초록 ▼

연구내용 요약
본 연구의 목적은 부배합을 갖는 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)의 매트릭스에 유발되는 팽창응력이 섬유 보강된 SHCC의 재료 및 부재수준에서 역학특성 및 균열 거동 특성에 끼치는 영향을 평가하는 것이다. 궁극적으로는 내구적이면서 고성능의 콘크리트구조물의 설계 및 시공기술 개발을 목표로 하였다.
본 연구는 2차년도 연구로 계획되었으며, 1차년도 연구에서는 부배합 SHCC의 매트릭스 내에 유발되는 팽창응력이 재료수준에서 SHCC의 역학적 특성에 끼치는 영향을 평가하였다. 이러한 연구결과를 근거로 배합조건(

연구내용 요약
본 연구의 목적은 부배합을 갖는 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)의 매트릭스에 유발되는 팽창응력이 섬유 보강된 SHCC의 재료 및 부재수준에서 역학특성 및 균열 거동 특성에 끼치는 영향을 평가하는 것이다. 궁극적으로는 내구적이면서 고성능의 콘크리트구조물의 설계 및 시공기술 개발을 목표로 하였다.
본 연구는 2차년도 연구로 계획되었으며, 1차년도 연구에서는 부배합 SHCC의 매트릭스 내에 유발되는 팽창응력이 재료수준에서 SHCC의 역학적 특성에 끼치는 영향을 평가하였다. 이러한 연구결과를 근거로 배합조건(물결합재비, 팽챙재 대체율등)에 따른 SHCC의 요구성능을 충족하는 적정한 팽창응력을 제안하였다. 국내 연구팀에서는 SHCC를 제조하기 위하여 수축 저감제(SRA) 및 팽창재(EXA) 등에 대해 국내에서 사용하거나 확보가 가능한 재료를 사용했다. 한편 일본 측 연구자들은 일본에서 생산되는 SRA 및 EXA를 사용하며, SHCC 제조를 위하여 일본에서 확보 가능한재료를 사용한다. 당해연도 11월 중 실험계획 후 한국측 연구자들과 일본측 연구자들은 기후대학에서 워크샵을 가졌으며, 2012년 4월 1차년도 연구종료 시점에 충남대학교에서 워크샵을 갖고 연구결과에 대한 정보교류를 하였다. 또한 일본콘크리트학회 연차강연회에 참석하여 관련 정보도 수하였다. 2차년도 연구에서는 1차년도에 제안된 적정 팽창응력을 갖도록 제조된 SHCC의 구조적 적용성을 위하여 SHCC와 철근의 상호작용에 대하여 평가하였다. 이를 위하여 한국 측 연구팀은 한국형SHCC와 고성능 철근(국내산 및 미국산, 500-600MPa)을 사용하여 SHCC의 인장강성에 대하여 평가하고 일본측 연구자는 일본형 SHCC와 일본형 고성능 철근(600MPa)을 사용한 인장강성에 대한 평가를 실시하였다. 이러한 결과를 근거로 초기 수축균열 및 사용하중하에서의 균열제어성능이 개선된 팽창형 SHCC의 고성능보강재료와의 활용가능성을 평가하며, 연구계획 수립 및 실험결과에 대한 정보교류는 2차년도 연구시와 동일한 절차에 따라 상호방문을 통하여 수행하였다.
본 연구결과를 근거로 다양한 구조물에 SHCC를 적용할 수 있도록 기존 부배합의 SHCC의 초기 수축균열 제어, 사용하중 하에서 균열 및 구조성능을 개선할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 고성능 보강재료(고강도 철근)의 강도 발현 시큰 변형률을 유발함에 따라 기존 콘크리트에 적용할 경우 균열문제를 초래한 것에 대한 한계점을 SHCC와 혼용하여 사용함으로써 개선이 가능할 것으로 기대된다. 또한 향후 고성능 보강재료의 적용범위도 크게 향상시키는 계기를 마련할 것으로 판단된다. 아울러 학술적인 면외에도 본 연구는 국내 및 일본 젊은 연구자 (대학원생)들에게 상호 문화적인 이해의 증진의 계기를 제공할 것으로 판단되며, 연구책임자 입장에서도 2005년 이후 가져왔던 양측 연구그룹의 지속적 교류와 유대관계 확대를 위한 계기가 되었다.

Abstract ▼

Overall description of the project result
The objective of this research is to investigate the effect of expansive stress in the SHCC matrix on the structural performance and cracking behavior of SHCC at material level and member level and then to develop durable and high-performance concrete str

Overall description of the project result
The objective of this research is to investigate the effect of expansive stress in the SHCC matrix on the structural performance and cracking behavior of SHCC at material level and member level and then to develop durable and high-performance concrete structures.
To achieve the objectives of this research, two steps of tests in this research are planned.
In the first year research, the influence of expansive stress in the SHCC matrix on the mechanical properties of SHCC materials with rich mixture at the level of SHCC material were examined and propose the expansive stress for SHCC’s required performance according to the mixtures of SHCC materials. SRA and EXA produced in Korea was used for Korean team’s research. Japanese team was used the expansive agent and admixture produced in Japan. Both teams are going to join JCI conference in Summer to discuss the pre-test results and study direction. And They were had a meeting to present and discuss the first research results at CNU in Winter. Both teams were made papers based on their test results after discussion.
In the second year study, it was performed to investigate and evaluate the applicability of expansive SHCCs to reinforced SHCC members. For the purpose, Korean team has a plan to conduct tests on the tension ties made with expansive SHCC and high-performance reinforcement. Japanese team were used the SHCC materials and synthetic continuous fiber nets for those beams. Both teams are going to join JCI conference in Summer to discuss the test plan and study direction. And They were had a meeting to present and discuss the second research results at CNU in Winter. Both teams were made papers based on their test results after discussion.
The results of proposed research will provide a knowhow to control the shrinkage and to improve the structural and cracking performances of SHCC materials for various applications to structures. The research was gave a motive to keep cultural and academic interchanging between both research groups. Professors and students who join this research was also get a chance to understand the counter country’s culture and manners. This is one of big contributions in this research.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국문과제요약서 ... 2
• 영문과제요약서 ... 3
• 목 차 ... 4
• 1. 서론 ... 5
• 1.1 연구배경 ... 5
• 2. 연구방법 및 이론 ... 12
• 2.1 연구방법 ... 12
• 2.1 이론 ... 13
• 3. 연구결과 ... 15
• 3.1 1차년도 연구 결과 ... 15
• 3.2 2차년도 연구 결과 ... 26
• 4. 시사점 및 고찰 ... 30
• 4.1 1차년도 연구 ... 30
• 4.2 2차년도 연구 ... 32
• 5. 결론 ... 34
• 5.1 1차년도 연구 ... 34
• 5.2 2차년도 연구 ... 34
• 6. 세미나개최 및 교류방문 ... 35
• 참고문헌 ... 36
• 첨부서류 ... 39
• 끝페이지 ... 44