본 연구에서는 PVA(Poly Vinyl Alcohol)섬유와 GO(Graphene Oxide)를 혼입한 섬유보강 콘크리트(FRC)의 역학적 특성 을 평가하고자 하였다. GO와 PVA 섬유를 동시에 혼입한 FRC 각각의 재료를 단일로 사용하였을 때보다 기대효과가 다소 미흡 하였지만, 각 재료의 하이브리드화로 인장강도가 개선되면서 PVA 섬유 혼입률 0.1∼0.3%과 GO 혼입률 0.025%에서 우수한 효 과를 얻을 수 있었다. 특히 PVA 섬유는 0.3%로 혼합하였을 때 부작용을 최소화하면서 최대의 효과를 보였지만, 적절한 GO 배 합비를 조절할 필요가 있으며 FRC내 GO와 PVA 섬유의 최적배합을 구하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

PURPOSES: In this study, we analyzed the compressive strength characteristics of lean base concrete in relation to changes in the outdoor temperature after analyzing the cold and hot weather temperature standards and calculated the minimum and maximum temperatures when pouring concrete. We examined the rate of strength development of lean base concrete in relation to the temperature change and derived an appropriate analysis formula for FRC base structures by assigning the accumulated strength data and existing maturity formula. METHODS: We measured the strength changes at three curing temperatures (5, 20, and 35℃) by curing the concrete in a temperature range that covered the lowest temperature of the cold period, 5℃, to the highest temperature of the hot period, 35℃. We assigned the general lean concrete and FRC as test variables. A strength test was planned to measure the strength after 3, 5, 7, 14, and 28 days. RESULTS : According to the results of compressive strength tests of plain concrete and FRC in relation to curing temperature, the plain concrete had a compressive strength greater than 5 MPa at all curing temperatures on day 5 and satisfied the lean concrete standard. In the case of FRC, because the initial strength was substantially reduced as a result of a 30% substitution of fly ash, it did not satisfy the strength standard of 5 MPa when it was cured at 5℃ on day 7. In addition, because the fly ash in the FRC caused a Pozzolanic reaction with the progress into late age, the amount of strength development increased. In the case of a curing temperature of 20℃, the FRC strength was about 66% on day 3 compared with the plain concrete, but it is increased to about 77% on day 28. In the case of a curing temperature of 35℃, the FRC strength development rate was about 63% on day 3 compared with the plain concrete, but it increased to about 88% on day 28. CONCLUSIONS: We derived a strength analysis formula using the maturity temperatures with all the strength data and presented the point in time when it reached the base concrete standard, which was 5 MPa for each air temperature. We believe that our findings could be utilized as a reference in the construction of base concrete for a site during a cold or hot weather period.

이형철근과 FRP 보강근의 복합 이중근을 갖는 FRC 보의 휨성능을 평가하기 위하여 실험이 수행되었다. 인장근의 종류(CFRP 보강 근, GFRP 보강근, 철근)과 PVA 섬유 혼입률(0.5%, 0%)을 주요변수로 한 7개의 실험체를 제작하였다. 유한요소해석을 통하여 FRC 보의 균열 및 휨거동을 예측하기 위한 해석적 방법이 제안되고 분석되었다. 복합 이중근을 가지는 실험체들에서 철근으로 이중근을 가지는 실험체가 철근과 FRP 보강근을 이단으로 배치한 실험체들에 비하여 26∼34% 균열하중이 큰 것으로 나타났다. 최대 휨강도에서는 복합 이중근을 가지는 실험체들 중 CFRP 보강근을 최외측으로 한 실험체가 가장 큰 내력을 나타내었다. 해석과 실험을 통한 휨강도를 비교한 결과, 강도비는 평균 1.2, 표준편차 0.085, 최대 오차율은 22% 등으로 나타났다. 이러한 결과에서 본 연구의 유한요소해석방법이 복합 이중근을 가지는 보의 실제 거 동을 효과적으로 표현할 수 있음을 알 수 있다.