폴리칼본산계 고성능감수제 사용량이 초고성능 섬유보강 콘크리트의 성질에 미치는 영향

강수태 대한토목학회 2018 대한토목학회논문집 Vol.38 No.1

As the amount of polycarboxylate superplasticizer varied from 1.2% to 3.0% of the mass of binder, the change in the flowability & rheological properties, and strength of UHPFRC was investigated with experiments. The test results presented that the increase in the amount of superplasticizer was effective in improving the flowability up to 1.8%, but addition more than 1.8% was hardly beneficial for enhancing the flowability and rhelogical properties. Compressive strengths with different amounts of superplasticizer showed that the strength with 1.8% was slightly higher than that of 1.2%, but the amount more than 1.8% caused strength reduction, which was higher as the amount increased. The results in flexural strength according to the amount of superplasticizer showed a similar trend withthe results in compressive strength. When the effect of compressive strength and fiber distribution characteristics on the flexural strength was analysed separately, it was found that high amount of superplasticizer caused an effect of fiber distribution in addition to the effect of compressive strength on flexural strength. This effect seems to be closely related to the results of flowability or rheological properties. 이 연구에서는 폴리칼본산계 고성능감수제의 사용량을 1.2%에서 3.0%까지 변화시켰을 때, UHPFRC의 유동성 및 유변특성의 변화, 그리고 강도 변화를 실험을 통해 살펴보았다. 실험결과에 따르면, UHPFRC에서 고성능감수제 사용량 1.8%까지는 사용량 증가에 따라 유동성 개선효과가 나타났지만, 그 이상에서는 유동성 및 유변특성 개선에 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 고성능감수제 사용량에 따른 압축강도 결과에서는 고성능감수제를 1.8% 사용하였을 때는 1.2% 사용했을 때 비해 고성능감수제 사용량 증가로 인해 강도가 약간 증가하지만, 그 이상의 고성능감수제 사용량에서는 사용량 증가에 따라 강도가 크게 감소하는 경향을 확인할 수 있다. UHPFRC 휨인장강도의 결과도 압축강도와 유사한 증감의 경향을 나타내었다. 휨인장강도와 연관성이 있는 압축강도 및 섬유의 분포특성의 영향을 분리하여 분석한 결과, 많은 양의 고성능감수제를 사용했을 때 압축강도의 영향 이외에 섬유의 분포특성의 영향을 받았음을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 영향은 플로우 또는 유변특성 결과와 매우 밀접한 연관성이 있는 것으로 판단된다.

Performance Evaluation of Sprayed Ductile Fiber-Reinforced Mortar as a Repairing Material

강수태,고경택,류금성,김진수,한천구 한국콘크리트학회 2008 International Journal of Concrete Structures and M Vol.2 No.1

Most of existing repair materials have some shortcomings such as brittle fracture, imperfect interface bonding and marked difference in modulus of elasticity compared with the structures. These problems make their repair inefficient. Some researches on using a fiber-reinforced mortar as an alternative to enhance the efficiency have been carried out recently. This paper presents the results of an experimental study on the performance of sprayed PVA fiber-reinforced mortar as a repair material. We evaluated its mechanical properties, durability and strengthen-ing effect. This study shows that the sprayed PVA fiber-reinforced mortar is remarkably effective as a repair material.

포스터 발표 : 가공/품질 분야 ; 하동에서 생산된 녹차 잎을 이용한 음료 개발

강수태,최상도,주옥수,정창호,심기환 한국식품저장유통학회 ( 구 한국농산물저장유통학회 ) 2008 한국식품저장유통학회 학술대회 Vol.2008 No.-

고유동 강섬유보강 모르타르의 유동에 따른 섬유의 방향성 분포특성 변화의 예측

강수태,김진근,Kang, Su-Tae,Kim, Jin-Keun 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.6

고유동 강섬유보강 모르타르는 타설과정에서 특정한 섬유 방향성 분포를 가질 수 있으며, 이에 따라 재료의 인장거동 특성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고유동 강섬유보강 모르타르의 타설단계에서의 유동에 따른 강섬유의 섬유 방향성 분포의 변화를 해석적으로 구하였다. 해석결과에 따르면 180mm 간격으로 나란히 놓여진 두 평판 사이에 흐르는 모르 타르의 전단흐름에 의한 섬유의 방향성 변화는 초기 150mm이내에서 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 이후에서는 방향성 분포의 경향은 크게 변하지 않으며, 다만 흐름방향에 나란한 섬유의 밀도가 집중적으로 커지는 것을 볼 수 있었다. 섬유의 방향성과 섬유보강 복합체의 인장거동과 밀접한 관련성을 고려할 때, 이와 같은 방향성의 예측을 바탕으로 유동에 따른 고유동 강섬유보강 모르타르의 인장거동 변화의 예측이 가능할 것이다.

