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김지상(Jee-Sang Kim),박찬혁(Chan Hyuk Park) 한국건설순환자원학회 2018 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.6 No.1
콘크리트 구조물의 사용성능을 검증하기 위하여 콘크리트와 철근의 상호 합성 작용에 대한 많은 정보가 필요한데, 균열폭 및 균열간격의 평가는 두 재료의 상호작용인 인장강화효과에 근거하여 이루어진다. 이 논문에서는 압축강도 80MPa 및 100MPa의 고강도 콘크리트에 D13 철근을 사용한 인장부재를 제작하여 직접인장실험을 진행하였다. 이를 통해 고강도 콘크리트의 인장강화 효과를 파악하였고 보통강도 콘크리트의 실험결과에 근거한 현행설계기준의 인장강화효과 평가가 부적절함을 확인하였다. 실험결과에 근거하여 고강도 콘크리트 콘크리트의 특성을 적절하게 반영할 수 있는 실험계수를 산정하였다. 또한 균열거동을 통해서 균열간격을 파악하고 이를 통해 고강도 콘크리트의 인장강화효과에 따른 철근변형률과 콘크리트 변형률 차이에 따른 균열폭을 확인하였다. 이 연구의 결과는 향후 고강도 콘크리트 부재의 인장강화 효과를 연구하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. The verification of serviceability of concrete structures requires more informations on the composite behaviors between concrete and reinforcement. Among them, the investigation of crack widths and spacings is based on the tension stiffening effects. In this paper, the tension stiffening effects of high strength concrete members with compressive strength of 80 and 100MPa are investigated experimentally. It was found that the current design code which is based on the tests of normal strength concrete may not describe the tension stiffening effects in high strength concrete correctly. The coefficient that can appropriately reflect the tension stiffening effects in the high strength concrete was proposed. Also, the crack spacing was investigated through the cracking behaviors and the crack width according to the difference of the strains in steel and concrete was estimated. The results of this paper may be used to examine the tension stiffening effects of high strength concrete members.
직접 인발 시험을 이용한 에폭시 도막 철근의 부착 특성
김지상(Jee-Sang Kim),이상현(Sang-Hyun Lee) 한국건설순환자원학회 2017 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.5 No.3
철근 콘크리트 구조물에 있어서 철근의 부식은 구조물의 내구성 측면에서 심각한 문제를 야기하고 있으며, 이에 대한 효율적인 대책의 하나로 에폭시 도막 철근의 사용이 제시되고 있으나, 철근 표면의 에폭시 도막으로 인하여 콘크리트와의 부착 성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 이를 정확히 평가하고 대안을 제시하기 위한 기초단계로 이 연구에서는 현재 국내에서 생산되는 에폭시 도막 철근의 직접 부착 실험을 수행하고 부착성능을 평가하였다. 에폭시 도막 철근의 부착 실험은 지름 10, 19, 29mm의 철근에 대하여 콘크리트 피복두께를 철근 지름의 1, 2, 3, 4.5배로 하여 수행되었다. 총 66개의 시편이 RILEM 시험법에 따라 실험이 진행 되었는데, 에폭시 도막 철근의 지름이 증가할수록 에폭시 도막 철근과 일반철근의 부착응력 차이가 증가하였으며, 도막두께의 영향은 뚜렷하지 않았다. 또한, 에폭시 도막 철근의 부착강도는 KS 표준에 제시된 제한값인 일반 철근 대비 85%의 부착성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이 실험의 결과에 근거하여 평형방정식에 기초한 에폭시 도막 철근의 정착길이 증가계수를 수정한 새로운 산정식을 제안하였다. The corrosion of reinforcements embedded in concrete causes some durability problems in reinforced and prestressed concrete structures. The epoxy coated reinforcements are one of the effective and reliable methods to prevent corrosion of reinforcements. However, it has been known that the epoxy coating reduces the bond capacity of reinforcement to concrete. This paper investigates the bond behaviors of epoxy coated reinforcements experimentally using direct pull-out test. Bond behaviors of epoxy coated bars for various reinforcement diameters of 10, 19 and 29mm and thicknesses of cover concrete of 1, 2, 3, and 4.5c/db(ratio of cover to bar diameter) are examined. Total 66 specimens were manufactured and tested according to the RILEM standard method. As the diameters of the epoxy coated reinforcements increase, the difference of bond strength between epoxy coated reinforcements and uncoated bars also increases. Epoxy coated bars showed more than 85% bond performance compared to those of uncoated bars. A new formular for estimating basic development length of epoxy coated reinforcement based on equilibrium equation is proposed using this experimental result.