Because significant difference between normal concrete and fiber reinforced ultra-high strength concrete under tension and compression, bond behavior also have significant difference. Bond behavior may affect to the flexural behavior and shear behavior of reinforced concrete beams. Especially, because ultra high strength concrete usually be used as precast members, bond between concrete and steel rebar should be safely and accurately evaluated for design. In this study, bond test results about ultra high strength fiber reinforced concrete were investigated and evaluated with various types of prediction methods, especially for empirical equations.

Short-fiber reinforcement is commonly added to concrete to improve various aspects of their durability and performance. Effective designs of fiber reinforced concrete depend not only on material composition, but also on the methods of processing. In particular, the distribution of fibers within a structural component can significantly affect its resistance to cracking and, therefore, its durability when exposed to severe environments. Probability-based analyses can be used to accommodate such factors in life cycle performance evaluation, in which the relevant performance measures are described by probability density functions and their evolution over time. This paper concerns the simulation of fiber reinforced concrete using lattice models, in which the individual fibers are explicitly modeled within the material domain. This approach facilitates the study of non-uniform fiber dispersions and their potential effects on structural performance.

In this study, impact performance of steel fiber-reinforced concrete was evaluated using existing impact formulae. The existing formulae were evaluated as to whether they can predict impact performance of steel fiber-reinforced concrete well.

In this study, freezing and thawing test of secondary product was performed using the Fiber Reinforced polymer Cement composites. From the test result, it was found that fiber reinforced polymer cement composites resistance of freezing and thawing were better than that of conventional products.

본 연구는 SIFCON 형태의 고성능 강섬유보강 시멘트 복합체의 섬유혼입률에 따른 휨실험을 수행하였고, 실험결과를 바탕으로 휨성능을 평가하였다. 슬러리를 충전하는 형태로 일반 섬유보강시멘트와 달리 높은 섬유혼입률을 확보할 수 있는 장점을 가지고 있다. 주요 실험변수는 섬유혼입률 8.0%, 7.5%, 7.0%, 6.5% 및 6.0% 이며, 각 변수에 대한 휨강도 및 휨인성 특성을 분석하였다. 그 결과, 높은 섬유혼입률로 인하여 초기균열 발생 이후에도 계속적으로 하중이 증가하였으며, 최대강도 이후 충분한 잔류강도를 확보하였다. 또한 최대 50MPa 수준의 높은 휨강도를 발현하였으며, 섬유혼입률에 따른 휨강도 및 휨인성은 비례하여 증가하는 경향으로 나타났다.

본 연구는 폴리비닐 알코올 섬유 및 강섬유를 체적비율로 1.5% 혼입한 고인성 섬유보강 시멘트복합체에 대한 비상체의 고속충돌시험을 실시하고, 충돌조건에 따른 파괴특성을 실험적으로 검토하는 것을 목적으로 하였다. 비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성을 평가하기 위하여 화약압력식 충격시험장치를 활용하였으며, 충돌속도의 범위는 약 150 ~ 1,000m/s로 설정하였다. 파괴특성에 대한 평가결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 섬유를 혼입하지 않은 Plain시험체의 약 3배 이상의 비상체 운동에너지가 작용하는 범위에서도 표면관입의 파괴등급으로 평가되었으며, 시험체가 파단되지 않는 내충격성능이 확인 되었다. 또한, 충돌시험 전후에 대한 시험체의 질량감소율의 경우, Plain시험체는 비상체의 운동에너지의 증가율과 비례적인 관계를 보였지만, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 비상체의 운동에너지의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 특히, 이와 같은 경향은 시험체 배면의 파괴특성과 밀접한 관계를 가지며, S시험체에 비해 PVA시험체의 배면박리 억제효율이 큰 것으로 평가되었다. 한편, 국부손상에 대한 표면관입깊이 및 배면박리깊이의 관계를 검토한 결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 Plain과 달리 시험체 단면의 중앙선을 기준으로 배면에 가까운 영역에서 배면박리가 발생하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 비상체의 충돌에 대한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 주요 파괴거동이 검토되었으며, Plain과 비교하여 내충격성능의 향상을 명확히 확인하였다.

