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피복두께와 강섬유 혼입률에 따른 초고성능 콘크리트의 균열거동과 인장증강효과 = Crack Behavior and Tension-stiffening in Ultra-High-Performance Concrete: Influence of Cover Thickness and Steel Fiber Volume Fraction
본 연구에서는 초고성능 콘크리트와 철근의 직접인장시험을 수행하였다. 주요 변수는 강섬유 혼입률과 피복두께이다. 실험 결과는 하중-변형률 관계, 콘크리트의 인장강도, 평균 균열 간격 및 최대 균열 폭에 대해 분석하였다. 강섬유 혼입률이 증가하고 피복두께가 두꺼워질수록 콘크리트의 인장력에 대한 저항력이 현저히 향상되어 인장강화 효과가 향상되었다. 또한, 실험체의 균열 형성 단계와 안정화된 균열 단계에서의 균열 거동을 확인하였을때 향상된 균열 제어 성능을 보여주었다. 균열 형성 단계가 완료된 후 강섬유가 혼입되지 않은 콘크리트는 더 이상 추가적인 인장력을 저항할 수 없어 추가적인 미세균열이 발생하지 않았다. 그러나 초고성능 콘크리트는 균열형성단계 이후 강섬유의 가교작용에 의해 균열을 제어하여 인장증강효과가 향상되었다.
더보기This study involved conducting material tests on ultra-high-performance concrete through direct tensile tests. The key variables examined werethe volume fraction of steel fiber and the cover thickness. This analysis focused on load-strain relationships, concrete tensile strength, averagecrack spacing, and maximum crack width. The results reveal that as the volume fraction of steel fiber increases and the cover thicknessbecomes greater, the concrete's ability to withstand tensile forces significantly improves, resulting in a more robust tension-stiffening effect.
Furthermore, the crack behavior during the crack formation stage and stabilized cracking stage indicates improved crack control performance.
After the initial crack formation stage, the concrete appears to no longer control additional tensile forces and cracks, with the primaryresponsibility for crack control shifting to the steel fibers. This transition enhances the tension-stiffening effect by bridging actions of thesteel fibers after the initial crack formation stage.
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