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원형패널 시험을 활용한 두 종류 섬유 보강 숏크리트의 휨거동 평가
전찬기,전중규 한국재난정보학회 2015 한국재난정보학회 논문집 Vol.11 No.4
This study evaluated the flexural performance of steel and PP fiber reinfroced shotcrete using round panel test according to ASTM that can consider the actual stress of fiber reinforced shotcrete in tunnel and under ground structures. The results of round panel test are converted to the square panel test results according to the EFNARC. The energy absorptions of each fiber reinforced shotcrete were classified according to the EFNARC toughness classification. Test results show that the PP fiber reinforced shotcrete has equal or better flexural performance compared with the steel fiber reinforced shotcrete. 본 연구에서는 터널 및 지하공간에서 사용되는 섬유보강 숏크리트의 실제 응력상태를 고려할 수 있는 ASTM 규정의 원형패널 시험을 활용하여 섬유 혼입량에 따른 강섬유 및 PP섬유 보강 숏크리트의 휨성능을 평가하였다. 원형패널 시험에 의한 결과를 EFNARC 규정의 사각패널 시험 결과로 환산하고 인성등급을 분류하여 각 섬유보강 숏크리트의 에너지 흡수능력을 비교하였다. EFNARC 규정으로 환산된 에너지 흡수량의 비교 결과, 강섬유 보강 숏크리트와 PP섬유 보강 숏크리트는 모두 섬유의 혼입량이 증가할수록 에너지 흡수량이 증가하였으며, PP섬유 보강 숏크리트의 에너지 흡수능력은 강섬유를 혼입한 숏크리트과 비교하여 섬유의 혼입량에 따라 동등하거나 더욱 우수한 것으로 확인되었다.
유기섬유를 혼입한 고강도 콘크리트의 폭렬 특성에 관한 실험적 연구
전찬기,전중규 한국재난정보학회 2012 한국재난정보학회 논문집 Vol.8 No.1
최근 건축구조물에 있어서 초고층화, 대형화의 요구에 의해 고강도 및 고성능 콘크리트의 사용이 증가하고 있다. 하지만 고강도 및 고성능 콘크리트는 화재 시 발생하는 폭렬현상에 취약한 문제가 있다. 폭렬은 화재 시 콘크리트 피복의 손실을 초래하여 내부콘크리트와 철근의 열전달률을 높여 콘크리트와 철근의 온도를 상승시키는 작용을 한다. 이러한 고강도 콘크리트의 화재 시 폭렬을 방지하기 위하여 많은 연구들이 진행되고 있으며, 대표적으로 폴리프로필렌(polypropylene)섬유, 강섬유를 콘크리트에 혼입한 연구들에 의해 폭렬제어성능이 입증되었으나, 섬유 혼입에 따른 유동성 저하 및 시공성 불량 등의 문제점이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함한 코팅액으로 코팅된 Polyamide 섬유를 콘크리트에 혼입하여 내화성능 및 시공성을 확보하였으며, 강도영역별 적정 조건을 실험을 통하여 도출하였다. 그 결과, 13mm의 polyamide 섬유 적용시 강도영역별로 60MPa에서는 0.8kg/m3, 80MPa에서는 1.0kg/m3, 100MPa는 1.5kg/m3이상 혼입시 폭렬 제어 및 시공성 확보가 가능할 것으로 사료된다.