• 제목/요약/키워드: fiber volume fraction

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황토를 포함한 다공성 식생콘크리트의 역학적 특성 및 내약품성에 미치는 보강섬유의 효과 (Effect of Reinforcing Fiber on Mechanical Properties and Chemical Resistance of Porous Concrete with Hwang-toh)

  • 이진형;박찬기;박종식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.105-113
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    • 2011
  • 본 연구는 보강섬유의 종류(마섬유, 펄프섬유, PVA섬유, 나이론섬유) 및 혼입률(0.0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%)이 다공성 식생콘크리트의 역학적 특성과 내약품성에 미치는 효과를 평가하였다. 시험은 섬유의 종류 및 혼입률의 변화에 따른 다공성 식생콘크리트의 압축강도, 공극률, pH, 휨강도 및 내약품성 특성을 분석하기 위하여 수행하였다. 섬유의 종류 및 혼입률은 다공성 식생콘크리트의 압축강도, 공극률 및 내약품성에 영향을 미쳤다. 섬유의 혼입률이 증가할수록 압축강도, 휨강도 및 공극률은 증가하였다. 그렇지만 다공성 식생콘크리트의 pH 값과 내약품성은 섬유의 종류 및 혼입률의 변화에 큰 영향이 없었다.

하이브리드형 단섬유보강 시멘트복합재료의 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Development of Hybrid Discontinuous Fiber Reinforced Cementitious Composite)

  • 김영덕;조봉석;김재환;김용로;윤현도;김무한
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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    • pp.57-60
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    • 2003
  • Generally, normal concrete has the disadvantages of low tensile strength, low ductility and volume instability. To improve its performance, fiber reinforced cimentitious composite(FRCC) have been development. These composites are composed of cement, sand, water, a small amount of admixtures, and an optimal amount of fiber like synthetic fiber and steel fiber. This research investigates influence of sand, hybrid fiber and fiber volume fraction, and reports the test results of mechanical properties, fracture behavior and failure pattern of the FRCC. Our experiment was observed that sand mixed FRCC has lower compressive strength and higher bending strength than no sand mixed FRCC, and more steel fiber mixed FRCC has higher compressive strength and bending strength. Hybrid FRCC of steel and polypropylene had superior properties than FRCC of polypropylene only in same fiber volume fraction.

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섬유체적비 불균일 및 수지응집층이 복합재 격자 구조체 리브의 강성도 거동에 미치는 영향 (The Effect of the Fiber Volume Fraction Non-uniformity and Resin Rich Layer on the Rib Stiffness Behavior of Composite Lattice Structures)

  • 강민송;전민혁;김인걸;김문국;고은수;이상우
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.161-170
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    • 2018
  • 원통형 복합재 격자 구조체는 필라멘트 와인딩 기법으로 제작되며 제작 공정에서 발생할 수 있는 섬유체적비 불균일과 수지응집층은 구조체의 강성도 및 강도에 영향을 줄 수 있다. 구조체의 주요 요소인 후프 및 헬리컬 리브의 단면 분석을 통해 섬유체적비 불균일 및 수지응집층의 존재 여부를 확인하였으며, 단면 분석 결과를 바탕으로 후프 및 헬리컬 리브에 대한 실험 및 이론적 접근을 통해 섬유체적비 불균일 및 수지응집층이 리브 요소의 강성도에 미치는 영향을 분석하였다. 섬유체적비 불균일이 후프 리브의 굽힘 거동에 영향을 미치는 것을 확인하였으며 헬리컬 리브의 경우 섬유체적비 불균일 및 수지응집층에 의해 강성도에 변화가 있음을 확인하였다.