본 논문은 강섬유 대신 철근집합체를 사용하여 초고강도 섬유보강 콘크리트 부재의 최대하중 이후 연성거동을 유도하는 것을 목적으로 한다. 강섬유와 철근집합체의 조합을 가진 직사각형 콘크리트 보에 대한 휨거동 실험을 수행하였다. 강섬유의 혼입률은 0%, 0.7%, 1%, 1.5%, 2%이고, 연성거동을 유도하기 위한 종방향 철근 집합체의 철근비는 0.0036, 0.016, 0.028 그리고 0.036이다. 이러한 실험 요소의 조합으로 15개의 초고강도 콘크리트보가 제작되었다. 강섬유 뿐만 아니라 종방향의 철근 집합체도 초고강도 콘크리트보의 연성거동을 유도하는데 효과를 가지고 있다. 강섬유 혼입률 0.7%와 철근비 0.028인 철근집합체를 사용할 경우 가장 경제적인 조합임을 볼 수 있다. 하중과 처짐관계, 콘크리트 응력의 변화 및 균열양상 등이 좁은 간격을 가진 작은 직경의 종방향 철근 집합체의 유용성을 나타내고 있다.

The energy absorption capacity of ultra high performance fiber reinforced concretes (UHPFRCs) was investigated at high strain rates (45 – 92 s-1) using a strain energy frame impact machine. The UHPFRCs investigated in this study showed much higher energy absorption capacity, fracture energy, ranging 42 and 71 kJ/m2 at high strain rates than that (31 and 43 kJ/m2) at static rate. The energy absorption capacity of UHPFRC at high strain rates was strongly dependent on fiber type and fiber volume content.

Shock wave caused by the high-velocity impact causing the tensile strain and stress on the rear side. When the tensile strain and stress exceeds the tensile strength of the concrete, crack and fracture were occurred. The strain on the rear side was reduced due to Improvement of the tensile strength by fiber reinforcement and increasing the specimen thickness.

In this study, we evaluate the chloride ion permeability of steel fiber rein-forced concrete. NT Build 492 experiment was used for the evalation. During the cast of SFRC, compaction works were done in same level. As a result, the chlorine ion permeability of the steel fiber rein-forced concrete is affected by Water-cement ratio. Effect of pores in the SFRC on permeability is dominant. In conclusion, it is important to get better quality of during cast in accordance with the addition of steel fiber ratio.

Concrete subjected to dynamic loading shows local failure and it can be suppressed by improvement of flexural toughness with reinforced of fiber. Since bonding properties of fiber with matrix, specific surface area and numbers of fiber are different by fiber reinforcement type, mechanical properties of fiber reinforced concrete and improvement of impact resistance performance need to be considered. In this study, improvement mechanical properties by dynamic lodaing have been evaluated according to SF, PA fiber.

Because significant difference between normal concrete and fiber reinforced ultra-high strength concrete under tension and compression, bond behavior also have significant difference. Based on the finite element analysis of bond test specimens, crack initiation and propagation process were investigated. Analysis results have been validated with test results and crack initiation stress was investigated.

This study investigated the flexural performance of high performance fiber reinforced cementitious composite (HPFRCC), which used high strength steel fibers with volume fraction 8%. Under the third-point loading using a closed-loop, servo-controlled testing system (ASTM 1609), load-deflection curves were obtained. The major test variables include silica fume replacement ratio 15% and exposure termperature, ambient and 400°C. The flexural strength was similar to the compressive strength and the absorbed fracture energy was relatively greater than other typical HPFRCC materials. This may be a composite reaction of the strong bonding between steel fiber and matrix and high compressive strength of the matrix itself. Once the specimens were exposed to high temperature 400°C the flexural strength decreased.

Recently, studies of eco-friendly construction materials have been increased. For this reason, this paper presents the material properties of steel fiber reinforced slag concrete. Direct shear, flexural, and CMOD tests were conducted to determine the shear and flexural contribution of steel fiber.

In this study, it was developed eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete using ground granulated blast furnace slag, alkali activator (water glass, sodium hydroxides), and steel fiber. Eight reinforced concrete beam using alkali-activated slag concrete were constructed and tested under monotonic loading. The major variables were mixture ratio of alkali activator, mixed/without of steel fiber. Experimental programs were carried out to improve and evaluate the flexural performance of such test specimens, such as the load-displacement, the failure mode, the maximum load carrying capacity, and ductility capacity. All the specimens were modeled in scale-down size. The reinforced concrete beams using the eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete was failed by the flexure or flexure-shear in general. In addition, the maximum strength increased with the adding the mol of sodium hydroxide, and the specimen reinforced the steel fiber showed the value of maximum strength which is increased by 15.8% through 25.9%. It is thought that eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete can be used with construction material and product to replace normal concrete. If there is applied to structures such as precast concrete member and production of 2nd concrete product, it could be improved the productivity and reduction of construction duration etc.

