$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

전도성 섬유가 함유된 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성 연구
Study on Microstructure and Electrical Properties of Cement Mortar Containing Conductive Fibers 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.26 no.3, 2022년, pp.72 - 83  

박종건 (건양대학교 공공안전연구소) ,  서동주 (건양대학교 재난안전공학과) ,  임두열 (건양대학교 재난안전공학과) ,  이유재 (건양대학교 재난안전공학과) ,  허광희 (건양대학교 해외건설플래트학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper studied the effect on the microstructure, electrical properties, and compressive strength of cement mortar containing carbon fiber (CF) and steel fiber (SF), which are conductive materials. The resistivity of conductive fiber-reinforced cement mortar (FRCM) was measured using the 4-probe ...

주제어

표/그림 (19)

참고문헌 (22)

  1. ACI Committee 544. (2018), Guide to Design with Fiber-Reinforced Concrete(ACI 544.4R-18), Farmington Hills, MI 48331; American Concrete Institute (ACI). 

  2. Belli, A., Mobili, A., Bellezze, T., and Tittarelli, F. (2020), Commercial and Recycled Carbon/Steel Fibers for Fiber-Reinforced Cement Mortars with High Electrical Conductivity. Cement and Concrete Composites, 109(2020), 103569. 

  3. Brandt, A.M. (2008), Fibre Reinforced Cement-Based(FRC) Composites after over 40 Years of Development in Building and Civil Engineering. Composites Structures, 86, 3-9. 

  4. Lee, H.J., and Lim, H.J. (2018), Evaluation of Setting Delay in Mortar Adding Superplasticizer Using Electrical Resistivity Measurement. Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 22(6), 9-15. (in Korean) 

  5. McCarter, W.J., Starrs, G., and Chrisp, T.M. (2000), Electrical Conductivity, Diffusion, and Permeability of Portland Cement-Based Mortars. Cement and Concrete Research, 30(9), 1395-1400. 

  6. Chiarello, M., and Zinno, R. (2005), Electrical Conductivity of Self-Monitoring CFRC. Cement and Concrete Composites, 27(4), 463-469. 

  7. Han, B., Ding, S.D., and Yu, X. (2015), Intrinsis Self-Sensing Concrete and Structures: A Review. Measurement, 59(2015), 110-128. 

  8. Yildirim, G., Ozturk, O., Al-Dahawi, A., Ulu, A.A., and Sahmaran, M. (2020), Self-Sensing Capability of Engineered Cementitious Composites: Effects of Aging and Loading Conditions. Construction and Building Materials, 231(2020), 117132. 

  9. Lim, Y.C. (2018), Experimental Study on the Effect of Specimen Size on Electrical Resistivity Measurement. Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 22(6), 164-169. (in Korean) 

  10. Yoon, I.S. (2013), Influence of Micro-Structural Characteristics of Concrete on Electrical Resistivity. Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 17(6), 122-129. (in Korean) 

  11. Kang. S.H. (1998), Electrically Conductive Concrete. Magazin of the Koea Concrete Institute, 10(6), 34-40. 

  12. Chung, D.D.L. (2004), Electrically Conductive Cement-Based Materials. Advances in Cement Research, 16(4), 167-176. 

  13. Han, B., Guan, X., and Ou, J. (2007), Electrode Design, Measuring Method and Data Acquisition System of Carbon Fiber Cement Paste Piezoresistive Sensors. Sensors and Actuators A: Physical, 135(2), 360-369. 

  14. Kang, M.S., Kang, M.S., Lee, H.J., Yim, H.J., and An, Y.K. (2018), Crack Initiation and Temperature Variation Effects on Self-Sensing Impedance Responses of FRCCs. Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 22(3), 69-74. (in Korean) 

  15. Lee, N.K., Park, G.J., Park, J.J., and Kim, S.W. (2019), A Study on the Electrical Conductivity and Electromagnetic Shielding of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites(HPFRCC). Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 23(2), 37-43. (in Korean) 

  16. Xie, P.,. Gu, P., and Beaudoin, J.J. (1996), Electrical Percolation Phenomena in Cement Composites Containing Conductive Fibres, Journal of Materials Science, 31, 4093-4097. 

  17. KSL ISO 679. (2016), Methods of Testing Cements-Determination of Strength. Seoul, Korea: Korea Agency for Technology and Standards (KATS). (In Korean) 

  18. EI-Enein, S.A., Kotkata, M.F., Hanna, G.B., Sadd, M., and EI Razek, M.M.A. (1995), Electrical Conductivity of Concrete Containing Silica Fume, Cement and Concrete Research, 25(8), 1615-1620. 

  19. Wang, C., Jiao, G.S., Li, B.L., Peng, L., Feng, Y., Gao, N., and Li, K.Z. (2017), Dispersion of Carbon Fibers and Conductivity of Carbon Fiber-Reinforced Cement-Based Composites, Ceramics International, 43(17), 15122-15132. 

  20. Whittington, H., McCarter, J., and Forde, M. (1981), The Conduction of Electricity Through Concrete, Magazin of Concrete Research, 33, 48-60. 

  21. Dehghani, A., and Aslani, F. (2020), The Effect of Shape Memory Alloy, Steel, and Carbon Fibres on Fresh, Mechanical, and Electrical Properties of Self-Compacting Cementitious Composites, Cement and Concrete Composites, 112 (2020), 103659. 

  22. Heo, G.H., Park, J.G., Song, K.C., Park, J.H., and Jun, H.M. (2020), Mechanical Properties of SiO 2 -Coated Carbon Fiber-Reinforced Mortar Composites with Different Fiber Length and Fiber Volume Fractions, Advances in Civil Engineering, (2020), 8881273. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로