KR101626860B1 - High Strength concreat with hybrid fiber - Google Patents

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김우석
김승기
강재진
최우람
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금오공과대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to high strength concrete with a reinforced hybrid fiber and, more specifically, to high strength concrete with a reinforced hybrid fiber, which reinforces a hybrid fiber and a steel fiber to prevent an explosion phenomenon and improve compression strength. Moreover, according to the present invention, the high strength concrete with a reinforced hybrid fiber has compression strength of 44 to 69 Mpa, and prevents an explosion phenomenon as a ductile breaking sign is shown.

Description

하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트 {High Strength concreat with hybrid fiber}[0001] The present invention relates to a hybrid fiber reinforced high strength concrete,

본 발명은 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 섬유 및 강섬유를 보강하여 폭렬현상을 예방하고, 압축강도를 향상시킨 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 관한 것이다.
The present invention relates to hybrid fiber reinforced high strength concrete, and more particularly, to a hybrid fiber reinforced high strength concrete which reinforces hybrid fibers and steel fibers to prevent explosion and improves compressive strength.

최근 들어 건축물의 대형화, 초고층화, 고내구 및 고강도 추세로 인하여 고강도 콘크리트의 수요가 급증하고 있다. 고강도 콘크리트란 설계기준강도 40MPA 이상의 콘크리트로서, 고강도라는 특성 이외에 부재의 경량화, 미세균열의 감소, 균열 및 변형 저항성, 수밀성이 높아 철근의 부식을 억제하는 장점을 가지고 있다. In recent years, the demand for high strength concrete is increasing rapidly due to the increase in size of buildings, high-rise buildings, high durability and high strength. High-strength concrete is a concrete with a design strength of 40 MPA or higher. It has the characteristics of high strength, low weight of members, reduction of micro cracks, cracking, deformation resistance and water tightness.

하지만 높은 수밀성을 가진 탓에 화재 발생 시 내부 수증기압의 증가로 인해 내력저하와 폭렬 현상이 발생하는 문제점이 있다. 폭렬 현상이란 화재발생시 고압의 수증기가 외부로 분출되지 못하고 있다가 한꺼번에 터져 나오는 현상으로서, 내외부 조직이 치밀한 고강도 콘크리트에서 흔히 발생한다.However, due to the high watertightness, there is a problem that the internal pressure of the fire increases and the internal strength decreases and explosion occurs. The explosion phenomenon is a phenomenon in which a high-pressure water vapor can not be ejected to the outside when a fire occurs, and then bursts out at once. Internal and external tissues are often found in dense high-strength concrete.

이러한 고강도 콘크리트의 문제점을 개선하기 위하여 콘크리트에 무기계 섬유 및 유기계 섬유를 혼합하여 보강하여 폭렬방지를 하는 추세이며, 보강되는 섬유는 콘크리트와의 부착성이 양호하고 내구성, 내열성, 내후성이 우수해야 한다. In order to improve the problems of such high strength concrete, it is a tendency to prevent spalling by mixing inorganic fibers and organic fibers with concrete, and the reinforced fibers should have good adhesion to concrete and excellent durability, heat resistance and weatherability.

요구되는 콘크리트의 물성 및 화학적 특징에 따라 섬유의 형상, 치수 및 혼입률을 달리하게 되며, 무기계 섬유로는 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유를 사용하고 유기계 섬유로는 아라마이드, 폴리프로필렌, 비닐론, 나일론 등을 사용한다. Fiber, glass fiber and carbon fiber are used as the inorganic fiber, and aramid, polypropylene, vinylon, nylon, etc. are used as the organic fiber, and the shape, size and mixing ratio of the fiber are changed according to the physical properties and chemical characteristics of the concrete required. Lt; / RTI >

상기 문제를 해결하기 위하여, 한국 등록특허 제 10-1433650호(탄소섬유 고강도 콘크리트)는 탄소 섬유를 혼합하여 압축강도, 인장강도 및 휨강도 등의 물성이 우수한 특성을 가지고 있지만, 고가인 탄소 섬유를 사용하여 비효율적인 문제점이 있었다.
In order to solve the above problem, Korean Patent No. 10-1433650 (carbon fiber high strength concrete) has excellent properties such as compressive strength, tensile strength and bending strength by mixing carbon fibers, but using expensive carbon fibers Thereby causing inefficiency.

