[논문]반복적 염수침지가 강섬유 혼입 콘크리트의 휨성능에 미치는 영향

김지현; 최유진; 정철우

doi:10.5345/jkibc.2022.22.6.553

반복적 염수침지가 강섬유 혼입 콘크리트의 휨성능에 미치는 영향
Effect of Repeated Wet/Dry Cycles of Salt Solution on Flexural Performance of Steel Fiber Reinforced Concrete 원문보기

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.22 no.6, 2022년, pp.553 - 564

김지현 (Multidisciplinary Infra-technoplogy Research Laboratory, Pukyong National University) , 최유진 (Architectural and Fire Protection Engineering, Pukyong National University) , 정철우 (Architectural and Fire Protection Engineering, Pukyong National University)

초록
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콘크리트는 건설분야의 대표적인 복합재료로써 아주 우수한 재료이나, 불균질성을 가진 취성적 재료로 휨이나 인장력에 대해 취약한 거동을 보인다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다양한 종류의 섬유를 보강한 콘크리트를 활용하고 있다. 특히, 강섬유는 다른 고분자 섬유에 비해 시장성이 좋으며 우수한 역학적 성능을 가지고 있어 콘크리트 보강재로 널리 사용되고 있다. 그러나 해양 환경에 노출된 부위에 시공할 때 염소이온 침투에 따른 부식의 영향으로 콘크리트의 내구성을 저하시킨다는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 반복적 연수침지가 강섬유 혼입 콘크리트에 미치는 다양한 영향들에 관해 평가해 보고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 37주간의 반복적 염수 침지 기간 동안 콘크리트의 상대동탄성 계수의 감소는 관찰되지 않았고, 염수 침지 종료 후의 휨강도의 감소도 발생하지 않았다. 반복시험 종료 후 시편의 파단면 육안 관찰 시 강섬유 부식의 증거는 확인할 수 없었다. 그러나 휨인성은 감소하였는데, 이는 콘크리트 시편의 절반 정도가 휨 시험의 최대 측정변위인 3mm지점에 도달하지 못하고 파괴가 발생하였기 때문이다. 비록 반복적 염수침지가 강섬유의 부식을 통한 콘크리트 균열을 발생시키지 못하더라도, 휨인성에는 영향을 미칠 수 있으므로 해양환경에 강섬유 보강 콘크리트를 사용 시 이를 유의해야 할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Concrete is a representative composite material that shows excellent performance in the construction field. However, it is a brittle and nonhomogeneous material and exhibits weak behavior against bending and tensile forces. To compensate for such weakens, fiber reinforcement has been utilized, and steel fiber has been recognized as one of the best material for such purpose. However, steel fiber can seriously affect the durability of concrete exposed to the marine environment due to the corrosion caused by chlorine ions. This study intended to evaluate the mechanical performance of steel fiber reinforce concrete during and after repeated wet/dry cycles in salt solution. According to the experimental results, there was no reduction in the relative dynamic modulus of concrete during the repeated wet/dry cycles in salt solution for 37 weeks. Flexural strength was not decreased after completion of repeated wet/dry cycles in salt solution. There was no sign of corrosion in steel fibers after visual observation of fractured surface. However, the flexural toughness was decreased, and this is because about half of the concrete specimen showed failure before reaching the maximum displacement of 3 mm. Although repeated wet/dry cycles in salt solution did not cause cracks in concrete through corrosion of steel fibers, specific attention is required because it can reduce flexural toughness of steel fiber reinforced concrete.

주제어

표/그림 (15)

그림 Figure 1. Test configuration for flexural strength and toughness
그림 Figure 2. Load displacement curve of steel fiber reinforced concrete: example for calculation of flexural strength and toughness
표 Table 1. Chemical composition of binders (wt.%)
표 Table 2. Mix proportion of fiber reinforced concrete (kg/m³)
그림 Figure 3. Photographic images for flexural strength and toughness
그림 Figure 4. Photographic images obtained from ASTM C 1202 test of steel fiber reinforced concrete
그림 Figure 5. Photographic images obtained from NT-BUILD 492 test procedure
그림 Figure 6. Photographic images of repeated cycles applied for 150mm × 150mm × 550mm prismatic specimens
그림 Figure 7. Compressive strength of steel fiber reinforced concrete specimens
그림 Figure 8. 56-day flexural strength and toughness of steel fiber reinforced concrete
그림 Figure 9. Chloride ion diffusivity of 28 day old concrete
그림 Figure 10. Changes in relative dynamic modulus of elasticity during soaking and drying cycles with 3% NaCl solution
그림 Figure 11. 56-day flexural strength and flexural strength after 56 weeks of immersion/drying cycles with 3% NaCl solution
그림 Figure 13. Load displacement curve of steel fiber reinforced concrete with silica fume after 56 weeks of immersion/drying cycles with 3% NaCl solution: cases of test termination
그림 Figure 12. 56-day flexural toughness and flexural toughness after 56 weeks of immersion/drying cycles with 3% NaCl solution

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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