보강 블록조의 벽체증설 방법은 내진보강방법 중의 하나로써 일반적인 내진보강방법인 철근콘크리트벽체 증설공법보다 내력은 낮으나 공사기간과 비용과 소음발생이 적으며 시공이 용이하여 철근콘크리트 벽체를 대체할 수 있다. 그러나 국내의 조적벽체에 관한 기준과 연구는 국외의 기준과 비교하여 상대적으로 미흡한 실정이다. 특히 일반적으로 다양한 형태의 블록을 보강블록벽체로 활용하기 위하여 압축에 관한 기준과 이를 바탕으로 하는 전단성능에 관한 기준의 정립이 필요하다.
거푸집형 블록은 기존에 일반적으로 사용하는 속 빈 콘크리트 블록의 중공부를 증가시키기 위하여 블록의 웨브의 형상을 최적화하고 플랜지의 두께를 줄인 블록이다. 이러한 거푸집형 블록은 압축거동에서 충전콘크리트의 실험체의 수직방향으로 변형이 발생하여 블록의 플랜지가 먼저 탈락하는 취성적인 거동을 하고, 대각 전단거동에서는 블록의 플랜지 탈락현상과 함께 블록의 줄눈을 따라 파괴되는 취성적인 거동을 보인다. 따라서 조적조의 구속, 균열제어 등의 방법으로 거푸집형 블록조의 취성적인 거동방지가 필요하다.
콘크리트에 강섬유를 혼입하는 방법은 균열제어 성능이 뛰어나 균열 폭의 확장을 제어하고 균열을 균등히 분배시키는 역할을 하여 전단강도를 증가시킬 수 있다. 따라서 거푸집형 블록의 취성적인 거동을 방지하기 위하여 충전콘크리트에 강섬유를 혼입하여 균열제어효과와 전단 및 성능을 향상 시켜 전단 보강 철근을 대체할 수 있어 시공성 향상을 기대할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 거푸집형 블록의 충전콘크리트에 강섬유를 혼입한 보강블록조의 압축 및 전단에 대하여 실험적 연구를 진행하였다. 압축성능을 파악하기 위하여 프리즘실험을 진행하였으며, 전단성능을 파악하기 위하여 대각전단 실험을 실시하였다.
충전콘크리트에 강섬유의 혼입률을 변수로 프리즘 실험을 한 결과, 충전콘크리트가 압축을 받는 방향에 수직방향으로 팽창하여 블록의 플랜지 부분이 먼저 탈락하는 현상이 나타났으며, 강섬유 혼입효과는 최대강도와 초기강성에는 영향이 없었고 강섬유를 혼입할수록 최대강도 이후 내력저하 기울기가 감소하였다. 충전콘크리트와 블록의 압축강도에 따른 프리즘 강도를 평가한 결과, 블록과 충전콘크리트의 강도를 각 재료의 체적비로 곱하고 두 값을 더한 경우 비록 계산값이 다소 높게 나타났으나 그 오차율이 5%로서 일정하여 각각의 재료 강도를 재료 체적비로 곱한 값을 서로 더한 값이 프리즘 강도를 예측하기에 가장 적절한 것으로 판단된다. 이와 유사하게 프리즘 강도를 산정하는 JASS 7과 형상계수를 고려한 프리즘 압축강도로 압축강도를 평가하는 KBC 2009와 IBC 2015를 비교하였을 때, KBC 2009의 형상계수를 고려한 프리즘 강도는 JASS 7의 산정식보다 약 10 % 압축강도를 높게 평가하였고 IBC 2015의 형상계수를 고려한 프리즘 압축강도는 차이가 JASS 7의 산정식과 1 % 정도로 유사하게 압축강도를 평가하는 것으로 나타났다.
대각전단 실험의 결과, 파괴양상은 대각전단 파괴와 단부 압축파괴의 양상이 나타났다. 단부 압축파괴가 발생한 것은 충전콘크리트에 철근비와 강섬유 혼입률이 증가하면서 콘크리트의 구속효과로 인하여 벽체의 전단강도가 증가하여 국부적인 지압파괴가 일어난 것으로 판단된다. 또한 대각전단과 국부압축 파괴양상의 내력 계산식과 실험결과를 비교하였을 때, 대각전단 파괴가 발생한 실험체들은 단부 지압내력보다 훨씬 낮고 실험강도 보다도 10 % 낮게 나타나 단부 압축파괴가 발생하기 전에 최대 전단강도에 도달한 것으로 판단된다. 그러나 단부압축 파괴가 발생한 실험체들은 단부지압내력이 대각전단내력보다 다소 낮은 것으로 나타나 단부 압축파괴가 발생한 것으로 판단된다. 그러나 내력차이가 크지 않기 때문에 대각전단균열도 함께 발생한 것으로 사료된다.

The using reinforced concrete block as infilled wall is one of seismic retrofit method. It has a lower strength than the reinforced concrete wall extension construction method, which is a standard seismic reinforcement method, but causes less construction period, cost and noise pollution, and may substitute reinforced concrete walls due to its easy construction. However, studies on masonry wall is relatively not enough in comparison to overseas. There is a particular need for the establishment of standards with respect to the standard related to the compression for usage of various forms of blocks as reinforcement blocks and the shear performance based thereon.
Form-blocks are optimized blocks in the form of webs and flanges to increase hollow portions of the hollow concrete block, which have generally been used in the past. This Form-block shows brittle performance that the flange drops out as the deformation in perpendicular direction of loading occurs under compression, and also demonstrates a brittle performance in diagonal shear performance where the flange of block drops out and the block breaks in line with the joint of block, Therefore, the prevention of brittle behavior of Form-block is required as the methodology for confinement of masonry, controlling of cracks and etc.
It has been known that the methodology for mixing steel fiber into concrete can improve in the controlling of cracks; it controls the enlargement of cracks and works to distribute the cracks in relatively equal distance, thus, it may increase the shear strength. Therefore, mixing steel fiber into grout concrete to prevent brittle performance of form-block improves the performance and the effect of controlling of cracks and leads to the improvement of construct ability.
Having mentioned the above issue, this thesis includes an experimental research on the compression and shear behavior of reinforced form-block wall, where steel fiber is mixed into grout concrete. The prism test has been performed to figure out the compression performance and diagonal shear test has also been conducted to grasp the shear capability.
As a result of the prism test with the contents ratio of steel fiber in grout concrete as a variable, the flange of block has dropped out as grout concrete became enlarged in perpendicular direction against the direction of pressure. This phenomenon decreased as the content ratio of steel fiber increased. There was no improvement of maximum strength and the stiffness up to ultimate strength even though the content ratio of steel fiber increased. However, the rapid strength drop after the maximum strength was gradually mitigated as the content ratio of steel fiber increased.
As a result of evaluating the prism strength to the compressive strength of grout concrete and block, in case of multiplying the strength of block and grout concrete by the volume ratio of each material and adding the two leads to somewhat high value than test result, but the error rate is steady at 5% so the value derived by multiplying the strength of each material by its volume ratio and adding them is considered as the most appropriate to predict the prism strength. Similar to the above, when JASS 7, which estimates the prism strength, KBC 2009, which evaluate the compressive strength by the prism compressive strength considering shape factor and IBC 2015 are compared, the KBC 2009’s evaluates the strength 10% higher than JASS 7’s estimation, and the IBC 2015’s estimates the compressive strength value that is close to the value of JASS 7 by 1%.