한국 등록특허 제 10-1433650호(탄소섬유 고강도 콘크리트)Korean Patent No. 10-1433650 (carbon fiber high strength concrete)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하이브리드 섬유와 강섬유를 첨가하여 폭렬 현상을 예방하는 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide hybrid fiber reinforced high strength concrete which prevents hybrid fiber and steel fiber from splashing.

본 발명의 다른 목적은 하이브리드 섬유와 강섬유를 첨가하여 압축강도를 향상시킨 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a hybrid fiber-reinforced high-strength concrete improved in compressive strength by adding hybrid fibers and steel fibers.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트은 폭렬을 저감하고, 압축강도를 높이기 위한 보강재와 물과 반응하는 시멘트와 실리카 퓸을 포함하는 결합재와 상기 결합재와 혼합되어 내구성을 강화하는 골재를 포함하며, 물과 상기 결합재의 중량비는 0.2 내지 0.3이고, 모래와 상기 골재의 중량비는 0.35 내지 0.45인 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, the hybrid fiber-reinforced high-strength concrete of the present invention has a reinforcing material for reducing explosion, a reinforcing material for increasing compressive strength, a binder containing cement and silica fume reacting with water, and an aggregate reinforcing durability Wherein the weight ratio of water to the binder is 0.2 to 0.3, and the weight ratio of the sand to the aggregate is 0.35 to 0.45.

또한, 상기 보강재는 하이브리드 섬유와 강섬유이며, 상기 하이브리드 섬유는 전체 중량 % 중 0.05 내지 0.1% 이며, 강섬유는 전체 중량 % 중 0.3 내지 0.7%인 것을 특징으로 한다.Also, the reinforcing material is a hybrid fiber and a steel fiber, the hybrid fiber is 0.05 to 0.1% of the total weight%, and the steel fiber is 0.3 to 0.7% of the total weight%.

또한, 상기 하이브리드 섬유는 폴리프로필렌, 나일론을 포함하며, 상기 폴리프로필렌과 상기 나일론은 중량비 1:1로 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the hybrid fibers include polypropylene and nylon, and the polypropylene and the nylon are in a weight ratio of 1: 1.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 의하면, 폭렬 현상을 예방하는 효과가 있다. As described above, the hybrid fiber reinforced high strength concrete according to the present invention has an effect of preventing explosion.

본 발명의 다른 목적은 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 의하면, 압축 강도를 향상시키는 효과가 있다.
Another object of the present invention is to improve the compressive strength of the hybrid fiber reinforced high strength concrete.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 홉입되는 하이브리드섬유과 강섬유를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 압축강도를 보여주는 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 가열 전후 질량 변화를 보여주는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 SEM 촬영본을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 섬유가 녹기 전후의 모습을 비교한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 파괴양상을 보여주는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a hybrid fiber and a steel fiber hooded in a hybrid fiber reinforced high strength concrete according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a graph showing the compressive strength of hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention as a function of temperature. FIG.
3 is a graph showing the mass change of the hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention before and after heating.
4 is a SEM photograph of a hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention as a function of temperature.
Fig. 5 is a view comparing the appearance of the fibers of the hybrid fiber-reinforced high strength concrete according to the present invention before and after melting. Fig.
6 is a view showing a fracture appearance of a hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Specific features and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The detailed description of the functions and configurations of the present invention will be omitted if it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

