직접인장 및 간접인장 실험방법에 따른 접착식 콘크리트 덧씌우기의 부착강도 비교 고찰

김영규,이승우,Kim, Young Kyu,Lee, Seung Woo 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.3

Bonded concrete overlay is a favorable maintenance method since the material properties are similar to existing concrete pavements. In addition, bonded concrete overlay has advantage of structural performance based on being bonded together, both for the overlay layer and the existing pavement which perform as one monolithic layer. Therefore, it is important to have a suitable bond strength criteria for long term performance of bonded concrete overlay. This study aimed to investigate the affecting of bond strength on various bond characteristics, and to compare the bond strength between direct tensile test and indirect tensile test due to various conditions such as overlay materials, compressive and flexure strength of existing pavement, and deterioration status of existing pavement. As a result of this study, bond strength occurred by both of direct and indirect tensile test due to monotonic load is highly correlated such as coefficient of determination of 0.75 and P-value of 0.002. However, bond strength by indirect tensile test was relatively higher than bond strength by direct tensile test. It was known that correlation between direct and indirect tensile test was possible to use the characteristics analysis of bond fatigue behavior based on bond strength due to cyclic load which can simulate real field behavior of bonded concrete overlay. 접착식 콘크리트 덧씌우기는 기존 콘크리트 포장과의 재료물성이 유사하여 적절한 유지보수 공법으로 제시되고 있으며, 덧씌우기층과 기존 포장층이 완전부착을 통한 일체화 거동을 하여 우수한 구조적 성능을 확보할 수 있다. 따라서 접착식 콘크리트 덧씌우기의 장기 공용성을 위하여 적절한 부착강도 기준을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 부착 특성이 부착강도에 미치는 영향을 고찰하고자 하였으며, 덧씌우기 재료, 기존 포장의 압축강도 및 휨강도 변화, 기존 포장의 열화상태 등 다양한 부착조건에 대한 직접인장 및 간접인장 실험을 실시하여 도출되는 부착강도를 비교 분석하고자 하였다. 연구 결과, 직접인장실험에 의한 부착강도가 간접인장실험에 의한 부착강도보다 상대적으로 높게 분포하는 경향을 나타내고 있으나, 결정계수 0.75 및 P-value 0.002의 높은 부착강도 상관관계를 확보하였다. 이를 통하여 접착식 콘크리트 덧씌우기의 실제 현장 거동을 모사할 수 있는 반복하중에 의한 부착 피로 특성 분석 시 직접인장 및 간접인장 실험의 상관관계를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

선반 스크랩 보강 시멘트 복합체의 직접인장강도 및 휨성능

권순오,배수호,김진우,이현진,김성욱 한국콘크리트학회 2017 콘크리트학회논문집 Vol.29 No.6

철강제품의 부산물인 선반 스크랩은 경제적이고, 강섬유의 성분과 매우 유사하므로, 섬유 보강 콘크리트를 제조할때, 강섬유의 대체재료로 활용하는 것이 요구되고 있다. 따라서, 이 실험연구의 목적은 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체(lathe scrap reinforced cementitious composites, LSRCCs)의 직접인장강도 및 휨성능을 평가하는 것이다. 이를 위하여 금속 가공공장에서 선반 스크랩(SCM440)을 수집하여 폭 2 mm, 길이 40 mm로 절단한 후 이를 체적비로1.5 % 혼입한 LSRCCs를 제작하였다. 제작된 LSRCCs의 직접인장강도뿐만 아니라 하중-처짐 곡선, 휨강도 및 휨인성 등의 휨성능을 평가하였다. 결국, LSRCCs의 직접인장강도 및 휨강도는 플레인 모르타르보다 다소 증가하고, LSRCCs는 플레인 모르타르에서 나타나지 않았던 휨인성을 발휘하는 것으로 나타났다.

석유피치 재활용 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 인장 특성

이인규,이준석,김진희,김융암,김우,Rhee, Inkyu,Lee, Jun Seok,Kim, Jin Hee,Kim, Yoong Ahm,Kim, Woo 한국자원리싸이클링학회 2017 資源 리싸이클링 Vol.26 No.6

피치계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 직접인장강도는 평균압축강도의 1/27~1/22에 해당하였다. 동일 양의 PAN계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 직접인장강도가 1/15임에 비하여, 낮은 수준으로 나타났다. 이 때, 무보강 기준시편의 직접인장강도는 1/29 수준이었다. 피치계 탄소섬유를 함유한 모르타르의 휨인장강도는 평균압축강도에 비해, 약 1/12 수준으로 나타났고, PAN계 탄소섬유를 함유한 모르타르와 무보강 모르타르는 각각 1/10, 1/13.5의 수준으로 나타났다. 피치계 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 인장성능은 무보강 모르타르와 PAN계 탄소섬유를 혼입한 모르타르의 중간 수준으로 나타났다. The direct tensile strength of the mortar specimen containing pitch-based carbon fiber was ranged between 1/27~1/22 as compared to the average compressive strength of mortar. It was found that the direct tensile strength of the mortar containing the same amount of PAN-based carbon fiber was around 1/15. While the case of the control specimen without the carbon fiber was around 1/29. One the other hands, the flexural tensile strength of the mortar containing pitch-based carbon fibers was about 1/12 as compared to the average compressive strength. In case of the mortar specimen with PAN-based carbon fiber and control mortar were 1/10 and 1/13.5, respectively. The tensile performance of the mortar with pitch-based carbon fiber was found to be intermediate between control mortar and the reinforced mortar incorporated with the PAN-based carbon fiber.

