• 펄프종이기술
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• 제44권5호
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• pp.14-20
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• 2012

In this paper, the flame-retardant wall paper was successfully prepared with recycled polyethylene terephthalate (PET) short cut fiber with flame-retardant property and wood pulp using polyvinyl alcohol (PVA) as binder followed by treatment of non-halogen flame retardant. Physical properties such as formation index, tensile strength, elongation, and burst strength increased as defibrillation increased except tear strength. Bulk increased but formation index, tensile strength, elongation and burst strength decreased along with addition of PET short cut fiber. It was also found that tear strength rose significantly up to 30% of PET short cut fiber and then declined (fell) rapidly. As addition level of PVA increased tensile strength, elongation and burst strength increased, but tear strength decreased slightly. Addition of 20% of PET short cut fiber and 13% of PVA provided the flame-retardant wall paper with both improved flameproofing and physical properties.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.753-756
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• 2008

일반 콘크리트에 비해 상대적으로 높은 인성과 연성의 특징을 갖는 HPFRCC는 과도한 하중을 받는 구조 부재 혹은, 내구적으로 취약한 부재 등에 사용될 수 있으며, 기존의 연구에 의하면 PVA섬유를 이용한 HPFRCC의 경우 혼입률 2%에서 가장 높은 휨 성능이 나타난다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 길이가 다른 두 종류의 PVA 섬유를 사용하여 상대적으로 짧은 섬유는 작은 균열(microcrack)을, 상대적으로 긴 섬유는 큰 균열(macrocrack)을 보다 효과적으로 제어하는 최적혼입비를 찾기 위하여 전체 PVA 혼입률을 2%로 고정시킨 채 두 섬유의 혼입률을 달리하여 각 혼입비에 따른 압축 및 휨 강도 테스트를 실시하였다. 또한 강섬유와 PVA 섬유를 동시에 하이브리드 보강한 콘크리트 부재에 대해서도 같은 실험을 실시하여 비교 분석하여 가장 높은 휨 성능을 나타낼 수 있는 최적배합을 찾고자 한다. 실험 결과 1.6%의 단섬유(12mm)와 0.4%의 장섬유(30mm)로 이루어진 시편에서 가장 높은 휨 성능을 보였으며, 2%의 PVA 섬유가 혼입된 부재에 대하여 소량의 강섬유 혼입 시 휨 성능이 다소 향상 되지만 많은 혼입량은 오히려 휨 성능의 저하를 초래하였다.

• Advances in Computational Design
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• 제8권2호
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• pp.113-131
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• 2023

The use of fibers has been commonly considered in engineered cementitious composites, but their behavior with coarse aggregate in concrete has not been studied significantly, which is needed to meet structural performance objectives for design, such as ductility. This research analyzes the behavior of fiber-reinforced concrete with coarse aggregate with 0.62%, 1.23%, and 2% PVA (Polyvinyl-alcohol) content, varying the maximum aggregate size. Tensile (direct and indirect) and compressive concrete tests were performed. The PVA fiber addition in coarse aggregate concrete increased the ductility in compression, especially for the fiber with a larger aspect ratio, with a minor impact on strength. In addition, the tensile tests showed that the PVA fiber increased the tensile strength of concrete with coarse aggregate and, more significantly, improved the ductility. A selected mixture was used to build short and slender reinforced concrete beams to assess the behavior of structural members. PVA fiber addition in short beams changed the failure mode from shear to flexure, increasing the deflection capacity. On the other hand, the slender beam tests revealed negligible impact with the use of PVA.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.705-712
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• 2009

일반 콘크리트에 비해 많은 양의 섬유 혼입으로 인하여 상대적으로 연성적이고 인성적인 고성능 시멘트계 복합체는 극심한 하중을 받거나 내구성의 문제가 있는 곳에 사용될 수 있다. PVA 섬유를 사용하는 고성능 시멘트계 복합체의 경우 기존의 국내외 연구에 의하면, 2%의 섬유 혼입비에서 가장 높은 성능을 발휘한다고 알려져 있다. 따라서 이 연구에서는 PVA 섬유의 총 혼입비를 2%로 일정하게 유지시킨 채, 서로 다른 형상비를 가진 PVA 섬유를 사용하여 최적의 배합을 선정하고자 고성능 시멘트계 복합체의 휨 성능 실험을 실시하였다. 뿐만 아니라 이러한 고성능 시멘트계 복합체에 강섬유를 혼입하여 그 성능의 변화를 비교, 분석하였다. 또한 높은 변형률을 갖는 하중에 대하여 고성능 시멘트계 복합체의 거동을 확인하고자 충격 시험을 실시하였다. 이와 동시에 분사식 FRP를 도포한 고성능 시멘트계 복합체의 충격 저항 성능 역시 평가하였다. 위의 실험 결과 1.6%의 단섬유(REC15)와 0.4%의 장섬유 (RF4000)가 혼입된 시편이 휨 성능 및 충격 성능에 대해 탁월한 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.5-6
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• 2009

본 연구에서는 총 PVA 섬유 혼입률을 2%로 하고, 장섬유와 단섬유를 혼합해서 사용한 ECC의 휨성능을 평가하였다. 재료 실험결과 1.6%의 REC15 섬유와 0.4%의 RF4000 섬유를 혼입한 하이브리드 ECC의 성능이 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 구조 실험은 160${\times}$290${\times}$2300mm 치수의 부재를 섬유변수에 따라 6개로 제작하여 정하중과 동하중에서의 휨 실험을 실시하였고, ECC의 전단 강도의 증가와 부분 타설의 성능을 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.213-220
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• 2008

