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고인성 섬유 시멘트 복합재료를 사용한 RC보의 전단보강효과
어석홍(Eo, Seok-Hong),손기민(Son, Ki-Min) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.9
본 논문에서는 고인성 섬유 시멘트 복합재료(DFRCC)를 이용한 철근콘크리트(RC) 보의 전단파괴거동에 대한 실험적 연구결과를 제시하였다. 이를 위해 150x300x1,000mm 크기의 보를 총 10개 제작하여 변위제어에 의한 4점휨파괴실험을 실시 하였다. 주요 실험변수로는 DFRCC에 의한 보강의 유무, 보강시 그라인딩을 통한 사전 표면처리 그리고 사전 균열발생 유무 를 설정하였다. 실험으로부터 재하시작 후 파괴시까지 보의 하중-처짐곡선, 전단균열 및 휨균열 발생하중 그리고 파괴시 전 단강도를 측정하였다. 실험결과, DFRCC에 의한 보강시 적절한 두께와 사전 표면처리를 적절히 시행할 경우 기존 RC보의 전단강도를 약 99% 이상 효과적으로 복원할 수 있는 것으로 나타났으며, 보다 신뢰성있는 연구를 위하여 실제 노후화된 구조 물에서 채취한 부재에 대한 추가적인 실험과 이론적 연구가 필요한 것으로 판단된다. This paper presents the results of experimental investigations on the shear failure behaviors of reinforced concrete beams using ductile fiber reinforced cementitious composite (DFRCC). Total 10 RC beams of 150x300x1,000mm size were tested by 4-point bending under the displacement control. The main parameters of the experiment are surface treatment by grinding and preloading to the cracking point in the repair process. The load-displacement curves, diagonal tension cracking load, flexural cracking load, and shear strength were obtained. The test results showed that the DFRCC can be used effectively for restoring the shear strength approximately 99% to the original value under the condition that the appropriate thickness and surface treatment like grinding are assured. For further research, the specimens taken from real deteriorated structures will need to be tested after being repaired with DFRCC.
어석홍(Eo, Seok-Hong),하상훈(Ha, Sang-Hoon) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.8
본 논문은 철근대체재로서 유리섬유보강 플라스틱봉(GFRP : Glass Fiber Reinforced Plastic Bar)으로 보강한 콘크리 트 보 및 일반 RC보의 휨파괴 실험결과를 비교하여 제시한 것으로 보강비와 콘크리트의 압축강도를 주요 실험변수로 설정하 여 보의 균열발생 양상과 파괴모우드, 처짐, 변형률 및 최대하중을 측정하고 분석하였다. 실험결과, GFRP 보강보의 하중강도 는 보강비와 콘크리트 강도가 증가할수록 크게 나타났으며, 동일 보강비일 경우 일반 RC보에 비하여 41.3~51.6% 증가하였 다. GFRP 보강보의 처짐은 일반 RC보에 비하여 약 4.1~6.3배 증가하는 것으로 나타났으며, 실측처짐이 이론값보다 평균 31% 정도 작게 나타나 GFRP 보의 처짐계산시 사용되는 휨강성이 최대하중시 과소평가되기 때문인 것으로 판단된다. GFRP 보의 균열폭은 RC보에 비하여 1.87~2.79배 크게 발생하였으며, 보강비와 콘그리트 강도가 증가할수록 다소 작은 것으로 나 타났다. ACI code 440에 의해 산정한 설계휨강도는 대체적으로 안전측의 값을 나타내었다 This paper presents the results of flexural test of concrete beams reinforced with GFRP and conventional steel reinforcement for comparison. The beams were tested under a static load to examine the effects of the reinforcement ratio and compressive strength of concrete on cracking, deflection, ultimate capacity, and modes of failure. The test results showed that the ultimate capacity of the GFRP-reinforced beams increased with increasing reinforcement ratio and concrete strength, showing a 41.3~51.6% increase compared to steel reinforced beams. The deflections at maximum loads of the GFRP reinforced beams were 4.1~6.3 times higher that of steel reinforced beams. The measured deflections of GFRP reinforced beams decreased approximately 31% compared to the theoretical predictions because the theoretical flexural stiffness was underestimated at the maximum loads. For the GFRP-reinforced beams, the ACI code 440 design method resulted in conservative flexural strength estimates.
