KR20090010734A - Steel fiber for fiber reinforcing concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 섬유보강콘크리트용 강섬유에 대한 것이다, 더욱 구체적으로 섬유보강콘크리트에 혼입되는 강섬유의 형태 또는 형상을 개선하여 콘크리트 모체와의 부착성능을 증진시킴으로서 섬유보강콘크리트에 있어 인장강도, 휨강도 등과 같은 굳은 콘크리트의 성질이 개선되도록 한 섬유보강콘크리트(FIBER REINFORCING CONCRETE)용 강섬유에 대한 것이다.The present invention relates to a steel fiber for fiber reinforced concrete, more specifically, by improving the shape or shape of the steel fibers incorporated in the fiber reinforced concrete to improve the adhesion performance with the concrete matrix, such as tensile strength, bending strength, etc. in the fiber reinforced concrete The present invention relates to steel fibers for fiber reinforced concrete (FIBER REINFORCING CONCRETE) to improve the properties of concrete.
종래 시멘트(Cement) 또는 콘크리트(Concrete)는 인장강도에 취약할 뿐만 아니라 작용하중에 대한 취성적 파괴현상을 가지게 된다. Conventional cement or concrete is not only vulnerable to tensile strength, but also has brittle fracture of the working load.
이에 상기 콘크리트의 취성파괴 등을 방지하기 위해 강섬유(STEEL FIBER)를 콘크리트에 균일하게 혼입시켜 인장, 휨강도, 전단강도 등 역학적 성능과 균열저항 성능이 향상된 섬유보강 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete)가 활용되고 있다.In order to prevent brittle fracture of concrete, fiber reinforced concrete is mixed with steel fiber uniformly to improve mechanical performance and crack resistance such as tensile strength, flexural strength and shear strength. .
특히 직선형 강섬유 보강 콘크리트(Straight steel Fiber Reinforced Concrete)는 단면이 작고 길이가 짧은 강섬유를 수화성의 시멘트와 세골재의 배합이나 수화성의 시멘트, 세골재, 조골재의 배합에 임의로 투입, 분산시켜 시멘트 경화체의 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 연성, 전단강도, 내충격성 등의 개 선을 목적으로 만든 합성재료를 일컫는다. In particular, the straight steel fiber reinforced concrete is used to shorten and disperse short-length steel fibers in the combination of hydratable cement and fine aggregates or the combination of hydratable cement, fine aggregate, and coarse aggregate to tension the cement hardened material. It refers to a synthetic material made for the purpose of improving strength, flexural strength, crack resistance, ductility, shear strength, impact resistance, etc.
이때 상기 직선형 강섬유는 모체 시멘트 경화체의 부착성과 배합 시 분산성능이 향상될 수 있도록 여러 형상으로 제작되고 있다.At this time, the straight steel fiber is manufactured in various shapes so that the adhesion properties of the parent cement hardened body and the dispersing performance can be improved.
도 1a 및 도 1b는 특히 원형단면을 가지면서 소정의 길이로 제조된 직선형 강섬유(10)를 도면화한 것과 그 실제 사진을 보인 것이다.1A and 1B show a drawing of a
상기 강섬유의 형상비(Aspect Ratio, 단면수치에 대한 길이의 비)는 30~100 정도의 것이 사용되고 있으며, Shape ratio of the steel fibers (Aspect Ratio, the ratio of the length to the cross-sectional value) of about 30 to 100 is used,
일반적으로 강섬유의 콘크리트 내에 혼입되는 혼입율은 콘크리트 1㎥에 있어 0.05% ~ 2.0용적%(약. 20~157 ㎏/㎥)이며, In general, the mixing ratio of steel fibers into concrete is 0.05% to 2.0% by volume (about 20 to 157 kg / ㎥) for 1㎥ of concrete.
일반적으로 강섬유는 길이 0.5 in (12.7mm) ~ 2.5in(63.5mm), 직경 0.017 in(0.45mm) ~ 0.04 in(1.0mm)의 범위 등에서 사용되고 있다. Generally, steel fibers are used in the range of 0.5 in (12.7 mm) to 2.5 in (63.5 mm) in length, and 0.017 in (0.45 mm) to 0.04 in (1.0 mm) in diameter.
