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허광희 (건양대학교) 송기창 (건양대학교) 박종건 (건양대학교) 박종호 (건양대학교) 전형민 (건양대학교)
저널정보
한국콘크리트학회 콘크리트학회 논문집 콘크리트학회 논문집 제32권 제1호(통권 제175호)
발행연도
2020.2
수록면
65 - 76 (12page)
DOI
10.4334/JKCI.2020.32.1.065

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본 연구는 시멘트 매트릭스 내에서 탄소섬유의 접착성능을 향상하기 위해 수산화칼슘과 반응시켜 칼슘실리케이트 수화물(calcium silicate hydrate, C-S-H)을 생성함에 따라 탄소섬유의 표면에 실리카로 코팅하는 방법을 제시하였다. 이를 활용한 실리카로 코팅된 탄소섬유 보강 모르타르(carbon fiber reinforced mortar, CFRM) 복합재와 코팅되지 않은 CFRM 복합재의 실리카퓸의 치환 여부 및 섬유혼입률 변화에 따른 역학적 특성을 비교, 분석하였다. 또한, 강도시험 후 섬유와 시멘트 매트릭스 사이의 계면결합상태는 SEM 및 FR-IR을 통해 관찰하였다. CFRM 복합재와 보통 모르타르에 대해 흐름성능, 휨 및 압축강도 시험을 각각 수행하였다. 이때 실리카퓸의 사용량은 5 wt%이고, 섬유혼입률은 0.5~2.0 vol% 까지 0.5 vol%씩 변화를 주었다. 그 결과, 섬유의 코팅 여부와 상관없이 CFRM 복합재의 흐름 값과 압축강도는 보통 모르타르에 비해 섬유혼입률이 증가할수록 점차 감소함을 보였다. 한편, CFRM 복합재의 휨강도는 실리카퓸이 치환되지 않고 2 vol%의 섬유를 혼입한 CFRM 복합재를 제외하고는 섬유혼입률이 증가할수록 휨강도가 증가함을 확인하였다. 특히 CCS5-2.0 시편인 실리카퓸이 5 wt% 치환되고 2 vol%의 섬유를 동시 혼입한 실리카로 코팅된 CFRM 복합재가 가장 높은 휨강도를 보였다. 따라서 본 연구에서 제조된 CCS5-2.0 시편이 가장 우수한 휨강도를 가짐을 확인하였으며, 이러한 방법이 휨강도의 증진에 아주 효과적임을 알 수 있었다.
#carbon fiber reinforced mortar (CFRM) #SiO₂ #fiber volume fractions #flexural strength #calcium silicate hydrate (C-S-H) #탄소섬유 보강 모르타르(CFRM) #실리카 #섬유혼입률 #휨강도 #칼슘실리케이트 수화물(C-S-H)

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 재료와 실험방법
3. 실험결과 및 고찰
4. 결론
References
요약

참고문헌 (21)

참고문헌 신청
ACI Committee 234 (1995) Guide for the Use of Silica Fume in Concrete. ACI Materials Journal 92(4), 437-440. google schola ACI Committee 544 (1984) Fiber Reinforced Concrete (ACI Special Publication SP-81). Farmington Hills, MI; American Concrete Institute (ACI). google schola Akihama, S. (1985) KICT Report 33. Kajima Institute of Construction Technology (KICT). Japan, Kajima Corporation. June. 1-57. google schola Bentur, A., and Mindess, S. (1990) Fibre Reinforced Cementitious Composites. Boca Raton, FL; CRC Press. google schola Boulfiza, M., Banthia, N., and Sakai, K. (2000) Application of Continuum Damage Mechanics to Carbon Fiber-reinforced Cement Composites. ACI Materials Journal 98(3), 245-253. google schola

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