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후크형 강섬유와 폴리비닐알코올 섬유의 혼합 비율과 변형속도에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체의 인장거동
Tensile Behavior of Hybrid Fiber Reinforced Cement Composite According to the Hooked Steel Fiber and Polyvinyl Alcohol Fiber Blending Ratio and Strain Rate 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.21 no.6, 2017년, pp.98 - 105  

손민재 (충남대학교 건축공학과) ,  김규용 (충남대학교 건축공학과) ,  이상규 (충남대학교 건축공학과) ,  김홍섭 (충남대학교 건축공학과 BK21플러스 사업팀) ,  남정수 (충남대학교 건축공학과)

초록
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본 연구에서는 후크형 강섬유와 PVA 섬유의 혼합비에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장거동에 미치는 변형속도의 효과에 대하여 평가하기 위하여, 후크형 강섬유와 PVA 섬유를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.0vol.%의 혼합비로 보강한 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체를 제작하였다. 그 결과, 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 향상되어 인장강도, 변형능력파괴인성이 크게 향상되었으며, 후크형 강섬유 주변의 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열에 의해 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 감소하고, 인장강도 점 이후의 응력 저하가 급격하게 발생하였다. 한편, PVA 섬유는 변형속도 $10^{-6}/s$에서는 끊어지는 파괴거동이 나타났으나, 변형속도 $10^1/s$에서는 변형속도가 증가함에 따라 섬유가 인발되는 파괴거동에 의해 다중균열 개수 및 변형능력이 감소하였다. 후크형 강섬유 1.5vol.%, PVA 섬유 0.5vol.%를 혼입한 시험체(HSF1.5PVA0.5)는 PVA가 후크형 강섬유의 주변 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열을 억제하여 후크형 강섬유의 인발저항성능을 향상시키기 때문에 가장 높은 인장강도를 나타내었으며, 변형능력 및 파괴인성의 DIF가 크게 향상되었다. 또한, 변형속도 $10^1/s$에서는 후크형 강섬유의 인발저항성능의 증가로 인하여 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 증가하기 때문에 인장강도 점 이후의 응력 저하가 감소하여 파괴인성의 시너지는 양의 값을 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the fiber blending ratio and strain rate effect on the tensile behavior of hybrid fiber reinforced cement composite was evaluated. Hooked steel fiber and polyvinyl alcohol fiber were used for reinforcing fiber. The fiber blending ratio of HSF+PVA were 1.5+0.5, 1.0+1.0 and 0.5+1.5vol.%...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한, 본 연구에서는 HSF와 PVA의 하이브리드에 의한 인장 특성을 분석하기 위하여 시너지 효과(synergistic response)를 도출하였다. 시너지 효과는 HP-MFRCC의 인장특성에 대한 HP-HFRCC의 인장특성의 향상 또는 감소 효과를 정량적으로 나타내는 지표이며, 시너지 효과의 값이 양(+)일 경우, 하이브리드에의해 인장특성이 향상되었다고 판단할 수 있다.
  • Table 1에 시험체의 수준을 나타내었다. 본 연구에서는 장섬유와 단섬유의 하이브리드 보강에 의한 HP-HFRCC의 인장거동에 미치는 변형속도의 영향을 평가하기 위하여 HSF와 PVA를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.5vol.%의 비율로 보강하여 HP-HFRCC를 제작하였으며, HSF를 2.
  • 본 연구에서는 후크형 강섬유와 폴리비닐알코올 섬유의 혼합비율과 변형속도에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체의 인장거동에 대하여 평가하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 이에 본 연구에서는 길이가 다른 섬유의 혼합비에 따른 HP-HFRCC의 인장거동에 미치는 변형속도의 효과를 분석하기 위하여, 장섬유로 후크형 강섬유(hooked steel fiber, 이하 HSF),단섬유로 폴리비닐알코올 섬유(polyvinyl alcohol fiber, 이하PVA)를 사용하여, 각각 섬유의 혼합비를 조절하여 HP-HFRCC를 제작하였다. 변형속도 10-6/s와 101/s의 범위에서 제작된 HP-HFRCC의 직접인장시험을 수행하고, 응력-변형 곡선, 인장강도, 변형능력 및 파괴인성에 대하여 평가하였으며, 변형속도,섬유종류 및 혼합비에 따른 다중균열 거동과 섬유의 파괴성상 관찰을 통하여 변형속도에 따른 HP-HFRCC의 인장거동 및 파괴 메커니즘에 대하여 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고성능 섬유보강 시멘트 복합체란? 콘크리트는 지진, 폭발, 충격 등과 같은 고변형 속도(High strain rate)의 하중에 대하여 취성적으로 파괴되는 특성이 있다(Islam and Yazdani, 2008). 이러한 콘크리트의 취성적인 파괴 특성을 개선하기 위하여 시멘트계 재료에 단섬유를 혼입한 섬유보강 시멘트계 복합체(Fiber Reinforced Cement Composites,이하 FRCC)가 개발되었으며, 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High Performance Fiber Reinforced Cement Composite, 이하HPFRCC)는 준정적 인장하중 하에서 다중 균열과 변형 경화 거동에 의해 에너지 흡수 능력이 크게 향상된 재료이다. 한편, 섬유의 형태 및 길이, 물리적 특성이 다른 두 종류 이상의 섬유를 혼합한 고성능 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체(High Performance-Hybrid Fiber Reinforced Cement Composite,이하 HP-HFRCC)는 마이크로 균열(micro crack)과 매크로 균열(macro crack)에 대하여 각각의 섬유가 효과적으로 작용하기 때문에 2.
콘크리트의 특성은? 콘크리트는 지진, 폭발, 충격 등과 같은 고변형 속도(High strain rate)의 하중에 대하여 취성적으로 파괴되는 특성이 있다(Islam and Yazdani, 2008). 이러한 콘크리트의 취성적인 파괴 특성을 개선하기 위하여 시멘트계 재료에 단섬유를 혼입한 섬유보강 시멘트계 복합체(Fiber Reinforced Cement Composites,이하 FRCC)가 개발되었으며, 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High Performance Fiber Reinforced Cement Composite, 이하HPFRCC)는 준정적 인장하중 하에서 다중 균열과 변형 경화 거동에 의해 에너지 흡수 능력이 크게 향상된 재료이다.
콘크리트의 취성적으로 파괴되는 특성을 개선하기 위해 개발되고 있는 것은? 콘크리트는 지진, 폭발, 충격 등과 같은 고변형 속도(High strain rate)의 하중에 대하여 취성적으로 파괴되는 특성이 있다(Islam and Yazdani, 2008). 이러한 콘크리트의 취성적인 파괴 특성을 개선하기 위하여 시멘트계 재료에 단섬유를 혼입한 섬유보강 시멘트계 복합체(Fiber Reinforced Cement Composites,이하 FRCC)가 개발되었으며, 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High Performance Fiber Reinforced Cement Composite, 이하HPFRCC)는 준정적 인장하중 하에서 다중 균열과 변형 경화 거동에 의해 에너지 흡수 능력이 크게 향상된 재료이다. 한편, 섬유의 형태 및 길이, 물리적 특성이 다른 두 종류 이상의 섬유를 혼합한 고성능 하이브리드 섬유보강 시멘트복합체(High Performance-Hybrid Fiber Reinforced Cement Composite,이하 HP-HFRCC)는 마이크로 균열(micro crack)과 매크로 균열(macro crack)에 대하여 각각의 섬유가 효과적으로 작용하기 때문에 2.
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참고문헌 (11)

