This study investigated the tensile properties of UHPC using by PE fiber. Test results showed that the UHPC with PE fiber has high tensile strain capacity compared with UHPC with steel fiber. PE Fiber content was not effective of the strength. But increase the PE fiber content was improved of tensile strain capacity.

The purpose of this study is determining the effects of flexural behavior of aramid fibers in ultra high performance concrete. The 10 kinds of aramid fibers with different length, diameter and twisting were used. The flexural behavior was determined by bending tests on specimens, which was prepared by mixing 1 % of volume fractions of aramid fibers into ultra high performance concrete mortar. Consequently, the load-displacement relationship curves were obtained by using the test results for each kinds of aramid. While the specimen that contains the small diameter of aramid fiber gives the strong flexural strength due to large contact area between the fiber and concrete matrix, that specimen by small diameter of aramid fiber does not guarantee the ductile behavior of specimen like the steel fiber. But the length and twisting of aramid fiber gives the ductile behavior of ultra high performance concrete flexural specimen.

초고성능 콘크리트와 고연성 무시멘트 복합재료는 높은 압축강도 및 높은 연성 등 재료의 우수한 성능으로 인하여 유망한 건설재 료로 분류되고 있다. 이 연구의 목적은 초고성능 콘크리트와 고연성 무시멘트 복합재료의 압축강도와 인장거동에 대하여 실험적으로 조사하 여 성능을 비교하는 것이다. 이를 위하여 밀도, 압축강도, 일축인장실험 등 일련의 실험을 수행하였다. 실험결과 알칼리 활성 슬래그 기반 고연 성 무시멘트 복합재료의 압축강도와 인장강도는 초고성능 콘크리트의 압축강도와 인장강도에 비하여 낮게 나타났지만, 인장하중 하에서 알칼 리 활성 슬래그 기반 고연성 무시멘트 복합재료의 인장변형성능 및 인성은 초고성능 콘크리트의 인장변형성능 및 인성에 비하여 높은 것으로 나타났다. 또한 알칼리 활성 슬래그 기반 무시멘트 페이스트에 폴리에틸렌섬유를 보강하여 7.89 %에 달하는 높은 인장변형성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

The research was introduced a newly atypical beam with ultra-high strength concrete. Ultra high strength concrete has compressive strengths up to 200MPa, tensile strengths up to 20 MPa and tensile strain up to 5%. A series of the developed beams was designed an irregular cross-section by precast and form-work technologies. They evaluated the flexural performance by experiment and analysis comparing with conventional reinforced concrete beams.

본 논문에서는 UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부 플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하고자 하였다. 그러나 현재까지 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 UHPC 압축강도, 전단연결재 간격 및 바닥판 두께 등을 변수로 하는 역T형 거더와 UHPC바닥판 합성보 16개의 휨거동 실험결과를 근간으로 하여 실험결과와 UHPC의 인장연화 거동을 고려한 재료모델 해석결과를 비교하였다. 역해석에 의한 인장연화곡선에서 UHPC의 인장강도는 6.57 MPa(120MPa의 경우) 및 9.57 MPa(150MPa의 경우)를 나타내고 있으며, 전단연결재 간격이 좁을수록 실험결과와 해석결과가 명확하게 근접하는 겻으로 나타났으며, 바닥 판 두께가 두꺼우며 UHPC 압축강도가 작을수록 동일한 경향이나, 이 영향은 다소 작은 것으로 나타났다. 따라서 실험결과와 해석결과를 종합 적으로 비교하면, UHPC 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 UHPC의 실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다.

This study investigated the compressive strength of UHPC according to fiber combination. Test results showed that the PE, PVA and basalt fiber mixtures have lower compressive strength than steel fiber mixture. Compressive strength reduction ratio of PE, PVA and basalt fiber mixtures were 0.95, 0.96 and 0.86, respectively.

This paper concerns the flexural behavior of hybrid steel fiber-reinforced ultra high performance concrete (UHPC) beams. It presents experimental research results of hybrid steel fiber-reinforced UHPC with steel fiber content of 1.5% by volume and steel reinforcement ratio of less than 0.02. The comparison of moment-curvature curves of the numerical analysis results with the test results shows a resonable agreement.

This paper is to evaluate the flexural characteristics of 180MPa Ultra High Performance Concrete and reinforcing steel. In this study, the bending test is performed to evaluate the flexural characteristics considering lap-splice length. The stability of the lap-splice length proposed the structural design codes are evaluated on load-displacement. The results confirmed that the ductility has increased when the lap-splice has increased.

This paper is to evaluate the flexural characteristics of 180MPa Ultra High Performance Concrete and reinforcing steel. In this study, the bending test is performed to evaluate the flexural characteristics considering cover depth. The stability of the cover depth proposed the structural design codes are evaluated on load-displacement. The results confirmed that the ductility has increased when the cover depth has increased.

초고성능 콘크리트는 높은 강도와 유동성을 갖는 우수한 재료 특성을 나타내는 콘크리트이다. 그러나 고연성 시멘트 복합체에 비하여 낮은 연성을 나타낸다. 이 연구에서는 강섬유와 마이크로섬유의 조합이 초고성능 콘크리트의 인장거동에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 강섬유와 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 현무암섬유 조합에 따라 4가지 초고성능 콘크리트 배합을 결정하였고, 인장거동을 평가하기 위하여 직접인장 실험을 수행하였다. 또한 마이크로섬유가 제조과정에서 의도하지 않은 과도한 기포를 생성하는지를 확인하기 위하여 밀도 실험을 수행하였다. 실험결과 인장강도가 높은 폴리에틸렌섬유는 초고성능 콘크리트의 인장거동을 향상시키는데 효과적임을 확인하였고, 현무암섬유는 초고성능 콘크리트의 균열강도 및 인장강도를 증가시키는데 효과적임을 확인하였다. 또한 마이크로섬유가 의도하지 않은 기포를 생성하지 않는다는 것도 확인하였다.