본 발명은 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 섬유 및 강섬유를 보강하여 폭렬현상을 예방하고, 압축강도를 향상시킨 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 관한 것이다.
The present invention relates to hybrid fiber reinforced high strength concrete, and more particularly, to a hybrid fiber reinforced high strength concrete which reinforces hybrid fibers and steel fibers to prevent explosion and improves compressive strength.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 홉입되는 하이브리드섬유과 강섬유를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 압축강도를 보여주는 그래프이며, 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 가열 전후 질량 변화를 보여주는 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 SEM 촬영본을 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 섬유가 녹기 전후의 모습을 비교한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 파괴양상을 보여주는 도면이다.
FIG. 2 is a graph showing the compressive strength of hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention as a function of temperature, and FIG. 3 is a graph showing the compressive strength of hybrid fibers and reinforced high strength concrete according to the present invention. FIG. 4 is a SEM photograph of a hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention as a function of temperature, and FIG. 5 is a graph showing changes in mass before and after heating of a hybrid fiber-reinforced high strength concrete according to the present invention. FIG. 6 is a view showing a fracture pattern of the hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention. FIG. 6 is a view showing the fracture pattern of the hybrid fiber-reinforced high strength concrete according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 고강도 콘크리트에 홉입되는 하이브리드 섬유와 강섬유를 보여주는 도면이며, 본 발명에서는 하이브리드 섬유 보강재로서, 폴리 프로필렌(PP)와 나일론 섬유를 사용하였으며 이들을 중량비 1:1의 비율로 혼합하였다.FIG. 1 is a view showing hybrid fibers and steel fibers introduced into high-strength concrete according to the present invention. In the present invention, polypropylene (PP) and nylon fibers are used as a hybrid fiber reinforcement, and they are mixed at a weight ratio of 1: 1 .

(a)는 나일론 섬유, (b)는 폴리 프로필렌 섬유, (c)는 강섬유이다. (a) is a nylon fiber, (b) is a polypropylene fiber, and (c) is a steel fiber.

표 1에서 상기 하이브리드섬유 및 강섬유의 섬유길이, 직경, 인장강도 및 밀도에 대한 특성을 보여준다.
Table 1 shows the properties of the hybrid fibers and the steel fibers in terms of fiber length, diameter, tensile strength and density.

Figure 112015003591772-pat00001
Figure 112015003591772-pat00001

표 2에서 본 발명에 따른 배합비와 배합물질을 보여준다.Table 2 shows compounding ratios and compounding materials according to the present invention.

Figure 112015003591772-pat00002
Figure 112015003591772-pat00002

W/B(Water/Binder)는 물-결합재 비, s/a(sand/aggregate)는 잔골재율이다.W / B (water / binder) is the water-binder ratio, and s / a (sand / aggregate) is the fine aggregate ratio.

물-결합재 비(W/B)는 물과 결합재(Binder)의 중량비로서, 상기 비는 요구하는 압축강도, 수밀성 및 균열 저항성 등을 고려하여 결정하며, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 물-결합재 중량비는 0.2 내지 0.3으로 형성된다. The ratio of water to binder (W / B) is a weight ratio of water to binder, and the ratio is determined in consideration of the required compressive strength, water tightness and crack resistance, and the water content of the hybrid fiber reinforced high strength concrete - binder weight ratio is from 0.2 to 0.3.

유동화제(Superplasticizer)는 콘크리트 품질에 큰 영향을 미치지 않고 유동성을 증대시키기 위하여 사용되며, 상기 유동화제는 나프탈렌계, 멜라민계, 폴리카르본산계 중 어느 하나로 선택되어 지는 것이 바람직하다. The superplasticizer is used to increase the fluidity without significantly affecting the concrete quality, and the fluidizing agent is preferably selected from naphthalene series, melamine series, and polycarboxylic acid series.

혼입되는 하이브리드 섬유는 전체 중량 % 중 0.05 내지 0.1%, 강섬유는 전체 중량 % 중 0.3 내지 0.7%인 것을 특징으로 한다.The hybrid fibers to be incorporated are characterized by 0.05 to 0.1% of the total weight%, and the steel fibers are 0.3 to 0.7% of the total weight%.

결합재(Binder)는 물과 반응하여 콘크리트 강도 발현에 기여하는 물질을 생성하는 재료로서, 시멘트, 고로 슬래그 분말, 플라이 애쉬, 실리카 퓸, 팽창재 등을 포함하며, 본 발명에 따른 결합재는 시멘트와 실리카 퓸이다. Binder is a material that reacts with water and contributes to the development of concrete strength. It contains cement, blast furnace slag powder, fly ash, silica fume, expanding material, etc. The binder according to the present invention is composed of cement and silica fume to be.

이 중 실리카 퓸은 실리콘, 페로실리콘, 실리콘 합금 등을 제조할 때에 발생되는 폐가스 중에 포함되어 있는 SiO2 를 집진기로 모아서 얻어지는 초미립자의 산업부산물로서, 공극충전효과를 가져 콘크리트의 물성 및 역학적 성질을 개선하는데 유효한 효과를 가진다. Among them, silica fume is an industrial by-product of ultrafine particles obtained by collecting SiO 2 contained in waste gas generated in the production of silicon, ferro silicon, silicon alloy, etc. by a dust collector, and has a void filling effect to improve the physical properties and mechanical properties of concrete .

