[논문]BFRP로 횡구속된 섬유 보강 콘크리트 압축부재의 성능평가

이경복; 이상문; 정우영

doi:10.12652/ksce.2022.42.5.0607

BFRP로 횡구속된 섬유 보강 콘크리트 압축부재의 성능평가
Performance Evaluation of Fiber-Reinforced Concrete Compression Members Transversely Constrained by BFRP 원문보기

KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research = 대한토목학회논문집, v.42 no.5, 2022년, pp.607 - 616

이경복 (강릉원주대학교 토목공학과) , 이상문 (강릉원주대학교 방재연구소) , 정우영 (강릉원주대학교 토목공학과)

초록
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전 세계적으로 이상 기후 및 자연재난 등으로 인하여 철근콘크리트 구조물의 부식 및 열화 현상이 빈번히 발생됨에 따라 구조물의 노후화가 가속화되고 있다. 건설 분야에서는 이러한 내하력 저하에 대응하기 위하여 최근 저 중량 고강도 재료 장점을 가진 유리섬유 복합재료(GFRP)를 활용하여 많은 노후 구조물에 대하여 보수·보강을 수행하고 있다. 본 연구에서는 유리섬유에 비하여 보다 경제적이고 친환경적인 바잘트 섬유 복합재료(BFRP)를 활용하여 콘크리트 압축부재의 내진보강을 위한 횡구속 효과를 더욱 효과적으로 제공할 수 있는 보강재를 개발하고 그 성능을 평가하였다. 실험 시 고려된 주요 변수로는 바잘트섬유 복합재료(BFRP) 시공 시 적용되는 함침 수지의 양생 온도와 대상 콘크리트 압축부재의 재료 특성을 고려하였다. 콘크리트 압축부재의 재료 특성에 따른 횡구속 보강효과를 조사하기 위하여 본 연구에서는 일반 콘크리트와 섬유 보강을 통하여 내구성능이 개선된 콘크리트 시험체를 각각 제작하여 성능을 평가하였다. 그 결과, 일반 콘크리트의 경우 3.15배, 섬유 보강 콘크리트의 경우 약 3.72배의 보강 효과가 나타났으며 압축부재 내구특성 개선에 따른 보강 효과의 차이는 크지 않음을 알 수 있었다. 마지막으로 GFRP 압축부재 보강재에 대한 선행연구 결과를 통하여 바잘트 보강 복합재료의 성능을 비교한 결과 BFRP 보강재의 횡구속 보강효과가 상대적으로 약 1.18배 GFRP 보강재에 비하여 성능이 우수한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Corrosion and degradation of reinforced structures due to abnormal climates and natural disasters further accelerate the aging of structures. Coping with the decrease in structure performance, many old structures are being repaired and reinforced with low-weight and high-strength materials such as glass fiber composite material (GFRP). To further contribute, this paper focus on a more economical and eco-friendly material, basalt fiber composite (BFRP), which provide a more effective lateral constraint effect for seismic reinforcement. The main variables considered in this study are the curing temperature during the manufacturing of BFRP and the material characteristics of the target concrete member. The lateral constraint reinforcement effect was investigated through the evaluation of the performance of normal concrete and those with improved durability through fiber reinforcement. The reinforcement effect was 3.15 times for normal concrete and 3.72 times for fiber reinforced concrete, and the difference in reinforcement effect due to the improvement of the durability characteristics of the compression member was not significant. Lastly, the performance of the BFRP was compared with the results of the GFRP reinforcement from the previous study. The effect of the BFRP reinforcement was 1.18 times better than that of the GFRP reinforcement.

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1. Failure form of Column
표 Table 1. Resoltech 1050 Epoxy Resin
표 Table 2. KUKDO Epoxy Resin KFR-502
표 Table 3. KUKDO Hardener KFH-9590H
표 Table 4. Mechanical Properties according to Fibers
그림 Fig. 4. Specimen Production Process
그림 Fig. 2. Filament Winding Process Schematic Diagram
그림 Fig. 3. Types of Wrapping Reinforcement Techniques
표 Table 5. Mix Design of the Normal Concrete
표 Table 6. Mix Design of the Fiber Reinforced Concrete
그림 Fig. 5. Freezing and Thawing Test Machine and Arrangement of the Specimens
표 Table 7. List of Specimen Types and Descriptions
그림 Fig. 6. Comparison of Compressive Strength Results before and after BFRP Reinforcement
그림 Fig. 7. Comparison of Compressive Strength Results according to Resin Curing
표 Table 8. Results of Compressive Strength According to Concrete Types
표 Table 9. Results of Compressive Strength according to Resin Curing
표 Table 10. Results of Compressive Strength of H.S.C according to Freezing and Thawing
표 Table 11. Results of Compressive Strength of F.R.C according to Freezing and Thawing
표 Table 12. Results of Compressive Strength of W.H.S.C according to Freezing and Thawing
표 Table 13. Results of Compressive Strength of W.F.S.C according to Freezing and Thawing
그림 Fig. 8. Comparison of Compressive Strength Results according to Freezing and Thawing
그림 Fig. 9. Concrete Failure Form
그림 Fig. 10. Comparison of Compressive Strength Results between GFRP and BFRP
표 Table 14. Comparison of Performance of GFRP and BFRP at Ordinary Temperature

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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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