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이 논문에서는 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)로 보수된 휨항복형 철근콘크리트 보의 균열제어 성능에 관한 실험적 연구를 다루었다. 본 실험을 위하여 총 5개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 최종 파괴 시 까지 균열제어 성능을 평가하였다. 실험체 계획 시 보통 철근콘크리트 기준 실험체로 계획한 표준 실험체(CBN)와 섬유 혼입 조건에 따른 SHCC의 종류 및 SHCC 보수 방법(Patching and Layering)에 따라 각각 두 타입 씩 구분하여 제작하였다. 실험결과 SHCC로 보수된 모든 실험체는 최종파괴 시 끼지 취성파괴 및 폭렬현상 등이 발생하지 않았으며, 미세한 다수의 균열이 폭넓게 분포하는 경향을 보였으나, CBN 실험체의 경우는 콘크리트 표면 박리 및 취성적 파괴양상을 나타냈다. 이는 기존 철근콘크리트 보의 균열손상완화 및 휨성능 향상에 있어 SHCC의 우수한 모멘트 강도, 연성능력 및 최대하중 이후의 에너지소산능력 등이 원활하게 작용하였기 때문으로 판단된다. 또한 동일한 처짐에서의 균열폭을 비교한 결과 CBN 실험체에 비하여 SHCC로 보수된 모든 실험체가 실험체 전반에 걸쳐 미세한 균열이 다수 분포되는 양상을 나타냈다. 특히, PE섬유의 우수한 기계적 특성에 기인하여 PVA0.75+PE0.75의 혼입조건을 갖는 SHCC가 다소 높은 내구성 및 연성능력을 나타냈다. 이처럼 보의 사용성과 관련하여 균열폭의 진전은 매우 중요한 의미를 갖으며, SHCC를 기존 철근콘크리트 보의 보수보강재료로 활용하였을 시 구조물의 사용연한을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

This paper presents an experimental study on the crack control of flexure-dominant reinforced concrete beams repaired with strain-hardening cement Composite(SHCC) Materials. Five RC beams were fabricated and tested until failure. One RC beam was a control RC beam (CBN), and four of them were repaired with SHCC materials. Considered variables included two types of SHCC in matrix ductility and two types of repair method (patching and layering). Test results demonstrated that RC beams repaired with SHCC showed no concrete crushing or spalling until final failure but a great number of hair cracks, while CBN failed due to crushing. It was noted that SHCC matrix can improve crack-damage mitigation and flexural behavior of RC beams, such as moment strength, ductility after peak load and energy dissipation capacity. In view of the crack width at the same deflection, cracks in RC beams repaired with SHCC represented far smaller crack width than those in CBN. Specially, PE fibers due to the mechanical properties Containing that specimens of PVA0.75%+PE0.75% showed a high durability and ductility.The crack width means the residential capacity of the beam; hence it indicates that SHCC matrix can delay a decrease of residential capacity of the RC beam.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
연속지지 RC 깊은 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 .1 ,모델 및 하중분배율의 제안 김병헌 ,채현수 ,윤영묵 pp.3-12

연속지지 RC 깊은 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 .2 ,적합성 평가 채현수 ,김병헌 ,윤영묵 pp.13-22

해수의 영향을 받은 콘크리트의 동결융해 특성 박광필 ,김성수 ,이승태 ,김종필 ,정호섭 pp.23-30

FRP 시트 및 강섬유 보강 콘크리트의 저속 충격에서의 휨 및 펀칭 파괴 거동 민경환 ,신현오 ,류두열 ,윤영수 pp.31-38

프리스트레스트 경량 콘크리트 보의 휨 거동에 대한 부분 프리스트레싱비와 유효 프리스트레스의 영향 양근혁 ,문주현 ,변항용 pp.39-48

국내 광물성 혼화재의 종류 및 혼입률에 따른 알칼리-실리카 반응 특성 김성권 ,홍승호 ,허인 ,윤경구 pp.49-55

전단과 비틀림모멘트 설계의 조합 민창식 pp.57-65

UHPCC의 압축응력-변형률 관계에 대한 강섬유 혼입률의 영향 강수태 ,류금성 pp.67-75

합성단면의 콘크리트 크리프 해석을 위한 이완계수법 연정흠 ,경태현 ,김다나 pp.77-86

재료 특성 변화에 따른 철근콘크리트 휨부재의 간접균열제어 방법 연구 최승원 ,김우 pp.87-98

지상식 LNG 저장탱크용 고강도 자기충전 콘크리트의 최적배합에 관한 연구 권영호 pp.99-107

변형경화형 시멘트 복합체를 활용한 휨항복형 철근콘크리트 보의 균열제어 차준호 ,박완신 ,이영오 ,김선우 ,윤현도 pp.109-120

Geopolymerization을 적용한 천연황토 페이스트의 특성 김백중 ,최희복 ,강경인 ,이종구 pp.121-127

참고문헌 (14건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Gergely, P. and Lutz, L. A., “Maximum Crack Width in Reinforced Concrete Flexural Members,” Causes, Mechanism, and Control of Cracking in Concrete, SP-20, American Concrete Institute, Detroit, 1973, pp. 87~117. 미소장
2 Naaman, A., Reinhardt, H. W., and Fritz, C., “Reinforced Concrete Beam with a SIFCON Matrix,” ACI Structural Jounal, Vol. 89 No. 1, 1992, pp. 79~88. 미소장
3 Micromechanics Based Design for Pseudo Strain-Hardening in Cementitious Composites 네이버 미소장
4 윤현도, 이영오, 전에스더, 김선우, “PVA 및 PE 섬유를 하이브리드한 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 성능평가,” 대한건축학회 학술발표대회 논문집, 11권, 9호, 2007, pp. 575~578. 미소장
5 Effect of Reinforcing Fiber Types on the Behavior Characteristics of SHCCs 소장
6 Mechanical Properties of an ECC(Engineered Cementitious Composite) Designed Based on Micromechanical Principle 소장
7 고경택, 박정준, 김방욱, 이종석, 김성욱, 이장화, “강섬유보강 시멘트 복합체의 시공성 향상에 관한 연구,” 한국콘크리트학회 가을 학술대회 논문집, 14권, 2호, 2002, pp. 749~754. 미소장
8 High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites: An Alternative for Seismic Design of Structures 네이버 미소장
9 철근콘크리트 보-기둥접합부의 보수 및 보강공법 소장
10 KS F 2403, 콘크리트의 강도 시험용 공시체 제작 방법, 한국표준협회, 2005, 13 pp. 미소장
11 KS F 2405, 콘크리트의 압축강도 시험방법, 한국표준협회, 2005, 9 pp. 미소장
12 KS F 2408, 콘크리트의 휨강도 시험방법, 한국표준협회, 2005, 14 pp. 미소장
13 JSCE-E-531, Test Method for Tensile Properties of Continuous Fiber Reinforcing Materials, 1999. 미소장
14 American Concrete Institute (ACI) Committee 224, Control of Cracking in Concrete Structures, Ditroit, 1991. 미소장

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