골재(aggregate)는 콘크리트를 만들기 위하여 시멘트 및 물과 혼합하는 물질로서, 모래, 자갈 등을 포함한다. 골재는 콘크리트에서 많은 용적을 차지하기 때문에 골재의 선택에 따라 콘크리트의 특성에 많은 영향을 주게 된다. Aggregates are materials that mix with cement and water to make concrete, including sand, gravel, and the like. Since the aggregate occupies a large volume in concrete, the selection of aggregate influences the characteristics of the concrete.

골재는 입자의 크기에 따라 잔골재(fine aggregate)와 굵은 골재(coarse aggregate)로 분류되며, 일반적으로 5mm체를 통과하고, 0.08mm에 남는 골재를 잔골재라 하고 그 이상의 크기를 가지는 골재는 굵은 골재로 분류된다.The aggregate is classified into fine aggregate and coarse aggregate depending on the particle size. Generally, the aggregate remaining in 0.08 mm is referred to as fine aggregate, and the aggregate having a size larger than 0.08 mm is referred to as coarse aggregate .

콘크리트의 배합에서 적정 잔골재율(s/a)이 커지면 콘크리트가 소성을 가져 요구되는 워커빌리티(workability)를 얻는데 필요한 단위수량을 증가시키게 되고 이는 강도 저하 및 다짐성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 한편, 잔골재율이 적정한도보다 낮게 되면 콘크리트가 거칠게 되어 피니셔빌리티(finishability)가 떨어지는 문제점이 발생한다. If the ratio of the fine aggregate (s / a) in the concrete composition is large, the concrete is fired, which increases the unit water quantity required to obtain the required workability, which causes the strength reduction and the compaction property to deteriorate. On the other hand, when the fine aggregate ratio is lower than the proper level, the concrete becomes rough and the finishability is deteriorated.

본 발명에 따른 골재는 중량비로 잔골재 약 42.2%, 굵은 골재 약 57.8%로 첨가하였으며, 모래와 상기 골재의 중량비는 0.35 내지 0.45인 것을 특징으로 한다. The aggregate according to the present invention is added in a weight ratio of about 42.2% of fine aggregate and about 57.8% of coarse aggregate, and the weight ratio of sand to aggregate is 0.35 to 0.45.

또한, 본 발명에 따른 혼입되는 강섬유는 휨과 전단에 대하여 우수한 특성을 가지게 되며, 강섬유가 상기 특성을 제대로 발현하기 위하여 표면에 유해한 녹이 없고, 분산성이 좋고, 인장강도는 450MPa 이상을 가져야 하는 요구 조건을 가진다.In addition, the incorporated steel fiber according to the present invention has excellent properties against warpage and shearing, and it is required that the steel fiber has no harmful rust on the surface, good dispersibility, and a tensile strength of 450 MPa or more Condition.

또한, 상기 강섬유를 홉입함으로써 콘크리트의 피로저항, 내마모성 및 내부식성, 콘크리트의 단면 두께를 감소시킬 수 있는 효과를 가진다.
In addition, the effect of reducing the fatigue resistance, abrasion resistance, corrosion resistance, and the cross-sectional thickness of the concrete can be reduced by introducing the steel fiber.

온도에 따른 압축강도 실험은 상온에서부터 800℃까지 100℃간격으로 승온 온도 2℃/분의 가열 속도로 목표온도까지 가열 후 2시간 동안 온도를 유지시킨 후 실험을 종료하였다. In the compression strength test according to temperature, the temperature was maintained from room temperature to 800 ° C at a heating rate of 2 ° C / min at 100 ° C intervals to the target temperature, and then the temperature was maintained for 2 hours.

하기는 본 발명에 따른 하이드로 섬유의 비율을 달리한 실시예로서, 양생 후 7일, 28일에 측정한 압축강도를 보여준다. The following shows the compressive strength measured at 7 days and 28 days after curing, in which the ratio of hydro fibers according to the present invention is different.

