탄소섬유보강 재생 폴리머 콘크리트의 강도 및 응력변형률 특성
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시멘트 콘크리트는 최근까지 건설재료로써 가장 널리 사용되고 있으나, 수축에 따른 균열, 낮은 강도 및 내약품성이 낮아 초고층화 및 대형화 될 뿐만 아니라, 노출 환경이 열악화되어 구조물에 적용하기에는 부적합 사례가 증가하고 있다. 이에 시멘트 콘크리트의 강도 및 내구성 등을 개선하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있으며, 특히 불포화폴리에스터 수지를 사용한 폴리머 콘크리트의 경우, 조기강도 발현 특성, 높은 강도 및 내약품성 등으로 시멘트 콘크리트의 단점을 개선할 수 있는 건설재료로 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한, 시멘트 콘크리트의 취성적 성질 및 균열 특성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 유리섬유 및 나일론 섬유 등이 일부 대체재로써 사용되고 있으며, 최근에 각광받고 있는 탄소섬유는 다른 섬유에 비하여 역학적 성능과 내열성 및 화학적 안정성 등이 월등하고, 다른 섬유에는 없는 밸런스 성능을 갖고 있어 콘크리트에 적용할 경우 시너지효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 바인더로 불포화폴리에스터 수지를 사용하였으며, 건설폐기물의 활용 측면에서 재생굵은골재를 사용하였다. 폴리머 콘크리트의 취성적 성질을 개선하기 위해 보강된 탄소섬유는 길이 6mm 섬유를 사용하여 유리섬유를 혼입한 것과 비교해 특성을 평가하였으며, 섬유 혼입율은 전체 체적의 0.3%에서 1.5% 범위로 사용하였다. 탄소섬유 보강 폴리머 콘크리트의 제작을 위한 최적배합은 경제성을 고려하여 섬유 뭉침 현상이 발생하지 않는 범위내에서 최소 바인더 함량을 결정하였다. 따라서, 본 연구에서는 탄소섬유를 보강한 탄소섬유보강 폴리머 콘크리트를 개발하여, 섬유 길이 및 섬유 혼입율에 따른 탄소섬유 보강 폴리머 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 응력-변형율 및 내산성을 평가하는 데 그 목적이 있으며, 압축강도는 혼입율이 증가할수록 4.6~17% 감소하였으며, 휨강도는 혼입율이 증가함에 따라 최대 16%까지 증가하는 경향을 보였다.
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