시멘트로 고결된 사질토의 일축압축강도와 취성적인 거동을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 모래에 포틀랜드시멘트와 콘크리트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올 섬유를 무작위로 보강하였다. 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 다음 5층 다짐으로 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 적은 양의 시멘트를 혼합하여 시멘트의 고결효과보다는 섬유의 인장력으로 인한 보강효과에 중점을 두었다. 8% 이하의 시멘트비를 가진 약하게 고결된 혼합토에 섬유비를 다르게 공시체를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 섬유비와 시멘트비에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 일축압축강도는 시멘트비가 2%인 경우 섬유비의 증가에 따라 최대 6배까지 증가하였다. 섬유의 인장력으로 공시체의 연성이 증가하여 최대응력 시의 축변형률이 시멘트비가 2%인 경우 섬유비에 따라 최대 7% 정도 증가하였다. 시멘트비가 2%인 혼합토에 1%의 섬유 보강으로 인한 효과를 마찰각의 증가와 점착력의 증가로 분리하여 해석하였으며, 마찰각의 증가로 해석한 경우 섬유로 전달되는 응력은 수직응력의 8% 정도로 계산되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.669-672
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• 2006

Recently, large efforts have been made to develop and understand the behavior of Fiber Reinforced Concrete. As in the static loading cases, many researches have been done. However, a few studies have been conducted in cyclic behaviors of FRC. The main objective of the present work is to investigate the cyclic behavior of fiber reinforced concrete with theoretical method. First, cyclic constitutive relations which describe the crack bridging stress considering non-uniform interfacial bond degradation in short randomly oriented fiber reinforced matrix composites under uniaxial cyclic tension were considered. A cyclic degradation model of single fiber based on micromechanics also taken into consideration. As an example, fatigue analysis for ECC with PVA fiber was conducted using proposed equations. Results shows that proposed method can establish a basis for analyzing cyclic behavior of fiber reinforced composites.

• Computers and Concrete
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• 제21권2호
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• pp.167-179
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• 2018

Reactive powder concrete (RPC) is a type of ultra-high strength cement-based material with a dense microstructure, which is made of ultra-fine powders. RPC demonstrate a very brittle behavior, thus adding fibers improves its mechanical properties. In this study, it was attempted to investigate the effect of using steel and polyvinyl alcohol (PVA) fibers as well as their combination on the properties of RPC. In this regard, hooked-end crimped steel fibers together with short PVA fibers were utilized. Steel and PVA fibers were used with the maximum volume fraction of 3% and 0.75%, respectively, and also different combinations of these fibers were used with the maximum volume fraction of 1% in the concrete mixes. In total, 107 concrete specimens were prepared, and the effect of fiber type and volume fraction on the physico-mechanical properties of RPC including compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity, density, and failure mode was explored. In addition, the effect of the curing type on the properties of compressive strength, modulus of elasticity, and density of RPC was evaluated. Finally, coefficients for conversion of cubic compressive strength to cylindrical one for the RPC specimens were obtained under the two curing regimes of heat treatment and standard water curing.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권1호
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• pp.19-30
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• 2019

The mechanical behavior of Fiber Reinforced Cementitious Composites (FRCC) under direct shear is studied through experiment and analytical simulation. The cementitious composite considered contains 55% replacement of cement with fly ash and 2% (volume ratio) of short discontinuous synthetic fibers (in the form of mass reinforcement, comprising PVA - Polyvinyl Alcohol fibers). This class of cementitious materials exhibits ductility under tension with the formation of multiple fine cracks and significant delay of crack stabilization (i.e., localization of cracking at a single location). One of the behavioral parameters that concern structural design is the shear strength of this new type of fiber reinforced composites. This aspect was studied in the present work with the use of Push-off tests. The shear strength is then compared to the materials' tensile and splitting strength values.

• Composites Research
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• 제12권3호
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• pp.84-90
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• 1999

HAC/PVA계 MDF시멘트 복합재료의 수분안정성 및 기계적 강도향상을 위하여 불용성 폴리머류(폴리우레탄, 페놀, 에폭시수지)와 탄소섬유(길이3mm)를 1-4wt% 보강하였다. 그리고 가압성형법으로 제조한 복합체의 수분침적 기간별 강도특성(수분안정성)과 계면 및 기계적 특성에 영향을 미치는 폴리머와 시멘트의 가교반응에 대하여 SEM 및 TEM 분석을 통하여 관찰하였다. HAC/PVA계 MDF 시멘트 복합체의 섬유함량에 따른 건조 굽힘강도는 섬유함량이 증가할수록 치밀화 구조가 저하되어 비례적으로 감소되었다. 또한 불용성 폴리머류를 사용한 경우에 건조 굽힘강도는 섬유함량이 증가될수록 저하되는 반면, 수분안정성은 크게 향상되었다. 에폭시 수지를 첨가한 경우에 수분안정성이 가장 우수하였으며, 섬유함량 4% 첨가의 경우에 3일 침적강도가 95%, 7일침적시 87%강도를 유지하였다. 이 점은 폴리머와 시멘트의 금속이온이 가교반응을 일으켜 섬유-메트릭스간 계면 부착강도를 크게 개선되었기 때문으로 추정된다. 반면 인장강도 특성은 모든 불용성 폴리머류 첨가 수준에서 섬유 함량이 증가할수록 비례적으로 증가되었으며, 역시 에폭시 수지 첨가의 경우에 강도특성이 가장 우수하였다. 그리고 섬유함량 4% 첨가된 경우에 있어서 인장강도는 섬유함량 0% 대비 약 30~80% 높게 나타났다.