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Carbon fiber sheet 및 carbon fiber strand sheet 접착보강한 RC 상판의 내피로성과 파괴거동과의 상관관계
원찬호,안태호,김도근,Won, Chan Ho,Abe, Tadashi,Ahn, Tae-Ho,Kim, Do Keun 한국결정성장학회 2015 韓國結晶成長學會誌 Vol.25 No.6
일본 국토교토성이 책정한 <도로교 장수명화 수선계획사업>에 의하면, 주요 지역에 건설된 RC 상판의 심각한 손상 원인은 대형차량의 주행하중에 의한 피로열화와 재료의 경년열화 등으로 보고되어지고 있다. 따라서 이에 대한 대책으로 탄소섬유 시트를 이용한 하부 접착 보강공법이 많이 소개되어지고 있으나, 최근에는 CFS와 동등한 재료특성치를 보유하며, 시공성이 뛰어난 탄소섬유 스트랜드 시트가 새로운 보강재료로써 관심이 증폭되어지고 있다. 그러나 이러한 CFSS의 윤하중 피로실험을 통한 내피로성 평가는 현재 일부 연구기관에서만 그 성과가 보고되어지고 있는 실정이며, 국내에서는 아직까지 연구성과에 관한 보고 등이 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 RC 상판의 하부에 CFS를 전면접착 보강한 실험체와 CFSS를 격자형으로 보강한 실험체를 제작하여, 윤하중 피로실험을 실시하고 내피로성을 평가하였다. According to the results of "Highway Bridges Long Life Repair Plan." The most serious damage to RC slabs is caused by fatigue deterioration, which results from the driving loads of large-sized vehicles, and aging of materials. In response to this, adhesion reinforcement using carbon fiber sheet is being adopted. In addition, carbon fiber strand sheet that holds the same material characteristics as CFS, but has superior workability, has been developed as a new reinforcement material. However, almost no studies have been conducted on CFSS in relation to fatigue resistance evaluation through fatigue tests under running wheel loads, with the exception of a few by some organizations. Therefore, in this study, specimens with front CFS adhesion reinforcement on the bottom surface of the RC slab and specimens with grid-type CFSS reinforcement were manufactured. Then, fatigue tests under running wheel loads were conducted, and thus fatigue resistance was evaluated using the specimens.
도로교 RC 상판의 압축강도 차이에 따른 탄소섬유시트 보강효과
원찬호,안태호,Won, Chan Ho,Abe, Tadashi,Ahn, Tae-Ho 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.1
본 연구에서는 교량의 보강재료로써 주목받고 있으며, 적용이 이루어지고 있는 탄소섬유시트(CFS) 및 새롭게 개발된 탄소섬유스트랜드시트(CFSS)를 이용하여 RC 상판 공시체에 접착보강하고, 보강을 통한 내피로성의 평가 및 RC 상판 공시체의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석하였다. 윤하중 피로 실험을 통해 내피로성을 평가한 결과, 기존의 CFS 전면접착보강 공법에 비해 새롭게 개발된 CFSS 격자접착보강 공법의 보강효과는 1.2~1.3배의 보강효과가 확인되었다. 또한, RC 상판의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석한 결과, 압축강도가 시방서의 설계기준강도 이하일 경우에는 보강 후에도 내피로성은 평가되지 않았다. 따라서, 탄소섬유재료를 이용한 접착보강을 실시할 경우에는 RC 상판의 콘크리트 압축강도 및 사전조사를 실시할 필요가 있는 것을 알 수 있었다. This study investigates the effect of carbon fiber sheet (CFS) and carbon fiber strand sheet (CFSS) on the fatigue resistance and compressive strength of RC slabs. The results of a comparison of the number of equivalent cycles between the CFS- and CFSS-reinforced RC slab test specimens obtained from a fatigue test indicate that the CFSS-reinforced RC slab has 1.2~1.3 times greater effect of reinforcement than the CFS-reinforced RC slab. This study also indicates that the fatigue resistance of the CFS- and CFSS-reinforced RC slabs is ensured when the compressive strength of concrete is not lower than the specified design strength prescribed in the Specifications for Highway Bridges but is not ensured when the compressive strength of concrete is lower than the specified design strength, although the effect of reinforcement is secured.
도로교 RC 상판 보강을 위한 탄소섬유 기초 carbon fiber sheet와 carbon fiber strand sheet의 역학특성
원찬호,안태호,Won, Chan Ho,Abe, Tadashi,Ahn, Tae-Ho 한국결정성장학회 2015 韓國結晶成長學會誌 Vol.25 No.6
최근 사회기반시설물의 구조물 유지관리 분야의 관심이 높아짐에 따라 새로운 유지관리 공법 및 신소재에 관한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그중에서도 유지관리의 주요 대상인 교량 유지관리에는 탄소섬유를 이용한 공법이 주목을 받고 있다. 탄소섬유시트(Carbon Fiber Sheet, 이하 CFS)는 이미 여러 연구자들이 국내에서도 재료시험 및 보강공법에 관한 연구를 진행하여 연구결과가 보고되고 있지만, 탄소섬유 스트랜드 시트(Carbon Fiber Strand Sheet, 이하 CFSS)는 최근 새롭게 개발된 재료로써 아직까지 국내에는 연구 성과가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 CFSS를 RC 상판 공시체에 접착보강하여 내피로성을 평가하였다. 그 결과, 무보강 RC 상판 공시체에 비해 약 25.3배의 보강 효과가 확인되었고, CFS 접착보강 RC 상판 공시체에 비교하여 약 1.2배의 보강 효과가 확인되었다. Recently, a lot of interest has been shown in structural maintenance managements of civil infrastructures. Many researchers have been conducted on various maintenance techniques and repair materials. Among other fiber materials the carbon fiber materials are especially focused on maintenance management of Highway Bridges. Extensive work has been done on Carbon Fiber Sheet (CFS). Nevertheless, Carbon Fiber Strand Sheet (CFSS) is a newly developed material, on which limited work has been done until now. Therefore, in this study bonding the CFSS to RC slab specimen and fatigue resistance evaluation has been conducted. The results demonstrated an increase of 25.3 times more reinforcement of RC slab compared to non-reinforced RC slab. Moreover, compared to CFS-bonded RC slab, The CFSS-bonded RC slab showed 1.2 times greater reinforcement.