Evaluation of Material Properties in Polypropylene Fiber-Reinforced Pervious Concrete
본 연구에서는 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 투수콘크리트의 역학적 성능 및 투수 특성을 평가하였다. 평가는 최대치수 13 mm 및 20 mm의 굵은골재를 고려하여 수행하였다. 골재 크기와 섬유 종류의 영향을 확인하기 위하여 압축강도, 휨강도, 공극률 및 투수계수를 측정하였다. 실험 결과, 최대치수 20 mm 골재를 사용한 시험체는 높은 공극률과 투수계수를 나타내어 우수한 배수 성능을 확인할 수 있었다. 그러나 압축강도와 휨강도는 낮게 나타났으며, 측정된 휨강도는 포장재 기준인 4.5 MPa를 만족하지 못하였다. 반면 최대치수 13 mm 골재를 사용한 시험체는 공극률과 투수계수가 낮게 나타났으나, 5 MPa를 초과하는 휨강도를 확보하여 포장재로서 의 구조적 적용 가능성을 나타냈다. 또한 폴리프로필렌 섬유는 모든 배합에서 압축강도를 향상시켰다. 미세 폴리프로필렌 섬유는 내부 공극을 감소시키고 골재와 페이스트 사이의 부착을 개선하였기 때문에 효과적으로 작용하였다. 이러한 결과는 투수콘크리트를 포장재 로 적용하기 위해서는 배수 성능과 구조적 안정성의 균형을 고려한 최적 배합설계가 필요함을 보여준다.
In this study, we evaluated the mechanical performance and permeability characteristics of pervious concrete reinforced with polypropylene fibers. The evaluation was performed considering 13-mm and 20-mm coarse aggregate sizes. Compressive strength, flexural strength, porosity, and permeability coefficient were measured to identify the influence of aggregate size and fiber type. We found that specimens incorporating the 20-mm aggregate displayed high porosity and permeability, confirming superior drainage capacity; however, their compressive and flexural strengths were low, and the measured flexural strength did not satisfy the pavement criterion, i.e., 4.5 MPa. In contrast, specimens incorporating the 13-mm aggregate exhibited low porosity and permeability but achieved flexural strengths exceeding 5 MPa, indicating structural suitability for pavement applications. Additionally, the polypropylene fibers improved the compressive strength in all mixtures. Micropolypropylene fibers were effective because they reduced internal voids and improved the bond between the aggregate and paste. These results indicate that the pavement application of pervious concrete requires an optimized mixture design that balances drainage performance with mechanical stability.