대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

  • 제32권5A호
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  • Pages.317-325
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  • 2012
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  • 1015-6348(pISSN)
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  • 2799-9629(eISSN)
대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)
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초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)의 재료 특성 및 예측모델: (II) 구속 수축 특성 평가 및 구속도 예측

Properties and Prediction Model for Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC): (II) Evaluation of Restrained Shrinkage Characteristics and Prediction of Degree of Restraint

  • 류두열 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 박정준 (한국건설기술연구원 인프라구조연구실) ;
  • 김성욱 (한국건설기술연구원 인프라구조연구실) ;
  • 윤영수 (고려대학교 건축사회환경공학부)
  • 투고 : 2012.06.19
  • 심사 : 2012.08.17
  • 발행 : 2012.09.15
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초록

본 연구에서는 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)의 구속 상태에서의 수축 거동을 평가하고자 국내 외에서 가장 보편적으로 사용되는 링-테스트(ring-test)를 이용하여 구속 수축 실험을 수행하였다. 특히, 다양한 구속도에서의 수축 거동을 평가하기 위하여 내부 강재 링의 두께와 내부 반경을 달리하여 실험을 수행하였으며, 자유 수축과 인장강도 실험을 수반하여 구속도 및 응력 이완, 수축 균열 가능성 등을 복합적으로 평가하였다. 실험 결과 내부 링의 두께가 증가할수록 내부 링의 평균 변형률과 잔류 인장응력은 감소하였으며, 반면에 구속도는 증가하는 경향을 보였다. 내부 링의 반경에 따라서는 변형률 및 잔류 인장응력, 구속도의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 모든 시험체에서 잔류 인장응력이 인장강도에 비해 작은 것으로 나타났으며, 수축 균열은 발생하지 않았다. 지속적으로 작용하는 계면 구속 하중에 의해 탄성 수축 응력의 약 39~65%가 이완되는 것으로 나타났으며, 최대 이완 응력은 내부 링의 두께가 두꺼울수록 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 본 연구에서는 비선형 회귀분석을 수행하여 재령에 따라 변하는 구속도를 예측하였으며, 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

In this study, to evaluate the shrinkage behavior of ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) under restrained condition, restrained shrinkage test was performed according to ring-test mostly used at home and abroad. Ring-test was performed with the various thicknesses and radii of inner steel ring to give different degree of restraint. Free shrinkage and tensile tests were carried out simultaneously to estimate the degree of restraint, stress relaxation, and shrinkage cracking potential. Test results indicated that the average steel strain and residual tensile stress were reduced as the thicker inner steel ring was used, whereas degree of restraint was increased. The steel strain, residual tensile stress and degree of restraint were hardly affected by the size of radius of inner ring. In the case of all ring specimens, shrinkage crack did not occur because the residual tensile stress was lower than the tensile strength. About 39~65% of the elastic shrinkage stress was relaxed by the sustained interface pressure, and the maximum relaxed stress was increased as the thicker inner ring was applied. Finally, the degree of restraint with age was predicted by performing non-linear regression analysis, and it was in good agreement with the test results.

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