표 3은 폴리프로필렌과 나일론 섬유를 중량비로 0.05%, 강섬유를 0.5% 혼입하였을 때 압축강도이다. Table 3 shows compressive strength when 0.05% by weight of polypropylene and nylon fiber and 0.5% of steel fiber were mixed.

Figure 112016013647664-pat00003
Figure 112016013647664-pat00003

표 4는 폴리프로필렌과 나일론 섬유를 중량비로 0.10%, 강섬유를 0.5% 혼입하였을 때 압축강도이다.
Table 4 shows the compressive strength when 0.10% by weight of polypropylene and nylon fiber and 0.5% of steel fiber were mixed.

Figure 112016013647664-pat00004
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폴리프로필렌과 나일론 섬유를 중량비로 0.05%로 배합하였을 때 전반적으로 높은 압축강도를 보여주며, 28일이 지난 후에 60Mpa 이상의 압축강도를 가지는 것을 확인할 수 있다.
When the polypropylene and the nylon fiber are blended at a weight ratio of 0.05%, the overall compressive strength is high, and after 28 days, the compressive strength is at least 60 MPa.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 압축강도를 보여주는 그래프로서, 온도 변화에 따라 지속적으로 압축 강도가 감소하는 경향을 나타낸다. 특히 300℃ 이상부터 급격히 압축 강도가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
FIG. 2 is a graph showing the compressive strength of hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention with temperature change, and shows a tendency that the compressive strength continuously decreases with temperature change. In particular, it can be seen that the compressive strength sharply decreases from 300 ° C or higher.

표 5는 본 발명에 따른 콘크리트 시험체의 가열 전후 질량 변화를 보여주는 것으로서, 100℃에서는 질량 변화가 거의 없으며 200℃이후부터 질량이 감소하다 400℃이후부터는 질량변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있으며, 도 3은 상기 표 5를 그래프로 나타내고 있다. Table 5 shows the mass change of the concrete specimen according to the present invention before and after heating. It can be seen that there is almost no change in mass at 100 ° C and the mass decreases from 200 ° C and there is little change in mass after 400 ° C. Are shown in the graph of Table 5 above.

Figure 112016013647664-pat00005
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200℃까지는 내부 수분이 배출되지 못하고 외부 표면의 수분만 배출되어 질량 변화가 조금 발생하였으며, 400℃이후에서는 섬유가 모두 녹고 내부 수분까지 대부분 배출되어 질량변화가 거의 일정하게 나타낸다.
The internal moisture was not released until 200 ℃, only the moisture was released from the external surface, and the mass change occurred a little. After 400 ℃, all of the fibers melted and most of the water was discharged to the inside.

도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 SEM 촬영본을 보여주는 도면으로서, 중량비로 하이브리드 섬유가 0.05%, 강섬유가 0.1%가 첨가되었다. FIG. 4 is a SEM photograph of a hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention as a result of temperature changes. As shown in FIG. 4, 0.05% of hybrid fibers and 0.1% of steel fibers are added.

(a)~(f)는 순서대로 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃일 때이다. (a) to (f) are 100 ° C, 200 ° C, 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C and 600 ° C, respectively.

100℃~300℃ 까지는 섬유가 녹지 않고 남아있는 것을 확인할 수 있었으며, 400℃ 이상의 온도에서는 섬유가 모두 녹은 것을 확인할 수 있었다.
From 100 ° C to 300 ° C, it was confirmed that the fibers did not melt and remained at temperatures above 400 ° C.

도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 섬유가 녹기 전후의 모습을 비교한 도면으로서, (a)는 하이브리드 섬유가 녹기 전, (b)는 섬유가 녹은 후 남은 구멍, (c)는 섬유가 녹은 흔적을 보여준다.FIG. 5 is a view for comparing before and after melting the fibers of the hybrid fiber-reinforced high strength concrete according to the present invention, wherein (a) shows the holes before the hybrid fibers are melted, (b) It shows traces of melted fibers.

(a)는 하이브리드 섬유가 녹기 전 모습을 보여주는 SEM 촬영본으로서, 나일론 섬유와 폴리프로필렌 섬유를 확연히 관찰할 수 있다.(a) is a SEM photograph showing a hybrid fiber before melting, and nylon fiber and polypropylene fiber can be observed clearly.

