논문 상세보기

FRP 복합재료의 섬유 함침률에 따른 인장 성능 예측 모델 개발 KCI 등재

Development of a Tensile Performance Prediction Model based on the Impregnation Rate of Fiber-reinforced Composite Material

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/415261
구독 기관 인증 시 무료 이용이 가능합니다. 4,200원
복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

국내 주요 사회기반시설의 70% 이상이 철근콘크리트 구조물로 구성되어 있다. 최근 다양한 사회적ㆍ환경적 변화로 인한 내하력 저하 및 노후화 진행이 발생됨에 따라 섬유강화 복합소재(FRP)를 활용한 유지보수 수요 및 비용이 급격히 증가되 고 있다. 이에 따라 보다 경제적이고 효율적으로 FRP 보강재를 활용함에 있어서 성능을 예측할 수 있는 방법이 요구된다. 본 연구에서는 CFRPㆍBFRP 복합재료를 실험 대상으로 선정하고 성능을 결정하는 주요 인자인 섬유/수지 함침률을 54.3%, 43.9%, 39% 3가지로 분류하여 성능을 평가하고 이를 활용하여 FRP의 성능을 예측할 수 있는 모델식을 개발하고자 하였다. 매개변수에 따른 성능평가 결과, 두 섬유 모두 함침률이 낮아질수록 재료성능 또한 감소되는 것이 확인되었으며, 특히 BFRP의 경우 39%의 함침률에서 감소폭이 CFRP 대비 더 큰 것으로 나타났다. 실험 결과와 기존의 예측 모델식과의 성능 비교를 통해 약 15%의 오 차가 나타나는 것을 확인하였으며, 이에 따른 보정계수를 산정하여 예측 모델식을 재정립하였다.

More than 70% of major domestic infrastructure uses reinforced concrete structures. Recently, with decreasing load-bearing capacity and progressing aging due to various social and environmental changes, the demand and cost of maintenance using fiber-reinforced composite material (FRP) are rapidly increasing. Accordingly, a method for predicting the performance of FRP reinforcement more economically and efficiently is required. In this study, CFRP/BFRP composite materials were tested, and their performance was evaluated by classifying the fiber/resin impregnation rate, which is the main factor determining the performance, into three categories: 54.3%, 43.9%, and 39%. Using this, a model formula that can predict the performance of FRP was developed. As a result of the performance evaluation, it was confirmed that the material performance decreased as the impregnation rate of both fibers decreased. In addition, it was confirmed that an error of approximately 15% appeared through the performance comparison between the experimental results and the existing prediction model equation, and the prediction model equation was re-established by calculating the correction factor accordingly.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 성능평가 실험 재료
    2.1 탄소 섬유 복합재료(CFRP)
    2.2 현무암 섬유 복합재료(BFRP)
3. 실험적 연구
    3.1 실험 개요
    3.2 시편 제작
    3.3 실험 방법 및 계측 계획
4. 재료성능 평가 및 분석
    4.1 CFRP 인장성능 시험
    4.2 BFRP 인장성능 시험
    4.3 결과 비교 및 분석
5. FRP 복합재료 성능 예측모델 개발
    5.1 복합재료 성능 예측 모델식
    5.2 FRP 복합재료 성능 예측모델 보정식
6. 결 론
감사의 글
REFERENCES
저자
  • 이상문(강릉원주대학교 방재연구소 연구교수) | Lee Sang-Moon (Research Professor, Institute for Disaster Prevention, Gangneung-Wonju University, Gangneung, Korea)
  • 정우영(강릉원주대학교 토목공학과 교수) | Jung Woo-Young (Professor, Department of civil Engineering, Gangneung-Wonju University, Gangneung, Korea) Corresponding author