• 한국농공학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.73-84
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• 2005

The main objective was to evaluate the tensile and bond properties of FRP rebar and durability performance after exposure of accelerated aging condition. Five types of FRP rebar include CFRP ISO, GFRP Asian, AFRP Technora, CFRP(D) and GFRP(D) rebars used in tensile and bond tests. Tensile test results of CFRP(D) and GFRP(D) were shown to possess acceptable tensile and durability performance compared with CFRP ISO, GFRP Asian, and AFRP Technora, Also, bond test results indicated that CFRP(D) and GFRP(D) rebars showed an ability to improve the bond strength.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.125-128
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• 2005

Recently new materials, such as fiber reinforced polymer(FRP) and other composite materials are being applied in reinforcing plate or plate or prestressing cables of concrete structures. Although these new materials themselves show the excellent durability and high strength, the bond behaviour between concrete surface and FRP is not well recognized. Therefore, this paper propose a evaluation method for effective bond length between fiber reinforced polymer(FRP) and concrete. To develop the evaluation method, this paper presents a review of current evaluation methods for effective bond length. These methods are compared by single face test, expose merits and demerits. And based on them, new evaluation method was developed. Finally, the new method was compared with existing methods to verify a adequateness for evaluation of effective bond length.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권2호
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• pp.231-244
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• 2001

The strengthening of reinforced concrete structures using externally bonded steel or advanced fibre reinforced plastic (FRP) composites is becoming increasingly common. A key factor affecting the behaviour and reliability of such strengthened structures is the bond strength between the steel or FRP plate and the concrete substrate. Several different experimental set-ups have previously been used to determine bond strength. This paper presents a careful finite element analysis of the stress distributions in these test set-ups. Results show that stress distributions can be significantly different for different set-ups, for similar materials and geometry.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.645-652
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• 2002

본 논문은 탄소 FRP 판을 이용한 철근 콘크리트 보의 휨 보강효과와 거동에 대한 연구이다. 본 연구에서의 실험인자로는 휨보강 탄소 FRP 판의 부착길이와 탄소 FRP 쉬트의 복부정착 길이이다. 시험보는 탄소 FRP 판으로 인장면에 부착하여 휨 보강하고 FRP 판을 탄소 FRP 쉬트로 복부에 정착하였다. 일반적으로 복부정착이 없는 휨 보강된 보들의 파괴형태는 횡방향 주철 근을 따라 발생한 콘크리트 덮개 박리파괴를 나타내었다. 반면, 탄소 FRP 쉬트로 복부 정착된 휨 보강 보들은 CFRP 파단파괴 후 콘크리트 경계면 전단 박리파괴를 나타내었다. 보강된 보들의 극한하중과 극한처짐은 FRP 판의 휨 부착길이의 증가에 따라 증가하였다. 또한, 휨 보강된 보들은 FRP 쉬트의 복부정착 길이의 증가에 따라 극한하중과 극한처짐 값이 증가하였다. 특히, 복부 정착한 보들은 최대 극한하중에 도달한 후에도 상당한 극한하중 지지능력을 상당한 극한 처짐 시까지 유지하였다. 시험보의 길이에 걸친 FRP 판의 변형률 분포는 휨 모멘트도의 모양과 거의 유사하여 전단지간에서 일정한 전단응력 분포를 가정할 수 있었다. 전지간을 휨 보강한 보에 있어서는 콘크리트와 FRP 쉬트에 의한 경계면에서의 극한전단 저항강도는 복부정착 길이가 늘어남에 따라 증가하였다. 전단 저항강도 중에서 본 실험에서 사용한 복부 정착 FRP 쉬트도 일부의 전단 저항강도를 부담하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.641-648
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• 2009

최근 철도차량의 속도가 증가함에 따라 철도시설물에도 철근콘크리트 구조물이 많이 적용되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 콘크리트 구조물은 공용년수의 증가에 따라 필연적으로 구조적인 보강이 요구된다. 강판보강법 및 섬유복합체(FRP)를 활용한 보강법 등이 가장 일반적으로 적용되는 실정이지만 각 공법마다 나름대로의 단점 역시 존재 한다. 최근 화재나 기타 환경적인 공격에 대하여 강한 내구성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있으며 이에 따른 현무암으로부터 추출한 Basalt 섬유를 활용한 섬유보강재가 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Basalt 섬유쉬트를 보강재로 사용할 경우 중요한 특성인 콘크리트와의 부착특성에 관하여 연구를 수행하였다. 실험변수는 보강폭, 길이, 보강겹수를 포함한다. 실험결과, 파괴형태는 계면파괴, 섬유파단, 그리고 rip-off의 형태가 관측되었으며 보강길이보다는 보강폭이 보강강도에 더 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 보강길이가 전부 유효하게 작용하지는 않았으며 이에 유효보강길이를 산정하고 이에 따른 부착강도를 산정하였다. 이를 다른 종류의 FRP재료를 활용한 경우에 유효 보강길이와 비교하여 Basalt 섬유쉬트의 부착특성을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1687-1694
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• 2014