섬유혼입률이 UHPC의 초기균열강도 및 휨인장강도에 미치는 영향 (The Effect of Fiber Volume Fraction on First Cracking Strength and Flexural Tensile Strength of UHPC)

  • 강수태;박정준;류금성;고경택;김성욱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.537-538
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    • 2009
  • 본 연구에서는 UHPC에서 섬유혼입률의 변화에 따른 휨실험체에서의 초기균열강도 및 휨인장강도의 변화를 파악하기 위해 섬유혼입률 5% 범위 내에서 휨실험을 수행하였으며, 그 결과로부터 UHPC에서 초기균열강도 및 휨인장강도는 섬유혼입률이 늘어남에 따라 선형적으로 증가함을 알 수 있었다.

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Al 7075/CFRP 다적층 하이브리드 복합재료의 피로수명에 대한 연구 (A study on fatigue life of Al 7075/CFRP multilayered hybrid composite materials)

  • 윤한기;김연겸;박준수;이경봉
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.92-102
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    • 1996
  • In this research, to develope the A1 7075/CFRP multilayered hybrid composites, CRALL(Carbon Reinforced aluminum lamiate) specimens were processed by autoclavecuring system that curing temperature, time, surface pretreatment condition of aluminum were constant. Andthe fatigye life and failure mechanism on CFRP volume fraction and fiber orientation of CRALLspecimens were investigated. A fatigue life was greatly influenced by effect of CFRP fiber volume fraction but it was less effected than those of fiber orientation. The fatigue failure arised from interface delamination of CFRP and aluminum sheet after shear fracture of aluminum layer. The failure mechanism is assumed that the aluminum laminates which divide the CFRP into many thim layers tend to arrest the failure propagation.

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강섬유의 길이 및 혼입률에 따른 시멘트 복합체의 전기전도도와 차폐효과의 상관관계 (Correlation between Electrical Conductivity and Shielding Effectiveness of Cementitous Composites according to length and volume fraction of steel fiber)

  • 이예찬;김규용;유하민;최병철;사수이;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.213-214
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    • 2022
  • The purpose of this study is to compare and analyze the effect of the length and volume fraction of smooth steel fiber on the electrical conductivity and shielding effectiveness of cementitious composites. As the length and volume fraction of the fiber increase, the movement of electrons becomes active and the formation of a conductive path becomes advantageous, thereby increasing electrical conductivity. Accordingly, the electrical conductivity and the shielding effectiveness showed a very close relationship. Thereafter, it is judged that research is needed to increase the shielding effect.

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재생 PET 섬유가 혼입된 섬유 보강 콘크리트의 구조거동 (Structural Behavior of Fiber Reinforced Concrete Mixed with Recycled PET Fiber)

  • 김성배;김현영;이나현;김장호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.543-550
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    • 2009
  • 본 연구에서는 재활용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)로 만든 플라스틱 단섬유의 구조재료로서의 사용 가능성을 조사하였다. 성능을 검증하기 위해서 가장 널리 상용되는 합성섬유인 폴리프로필렌(polypropylene; PP) 섬유와 비교하였으며, 섬유의 혼입률을 0%, 0.5%, 0.75%, 1.0%로 변화시켜 혼입률에 따른 영향을 함께 검토하였다. 실험으로는 압축강도, 쪼갬인장강도 등의 재료 특성과 재생 PET(recycled PET fibers; RPET) 섬유가 혼입된 RC 부재에서의 극한성능과 연성을 평가하기 위해 RC보의 휨 실험을 수행하였다. 실험결과, 압축강도는 섬유의 혼입량이 증가함에 따라 감소하였으나, 기존 PP섬유와 유사하였다. 반면 쪼갬인장강도는 약간 증가하는 경향을 보였다. 구조 부재에 적용하였을 경우에는 RPET을 혼입한 RC 보의 극한강도, 상대 연성비, 에너지 흡수능력이 OPC 시편에 비해 확연히 증가되는 것을 알 수 있었다. 극한 휨강도와 연성비가 증가하는 현상은 PP 섬유를 혼입한 콘크리트에서도 유사하게 나타났다. 따라서 RPET 섬유는 콘크리트 부재의 보강섬유로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

