섬유혼입률이 강섬유보강 초고강도 콘크리트의 인장연화거동에 미치는 영향 (The Effect of Fiber Volume Fraction on the Tension Softening Behaviour of Steel Fiber-Reinforced Ultra High Strength Concrete)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 21권 / 1호 / 13 ~ 20페이지
· 저자명 : 강수태, 홍기남, 한상훈, 김성욱

초록

본 연구에서는 섬유혼입률이 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 인장연화거동 특성에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 노치 낸 보에 대한 3점 재하 휨실험을 통해 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 휨인장 거동을 구하고, Uchida 등이 제안한 역해석법을 사용하여 휨실험 결과로부터 인장연화곡선을 도출하였다. 노치 낸 보의 휨실험 결과에서 초기강성은 섬유혼입률에 관계없이 일정한 값을 나타내고, 강섬유의 혼입률이 증가할수록 초고강도 강섬유보강 콘크리트의 휨인장강도는 증가하며 연화거동은 일정 균열폭에서 점근적으로 수렴하는 경향을 나타내었다. 역해석을 통해 구한 인장연화곡선으로부터 섬유혼입률과 임계균열폭, ω0의 함수로 인장연화모델을 제안하였으며, 인장연화모델은 균열이 진행됨에 따라 일정한 인장응력 값을 가지는 소성구간과 지수함수로 주어지는 연화구간으로 나누어 제시하였다. 본 연구에서 제시한 인장연화모델을 적용하여 점성균열모델을 이용한 유한요소해석을 수행한 결과, 해석결과와 실험결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

영어초록

The influence of steel fiber volume on the tension softening behavior in steel fiber-reinforced ultra high strength concrete was investigated. Three-point bending test (TPBT) with notched beams was performed and inverse analysis method by Uchida et al. was introduced to obtain the tension softening behaviors from the results of TPBT. It could be found that the intial stiffness was constant regardless of steel fiber volume, the increase of steel fiber volume fraction made the tensile strength higher, but all of the curves converged on an asymptote with a crack width. It was proposed the equation of softening curve expressed by combination of plastic behavior part and exponential descending behavior part considering the steel fiber volume fraction and ω0, which is corresponding to the maximum crack width of plastic area. Thereafter, the crack propagation analysis using finite element method with smeared crack model was also carried out and it was confirmed that the proposed equation had a good agreement with the experimental results.

참고자료

· 없음