난연성 EPS 폐기물을 혼입한 경량기포 콘크리트의 물리적 특성
어석홍(Seok-Hong Eo),손지운(Ji-Woon Son) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.2
본 논문에서는 경량기포 콘크리트에 EPS 폐기물과 난연성 EPS 폐기물 보강재를 각각 혼입해 물성 특성을 연구하였다. 물시멘트비는 50% 고정시켰으며 단위시멘트량은 300, 400kgf/㎥으로 설정하였다. 독립기포용 기포제를 사용하였고, 희석농도는 10%로 설정하여 혼합하였다. 혼입률은 0, 10, 20, 30, 40%로 혼입하였으며, 선 기포 방식으로 제조하였다. 상기 배합조건 별로 제작된 경량기포 콘크리트 시험체의 겉보기 밀도, 휨강도, 열전도율을 측정하고 분석하였다. 실험결과, 겉보기 밀도는 단위시멘트량에 관계없이 2~3% 내외의 차이를 보였고 각각 KS F 4039 겉보기 밀도의 0.5품, 0.6품을 만족시켰다. 휨강도는 압축강도를 통해 치환하여 압축강도 기준 0.4품, 0.5품, 0.6품 만족 시켰으며, 열전도율은 난연성 EPS 폐기물 보다 EPS 폐기물이 보강재일 경우가 3~5% 정도 높게 나왔지만 두 보강재 모두 KS F 4039 0.4품 기준을 만족하였다. 흡수율 측면에서는 EPS 폐기물과 난연성 EPS 폐기물 보강재를 혼입한 경우 1~3%정도의 차이를 보였지만 모두 20%가 넘는 높은 수치를 보여 추가적인 보강재나 배합비가 필요할 것으로 판단된다. The physical properties of lightweight foamed concrete mixed with EPS waste and flame resistant EPS waste investigated. For this purpose, the main variables considered were a cement content of 300 and 400kgf/㎥ and an EPS replacement ratio of 0, 10, 20, 30, and 40% by the volume ratio of the foam. The water-cement ratio and the dilution concentration were fixed to 0.5 and 10% respectively. The test results showed that the apparent density meets degrees 0.5 and 0.6 of KS F4039, and they showed little difference between the two mixes of Type And Type B, regardless of the unit cement content. The bending strength obtained through the compressive strength also met the degree of KS F 4039. The thermal conductively was 1~3% higher for the mixes of EPS than the case of flame resistant EPS, but both mixes met the 0.4 degree of KS F4039. The absorption ratio showed the values above 20% with a 1~3% difference for the two mixes, which mean further studies will be needed to reduce the absorption ratio.
굴패각 및 고로슬래그 산업부산물을 재활용한 콘크리트 투수블록의 제조에 대한 실험적 연구
어석홍 ( Seok-hong Eo ),허원석 ( Won-seok Huh ),하상훈 ( Sang-hoon Ha ),이창열 ( Chang-ryeol Lee ) 한국산업융합학회 2023 한국산업융합학회 논문집 Vol.26 No.6
In this paper, bending strength and permeability tests were conducted on concrete permeable blocks manufactured by recycling industrial by-products of oyster shell and blast furnace slag to measure and compare bending strength and permeability coefficient, and present experimental research results. To this end, a total of 54 specimens with a size of 200x200x60mm for surface layer and base layer were manufactured, and bending strength and permeability test were carried ourt accoridng to KS F 4419. Eighteen types of mixing designs were implemented by varying the mixing and replacement rates of oyster shells and blast furnace slag. As a result of the experiment, the higher the mixing ratio of oyster shell, the lower the bending strength and the permeability coefficient. Thereafter, a total of three permeable blocks with dimensions of 200x200x60mm were manufactured and subjected to bending strength and permeability tests according to KS F 4419. As a result of the test, the bending strength satisfies the standard of KS F 4419, and the permeability coefficient is 12 times higher than the standard of KS F 4419. It seems that the proper mixing of oyster shells and blast furnace slag increases the amount of air, and further research on durability and economic feasibility of materials used to manufacture permeable blocks is required.