하지만 상기 원형단면을 가진 직선형 강섬유는 모체인 시멘트 경화체와의 기계적 부착력이 충분하지 못하다는 문제점이 지적되었는바,However, it has been pointed out that the straight steel fiber having the circular cross section is not enough mechanical adhesion with the hardened cement body, which is a parent,
최근 직선형 강섬유는 제조과정 또는 원자재에 따라 원형뿐만 아니라 타원형, 각형. 그리고 초생달 형 단면의 형태로 된 것이 소개되고 있다.Recently, straight steel fiber is oval, angular as well as round depending on the manufacturing process or raw materials. And crescent cross-sections are introduced.
또한 도 1c의 상부에 도시된 것 같이 모체 콘크리트의 부착성을 특히 크게 확보할 수 있도록 돌기부가 형성된 직선형 강섬유(20)도 이용되고 있으며, In addition, as shown in the upper portion of Figure 1c is also used to form a
도 1c의 하부에 도시된 것과 같이 끝단을 구부린 후크형 강섬유(30)도 이용되고 있다.Hook-
하지만 상기 여러 형태의 직선형 강섬유의 경우에도 콘크리트 배합 시, 콘크 리트 내부에 고르게 분산되지 않는 뭉침(Fiber Ball)현상이 발생하여 콘크리트 강도 증진효과 효율성이 떨어질 뿐 만 아니라,However, even in the case of the various types of straight steel fibers, when the concrete is mixed, the fiber ball phenomenon that is not evenly distributed in the concrete occurs, not only decreases the efficiency of the concrete strength increase effect,
특히 콘크리트 파괴 거동에 있어 강섬유가 항복강도에 도달되어 파단되기 전에 강섬유가 먼저 콘크리트로부터 뽑혀져 나오는 등(Debonding) 강섬유 보강효과가 떨어진다는 문제점이 있었으며, In particular, there was a problem that the reinforcing effect of the steel fiber was deteriorated, such as the steel fiber was first pulled out of the concrete before the steel fiber reached the yield strength and was broken in the concrete fracture behavior.
추가적인 증점제 등 혼화재가 투입되지 않을 경우 콘크리트 시공에 있어 워커빌리티가 떨어질 뿐만 아니라 진동다짐 시 강섬유가 한쪽 방향으로 배열되어 종국적으로 강섬유 보강 콘크리트의 효과가 충분히 발휘되지 않는다는 문제점이 있었다.When the admixtures such as additional thickeners are not added, there is a problem that the workability is not only lowered in the concrete construction but also the steel fibers are arranged in one direction when the vibration is compacted, so that the effect of the steel fiber reinforced concrete is not sufficiently exerted.
이러한 현상을 방지하기 위하여 도 1d와 같이 폐쇄된 링형 강섬유(40) 및 스파이럴 형태의 강섬유(50)도 개발되어, 강섬유의 뽑힘 현상에는 효과적이나 콘크리트 내부에 고르게 분산시키는 것이 용이하지 않다는 문제가 지적되었다.In order to prevent this phenomenon, the closed ring-
본 발명은 특히 직선형 강섬유에 있어서 일정한 단면적을 기준으로 시멘트 경화체와의 접하는 둘레길이가 커지도록 함과 더불어 기계적 부착력이 충분히 확보될 수 있도록 함으로서 인장, 휨강도, 전단강도 등 역학적 성능과 균열저항 성능이 향상된 섬유보강 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete)가 제공되도록 함을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to improve the mechanical properties and crack resistance performance such as tensile strength, bending strength, shear strength by increasing the circumferential length of the contact with the cement hardening body on the basis of a constant cross-sectional area, and also to ensure sufficient mechanical adhesive force, especially in the straight steel fiber It is a technical task to provide fiber reinforced concrete (Fiber Reinforced Concrete).