  1. Ahmed, S. F. U. and Maalej, M. (2009), Tensile strain hardening behaviour of hybrid steel-polyethylene fibre reinforced cementitious composites, Construction and Building Materials, 23, 96-106. 

  2. Choi, J. I., Koh, K. T., and Lee, B. Y. (2015), Tensile Behavior of Ultra- High Performance Concrete According to Combination of Fibers, Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 19(4), 49-56 

  3. Islam, A. K. M. A. and Yazdani, N. (2008), Performance of AASHTO girder bridges under blast loading, Engineering Structures, 30(7), 1922-1937. 

  4. Kim, D. J., Park, S. H., Ryu, G. S., and Koh, K. T. (2011), Comparative flexural behavior of Hybrid Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete with different macro fibers, Construction and Building Materials, 25, 4144- 4155. 

  5. Kim, N. W., Choi. G. B., Kim, H. S., and Bae, J. S. (2005), A Study on the Fatigue behavior of Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete, Journal of the Korea institute for Structural Maintenance Inspection, 9(1), 127-134. 

  6. Kim, Y. W., Min, K. H., Yang, J. M., and Yoon, Y. S. (2009), Flexural and Impact Resisting Performance of HPFRCCs Using Hybrid PVA Fibers, Journal of the Korea Concrete Institute, 21(6), 705-712. 

  7. Lawler, J. S., Wilhelm. T., Zampini, D., and Shah, S. P. (2003), Fracture processes of hybrid fiber-reinforced mortar, Materials and Structures, 36, 197-208. 

  8. Nam, J. S., Kim, H. S., and Kim, G. Y. (2017), Experimental Investigation on the Blast Resistance of Fiber-Reinforced Cementitious Composite Panels Subjected to Contact Explosions, International Journal of Concrete Structures and Materials, 11(1), 29-43. 

  9. Park, S. H., Kim, D. J., Ryu, G. S., and Koh, K. T. (2012), Tensile behavior of Ultra High Performance Hybrid Fiber Reinforced Concrete, Cement & Concrete Composites, 34, 172-184. 

  10. Tran, T. K. and Kim, D. J. (2017), Synergistic response of blending fibers in ultra-high-performance concrete under high rate tensile loads, Cement and Concrete Composites, 78, 132-145. 

  11. Yi, D. R. and Ha, G. J. (2014), Improvement of Structural Performance of RC Beams retrofitted Hybrid Fiber using Recycled Coarse Aggregate and Ground Granulated Blast Furnace Slag, Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 18(6), 1-10. 

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