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BFRP-콘크리트 계면의 균열 및 온도변화에 따른 인발 부착강도 평가 KCI 등재

Evaluation of Pull-Out Strength of a Basalt Fiber-Reinforced Polymer-Concrete Interface via Temperature Variation and Surface Crack Repair

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/388042
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

최근 국내에서 토목 및 건축구조물의 노후화 및 성능저하에 따른 사회적인 우려가 발생하고 있다. 일반적으로 노후 구조물의 보수보강 방법으로는 외부 부착공법이 가장 많이 사용되고 있으며 시공 용이성을 위하여 GFRP나 CFRP Sheet나 Plate를 활용한 부착 보강방법이 활발히 적용되고 있다. 그러나 이들 방법은 온도에 취약하며 탄소섬유의 경우 경제성이 낮다는 우려가 발생한다. 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 상대적으로 우수한 현무암 섬유(BFRP)를 활용하여 온도변화 및 콘크리트 표면 내 균열발생에 따른 BFRP-콘크리트의 인장 부착성능 및 파괴 패턴을 실험적으로 평가하였다. 그 결과 구조물의 온도가 상승함에 따라 BFRP-콘크리트 계면의 부착성능은 약 30%정도 감소하는 것으로 나타났으며 내열성 수지를 사용한 보강재의 경우 일반 함침용 에폭시 수지보다 부착성능이 다소 우수한 것으로 평가되었다. 콘크리트 표면 내 균열 발생된 경우 균열의 폭이 증가함에 따라 부착 성능은 약 20%씩 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 균열보수제로 보강 후 계면에서의 부착성능의 경우, 보강 전 대비 약 30% 정도의 개선효과를 나타내었다.

In recent years, social concerns have arisen in South Korea due to the deterioration of engineering and architectural structures and their performance. Structural repair and reinforcement methods are commonly used for exterior structures. Fiber-reinforced polymers (FRPs) based on glass or carbon fibers are reinforced by their sheet or plate form, but they are vulnerable to temperature and have low economic efficiency. In this study, the adhesion performance between basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) and concrete and their fracture pattern were analyzed and compared under temperature-induced degradation and cracking conditions; an environmentally friendly and heat-resistant basalt fiber was used. As the temperature of the strengthened structure increased along with the concrete temperature, the BFRP–concrete adhesion decreased by about 30%. The heat-resistant resin made the BFRP –concrete superior to general epoxy resins; as the crack width increased, the adhesion performance decreased by 20%, but a 30% reinforcement effect was observed after adding a crack repair agent.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 실험 개요 및 방법
    2.1 실험 개요
    2.2 사용 재료
    2.3 시험체 설계 및 제작
    2.4 실험변수 및 방법
3. BFRP-콘크리트 계면 부착성능 평가
    3.1 인발 부착강도
4. 결 론
REFERENCES
국문초록
저자
  • 곽용주(강릉원주대학교 토목공학과) | Kwak YongJu (Department of Civil Engineering, Gangneung-Wonju National University)
  • 정우영(강릉원주대학교 토목공학과) | Jung WooYoung (Department of Civil Engineering, Gangneung-Wonju National University) Corresponding author