이 연구에서는 초고성능 콘크리트 (UHPC)와 보통 콘크리트 (NSC)간 계면부착강도에 관한 연구를 수행하였다. UHPC를 보수⋅보강재 로 활용하기 위한 기존의 부착강도에 관한 연구와 달리, UHPC를 프리캐스트 합성부재로 활용하기 위한 연구에 초점을 맞추었으며, 여기 에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인에 대하여 검토하였다. 기존 연구들을 분석한 결과, UHPC-NSC 계면 부착강도에 영향을 미칠 수 있는 요인으로는 계면의 형상, 합성 전 UHPC의 경화 진행상태, 합성 전 UHPC의 수분 흡수상태, 그리고 합성 후 양생장소와 같이 크게 4가지 로 구분되었다. 계면의 형상을 변수로 한 실험에서는 형상에 따라 각기 다른 파괴모드가 나타났으며, 기존 연구에서 확인되지 않았던 거칠 게 처리한 UHPC 계면 일부가 파괴되는 새로운 파괴모드가 발견되었다. 합성 전 UHPC의 경화진행 상태가 부착강도에 영향을 미치는 것 으로 나타났으며, 이러한 영향은 부착 파괴모드에 따라 다르게 나타났다. 또한, 합성 전 UHPC의 수분상태가 부착강도에 영향을 주었으며, UHPC의 양생방법에 따라 서로 상반되는 결과를 보였다. 마지막으로, 합성한 시편의 양생조건 역시 계면 부착강도에 영향을 미친다는 것 을 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.

In this study, A preliminary research has been attempted by design and strength analysis on a series of precast ultra high-strength concrete slab systems in order to evaluate. To compare with conventional reinforced concrete slabs, current slab systems can improve serviceability and ultimate load capacities, crack control, and durability, so as to apply in long span, lightweight, and slender building slab systems.

최근 초고성능 콘크리트가 RPC의 개념을 상용화하면서 개발되어 사용되고 있다. RPC에 강섬유를 혼입하여 100 MPa 이상의 높은 압축강도를 발현하게 됨에 따라, 급작스러운 취성파괴를 방지할 수 있었으며 높은 수준의 인장강도를 보유할 수 있게 되었다. 그러나, 높은 강도 수준은 현행 설계기준의 적용 시 신뢰성의 확보가 어렵게 됨에 따라 재료의 성능에 기반한 상세설계가 필요하게 된다. 따라서 설계에 적용할 초고성능 콘크리트의 응력-변형률 관계를 정의하기 위한 지표의 추정이 중요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa~200MPa 수준의 압축강도를 보유한 초고성능 콘크리트의 재료 시험을 수행하여 초고성능 콘크리트의 기계적 성능을 검토하였다. 시험 결과 초고성능 콘크리트 또한 보통강도 또는 고강도 콘크리트 영역에서 나타나는 압축강도와 기계적특성 사이의 관계가 불안전측의 추정을 하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 기존 연구로부터 수집된, 쪼갬인장강도 원주형 공시체 시험 결과와 프리즘 공시체의 시험결과를 활용하여 기존의 추정식들을 평가하였다. 통계적 평가 결과 시험결과에서 나타난 바와 같이 콘크리트의 압축강도 상승과 함께 낮은 수준의 정확도가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 수행된 시험 결과와 수집된 시험 결과들을 사용하여 넓은 압축강도 범위에서 사용 가능한 기계적 성질의 추정식을 도출하였다.

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.

This paper reports the result of fourteen push-off tests to understand shear transfer between UHPC and normal concrete. To recommend a reliable shear transfer formula for the design of composite section of UHPC and normal concrete, the test results are compared to available shear transfer formulas for UHPC and normal concrete.

To check the serviceability of K-UHPC structures, we need the guideline for the allowed crack width in various environment. To setup the guideline, direct tensile test of reinforced K-UHPC tensile members was implemented. The test results show very small crack width, and the allowed values for the ordinary concrete can be used for K-UHPC structures.

강섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)는 압축강도가 200MPa에 이르고, 강성 및 인성이 크기 때문에 이를 이용하면 구조 부재를 얇고 가볍게 설계하는 것이 가능하다. 본 논문은 UHPC를 교량의 바닥판 슬래브에 적용하기 위해서 뚫림전단(punching shear)에 대한 저항능력을 평가한 것이다. 6개의 정사각형 슬래브를 제작하여 4변 완전고정 상태에서 뚫림전단 실험을 수행하였다. 슬래브의 두께는 40mm와 70mm였고, 재하판의 형상비는 1.0~2.5 범위였다. 40mm 실험체는 최대하중 이후에 연성적인 변형률 연화구간이 길고, 70mm 실험체는 상대적으로 더 취성적인 뚫림파괴를 보였다. 기존의 여러 뚫림전단강도 평가식을 이용하여 실험결과를 분석하였는데, 두께가 작은 40mm 실험체에서는 DuctalⓇ 및 JSCE의 식이, 그리고 70mm 실험체에서는 Harajli et al. 및 ACI-DuctalⓇ의 제안식이 상대적으로 실험에 근접한 값을 예측하였다. 그러나 전반적으로 실험결과를 잘 예측하지 못하였으므로 실제 파괴메커니즘에 근거한 새로운 식을 제안하였다. 새로 제안한 식은 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다.