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실험적 연구를 통한 콘크리트와 CFRP 그리드의 결합 메커니즘 특성 분석 KCI 등재

Characterization of Bond Mechanism between Concrete and Cabon Fiber Reinforced Polymer Grids: Experimental Study

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/434966
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

RC구조물에서 대부분의 인장력을 받는 철근은 다양한 환경에 노출되었을 때 부식이 발생하며, 이러한 철근의 부식은 인장력 감소와 더불어 철근의 주변에 존재하는 콘크리트 균열 크기를 확장시켜 RC 구조물의 수명을 단축시키는 주요한 원인으로 작용하고 있 다. 이로인해 건축물의 유지 관리에 많은 비용이 필요하게 되며, 과도한 구조물의 유지, 관리 비용은 건설 분야의 문제점으로 남아있 다. 탄소섬유 강화 폴리머(CFRP)는 내화학성(비부식) 특성과 중량 대비 높은 강도로 인해 철근을 대체할 수 있는 보강제로 주목받고 있으며, CFRP보강재의 높은 항상성은 위에 대두된 구조물의 유지 관리 비용을 크게 절감할 수 있을 것이라 판단되어 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 다양한 건설 분야에서 CFRP 보강재를 사용하기 위한 과정 중 CFRP 그리드를 내부 보강제로 사용하기 위한 연구로써 CFRP 그리드와 콘크리트의 부착 특성을 실험을 통해 연구하였다. 이를 위해 다양한 정착 길이를 가진 30개의 콘크리트 부착 시편에 대해 인발 시험을 수행하였으며, 실험 결과를 바탕으로 콘크리트에서 CFRP 그리드의 부착 특성을 분석하고 콘크리트 구조물의 보강재 로 CFRP 그리드를 적용하기 위한 분석 공식을 제안하였다.

Corrosion of steel rebar reduces the lifespans of conventional reinforced concrete structures. In contrast, carbon fiber reinforced polymer (CFRP) materials are preferable due to their noncorroding properties and high strength-to-weight ratio. In the present study, the bonding of CFRP grids to concrete was evaluated for their use in different structural applications, and pull-out tests were conducted on 30 fabricated specimens with different embedded lengths. Results reveal that failure load increases with bond length, although not in a directly proportional manner. Based on empirical data, an equation representing the relationship between the characteristic strength of CFRP grids and their embedded length was formulated. This equation serves as a valuable tool to determine the development length required for CFRP grids in concrete, offering insights into the feasibility of utilizing CFRP grids as reinforcement elements in concrete structures.

목차
1. Introduction
2. Materials and Methods
    2.1 Materials
    2.2 Test Specimens
    2.3 Test Procedure
3. Results and Discussion
    3.1 Bonding Strength Specimens
    3.2 Development Length Specimens
4. Conclusion
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES
국문초록
저자
  • 최동영(경상국립대학교 토목공학과 박사과정) | Choi Dong-Yeong (Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Gyeongsang National University, Jinju, Korea)
  • 팍 멩하이(경상국립대학교 토목공학과 박사과정) | Phoeuk, Menghay (Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Gyeongsang National University, Jinju, Korea)
  • 권민호(경상국립대학교 토목공학과 교수) | Kwon Minho (Professor, Department of Civil Engineering, Gyeongsang National University, Jinju, Korea) Corresponding author