잔골재의 일부로 사용된 부순골재 미분말이 콘크리트 성질에 미치는 영향

강수태,서준영 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.5

이 연구에서는 부순골재 생산과정에서 발생하는 다량의 골재 미분말이 콘크리트의 성질에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 골재 미분말을 잔골재 중량의 0~30 wt.% 범위로 치환한 콘크리트에 대해 슬럼프, 공기량, 강도 및 건조수축 변화에 대한 실험을 실시하였다. 실험 결 과, 골재 미분말의 사용량이 증가함에 따라 슬럼프 및 공기량이 크게 저하되는 것으로 나타났으며, 골재 미분말을 잔골재의 10~30% 치환하여 사용하였을 때 압축강도 및 인장강도가 골재 미분말을 사용하지 않은 경우에 비해 약간 증가되는 것으로 나타났다. 건조수축 변형률은 골재 미 분말 사용량이 증가할수록 더 커지는 것으로 나타났다. 동일한 물시멘트비, 단위시멘트량에 대해 골재 미분말을 사용하면서 골재 미분말을 혼 합하지 않은 콘크리트와 유사한 작업성을 얻기 위해 고성능감수제를 적절량 사용한 경우, 사용량에 따라 공기량은 약간 증가하고, 강도 및 건 조수축 변형률은 큰 변화가 나타나지 않았다. This study was intended to evaluate the properties of concrete incorporating stone powders which are created during crushing natural stones to produce crushed aggregates. For concretes with 0~30 wt.% partial replacement fine aggregates with stone powders, experiments of slump, air content, strength and drying shrinkage were carried out. The experiments found that the increase of the amount of stone powders sharply decreased slump and air content. Partially using stone powders instead of fine aggregates was found to increase both compressive and tensile strength slightly. Substituting higher amount of stone powders presented higher drying shrinkage. When HRWRA was added into the concrete with stone powders in order to obtain workability similar to that of plain concrete without stone powders for the same water-cement ratio and unit weight of cement, air content increased with the amount of HRWRA but strength and drying shrinkage were hardly affected by adding HRWRA.

기타 산업부산물의 특성과 활용

강수태,Kang, Su-Tae 한국건설순환자원학회 2014 한국건설순환자원학회지 Vol.9 No.3

터널 라이닝 콘크리트의 초음파 속도를 이용한 강도 등급 제안

강수태,이방연,권성준,Kang, Su-Tae,Lee, Bang-Yeon,Kwon, Seung-Jun 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.4

This study implicates a quality evaluation technique for lining concrete using the ultra-sonic technique and proposed a classification for quality evaluation. From the comparison of test results, an improved result comparable to the results by destructive test can be obtained by using averaged transmission velocity of velocities obtained at pure space and central space between two sensors of ultrasonic tester. It is also shown that strength evaluation by ultra-sonic method is not reliable and an evaluation according to the transmission velocities can be improved method for the strength evaluation of concrete. 본 연구에서는 무근 콘크리트 터널 라이닝의 품질 평가를 위해 초음파법을 사용하여 현장실험을 실시하였으며, 라이닝 콘크리트의 품질을 평가하였다. 초음파 탐사기의 센서 중심간격과 센서의 순간격을 기준으로 각각의 전달속도를 평가한 후 평균값에 대한 수렴정도를 예측하여 평균값을 초음파 전달속도로 구하면 직접법에서 얻어지는 결과만큼 신뢰성 있게 얻어질 수 있음을 보였다. 초음파속도에 의해 콘크리트 강도를 정량적으로 평가하는 방안은 신뢰성이 부족하며 초음파 전달속도에 따라 등급별로 콘크리트를 평가하는 방안이 보다 합리적인 평가 방안임을 나타내었다.