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 섬유보강콘크리트용 강섬유에 있어서,In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a fiber-reinforced concrete for steel fibers,
강섬유의 표면적을 증가시켜 시멘트 경화체와의 부착성능을 최적화시키기 위하여 클로버형 단면과 같이 둘레길이를 최대화시킨 강섬유를 꼬아 제작하되 그 꼬아짐의 횟수의 범위를 실험을 통하여 구체적으로 제시함으로서 종국적으로 섬유보강콘크리트의 물리적 성능이 증진되도록 하였다.To increase the surface area of the steel fiber and to optimize the adhesion with the cement hardened body, twist the steel fiber with the maximum circumferential length, such as the clover-shaped cross section, and present the range of the number of twists through experiments. The physical performance of concrete was improved.
본 발명에 의한 강섬유에 의하면 시멘트 경화체와의 부착되는 접촉면적이 크기 때문에 섬유와 시멘트 경화체의 부착성능이 향상됨으로써 섬유보강 콘크리트의 압축, 인장, 휨강도 및 인성 등 그 성능이 크게 향상시킬 수 있게 된다.According to the steel fiber according to the present invention, since the contact area of the cement hardened body is large, the adhesion between the fiber and the cement hardened body is improved, and thus the performance of the fiber reinforced concrete such as compression, tensile strength, flexural strength and toughness can be greatly improved.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기 재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters set forth in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.
본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To describe the present invention more clearly and easily, the following describes the best embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, and embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and thus the scope of the present invention. Is not limited to the embodiment described below.
도 2a 및 도 2b에 의하면 종래 원형단면의 강섬유(10)와 본 발명에 의한 클로버형 단면의 강섬유(100)의 단면도를 보인 것이다.2a and 2b shows a cross-sectional view of the
상기 강섬유는 탄소강 등을 얇게 절삭가공, 주조 등의 방법으로 제조될 수 있으며, 형상비(Aspect Ratio, 단면수치에 대한 길이의 비)는 30~100 정도의 것이 사용될 수 있으나 용도 및 목적에 따라 적의 변경하여 사용할 수 있으며, 그 길이 또한 다양한 길이에 의하여 제조될 수 있을 것이다.The steel fiber may be manufactured by cutting, casting, etc. thinly cutting carbon steel, and the aspect ratio (a ratio of the length to the cross-sectional value) may be about 30 to 100, but may be appropriately changed depending on the purpose and purpose. It may be used, and its length may also be manufactured by various lengths.
바람직하게는 본 발명에 의한 강섬유는 직경 0.5~0.7mm 그리고 길이가 30~70mm되도록 함으로서 후술되는 바와 같이 강섬유의 꼬는 작업의 수월성 및 모체인 시멘트 경화체와의 부착력의 최적화를 위하여 바람직하며,Preferably, the steel fiber according to the present invention is preferably 0.5 to 0.7 mm in diameter and 30 to 70 mm in length to facilitate the twisting operation of the steel fiber and to optimize adhesion to the hardened cement body, which is the mother fiber.
이러한 직경, 길이 및 꼬인 상태로 제조될 때, 강섬유의 인장강도가 1300 ~ 3800 MPa로 정해지도록 할 수 있어 섬유보강콘크리트에 있어 그 효과가 충분히 발 휘할 수 있도록 함이 바람직하다.When manufactured in such a diameter, length and twisted state, it is preferable that the tensile strength of the steel fiber can be determined to be 1300 ~ 3800 MPa so that the effect can be sufficiently exhibited in the fiber reinforced concrete.
상기 도 2a를 기준으로 기존 원형단면의 강섬유(10)가 시멘트 경화체와의 부착하는 둘레길이가 1이라고 가정했을 때,Assuming that the circumferential length to which the
본 발명에 의한 클로버형 단면의 강섬유(100)는 둘레길이가 2.17배 정도로 증가되도록 제조됨으로서 그 증가된 둘레길이 만큼 강섬유와 시멘트 경화체의 부착성능이 향상됨으로써 강섬유 보강 콘크리트의 성능이 향상될 수 있도록 하게 된다.
즉 강섬유에 있어 형상비에는 영향이 없도록 하면서 시멘트 경화체와의 부착성능을 높이는 기술적 특징이 도입된 것이다.In other words, the technical features are introduced to increase the adhesion performance with the cement hardened body without affecting the aspect ratio in the steel fiber.
