초록 ▼

연구의 목적 및 내용
이 연구에서는 굳기 전에는 낮은 점성을 갖으면서 높은 유동성을 나타내어 다양한 시공조건에 적합하고, 굳은 후에는 미세한 다중 균열에 의한 고연성을 나타내는 저점성 고유동 변형률 경화 섬유보강 복합재료 제조 기술을 개발하고자 한다. 기존 다양한 시공조건을 고려하여 점성이 1 Pa.s 이하이면서 항복강도가 25 Pa 이하(일반적으로 그라우트에 요구되는 유동 물성)인 저점성 고유동 특성, 연성 1.0 % 이상(콘크리트의 100배 큰 변형 성능), 평균 균열폭 100 ㎛ 이하, 압축강도 15 MPa 이상을 새로운

연구의 목적 및 내용
이 연구에서는 굳기 전에는 낮은 점성을 갖으면서 높은 유동성을 나타내어 다양한 시공조건에 적합하고, 굳은 후에는 미세한 다중 균열에 의한 고연성을 나타내는 저점성 고유동 변형률 경화 섬유보강 복합재료 제조 기술을 개발하고자 한다. 기존 다양한 시공조건을 고려하여 점성이 1 Pa.s 이하이면서 항복강도가 25 Pa 이하(일반적으로 그라우트에 요구되는 유동 물성)인 저점성 고유동 특성, 연성 1.0 % 이상(콘크리트의 100배 큰 변형 성능), 평균 균열폭 100 ㎛ 이하, 압축강도 15 MPa 이상을 새로운 복합재료의 정량적 재료 성능으로 설정하였다.

연구결과
이 연구를 통하여 연구 목표로 설정한 복합재료의 정량적 목표 성능을 갖는 새로운 건설재료(복합재료)를 개발하였으며, 굳기 전과 굳은 후의 재료 성능은 다음과 같다. 굳기 전재료 성능(저점성 고유동)은 점성 0.86 Pa.s, 항복강도 18 Pa, 굳은 후 성능은 연성 2.4%(일반 콘크리트의 238배 큰 변형 성능), 인장강도 2.3 MPa, 압축강도 18.3 MPa, 균열폭 100 ㎛ 이하이다. 이러한 성능은 국제적으로 통용되는 실험 방법에 의해 평가되었으며, 관련 연구 결과를 국제 우수학술지에 발표하여 연구의 우수성을 검증하였다. 연구수행과정에서 저점성 고연성 특성을 얻기 위한 방법, 매트릭스 내에서 균일한 섬유 분산성을 확보하는 방법, 유동성 측정, 새로운 섬유 인발실험 장치 개발, 미시역학 재료 특성실험, 복합재료 역학성능 평가, 균열면에서 섬유의 저항메커니즘 분석, 새롭게 개발된 재료의 고연성 메커니즘을 이론적으로 규명하였다.

연구결과의 활용계획
이 연구를 통하여 확보된 저점성 고유동성이 추가된 새로운 다기능 변형률 경화 섬유보강 복합재료에 대한 제조기술은 매우 다양한 활용분야를 가지고 있다. 이 연구과제에서 목표로 하는 성능을 만족하는 재료는 점성이 낮고 유동성이 좋기 때문에 기존 그라우트가 적용되는 분야에 활용될 수 있으며 동시에 균열 제어를 통하여 내구성이 향상될 수 있다.

또한 특수한 경우의 보수·보강 분야에도 혁신적으로 적용될 수 있다. 이와 같이 다양한 활용가능성을 친환경 건설재료 및 보다 높은 고연성을 갖는 새로운 건설재료를 개발하는 연구에 연결시키고자 한다.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of this study is to develop a manufacturing technology of low viscous and high flowable strain-hardening fiber-reinforced composite which exhibits superior rheological properties, i.e., low viscosity and high flowability, in fresh state and high ductility through mult

Purpose&contents
The purpose of this study is to develop a manufacturing technology of low viscous and high flowable strain-hardening fiber-reinforced composite which exhibits superior rheological properties, i.e., low viscosity and high flowability, in fresh state and high ductility through multiple micro cracking in hardened state. The quantitative target material properties in fresh state are the viscosity below 1 Pa.s and the yield stress below 25 Pa(which are required for grout application). The quantitative target material properties in hardened state are the tensile ductility over 1.0 %(which is 100 times higher than that of normal concrete), the average crack width below 100㎛, the compressive strength over 15 MPa.

Result
A new construction material(composite), which satisfies the target fresh and hardened properties, has been developed. The fresh material properties of developed composite are the viscosity of 0.86 Pa.s and the yield stress of 18 Pa. The hardened material properties of developed composite are the tensile ductility of 2.4 %(which is 238 times higher than that of normal concrete), the compressive strength of 18.3 MPa, the average crack width below 100 ㎛. The properties of developed composite has been measured by the international standard test methods.

And the research results has been published in the international journals. The method to achieve the low viscosity and high ductility and uniform fiber dispersion in the matrix with low viscosity has been developed. And the new fiber pullout test device has been developed and micro-mechanical tests and mechanical tests in composite level has been performed. Finally, the mechanisms on the resistance of fiber in cracked plane and high ductility of developed composite have been investigated.

Expected Contribution
The newly developed composite with low viscosity and high ductility can be applied to various construction area. The developed composite can be applied to the area of grout applications because it has low viscosity and low yield stress and the durability can be improved due to controlling crack width. And it can be appled to the area of special repair/retrofitting of structures. The research results will be used to develop a new green construction materials and higher tensile ductility.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 18 5. 연구결과의 활용계획 ... 19 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 19 7. 참고문헌 ... 20 8. 연구성과 ... 21 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 23 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 23 11. 기타사항 ... 25끝페이지 ... 25