결합재의 물리적 성질을 이용한 샌드아스팔트 혼합물의 강도특성 추정

김광우,이순제,이기호,이성훈,이병덕,Kim, Kwang-Woo,Lee, Soon-Jae,Lee, Gi-Ho,Lee, Sung-Hoon,Lee, Byung-Duck 한국도로학회 2002 한국도로포장공학회 논문집 Vol.4 No.1

This study was performed to estimate the high-speed direct tensile strength(DTS1), low-speed direct tensile strength(DTS2) , indirect tensile strength(ITS) resilient modulus(MR) and stiffness index(SI) of sand asphalt mixture based on the absolute viscosity, kinematic viscosity, penetration, softening point and PG grade of binder. DTS2 showed higher correlation with the physical properties than other properties of mixture, and the next was DTS1, ITS, SI and MR in order. Among binder properties, PG grade showed the highest relation with DTS2. Therefore. it was found that the high DTS mixture could be made when the binder with a high PG grade was used. However, since the individual physical property showed a relatively low correlation, various properties were used together in regression analysis. The estimation models of DTS and ITS were over 0.99, respectively. R2 of MR and SI estimation models were over 0.91 and 0.93, respectively. It was concluded that mechanical properties could be estimated with a high coefficient of determination from those physical properties. 본 연구에서는 아스팔트 바인더의 절대점도, 동점도, 침입도, 연화점, PG 고온등급을 이용하여 샌드아스팔트 흔합물의 고속 직접인장강도(DTS1), 저속 직접인장강도(DTS2), 간접인장강도(ITS), 회복탄성계수(MR), 강성지수(SI)를 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 혼합물의 특성 중 DTS2가 가장 상관성이 높게 나타났으며 그 다음이 DTS1, ITS, SI, MR 순인 것으로 나타났다. 바인더 성질 중에는 PG 등급이 DTS2와 가장 높은 상관 관계를 보여 PG 고온등급이 높은 바인더를 사용하면 직접인장강도가 어느 정도 우수한 혼합물을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 하지만 각각의 물리적 성질만으로는 신뢰도가 낮아 종합적으로 여러 물성을 이용하여 상관성을 분석하였다. 그 결과 직접 및 간접인장강도는 결정계수가 0.99 이상인 모델을 얻을 수 있었다. 그리고 MR, SI 값의 추정치 모델도 R2이 0.91 및 0.93 이상이어서 상당한 신뢰성을 가지고 물성으로부터 역학적 특성을 추정할 수 있음을 보여준다.

강섬유 보강 고강도 콘크리트의 인장 특성

양인환 ( Yang In-hwan ),박지훈 ( Park Ji-hun ),이재호 ( Lee Jae-ho ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2

본 연구에서는 강섬유로 보강한 고강도 콘크리트의 인장 특성에 관한 실험 연구를 수행하였다. 부피비 1%의 강섬유를 혼입하여 직접인장강도 시편과 3점 하중재하 휨 실험을 위한 프리즘 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 균열 유도를 위하여 시편 중앙에 노치를 설정하였으며, 각 평가방법에 따라 실험을 수행하였다. 우선, 콘크리트의 균열 후 거동 특성을 파악하기 위하여 직접인장강도 실험을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였으며, 3점 하중재하 휨 실험을 통하여 하중-CMOD 곡선을 얻고, 역해석을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였다.

고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동

권순오(Soon-Oh Kwon),배수호(Su-Ho Bae),이현진(Hyun-Jin Lee) 한국건설순환자원학회 2020 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.8 No.4

이 연구의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비로 1.0% 혼입한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후 압축강도, 압축인성, 직접인장강도 및 응력-변형률 특징 등의 압축 및 인장 거동을 평가하였다. 그 결과, 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도는 플레인 콘크리크보다 다소 감소하였으나, 압축인성, 압축인성 비, 직접인장강도는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축 및 인장 시험시 플레인 콘크리트는 최대응력 이후 취성파괴를 나타냈으나, HPHFRC는 변형연화 현상을 나타내어, 압축 및 인장 거동이 크게 개선되는 것으로 나타났다. The purpose of this experimental research is to evaluate the compressive and tensile behaviors of high performance hybrid fiber reinforced concrete(HPHFRC) using amorphous steel fiber(ASF) and polyamide fiber(PAF). For this purpose, the HPHFRCs using ASF and PAF were made according to their total volume fraction of 1.0% for target compressive strength of 40MPa and 60MPa, respectively. And then the compressive and tensile behaviors such as the compressive strength, compressive toughness, direct tensile strength, and stress-strain characteristics under compressive and tensile tests were estimated. It was observed from the test results that the compressive strength of HPHFRC was slightly decreased than that of plain concrete, but the compressive toughness, compressive toughness ratio, and direct tensile strength of HPHFRC increased significantly. Also, it was revealed that the plain concrete showed brittle fracture after the maximum stress from the stress-strain curves, but HPHFRC showed strain softening.