이때 클로버형단면의 강섬유(100)는 이해를 돕기 위하여 지칭된 것일 뿐, 동일한 단면적을 가지면서 둘레길이가 커지도록 그 단면형태가 변화된다면 본 발명의 기술적 범위에 속한다고 볼 수 있다.At this time, the
이에 상기 클로버형단면의 강섬유(100)가 꼬여지기 전의 상태를 도시한 것이 도 3a이다.3a shows a state before the
상기 도 3a에 의하면 클로버형단면 형태가 강섬유 길이방향으로 연장되면서 단면변화가 없음을 알 수 있다.According to FIG. 3a, the cross-sectional shape of the clover-shaped cross section extends in the longitudinal direction of the steel fiber.
본 발명은 상기 소정의 길이를 가진 클로버형단면의 강섬유(100)를 예컨대 양 단부를 고정시킨 채 서로 반대방향으로 회전시키는 방식으로 강섬유가 꼬게 된다.According to the present invention, the steel fibers are twisted in such a manner that the
도 3b는 실제 클로버형단면의 강섬유(100)가 꼬아진 상태의 강섬유 실제 사진을 도시한 것인데,Figure 3b is a real picture of the steel fiber twisted state of the
상단의 클로버형단면의 강섬유에 의하면 일정한 길이(35mm)에 있어 4회 꼬아진 상태( 4 PITCH 상태라 한다.)를 보인 것이고,According to the steel fiber of the clover-shaped section at the top, it shows a twisted state (called 4 PITCH state) four times in a certain length (35mm),
하단의 클로버형단면의 강섬유에 의하면 일정한 길이(35mm)에 있어 6회 꼬아진 상태( 6 PITCH 상태라 한다.)를 보인 것이다.According to the steel fiber of the clover-shaped cross section at the bottom, it is twisted six times (referred to as 6 PITCH state) at a predetermined length (35 mm).
물론, 2회 이상 원하는 횟수만큼 용도 등에 따라 클로버형단면의 강섬유(100)를 꼬는 것이 가능할 것이다.Of course, it will be possible to twist the
이렇게 다수 회 클로버형단면의 강섬유(100)를 꼬게 되면 그 둘레면적은 자연스럽게 더 증가될 수 있도록 하면서 굳지 않은 시멘트 복합체에 있어 균열일 발생할 경우 균열면에 있어 서로 접하는 시멘트 복합체의 가교효과를 통해 종국적으로 섬유보강 콘크리트의 보강효과를 증진시킬 수 있게 된다.When the
이에 본 발명에 의한 강섬유는 주어진 단면을 기준으로 외부둘레가 최대한 증가되도록 단면형태를 변경시키는 과정을 거치게 된다. The steel fiber according to the present invention is subjected to a process of changing the cross-sectional shape so that the outer circumference is increased as much as possible based on the given cross section.
물론 이러한 과정은 주어진 단면을 기준으로 외부둘레가 기하학적으로 최대화되도록 하는 과정이 될 것이며 이는 기하학적인 방법에 따라 구체적인 단면형태로 발현될 수 있을 것이며 달리 한정된 방법이 제시될 이유는 없다고 할 것이다.Of course, this process will be a process to maximize the outer circumference geometrically based on a given cross section, which can be expressed in a specific cross-sectional form according to the geometric method and there is no reason why a limited method is suggested otherwise.
다음으로는 변경된 단면형태의 강섬유의 양 단부를 서로 반대로 회전시키는 방법과 같이 강섬유를 꼬는 과정을 거치게 됨으로서 균열 등에 있어 저항성능이 크게 향상되어 섬유보강 콘크리트로서 보다 효과적인 품질확보가 가능하게 된다.Next, by twisting the steel fibers, such as rotating the opposite ends of the steel fiber of the cross-sectional shape of the modified cross-sectional shape, the resistance performance is greatly improved in the cracks, etc., so that more effective quality can be obtained as the fiber reinforced concrete.
