• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.233-237
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• 2005

For giving self-diagnosing capability, a method based on monitoring the changes in the electrical resistance of hybrid FRP reinforced concrete has been tested. Then after examining change in the value of electrical resistance of carbon fiber in CFRP, CFGFRP, CFAFRP and e.t.c., before and after the occurrence of cracks and fracture in hybrid FRP reinforced concrete at each flexural weight-stage, the correlations of each factors were analyzed. As the results, it is clarified that when the carbon fiber tows fracture, the electrical resistance of it increase largely, and afterwards hybrid FRP composites can be resist the load due to the presence of the reinforced fiber, for example, glass fiber or aramid fiber tows.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.439-445
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• 2006

본 연구는 콘크리트 보강근으로 사용된 단일 FRP 또는 하이브리드 FRP(전기적 특성을 가지고 있는)의 전기저항 변화를 모니터링 함으로써, 콘크리트의 파괴에 대한 자가진단 적용 특성을 검토하기 위해 수행되었다. CFRP(단일형), CRGFRP와 CFAFRP(하이브리드형)의 3종류로 보강된 콘크리트에 휨 하중 재하 단계별로 하중을 가하여 균열 또는 파괴가 발생하기 전후의 탄소섬유의 전기저항 변화를 조사하여, 각 인자의 관계특성(각 하중단계별 전기저항, 변형률, 처짐 등의 변화)을 분석하였다. 그 결과, 콘크리트 인장측 파괴 시 탄소섬유단이 파괴될 때 전기저항은 크게 증가하지만, 그 후 하이브리드 FRP 재료 중 탄소섬유를 보강하고 있던 유리섬유나 아라미드섬유가 나머지 추가 재하 하중에 저항할 수 있어 콘크리트 시험체의 전 파괴단계에까지는 이르지 않았다. 따라서 탄소섬유가 포함된 하이브리트 FRP 보강근은 콘크리트 시험체의 파괴를 사전에 감지할 수 있는 자가진단 재료로서의 적용 및 사용이 가능함을 알 수 있다.

• Advances in materials Research
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• 제12권1호
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• pp.67-81
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• 2023

Basalt and poly-ester fibers along with epoxy resin were used to produce inter-ply, intra-ply and functionally gradient hybrid composites. In all of the composites, the relative content of basalt fiber to poly-ester fiber was equal to 50 percent. The flexural and charpy impact properties of the hybrid composites are presented with particular regard to the effects of the hybrid types, stacking sequence of the plies, loading direction and loading speed. The results show that with properly choosing the composition and the stacking sequence of the plies; the inter-ply hybrid composites can achieve better flexural strength and impact absorption energy compared to the intra-ply and functionally gradient composites. The flexural strength and impact absorption energy of the functionally gradient hybrid composites is comparable to, or higher than the intra-ply sample. Also, by increasing the loading speed, the flexural strength increases while the flexural modulus does not have any special trend.

• Computers and Concrete
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• 제4권3호
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• pp.207-220
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• 2007

In this paper, hybrid fibers including high elastic modulus steel fiber and low elastic modulus synthetic macro-fiber (HPP) as two elements were used as reinforcement materials in concrete. The flexural toughness, flexural impact and fracture performance of the composites were investigated systematically. Flexural impact strength was analyzed with statistic analyses method; based on ASTM and JSCE method, an improved flexural toughness evaluating method suitable for concrete with synthetic macro-fiber was proposed herein. The experimental results showed that when the total fiber volume fractions ($V_f^a$) were kept as a constant ($V_f^a=1.5%$), compared with single type of steel or HPP fibers, hybrid fibers can significantly improve the toughness, flexural impact life and fracture properties of concrete. Relative residual strength RSI', impact ductile index ${\lambda}$ and fracture energy $G_F$ of concrete combined with hybrid fibers were respectively 66-80%, 5-12 and 121-137 N/m, which indicated that the synergistic effects (or combined effects) between steel fiber and synthetic macro-fiber were good.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.57-62
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• 1997

The combined structure of hybrid composite made through the bonding process of materials of different properties greatly defines its mechanical characteristics, as the results of the experiments on materials of different properties show much dissimilarity. When carbon/epoxy materials are applied to hybrid composite, the carbon materials helps to improve the mechanical properties of the hybrid composite, and the epoxy reduces its fracture strain and impact resistance. Carbon fiber which is now in general commercialization is classified as high modulus or high strength system, and its manufacturing methods are various. The study of the materials having combined structure is focused on the numerical analysis of the layers of bonding surface in materials with difference modulus. The hybrid composite made through the multilayered bonding of reinforced aluminium sheets with aramid fiber now faces the marketing phase, and especially its excellent fatigue resistance and mechanical properties promote active researches on the similar products of hybrid composite. This study aims to investigate the effects of CFRP volume ratio and fiber's orientation over the properties of mechanical strength and fatigue life of the hybrid composite, AI7075/CFRP. To carry out this study, static tensile and fatigue tests were given to some of the panels which, made through the co-cure processing in an autoclave, have different CFRP volume ratio and carbon fiber orientations.