In this study, experimental research was carried out to evaluate and improve the seismic performance of reinforced concrete beam-column joint regions using strengthening materials (CFRP sheet, AFRP sheet, embedded CFRP rod) in existing reinforced concrete structure. Therefore it was constructed and tested seven specimens retrofitting the beam-column joint regions using such retrofitting materials. Specimens, designed by retrofitting the beam-column joint regions of existing reinforced concrete structure, were showed the stable failure mode and increase of load-carrying capacity due to the effect of crack control at the times of initial loading and confinement of retrofitting materials during testing. Specimens LBCJ-CRUS, designed by the retrofitting of CFRP Rod and CFRP Sheet in reinforecd beam-column joint regions were increased its maximum load carrying capacity by 1.54 times and its energy dissipation capacity by 2.36 times in comparison with standard specimen LBCJ for a displacement ductility of 4 and 7. And Specimens LBCJ-CS, LBCJ-AF series were increased its energy dissipation capacity each by 2.04~2.34, 1.63~3.02 times in comparison with standard specimen LBCJ for a displacement ductility of 7.

최근 도로포장에 수분이 많이 침투한 상태에서 중차량 교통량의 증가로 아스팔트 포장에 파손이 증대되어 그 중 하나인 포트홀이 많이 발생한다. 이에 따라 도로안전운전에 심각한 장애가 되며 교통사고가 빈번하게 발생하여 기준에 미달하는 자재 사용으로 도로의 조기 파손을 불러온다는 지적이 제기되고 있다. 다양한 포트홀 보수 방법이 사용되고 있지만, 보수 후 포트홀 발생 부위에 적절하지 않은 보수 방법으로 인하여 다시 포트홀이 발생되고 있으며, 그로 인한 잦은 재보수로 유지 보수 비용역시 증가되고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 내구성을 증진하여 도로포장에 발생하는 포트홀을 방지할 수 있는 포장 재료를 개발하는데 목적이 있다. 산업 부산물인 유리섬유 파분을 이용하여 골재형태로 제조한 석분대체용 유리 파분 골재와 유리섬유를 이용하여 실내 실험에서 검증된 유리 섬유 혼합물을 현장 적용성을 평가 하였다. 실내 배합설계를 통하여 최적 보강 섬유량을 결정하였으며, 유리 섬유 보강 아스팔트 혼합물의 적정 생산 온도 및 다짐 횟수를 결정해 현장 적용을 실시하였다. 수원 국토 관리 사무소 관내 국도 38호선에 2회에 걸쳐 시험 포장을 진행하였고, 총 500m 구간 중 100m에 적용하였으며, 현장 적용도를 비교 평가하기 위해 1차 시험 포장의 경우 전체 생산 혼합물량 대비 유리 보강 섬유량 1.3%(유리 장섬유 펠렛 0.66%+ 리사이클 펠렛 0.66%), 2차 시험 포장의 경우 유리 보강 섬유량 1.0%(유리 장섬유 펠렛 0.5%+ 리사이클 펠렛 0.5%)로 각각 다른 보강 섬유량을 결정하여 생산하였다.

본 연구에서는 모노파일지지구조의 고성능 그라우트연결부의 부착거동을 다루고 있다. 강관파일 연결부의 일체화를 위하여 섬유보강 고성능 그라우트를 개발하였으며, 재령 7일 압축강도 125MPa와 직인장강도 7.5MPa를 나타내었다. 축하중을 받는 상태에서의 그라우트의부착거동을 평가하기 위하여 강관파일에 그라우트를 충진하여 부착실험을 수행하였으며, 그 결과를 기존의 설계기준과 분석하였다. 실험변수는 섬유혼입율 (0%, 0.5% and 0.9%), 섬유의 형상비 (60 and 80)와 전단키의 높이와 간격의 비 (0.013 and 0.056)로 선정하였다. 실험결과 최대부착강도는 30.8MPa로 관찰되었으며, 섬유 혼입율보다는 전단키의 높이와 간격의 비가 부착강도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

This research investigated the effects of adding micro fibers on the direct tensile behavior of ultra-high-performance hybrid-fiber-reinforced concrete (UHPHFRC) at high strain rates. Macro fiber was long smooth fiber (LS, Df=0.3mm, Lf=30mm) and micro fiber was short smooth fiber (SS, Df=0.2mm, Lf=13mm). The volume content of macro fibers was 1.0% and the volume content of micro fibers varied between 0.0 and 1.0%. The addition of micro fibers clearly increased the tensile strength of UHPHFRCs even at high strain rates.