결국 본 발명에 의한 강섬유는 주어진 단면에 있어 외부둘레가 기하학적으로 최대화되도록 한 상태에서 양 단부가 고정되어 회전되도록 하는 방법을 통하여 외 부둘레가 길이방향으로 연속하여 꼬아진 형태로 제작됨을 알 수 있다.As a result, the steel fiber according to the present invention can be seen that the outer periphery is produced in a twisted shape in the longitudinal direction continuously through a method in which both ends are fixed and rotated in a state in which the outer periphery is geometrically maximized in a given cross section. .
이하, 먼저 본 발명에 의한 강섬유(100)를 이용하여 시편의 인장강도 시험 및 그 결과를 실험예 1을 통해 살펴본다.Hereinafter, using the
<실험예 1>Experimental Example 1
강섬유의 형상이 시멘트 경화체와의 부착성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 도 4a와 같이 섬유의 인발시험을 실시하였다. In order to analyze the effect of the shape of the steel fiber on the adhesion performance with the cement hardened body, a drawing test of the fiber was carried out as shown in Figure 4a.
상기 인발시험은 먼저 목이 길고 저부가 확장된 형태의 시편에 있어 상기 목 상부면으로부터 상방으로 돌출되도록 본 발명에 의한 강섬유가 매립되도록 하게 된다.In the drawing test, the steel fiber according to the present invention is first buried so that the neck protrudes upward from the upper surface of the neck in the form of a long and extended bottom.
이러한 시편은 시편그립시스템에 의하여 하부가 고정되도록 한 상태에서, 강섬유는 강섬유 그립시스템에 의하여 고정된다.In such a state that the specimen is fixed to the lower part by the specimen grip system, the steel fibers are fixed by the steel fiber grip system.
이때 상기 강섬유 그립시스템에는 변형율을 측정할 수 있는 변형율 게이지가 장착되며, 하중계에 접하는 강섬유 그립시스템은 시편의 강섬유에 인장력이 발생되도록 하게 된다.At this time, the steel fiber grip system is equipped with a strain gauge that can measure the strain rate, the steel fiber grip system in contact with the load gauge is to generate a tensile force on the steel fiber of the specimen.
이때 시편의 모르타르 배합은 물-시멘트비 35%, 시멘트-잔골재비를 63%로 하였으며, 하중계 재하속도는 0.35mm/분이고, 슬림양이 15mm에 도달할 때까지 하중-슬림 곡선을 계측 하게 된다.At this time, the mortar mix of specimen was 35% water-cement ratio and 63% cement-grain aggregate, and the load gauge loading speed was 0.35mm / min, and the load-slim curve was measured until the slim amount reached 15mm.
도 4b는 강섬유의 형상에 따른 하중-슬림 곡선을 도시한 것이다.Figure 4b shows a load-slim curve according to the shape of the steel fiber.
본 발명에 의한 강섬유(100)는
기존의 원형단면의 강섬유에 비해 최대하중이 높고, 균열발생 이후의 슬림에 대한 저항성도 훨씬 높은 것으로 나타나 본 발명에 의한 강섬유(100)는 모체인 시멘트 경화체와의 부착성능이 뛰어나 그 휨, 인장강도 및 인성을 향상시킬 수 있음일 확인할 수 있다.The maximum load is higher than that of the steel fiber of the conventional circular section, and the resistance to the slim after the occurrence of cracking is much higher. Thus, the
그리고 본 발명에 의한 강섬유 중에서 꼬는 횟수가 8까지는 증가할수록 부착성능이 뛰어나고, 그 후부터는 부착성능이 다소 저하되는 것으로 나타남을 확인할 수 있는데,And as the number of twists in the steel fiber according to the present invention increases to 8, the adhesion performance is excellent, and after that it can be seen that the adhesion performance is somewhat reduced,
이것은 꼬는 횟수가 기계적인 부착성능은 어느 정도까지 향상시키나, 필요이상으로 꼬여 있는 경우에는 시멘트 모르타르가 섬유의 구석구석까지 충전되기 어렵고, 또한 기포가 발생하기 쉽기 때문이다.This is because the number of twists improves the mechanical adhesion performance to a certain extent, but when it is twisted more than necessary, cement mortar is difficult to fill every corner of the fiber and bubbles are likely to occur.
