도 증점제를 필요시 적정량을 혼입하여 섬유의 혼입으로 인한 유동성 감소와 섬유뭉침현상을 최소화하고자 하였다.
- 그 후 시멘트를 투입한 후 1분간 비비고 다시 섬유를 천천히 투입하여 1분간 비빈 후 물에 함께 희석한 고성능감수제 및 증점제(필요시)를 각 배합당 최소량을 첨가하여 배합을 완성하였다. 비빔이 완료된 후 굳지 않는 콘크리트 특성을 파악하고자 슬럼프, 공기량을 측정하였으며, 굳은 상태의 섬유보강콘크리트의 역학적 특성을 파악하고자 굳지 않은 콘크리트를 압축강도 공시 체에 콘크리트를 타설한 후 시험체를 23 ± 2℃의 온도와 상대습도 50 ± 2% 실내에서 24시간 동안 초기 양생을 실시한 후 탈형하여 상대습도가 100%인 습윤양생실에서 28일간 양생을 실시한 후 압축강도 및 휨성능 실험을 실시하였다
- 콘크리트 매트릭스의 균열 후 섬유 가교 역할에 대한 저항성을 평가하기 위한 섬유 보강 콘크리트의 잔류 강도(ASTM C 1399)는 하중을 0.15 mm/min 속도로 4점으로 가력 하여 0.2 mm의 콘크리트 매트릭스 균열 확보 후 실험체 바닥에 사용된 철판(급격한 파괴 진행 방지)을 제거 후 다시 4점 하중으로 0.05 mm/min로 제한하여 0.5 mm, 0.75 mm, 1 mm, 1.25 mm에서 잔류 하중으로 평균 잔류 강도를 측정하였다. 평균 잔류 강도(ARS)는 식(1)과 같이 ASTM C1399 표준을 따라서 평균 잔류 강도(ARS)를 산정하였다(Fig.
대상 데이터
- 본 연구에서는 1종 보통 포틀랜드시멘트를 사용하였으며, 잔골재는 비중 1.54, 조립률 2.8인 주문진 표준사를 사용하였다. 굵은 골재는 최대치수 19 mm, 비중 2.
- 72인 부순 골재를 적용하였다. 실험에 사용된 강섬유는 국외 S사에서 생산되는 비정질강섬유(AF)로 길이가 각각 10 mm, 20 mm, 30 mm, 폭 1.3 mm, 두께 35 µm사용하였다. 비정질강섬유는 얇은 판상형으로 만들어지는 과정은 제철소에서 용선을 급랭시켜 생성된 결정의핵이 성장하지 않도록 하여 액체구조를 동결시켜 만든 비정질강섬유로 Fig.
이론/모형
- 25 mm에서 하중이며, L는 지간거리 300 mm, b는 실험체의 너비(100 mm),d는 실험체의 높이(100 mm)이다. ASTM C160914)은 섬유의 인성을 평가를 위한 시험법으로 기존의 섬유보강시험법인 ASTM C1018(2006년 폐지)15)의 단점을 보완한 표준법으로 최대하중(Pp), 잔류하중(L/600, L/150),잔류강도(fD600, fD150), 에너지소산능력(Toughness, L/600 및 L/150까지의 하중-변위 곡선의 면적)을 구하여 섬유보강으로 인한 휨성능을 평가하였다. 휨강도는 식 (2) 와 같이 ASTM C1609 표준에 따라 계산하였다.
- 광섬유 혼입 양(0.3%, 0.6%, 1.2%) 및 길이 변화(10 mm, 20 mm, 30 mm)에 따른 콘크리트 압축강도의 영향 평가를 위해 2,000 kN 용량의 UTM를 사용하여 28일 습윤양생된 직경 100 mm, 높이 200 mm의 원주형 공시체를 가지고 압축강도를 측정하였으며, 본 연구에서 측정하고자 하는 휨성능 평가는 ASTM C1399 및 ASTMC1609표준 시험법에 따라 100 mm × 100 mm × 400 mm의 직육면체 형태 실험체를 제작하였으며 중앙부에는 변의 계(LVDT) 2개를 설치하여 하 중-변위 곡선을 측정하였다.
- ASTM C160914)은 섬유의 인성을 평가를 위한 시험법으로 기존의 섬유보강시험법인 ASTM C1018(2006년 폐지)15)의 단점을 보완한 표준법으로 최대하중(Pp), 잔류하중(L/600, L/150),잔류강도(fD600, fD150), 에너지소산능력(Toughness, L/600 및 L/150까지의 하중-변위 곡선의 면적)을 구하여 섬유보강으로 인한 휨성능을 평가하였다. 휨강도는 식 (2) 와 같이 ASTM C1609 표준에 따라 계산하였다.
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