Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference (한국콘크리트학회:학술대회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
권호 표지

Mechanical Properties of Strain-Hardening Cement Composites(SHCCs) according to the Water-Cement Ratio

물시멘트비에 따른 변형경화형 시멘트 복합체의 역학적 특성

  • 김윤수 (충남대학교 고지능 콘크리트 구조연구실) ;
  • 장용헌 (충남대학교 고지능 콘크리트 구조연구실) ;
  • 장광수 (충남대학교 고지능 콘크리트 구조연구실) ;
  • 전에스더 (충남대학교 고지능 콘크리트 구조연구실) ;
  • 윤현도 (충남대학교 건축공학과) ;
  • 김긍환 (한국건설기술연구원)
  • Published : 2008.11.07
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Abstract

SHCCs (Strain Hardening Cement Composites) show the high energy tolerance capacity due to the interfacial bonding of the fibers to the cement matrix. For effective material design and application of SHCCs, it is needed to investigate the compression, four-point bending, direct tensile response of SHCCs with different types of fibers and water-cement ratio. For these purposes, three kinds of fibers were used: PP(polypropylene, 2.0%), PVA(Polyvinyl alcohol, 2.0%), PE (Polyethylene, 1.0%). Also, effects of water-cement ratio(0.45, 0.60) on the SHCCs were evaluated in this paper. As the result of test, SHCCs with PVA and PE fiber were showed better overall behavior than specimens with PP fibers on bending and direct tensile test. Also, for the same type of fiber, SHCCs with water-cement ratio of 0.45 exhibited higher ultimate strength than specimen with water-cement ratio of 0.60 on compression strength, and showed the multiple cracking on bending and direct tensile test. Therefore, to improve of workability and dispersibility of SHCCs on water-cement ratio of 0.60, continual studies were needed.

SHCCs는 섬유와 시멘트 메트릭스 계면의 부착작용으로 인해 높은 에너지 흡수능력을 보여준다. 서로 다른 종류의 섬유로 보강된 SHCCs는 혼입되는 섬유자체가 가지는 재료적 특성 및 물시멘트비에 따라 서로 다른 특성을 나타내기 때문에 SHCCs의 압축, 휨, 직접인장 등의 역학적 특성에 관한 평가가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 목적으로 본 연구에서는 PP2.0%, PVA2.0%, PE2.0%의 세종류의 단독섬유를 혼입하여 물시멘트비 0.45, 0.60으로 실험을 실시하였다. 실험결과, PP섬유를 혼입한 시험체에 비해 PVA 및 PE섬유를 혼입한 시험체에서 휨 및 직접인장특성에서 전반적으로 뛰어난 성능을 나타내었다. 또한 동일한 섬유 및 혼입율에서 물시멘트비 0.45인 시험체에서 물시멘트비 0.60인 시험체에 비해 약 2배정도의 높은 압축강도를 나타내었으며, 휨 및 직접인장거동시 시험체 전반에 걸쳐 미세균열이 진전되는 특성을 나타내었다. 따라서 물시멘트비 0.60에서 SHCCs의 시공성능 및 분산성능 향상을 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Keywords