(c)400℃ 이상에서 상기 나일론 섬유과 프로필렌이 녹기 시작하여 입자를 거의 확인할 수 없으며, (b)섬유가 녹은 자리에 빈공간이 형성되어 수증기의 통로역할을 하게 된다. (c) the nylon fibers and propylene start to melt at a temperature of 400 ° C or higher and almost no particles can be identified; (b) a hollow space is formed at the site where the fibers are melted to serve as a passage for water vapor.

이로써, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트는 수증기의 통로가 형성되어 급작스러운 폭렬 현상을 예방할 수 있게 된다.
As a result, the hybrid fiber reinforced high strength concrete according to the present invention can prevent a sudden explosion by forming a passage for water vapor.

도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트의 파괴양상을 보여주는 것으로서, 본 발명에 따른 하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트는 연성파괴 양상을 보여준다. FIG. 6 is a graph showing fracture behavior of the hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention, and the hybrid fiber-reinforced high-strength concrete according to the present invention shows a fracture mode.

취성 파괴란 물체가 외력을 받았을 때 소성 변형을 보이지 않고 균열이 빠르게 전파되어 갑작스럽게 파괴되는 방식이며, 연성 파괴란 물체가 외력을 받았을 때 충분한 소성변형을 일으킨다음 서서히 파괴되는 방식이다. Brittle fracture is a method in which an object undergoes plastic deformation without any plastic deformation and fractures propagate rapidly and is suddenly destroyed. Ductile fracture is a method in which an object undergoes sufficient plastic deformation when subjected to an external force and then is gradually destroyed.

연성파괴는 파괴 징후를 예측가능하다는 이점을 가지게 되며, 이러한 이유로 콘크리트 제작시 연성파괴가 될 수 있도록 설계를 하게 된다. Ductile fracture has the advantage of predictability of fracture. For this reason, it is designed to be ductile in case of concrete production.

파란색으로 표시된 A는 하이브리드 섬유이고, 빨간색으로 표시된 B는 강섬유이며, 본 발명에 따른 고강도 콘크리트는 하이브리드 섬유와 강섬유를 혼입함으로써 균열이 서서히 일어나는 연성파괴 양상을 보여준다.
A indicated in blue is a hybrid fiber, and B indicated in red is a steel fiber. The high strength concrete according to the present invention exhibits a soft fracture mode in which cracking occurs slowly by mixing hybrid fibers and steel fibers.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken as a limitation of the scope of the present invention. Or modify it. The scope of the invention should, therefore, be construed in light of the claims set forth to cover many of such variations.

Claims (3)

하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트에 있어서,
폭렬을 저감하고, 압축강도를 높이기 위한 보강재와;
물과 반응하는 시멘트와 실리카 퓸을 포함하는 결합재와;
상기 결합재와 혼합되어 내구성을 강화하는 골재를 포함하며,
물과 상기 결합재의 중량비는 0.2 내지 0.3이고, 모래와 상기 골재의 중량비는 0.35 내지 0.45이며,
상기 보강재는
하이브리드 섬유와 강섬유이며,
상기 하이브리드 섬유는 전체 중량 % 중 0.05 내지 0.1% 이며, 강섬유는 전체 중량 % 중 0.3 내지 0.7%이며
상기 하이브리드 섬유는
폴리프로필렌, 나일론을 포함하며,
상기 폴리프로필렌과 상기 나일론은 중량비로 1:1로 구성되는 것을 특징으로 하는
하이브리드 섬유보강 고강도 콘크리트.
In hybrid fiber reinforced high strength concrete,
A reinforcing material for reducing the spalling and increasing the compressive strength;
A binder comprising cement and silica fume reacting with water;
And an aggregate mixed with the binder to enhance durability,
The weight ratio of water to the binder is 0.2 to 0.3, the weight ratio of the sand to the aggregate is 0.35 to 0.45,
The reinforcing member
Hybrid fiber and steel fiber,
The hybrid fiber is 0.05 to 0.1% of the total weight%, the steel fiber is 0.3 to 0.7% of the total weight%
The hybrid fibers
Polypropylene, and nylon,
Characterized in that the polypropylene and the nylon are in a weight ratio of 1: 1
Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete.
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