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, deterioration degrees of concrete was investigated at a lab under cycling freeze-thaw, which is major durability performance deterioration factors of concrete. After 300 cycles of freeze-thaw, relative dynamic modulus of elasticity and compressive strength of concrete mixed with normal Portland, SF, and Ny over 90 to 93% showed relatively low resistance of approximately 78 to 87% of those values of FA-PP-02. The SF-01 specimen showed the most excellent freeze-thaw resistance among the tested high performance concrete.

Recently, the use of high strength concrete is increasing in order to increase of high-rise building. High strength concrete has properties that are weak in fire. In severe case, buildings have risk of collapse owing to occur spalling. For these reasons, the authors think it is required to conduct various study about thermal and mechanical properties of high strength concrete in fire. This study analyze thermal and mechanical properties of high strength concrete at elevated temperature to use composite fibers mixed method which is one of method to prevent spalling.

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 study is performed structural analysis by boundary condition of pile head. At result, proposed reinforcement length and calculation formula in Super Pretensioned and Reinforced Spun High Strength Concrete Pile

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.

콘크리트의 강도는 시간에 따라 증가하며, 많은 연구에서 시간에 대한 회귀 분석식을 사용하고 있다. 본 연구는 수화물량을 수화도 및 공극률의 함수로 가정하였으며, 재령의 증가에 따라 감소하는 공극률을 이용하여 고성능 콘크리트의 압축강도 모델링을 수행하였다. 본 연구에서는 기존의 시간에 대한 회귀분석없이 공극률의 감소만을 이용하여 압축강도를 예측하였다. 총 21개의 고성능 콘크리트 배합에 대해 초기재령 콘크리트의 거동 해석프로그램인 DUCOM을 이용하여 각각의 공극률을 도출하였으며, 강도 모델링을 수행하였다. OPC 콘크리트에 대해서 수화도, 단위시멘트량, 공극률의 함수로 강도 예측식을 제안하였으며, GGBFS 및 FA를 혼입한 콘크리트에 대해서는 장기강도 영향을 구현하기 위해 공극률을 고려한 장기강도변수를 도입하였다. 기존의 실험결과와의 비교를 통하여 제안된 강도예측식의 타당성을 입증하였다.

고유동 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 고가의 각종 혼화재료를 과량 혹은 추가로 사용하여야 하기 때문에 재료비 단가 상승, 추가 설비의 필요 등의 문제점이 있고, 재료분리를 방지하기 위해 분체량을 증가시킴으로써 과잉 강도발현 등 고유동 콘크리트가 갖고 있는 많은 장점이 있음에도 특수 목적이외에는 그 사용에 있어 제약이 있었다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 고강도성 고유동 콘크리트와 달리 일반 강도의 고유동 콘크리트의 상용화를 위해 콘크리트 구성 재료 중에서 골재를 중심으로 이들의 합리적 활용과 콘크리트의 성능향상 모색을 위해 정량적 인자별 실험을 수행하였다. 사용한 실험변수로 물-시멘트비, 잔골재율, 골재의 조립률, 입자 크기의 중요도, 13mm 골재와 미립분의 활용에 대해 검토하였으며, 슬럼프플로와 U형 충전시험의 충전고차로 평가하였다. 연구결과, 고유동 콘크리트 성상은 굵은 골재보다 잔골재 입도에 대한 의존도가 높으며, 잔골재율이 높을수록, 조립률이 낮을수록 충전성과 유동성 확보에 유리하였다. 또한, 골재의 대체재로써 13mm 골재 및 미립의 석분을 활용함으로써 보다 효율적으로 충전성과 유동성을 향상시킬 수 있음이 본 연구를 통해 확인되었다.

The objective of this study is to investigate the elasticity of high performance concrete replacement blast furnace slag. Experimental variables of this study are modulus(100×100mm, 150×150mm). And test results were compared with existing equations.

In this study, KS F 2438 was used to investigated the modulus of elasticity of high performance concrete (HPC) of replacement fly ash, and test results were compared with existing equations. Korea, America and Japan have to use cylinder specimens by KCI(2011). However, in this study was used cubic specimens and the experimental variable of this study is size of cubic specimens.

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.

본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 고온 하에서의 내화성능을 평가하기 위하여 내부증발 및 크리프를 고려한 해석적 모델들을 제시하였다. 내화성능의 평가는 열팽창, 수분확산, 크리프 모델 및 구조해석을 통하여 폭렬진행과 내화시간의 2가지 단계로 구분하였으며, 해석프로그램을 사용하여 사전재하조건에서부터 화재에 따른 부재의 폭렬 및 파괴까지의 전반적인 해석을 수행하였다. 콘크리트가 화재에 노출되면 콘크리트 표면에서의 수분뿐만 아니라 콘크리트 내부에서의 수분도 수분의 평형 및 전달조건에 의하여 증발이 발생된다. 화재시 콘크리트 부재 내부의 수분변화를 예측하기 위하여 부재 내부의 임의의 위치에서의 상대함수율을 산정하기 위하여 유한요소방식을 적용하였다. 이러한 해석적 모델 및 해석프로그램의 정확성을 검증하기 위하여 해석적 결과와 다른 연구자들에 의한 여러 가지의 실험데이터와 비교하였으며, 그 결과 해석프로그램은 하중, 단면조건, 부재길이, 콘크리트 강도 등 여러 가지 변수들에 대하여 고강도 콘크리트 부재의 내화성능을 해석적으로 잘 평가하고 있는 것으로 나타나고 있다.

The objective of this study is to investigted the mechanical properties used cement mix-materials, blast furnace slag. Experimental variables of this study are replacement ratio of blast furnace slag.

In this study, experimental research was carried out to improve the structural performance of reinforced concrete beam-column joint using high performance FRP materials in existing reinforced concrete building. Test result shows that retrofitting specimen(LBCJ-CRU, CRS, CRUS) designed by the improvement of seismic performance of reinforced concrete beam-column joints load-carrying capacities were increased 1.30~1.54 times in comparison with the standard specimen.

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.

본 연구는 표준실험체인 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보(SSS)와 전단보강근이 있는 철근콘크리트 보(BSS), 성능개선실험체로는 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보에 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 타설한 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)로 총 11개의 실험체를 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교․분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력, 전단응력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 이용한 철근콘크리트 보 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)의 경우 전단보강근이 없는 표준실험체(SSS)보다 전단응력은 각각 26%, 28%, 연성능력은 각각 5.27, 5.75배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

본 연구에서는 UHPCC를 사용한 철근 콘크리트 보의 휨강도를 평가하였고, 낮은 철근비로 보강된 RC보를 포함한 휨 실험을 통해 기존의 섬유보강 콘크리트 보의 휨강도 예측식과의 일치 여부를 파악하였다. 또한 섬유보강 콘크리트에서 섬유 보강을 통한 보강철근의 대체효과를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 ACI 544 위원회에서 제시하는 섬유보강 콘크리트를 사용한 철근보강 보의 휨강도 예측식은 압축강도 150MPa 이상의 UHPCC에 대해서는 잘 일치하지 않으며, 특히 철근비 1.5% 이하의 저보강 철근보에 대해서는 상당히 과소평가하는 것으로 나타났다. 섬유보강 콘크리트를 사용함으로써 얻을 수 있는 보의 휨내력 증가 효과는 저보강 철근보에서 상당히 큰 것으로 나타났으며, 실험결과를 바탕으로 강섬유의 특성과 철근비를 고려한 철근대체 효과 평가식을 제안하였다.