강섬유와 PVA 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트의 슬럼프 및 역학적 특성 (Slump and Mechanical Properties of Hybrid Steel-PVA Fiber Reinforced Concrete)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 22권 / 5호 / 651 ~ 658페이지
· 저자명 : 양근혁

초록

본 연구에서는 상부 2점 집중하중을 받는 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 거동을 부분 프리스트레싱 비와 긴장재의 유효 프리스트레스에 따라 평가하였다. 절건비중 1770 kg/m3의 경량 콘크리트 설계강도는 35 MPa이었으며, 항복강도 383 MPa의 일반 이형철근과 인장강도 2040 MPa의 3연선을 각각 주 인장철근과 프리스트레싱 긴장재로 사용하였다. 실험결과, 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 내력은 부분 프리스트레싱 비의 증가와 함께 증가하지만 긴장재의 유효 프리스트레스에는 거의 영향을 받지 않았다. 동일 휨 보강지수에서 프리텐션 경량 콘크리트 보의 무차원 휨 내력은 Harajli and Naaman 및 Bennet에 의해 실험된 프리텐션 보통중량 콘크리트 보와 비슷한 수준이었다. 한편 프리텐션 경량 콘크리트 보의 변위 연성비는 부분 프리스트레싱 비의 감소와 함께 그리고 유효 프리스트레스의 증가와 함께 증가하였다. 프리텐션 경량 콘크리트 보의 하중-변위 관계는 비선형 2차원 해석모델에 의해 적절하게 평가될 수 있었다. 또한 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 균열 내력 및 최대 휨 내력은 각각 탄성이론 및 ACI 318-08의 등가응력블록과 긴장재의 응력평가 식을 이용하여 안전측에서 예측될 수 있었다.

영어초록

Sixteen concrete mixes reinforced with hybrid steel-polybinyl alcohol (PVA) fibers and a control concrete mix with no fiber were tested in order to examine the effect of the micro and macro fibers on the slump and different mechanical properties of concrete. Main variables investigated were length and volume fraction of steel and PVA fibers. The measured mechanical properties of hybrid fiber reinforced concrete were analyzed using the fiber reinforcing index and compared with those recorded from monolithic steel or PVA fiber reinforced concrete. The initial slump of hybrid fiber reinforced concrete decreased with the increase of the aspect ratio and the volume fraction of fibers. In addition, splitting tensile strength, modui of rupture and elasticity, and flexural toughness index of concrete increased with the increase of the fiber reinforcing index. Modulus of rupture and flexural toughness index of hybrid fiber reinforced concrete were higher than those of monolithic fiber reinforced concrete, though the total volume fraction of hybrid fibers was lower than that of monolithic fiber. For enhancing the flexural toughness index of hybrid fiber reinforced concrete, using the steel fiber of 60 mm length was more effective than using the steel fibers combined with 60 mm and 30 mm lengths.

참고자료

· 없음