섬유 혼입률에 따른 섬유보강 경량골재 콘크리트의 역학적 특성 (Effect of Volume Fraction of Fibers on the Mechanical Properties of a Lightweight Aggregate Concrete Reinforced with Polypropylene Fibers)

  • 이행기;송수용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.743-748
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    • 2006
  • 본 논문은 오토클레이브 양생과정 없이 제작되는 섬유보강 경량골재 콘크리트(FRLAC)의 섬유 혼입률에 따른 역학적 특성의 변화를 알아보기 위해 수행된 실험적 연구의 결과에 대해 서술하고 있다. FRLAC는 폴리프로필렌 섬유와 경량골재를 혼입함으로써 기포 콘크리트의 강도를 증진시켰다. 섬유의 혼입률이 FRLAC의 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보고 최적 섬유 혼입량을 결정하기 위해 폴리프로필렌 섬유의 혼입률이 0%, 0.10%, 0.25%, 0.50%인 공시체들을 제작하여 일련의 압축강도시험과 휨강도시험을 수행하였다. 시험 결과 0.25%의 섬유 혼입률에서 압축강도가 가장 많이 증대되었고, 섬유가 FRLAC의 균열진전을 제어함을 알 수 있었다.

반복하중을 받는 철근콘크리트 연결보에서 강섬유의 보강효과에 관한 연구 (A Study on the Effect of Steel Fiber in Reinforced Concrete Coupling Beam Subjected to Cyclic Loading)

  • 김진성;배백일;최창식
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권10호
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    • pp.181-190
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    • 2019
  • In this study, four reinforced concrete coupling beams were subjected to cyclic lateral loading test to evaluate the structural performance of coupling beam according to volume fraction of steel fiber. For this purpose, the volume fraction of steel fiber(0%, 1%, 2%) and transverse reinforcement spacing were determined as the main parameter. According to the test results, the maximum strength of D-40C-s100-0 was 1.15, 1.13, 1.05 times higher than D-40C-s300-0, D-40C-s300-1, D-40C-s300-2, respectively. The maximum strength of coupling beams with mitigated rebar details increases as the volume fraction of steel fiber increases. Although steel fiber 2% reinforced specimen(D-40C-s300-2) did not satisfy the amount of transverse reinforcement required for seismic design of coupling beam, the overall performance including to maximum strength, ductility and energy dissipation capacity was similar to the control specimen(D-40C-s100-0). As a result, the use of steel fiber with 2% reinforcement can partially replace the transverse reinforcement in diagonally reinforced concrete coupling beam.

Optimal fiber volume fraction prediction of layered composite using frequency constraints- A hybrid FEM approach

  • Anil, K. Lalepalli;Panda, Subrata K.;Sharma, Nitin;Hirwani, Chetan K.;Topal, Umut
    • Computers and Concrete
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    • 제25권4호
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    • pp.303-310
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    • 2020
  • In this research, a hybrid mathematical model is derived using the higher-order polynomial kinematic model in association with soft computing technique for the prediction of best fiber volume fractions and the minimal mass of the layered composite structure. The optimal values are predicted further by taking the frequency parameter as the constraint and the projected values utilized for the computation of the eigenvalue and deflections. The optimal mass of the total layered composite and the corresponding optimal volume fractions are evaluated using the particle swarm optimization by constraining the arbitrary frequency value as mass/volume minimization functions. The degree of accuracy of the optimal model has been proven through the comparison study with published well-known research data. Further, the predicted values of volume fractions are incurred for the evaluation of the eigenvalue and the deflection data of the composite structure. To obtain the structural responses i.e. vibrational frequency and the central deflections the proposed higher-order polynomial FE model adopted. Finally, a series of numerical experimentations are carried out using the optimal fibre volume fraction for the prediction of the optimal frequencies and deflections including associated structural parameter.