이에 본 발명에 있어 강섬유는 그 꼰 횟수가 8회 이하로 꼬아지도록 함이 바람직함을 알 수 있다.Therefore, in the present invention, it can be seen that the steel fiber is preferably twisted to eight times or less.
물론 이러한 꼰 횟수는 강섬유의 단면치수 및 길이에 따라 달라질 수 있지만, 강섬유에 있어 제조될 수 있는 단면치수 및 길이는 어느 정도 한계가 있기 때문에,Of course, the number of braids may vary depending on the cross-sectional dimension and length of the steel fiber, but the cross-sectional dimension and length that can be produced for the steel fiber has some limitations,
즉, 형상비가 100 이하로 형성된다고 했을 때 단면치수 및 길이에는 그 최대치가 있으므로 그 최대치(형상비 100)를 기준으로 했을 때 개략 강섬유의 꼰 횟수는 8회 이내가 바람직함을 알 수 있었다.In other words, when the shape ratio is formed to be 100 or less, the cross-sectional dimension and the length have the maximum value, and when the maximum value (shape ratio 100) is used, the number of times of rough steel fiber braiding is preferably less than 8 times.
다음으로 섬유의 형상이 섬유보강 콘크리트의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 본 발명에 의한 강섬유 보강콘크리트의 슬럼프플로, 섬유의 분산성, 압축강도, 휨강도 시험을 아래 실험예 2에서 실시하였다. Next, in order to analyze the effect of the shape of the fiber on the performance of the fiber reinforced concrete, slump flow, fiber dispersion, compressive strength, flexural strength test of the steel fiber reinforced concrete according to the present invention was performed in Experimental Example 2 below.
<실험예 2>Experimental Example 2
본 발명에 의한 강섬유 섬유보강 콘크리트는 도 5a에 도시된 바와 같이, 물-시멘트비(W/C) 35%, 단위수량 175kg/㎥, 강섬유를 2%체적을 혼입한 배합을 사용하였다. Steel fiber fiber reinforced concrete according to the present invention, as shown in Figure 5a, was used to mix the water-cement ratio (W / C) 35%, unit quantity 175kg / ㎥, 2% volume of steel fibers.
여기서 섬유는 형상에 관계없이 직경0.6mm× 길이35mm, 인장강도 2700 MPa인 것을 사용하였다. Regardless of the shape, the fibers used were 0.6 mm in diameter x 35 mm in length and 2700 MPa in tensile strength.
슬럼프플로는 KS F 2594, 육안관찰에 섬유분산성은 육안관찰에 의해 양호, 보통, 불량을 구분하여 평가하였다. The slump flow was evaluated by KS F 2594, visual observation and fiber dispersibility by visual observation.
압축강도와 휨강도는 20℃에서 수중양생을 28일까지 실시한 다음 각각 KS F 2405와 KS F 2566에 준하여 측정하였다.Compressive strength and flexural strength were measured in accordance with KS F 2405 and KS F 2566 after 28 days of underwater curing at 20 ℃.
이상의 실험예 2의 결과를 분석한 결과를 정리하면 도 5b와 같다.The results of analyzing the results of Experimental Example 2 above are summarized in FIG. 5B.
상기 도 5b에 의하면, According to FIG. 5B,
슬럼프플로는 섬유의 형상에 관계없이 슬럼프플로가 650mm 이상으로 콘크리트 공사 시 다짐이 필요하지 않은 일반적인 슬럼프플로 600mm 이상으로 나타났으며, The slump flow was over 650 mm regardless of the shape of the fiber.
섬유의 분산성도 모두 양호한 것으로 평가되었다. The dispersibility of the fibers was also evaluated to be all good.
압축강도는 기존의 원형단면 강섬유에 비해 본 발명에 의한 강섬유가 2~ 6 MPa 정도 향상되는 것으로 나타났다. Compressive strength was shown to improve the steel fiber according to the
그리고 본 발명에 의한 강섬유가 기존의 원형단면의 강섬유에 비해 휨강도는 1.53~2.13배, 등가 휨강도는 1.56~2.05배, 휨 인성은 1.87~2.91배 정도로 휨 거동 이 크게 향상되는 것으로 나타났다. In addition, the steel fiber according to the present invention showed that the flexural strength was significantly improved by 1.53 to 2.13 times, the equivalent flexural strength was 1.56 to 2.05 times, and the flexural toughness to 1.87 to 2.91 times, compared to the steel fiber of the conventional circular section.