강섬유의 형상비 및 방향분포에 따른 UHPC의 인장거동 변화에 대한 해석적 연구

강수태 한국콘크리트학회 2017 콘크리트학회논문집 Vol.29 No.6

이 연구에서는 UHPC에 대하여 직선형 강섬유의 직경 및 길이 변화, 균열면 내 섬유분포 특성의 변화에 따른 인장거동특성의 변화를 해석적으로 평가하였다. 그 결과, 초기균열발생강도는 섬유의 길이, 직경 및 섬유분포특성에 크게 영향을 받지않았다. 동일한 섬유혼입률에서 섬유의 직경이 작을수록, 길이가 길수록 인장강도 및 균열폭이 증가하였다. 섬유방향성 분포에대해서는, 인장강도는 모든 섬유 직경과 길이에 대해 섬유방향성계수에 대략 선형적인 관계를 가지는 반면, 균열폭은 섬유의 직경 및 길이에 따라 변하지만 특정 섬유방향성계수 이상에서 계수값에 관계없이 일정한 값을 가졌다. 섬유형상비로 나타내었을때, 섬유형상비 60 이상에서 인장강도, 균열폭 모두 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 섬유방향성분포의 영향은 섬유형상비가 클수록 인장강도의 변화에 미치는 영향이 더 크고, 균열폭의 변화에는 큰 차이가 없었다. 마지막으로 해석결과를 바탕으로섬유방향성분포를 함께 고려할 수 있는 새로운 인장강도 모델식을 제시하였으며, 균열폭도 임계섬유방향성계수와 함께 섬유형상비의 함수로 나타내는 것이 타당함을 제시하였다.

수정압축장이론에 의한 탄소보강근-콘크리트 부재의 면내전단강도 평가

강수태,양은익,최명성 한국구조물진단유지관리공학회 2024 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.28 No.4

이 연구에서는 전단벽과 같은 면내 전단을 받는 경우에 대해, 종방향 보강근비를 2.96%로 일정하게 하고, 횡방향 보강근비를 0.30 에서 2.98%까지 변화시켰을 때, CFRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 거동특성을 MCFT 이론에 기반하여 평가하고, 철근을 사용한 콘크리트 부재의 경우와 비교하여 분석하고자 하였다. 보강근비 0.30에서 1.19% 사이에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우가 철근을 사용한 경우보다높은 전단강도를 보였으며, 그 이상의 1.79% 및 2.98%에서는 상대적으로 낮은 전단강도를 나타내었다. 최대전단변형률은 낮은 보강근비에서철근을 사용한 경우가 더 크게 나타났으며, 0.97% 이상에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우에 더 크게 나타났으며 보강근비가 커질수록 철근대비 전단변형률 증가율이 더 크게 나타났다. 철근 및 CFRP 보강근의 기계적 성질 차이로 인해 발생하는 보강근에서의 변형률 차이 및 요소에서의 주변형률 차이 분석을 통해 보강근비 변화에 따른 철근 및 CFRP 보강근을 사용한 경우의 전단강도 및 전단변형률 변화를 비교하여 분석할 수 있었다. In this study, when subjected to in-plane shear such as a shear wall, the behavior characteristics of a concrete member using CFRP rebars were investigated when the longitudinal reinforcement ratio was kept constant at 2.96% and the transverse reinforcement ratio was changed from 0.30 to 2.98%. The evaluation was conducted based on MCFT theory and analyzed by comparison with the case of concrete members using steel rebars. When the reinforcement ratio ranged from 0.30 to 1.19%, concrete members employing CFRP rebars exhibited higher shear strength compared to those using steel rebars. In contrast, at high reinforcement ratios of 1.79 and 2.98%, it was observed that the shear strength of the member with CFRP rebar was lower compared to the member with steel rebar. Maximum shear strain was observed to be higher for members reinforced with steel rebars at lower reinforcing bar ratios, while for ratios of 0.97% and above, CFRP rebars resulted in higher maximum shear strain. As the reinforcement ratio increases, the use of CFRP rebar instead of steel rebar results in a greater increase in maximum shear strain. By analyzing the difference in strain in the reinforcing bar as well as the difference in principal strain in the element caused by differences in the mechanical properties of the steel rebar and CFRP rebar, the shear strength and shear strain when using steel rebar and CFRP rebar with different reinforcement ratios can be compared and analyzed.

Control of Tensile Behavior of Ultra-High Performance Concrete Through Artificial Flaws and Fiber Hybridization

강수태,이강석,최정일,이윤,Burak Felekoglu,이방연 한국콘크리트학회 2016 International Journal of Concrete Structures and M Vol.10 No.3

Ultra-high performance concrete (UHPC) is one of the most promising construction materials because it exhibits high performance, such as through high strength, high durability, and proper rheological properties. However, it has low tensile ductility compared with other normal strength grade high ductile fiber-reinforced cementitious composites. This paper presents an experimental study on the tensile behavior, including tensile ductility and crack patterns, of UHPC reinforced by hybrid steel and polyethylene fibers and incorporating plastic beads which have a very weak bond with a cementitious matrix. These beads behave as an artificial flaw under tensile loading. A series of experiments including density, compressive strength, and uniaxial tension tests were performed. Test results showed that the tensile behavior including tensile strain capacity and cracking pattern of UHPC investigated in this study can be controlled by fiber hybridization and artificial flaws.