• Advances in concrete construction
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• 제16권1호
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• pp.1-20
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• 2023

This study presents the experimental results performed to evaluate the effects of Polyvinyl-alcohol (PVA) and Polypropylene (PP) fibers on the fresh and residual mechanical properties of the hybrid fiber reinforced SCC before and after the exposure of 250℃, 500℃ and 750℃ temperatures. The compressive and splitting tensile strength, modulus of rupture (MOR), ultrasonic pulse velocity (UPV) as well as toughness and weight loss were investigated at different temperatures. PVA and PP fibers were added into SCC mixtures having only macro steel fiber and also having binary hybridization of both macro and micro steel fiber. The results showed that the use of micro steel fiber replaced by macro steel fiber improved the fresh and hardened properties compared to the use of only macro steel fiber. Moreover, it was emphasized that PVA or PP enhanced the residual flexural performance of SCC, generally, while it negatively influenced the workability, weight loss, UPV and the residual strengths with regards to the use of single steel fiber and binary steel fiber hybridization. Compared to the effect of synthetic fibers, PP had slightly more positive effect in the view of workability while PVA enhanced the residual mechanical properties more.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.453-456
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• 2008

섬유보강재는 부식에 대한 저항성이 높고, 고강도이며, 또한 강도에 대한 중량비(섬유보강재의 중량은 보강철근의 약 1/4정도)가 매우 낮아서 구조물 및 내하력이 저하된 콘크리트구조물의 보강에 따른 추가적인 중량의 증가 없이 보강을 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 섬유보강재는 하중을 가하면, 최대 응력점까지 응력이 선형적으로 증가하다가 파괴되는 취성적 성질을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 여러 섬유를 혼합하여 하이브리드화된 섬유보강재를 개발하였다. 개발된 하이브리드 섬유보강재는 유리섬유와 탄소섬유를 혼합하여 바 형태로 제작했으며, 유리섬유에 대한 탄소섬유의 체적비는 약 9 : 1로 구성이 된다. 하이브리드 섬유보강재를 타격식 앵커를 사용하여 시험체를 보수한 다음 인발 및 휨 시험을 실시하여 정착앵커의 수에 대한 시험체의 거동을 분석하였다. 본 연구에서는 타격식 앵커를 이용한 하이브리드 섬유보강재로 보강된 구조물의 보강특성을 알아보는데 목적이 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.48-59
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• 2021

본 연구에서는 다른 재료특성을 갖는 강섬유 또는 탄소섬유만을 사용한 단일 섬유보강 모르타르(fiber-reinforced mortar, FRM)와 강 및 탄소 섬유를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 압축·휨성능을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 모르타르 시편은 총 섬유혼입률 1.0%에서 부피에 의한 1+0%, 0.75+0.25%, 0.5+0.5%, 0.25+0.75% 및 0+1%의 혼합비율로 강섬유와 탄소섬유를 혼입하였다. 이들의 역학적 성능을 재령 28일에서 섬유가 없는 플레인 모르타르와 비교, 검토하였다. 모르타르의 실험결과는 강섬유 0.75% + 탄소섬유 0.25%를 혼합사용한 하이브리드 FRM가 가장 높은 압축강도와 휨강도를 나타내, 하이브리드 FRM의 시너지 보강효과를 확인할 수 있었다. 반면, 강섬유 0.5% + 탄소섬유 0.5%를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 경우 가장 높은 휨인성을 얻었으며, 본 실험결과를 토대로 강도와 휨인성을 동시에 개선하기 위한 하이브리드 FRM의 최적의 섬유 혼합비율을 제시하였다. 게다가, FRM 시편의 이미지 분석을 위해 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 통해 파단면을 관찰하였다. 이들 결과는 시멘트 매트릭스 내에서 하이브리드 보강섬유의 이미지 분석을 하는 데 큰 도움이 되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.405-411
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• 2011

철근콘크리트 구조물의 보강에 자주 사용하는 탄소 섬유나 유리 섬유 대신에 이 두 가지 섬유를 동시에 사용하여 하이브리드 효과를 얻기 위한 연구를 시도하였다. 하이브리드 효과를 얻기 위해서는 탄소 섬유와 유리 섬유를 적절한 비율로 조합해야 되며, 이러한 비율로 제작된 실험체를 이용하여 하이브리드 FRP 직접 인장 실험을 수행할 수 있다. 하이브리드 FRP 실험체는 직조된 섬유 시트를 이용하는 현장과 다르게, 섬유를 직접 조합해야 하는 이유로 작업이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 고강도 탄소 섬유와 E형 유리 섬유의 조합에 따른 1축 직접 인장 실험체의 제작 방법을 제안하여 실험을 통하여 하이브리드 효과를 분석하였다. 하이브리드 FRP로 가장 적합한 섬유 조합은 연성 지수, 탄성계수 및 응력-변형률 곡선을 비교한 결과 연성 K형 에폭시를 사용한 유리 섬유 : 탄소 섬유 = 9 : 1(체적비)가 가장 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.61-69
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• 2019

본 연구에서는 단일강섬유와 하이브리드강섬유로 보강된 UHPC의 휨강도 및 연성을 평가하기 위해 세 개의 휨파괴형 보에 대한 4점 가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 단일섬유로 보강된 UHPC보다 하이브리드 섬유로 보강된 UHPC가 강도 및 연성 모든 측면에서 더 우수한 구조성능을 보유한 것으로 나타났다. 설계시의 안전성에 대해 평가하기 위하여, K-UHPC 구조설계지침에서 제공하는 방법에 따라 실험체의 강도와 연성을 평가해본 결과 현재의 재료모델은 강도에 대해서는 보수적으로 평가할 수 있으나 연성에 대해서는 과대평가하는 것으로 나타났다.