이처럼 휨거동이 향상이 큰 것은 섬유와 시멘트 경화체의 부착성능이 향상되어 섬유의 가교(Bridging) 작용이 크게 발휘되었기 때문이라 할 수 있다.Such a big improvement in bending behavior is due to the improved bridging effect of the fiber due to the improved adhesion between the fiber and the cement hardened body.
<실험예 3>Experimental Example 3
본 발명에 의한 강섬유에 사용되는 인장강도, Tensile strength used in the steel fiber according to the present invention,
강 섬유의 직경 및 길이가 섬유보강 콘크리트의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 본 발명에 의한 강섬유가 혼입된 보강콘크리트의 슬럼프플로, 섬유의 분산성, 압축강도, 휨강도 시험을 실시하였다. 섬유보강 콘크리트의 배합과 실험방법은 실험예 1과 동일하다. In order to analyze the effect of the diameter and length of the steel fiber on the performance of the fiber reinforced concrete, the slump flow, fiber dispersibility, compressive strength, and flexural strength test of the reinforced concrete incorporating the steel fiber according to the present invention were performed. The formulation and experimental method of fiber reinforced concrete is the same as Experimental Example 1.
도 5c에 의하면 강섬유의 종류가 본 발명의 강섬유에 의한 섬유보강 콘크리트의 시공성에 미치는 영향은 작은 것으로 나타났으나, According to Figure 5c the effect of the type of steel fiber on the construction properties of the fiber reinforced concrete by the steel fiber of the present invention,
강섬유의 길이가 길어질수록 슬럼프플로가 다소 저하되는 것으로 나타났다. The longer the length of the steel fiber, the more the slump flow was found to decrease.
압축강도는 60~69MPa로 섬유의 종류에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. The compressive strength was 60 ~ 69MPa and there was no big difference according to the kind of fiber.
그리고 휨거동은 본 발명에 의한 강섬유가 인장강도, 섬유의 길이 및 직경에 관계없이 기존 둥근모양의 섬유에 비해 우수한 것으로 나타났다. In addition, the flexural behavior of steel fiber according to the present invention was superior to conventional round fiber regardless of tensile strength, fiber length and diameter.
본 발명에 의한 강섬유는 인장강도가 클수록 섬유의 직경이 작을수록 휨거동이 우수하며, 섬유의 길이는 휨강도는 길수록 유리하나, 인성은 길수록 약간 불리한 것으로 나타남을 알 수 있었다.The steel fiber according to the present invention has a higher tensile strength, the smaller the diameter of the fiber, the better the bending behavior, the longer the strength of the fiber, the longer the bending strength, the longer the toughness, the longer the toughness was found to be slightly disadvantageous.
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 종래의 강섬유예들을 도시한 것이다.1A, 1B, 1C and 1D show examples of conventional steel fibers.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 강섬유에 있어 종래 원형단면의 강섬유와 그 둘레길이의 차이를 도시한 것이다.Figure 2a and Figure 2b shows the difference between the steel fiber of the conventional circular cross section and the circumferential length in the steel fiber according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 강섬유에 있어 꼬기 전의 강섬유와 꼰 이후의 실제 사진이다.3A and 3B are actual pictures after braiding with steel fibers before twisting in the steel fibers according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 강섬유에 있어 인발시험 모습을 도시한 것이다.Figures 4a and 4b is a view showing a pull test state in the steel fiber according to the present invention.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 의한 강섬유를 사용한 보강콘크리트의 배합예, 물성 실험결과 및 다른 강섬유와의 물성 실험결과비교예이다.5a, 5b and 5c is a combination example of the reinforcement concrete using the steel fiber according to the present invention, the physical property test results and the physical property test results with other steel fibers.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:본 발명에 의한 강섬유100: steel fiber according to the present invention
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