유한요소해석과 실험검증을 통한 콘크리트 직접인발 시험방법 개발

이봉학,김동호,김성환,김현오 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2003 석재연 논문집 Vol.8 No.-

시험편 형상에 의해 발생되는 불규칙한 응력 분포의 하나인 응력집중은 정확한 부착강도 측정을 위하여 최소화해야한다. 이 논문은 pull-off 시험에 영향을 주는 주요 인자들인, 코어 천공 깊이, 강판의 강성, 탄성계수 비, 덧씌우기 두께에 대하여 논의 하고자 한다. 콘크리트 계면에서 위의 변수에 의한 응력 집중의 영향을 평가하기 위하여 유한 요소 해석을 수행하였고, 유한 요소 해석을 통해, 현장 적용을 위한 뛰어난 콘크리트 pull-off 부착강도 시험 방법을 제안하였다. 유한 요소 해석으로부터 제안된 방법은 실험을 통해 검증하였다. 또한 pull-off 시험 방법과 휨 시험 방법과 니플 파이프 직접 인장 시험 방법에 의한 실험을 실시하고 그 결과를 비교하였을 때 표준편차의 관점에서 좋은 결과를 보임을 알 수 있었다. The stress concentration, which is one of non-uniform stress distribution and arises from specimen geometry, should be minimized in order to measure the bond strength correctly. This study discusses the main relevant issues effecting to core pull-off test, namely, core drilling depth stiffness of steel disk, modulus ratio, overlay thickness and length of between cores and edges. Finite element analysis is carried out in order to investigate the effects of those above into the stress concentration at concrete interface. From a series of finite element analysis, a fine concrete pull-off bond strength test method is proposed for field application. The proposed method from finite element analysis is evaluated from a series of experiments. The test results show that the repeatability of the core pull off test are comparable and relatively good in terms of standard deviation, compared from those of flexural beam test method and nipple pipe direct tensile test method.

압축강도 및 양생조건에 따른 초고성능 콘크리트의 직접인장강도 특성

박지웅 ( Park Ji Woong ),이건철 ( Lee Gun Cheol ) 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회지 Vol.17 No.2

The purpose of this study is evaluating the characteristics of tensile strength of UHPC and examining tensile performance of notched specimens by direct tensile test . For test variables, 120, 150, and 180MPa of target design standard strength were aimed at. With general water curing and 90℃ high temperature steam as curing conditions, the properties were reviewed. Overall, it was represented that the specimens of notch-type direct tensile strength concrete was effective in inducing central cracks compared with existing direct tension specimens. Through this, it was judged that data construction with high reliability was possible. Above all, in a graph of direct tensile strength and strain, in the case of steam curing at high temperature, there was great difference of initial tensile strength compared with water curing. As passing of ages, an aspect that the difference gradually decreased was shown. Maximum tensile strength was found to increase steadily with increasing age for all target design strengths in water curing, in the case of steam curing, the tendency to increase significantly due to the initial strength development effect at 7 days of age. The initial crack strength increases with age in case of underwater curing, in the case of steam curing, it was higher than that of water curing in 7 days, while the strength of 28 days was lowered. In this part, it is considered necessary to examine the arrangement condition of the steel fiber.

강섬유 보강 초고강도 콘크리트의 인장 특성 실험 연구

양인환,박지훈,이재호 한국건설순환자원학회 2019 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.7 No.3

In this study, an experimental study on the tensile properties of steel fiber-reinforced ultra high strength concrete(UHSC) with a standard compressive strength of 180MPa was performed. Steel fibers with a volume ratio of 1% were mixed to prepare direct tensile strength specimens and prism specimens for the three-point bending test. The fabricated specimens were set up in the middle section of the specimen to induce cracks, and the test was carried out according to each evaluation method. First, the stress-strain curves were analyzed by performing direct tensile strength tests to investigate the behavior characteristics of concrete after cracking. In addition, the load-CMOD curve was obtained through the three-point bending test, and the inverse analysis was performed to evaluate the stress-strain curve. Tensile behavior characteristics of the direct tensile test and the three-point bending test of the indirect test were similar. In addition, the tensile stress-strain curve modeling presented in the SC structural design guidelines was performed, and the comparative analysis of the measured and predicted values was performed. When the material reduction factor of 1.0 was applied, the predicted value was similar to the measured value up to the strain of 0.02, but when the material reduction factor of 0.8 was applied, the predicted value was close to the lower limit of the measured value. In addition, when the strain was greater than 0.02, the predicted value by SC structural design guideline to underestimated the measured value.

노치타입 UHPC의 직접인장강도 특성에 대한 신뢰성 검토

이건철(Lee, Gun-Cheol),백상현(Baek, Sang-Hyeon),차준혁(Cha, Jun-Hyeok),고경택(Koh, kyeong-Taek),류금성(Lyu, Geum-Seong) 대한건축학회 2016 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.36 No.2