최근 들어 탄소섬유 FRP가 보수/보강재로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 FRP 판을 영구 거푸집으로 활용하여 새로운 콘크리트 교량 바닥판 시스템을 개발하기 위하여 CFRP판과 고인성 섬유보강 콘크리트 사이의 부착성능에 대한 평가를 실시하였다. 현장타설 콘크리트와 CFRP 간에 부착을 높이기 위하여 시중에 유통되는 에폭시를 사용하여 규사를 부착하였다. 일반콘크리트의 부착응력은 2.11~5.43MPa으로 나타났고, 고인성 섬유보강 콘크리트인 DC1 (RF4000)과 DC2 (PP)의 부착응력은 각각 3.91~5.60MPa, 2.92~5.21MPa이며, DC3 (RF4000+RSC15)의 부착응력은 4.80~5.58MPa, DC4 (PP+RSC15)의 평균 부착응력은 5.57~5.89MPa으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권4호
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• pp.339-353
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• 1997

Fiber reinforced plastic (FRP) rods provide certain benefits over steel as concrete reinforcement, such as corrosion resistance, magnetic and electrical insulation, light weight, and high strength. FRP composites can be combined with a steel core to form hybrid reinforcing rods that take advantage of properties of both materials. The objective of this study was to characterize the bond behavior of hybrid FRP rods made with braided epoxy-impregnated aramid or poly-vinyl alcohol FRP skins. Eleven rod types were tested using two concrete strengths. Specific topics examined were bond strength, slip, and type of failure in concentric pull-out tests from concrete cubes. From analysis of identical pull-out tests on both hybrid and steel rods, information on relative bond strength and behavior were obtained. It is concluded that strength is similar but slip in hybrid rods is much higher. Hybrid rods failed either by pull-out or splitting the concrete block (with or without yielding of the steel core). Experimental data showed consistency with similar test results presented in the literature.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권6호
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• pp.803-816
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• 2022

Composite materials are effective in forming externally bonded reinforcements which find applications related to existing structures repair, attributed to their high strength-to-weight ratio and ease of installation. Among various composites, fibre reinforced polymers (FRP) have somewhat been largely accepted as a commonly utilized composite for such purposes. It is only recently that steel fibres have been considered as additional members of the FRP fibre family, intuitively termed as steel reinforced polymer (SRP). Owing to its low cost and permissibility of fibre bending at sharp corners, SRP is rapidly becoming a viable contender to other FRP systems. This paper investigates the bond behaviour of SRP-concrete joints with different bonded lengths (50, 75, 100, 150 and 300 mm) and widths (15, 30, 40, 50, and 75 mm) using single-lap shear tests. The experimental specimens contain SRP strips with a fixed density of steel fibres (0.472 cords/mm) bonded to the face of concrete prisms. The load responses were obtained and compared in terms of corresponding load and slip boundaries of the constant region and the peak loads. The failure modes of SRP composites are discussed, and the range of effective bonded length is evaluated herein. In the end, a new analytical model was proposed to estimate the SRP-concrete bond strength using a genetic algorithm, which outperforms 22 existing FRP-concrete bond strength models.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.53-58
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• 2017

FRP Hybrid Bar는 내부에 강재를 유리섬유와 에폭시 수지가 코팅된 형태로 사용되는데, 인장경화 성능이 있으며, 경량이므로 효과적인 보강재료로 사용될 수 있다. 자외선 및 동결융해에 노출된 에폭시는 표면 열화가 발생하기 쉬우며, 이는 매립된 철근 및 표면의 콘크리트와의 부착력 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 일반철근, FRP Hybrid Bar 및 자외선(UV) 폭로시험을 거친 FRP Hybrid Bar의 외관특성분석을 실시하였다. 또한 각 보강재를 사용하여 콘크리트 인발 공시체를 제조하였으며, 동결융해시험을 실시해 Cycle에 따른 부착성능을 분석하였다. FRP Hybrid Bar는 UV 폭로시험 후에도 표면 산화(Chalking)와 같은 에폭시계 재료의 열화가 나타나지 않았다. 동결융해시험은 120Cycle 및 180Cycle까지 진행하였는데, UV 폭로시험 후 FRP Hybrid Bar를 사용한 공시체는 $241{\pm}kN$ 부착력을 가지고 있었다. 이는 일반철근 대비 약 106.3%수준으로 개선된 부착강도인데, FRP Hybrid Bar 표면의 규사코팅에 따라 부착면적이 증가했기 때문이다. 3가지 조건(일반철근, FRP Hybrid Bar, UV 폭로시험 후의 FRP Hybrid Bar)에 대하여, 동결융해 Cycle이 증가함에 따라 부착력이 크게 감소하지는 않았으나, 코팅된 규사의 박락으로 인해 UV 시험 이후의 동결융해를 거친 조건에서는 실험 편차가 상대적으로 증가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권4호
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• pp.355-368
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• 1997

Fiber reinforced plastic (FRP) rods are used as reinforcement (prestressed or not) to concrete. FRP composites can also be combined with steel to form hybrid reinforcing rods that take advantage of the properties of both materials. In order to effectively utilize these rods, their bond behavior with concrete must be understood. The objective of this study is to characterize and model the bond behavior of hybrid FRP rods made with epoxy-impregnated aramid or poly-vinyl alcohol FRP skins directly braided onto a steel core. The model closely examines the split failure of the concrete by quantifying the relationship between slip of the rods resulting transverse stress field in concrete. The model is used to derive coefficients of friction for these rods and, from these, their development length requirements. More testing is needed to confirm this model, but in the interim, it may serve as a design aide, allowing intelligent decisions regarding concrete cover and development length. As such, this model has helped to explain and predict some experimental data from concentric pull-out tests of hybrid FRP rods.