[논문]콘크리트 강도에 따른 CFRP 보강근의 부착강도 특성

김호진; 김주성; 김영진; 최정욱; 박선규

doi:10.14190/jrcr.2021.9.4.569

[국내논문] 콘크리트 강도에 따른 CFRP 보강근의 부착강도 특성
Bond Strength Properties of CFRP Rebar in Concrete According to the Concrete Strength 원문보기

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.9 no.4, 2021년, pp.569 - 577

김호진 (목원대학교 건축공학과) , 김주성 (목원대학교 건축공학과) , 김영진 (한국콘크리트학회 공학연구소) , 최정욱 (한국콘크리트학회 공학연구소) , 박선규 (목원대학교 건축공학과)

초록
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현대 건설산업의 주 사용재료인 철근콘크리트는 철근과 콘크리트 사이의 부착이 용이하며, 두 부재간의 열팽창계수가 비슷하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 철근은 각종 환경요인에 의하여 부식되는 단점을 가지고 있다. 철근 부식은 철근의 표면을 팽창시키게 되며, 콘크리트와의 부착응력에 영향을 주며 균열을 발생시키는 원인이 된다. 이러한 철근콘크리트의 단점을 보완하기 위하여 FRP 합성재료의 개발 연구가 진행되고 있다. FRP 합성재료는 높은 인장강도, 비부식성, 비 전자기성을 갖는 특징이 있다. 기존의 FRP 합성재료를 이용한 보강근은 현장에서 절단 및 구부리기가 용이하지 못하다는 단점을 가지고 있기 때문에 CFRP 보강근을 황용하는 연구가 진행되고 있다. CFRP 보강근 자체 인발시험, 부착응력, 묻힘길이 실험은 지속되어 왔지만 콘크리트 성능에 따른 부착특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 강도에 따른 CFRP 보강근의 부착특성 검토하기 위한 실험적 연구를 진행하였다. 그 결과, 콘크리트 강도에 따른 CFRP 부착특성은 물/시멘트비가 증가할수록 부착응력과 비교하여 미끌림 길이가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 단위수량에 따른 CFRP 부착특성은 단위수량이 높아 질수록 부착응력이 약간 씩 감소하는 것을 알 수 있었다. 향후 CFRP 보강근의 부착강도 특성 분석에 있어서, 미끌림이 발생하지 않도록 CFRP 보강근의 최적의 묻힘 길이 등에 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) can maintain the same strength even if the diameter is reduced by about one - third, and the weight is about one - twentieth of that of the deformed reinforcing bars that have been used in the construction industry. In particular, it is resistant to corrosion, which is the weakest part of reinf orcing bars, and there is no concern that it will deteriorate over time, It is light and durable, so transportation costs are low and it is convenient for high-rise buildings. This paper experimentally clarifies the adhesive properties of CFRP and clarifies its behavior. That is, bond strength test was conducted with the directness of CFRP and the strength of concrete as experimental variables, and the bond mechanism was clarified experimentally. Furthermore, based on the experimental results, we constructed the bond stress-slip-strain relationship of CFRP compared to the existing deformed reinforcing bars.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. CFRP Rebar
표 Table 1. Physical properties of cement
표 Table 3. Physical properties of gravel
표 Table 2. Physical properties of sand
표 Table 5. CFRP Rebar material properties
그림 Fig. 2. CFRP Rebar bond strength mold
그림 Fig. 4. Test equipment and methods
그림 Fig. 3. CFRP Rebar bond strength test specimen
표 Table 4. Mix proprtion of concrete
그림 Fig. 5. Compressive strength of concrete
그림 Fig. 6. Average bond stress of specimens
표 Table 6. Bond strength and slip of specimens
그림 Fig. 7. Average bond stress and slip of specimens
그림 Fig. 8. CFRP Rebar destruction
그림 Fig. 9. Average bond stress of specimens
그림 Fig. 10. Average bond stress and slip
그림 Fig. 11. Average bond stress according to the type of rebar
그림 Fig. 12. Pullout load according to the type of rebar –

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