기출문제
- 2022년 127회 1교시 11번 : GFRC(Glass Fiber Reinforced Concrete)
- 2013년 101회 2교시 5번 : 강섬유 콘크리트의 재료, 배합, 시공시 단계별 관리방법에 대하여 설명하시오.
- 2011년 95회 2교시 3번 : 콘크리트에 사용하는 하이브리드 섬유(Hybrid fiber 혹은 Cocktail fiber)의 사용목적 및 실용화 실례(實例)에 대하여 설명하시오.
- 2008년 84회 1교시 9번 : GFRC(Glass Fiber Reinforced Concrete)
- 2006년 79회 1교시 11번 : 섬유보강 콘크리트
- 2001년 64회 1교시 10번 : S.F.R.C(Steel Fiber Reinforced Concrete)
섬유보강 콘크리트 개요
- 섬유보강 콘크리트란 보강용 섬유를 혼입하여 인성, 균열억제, 내충격성 및 내마모성을 높힌 콘크리트를 말한다.
- 섬유보강 콘크리트는 소요의 강도, 인성, 내구성, 수밀성, 시공성을 가지고 품질의 변동이 적은 것이어야 한다.
콘크리트의 단점
- 휨 및 인장강도 낮음
- 취성파괴
- 균열이 발생
- 변형량이 작다
사용목적
- 콘크리트의 피로저항, 휨인성, 전단력, 유연성 증대
- 충격저항, 파괴저항 증대
- 건조수축 저항성 증대
- 내마모성, 내침식성, 내부식성 증대
- 균열 억제
섬유보강 콘크리트의 종류
- 무기계 섬유
- 강섬유 보강 콘크리트 (Steel Fiber Reinforced Concrete, SFRC)
- 유리섬유 보강 콘크리트 (Glass Fiber Reinforced Concrete, GFRC)
- 탄소섬유 보강 콘크리트 (Carbon Fiber Reinforced Concrete, CFRC)
- 유기계 섬유
- 아라미드 섬유 보강 콘크리트 (Alamide Fiber Reinforced Concrete, AFRC)
- 폴리프로필렌 섬유 보강 콘크리트 (Polypropylene Fiber Reinforced Concrete, PFRC)
- 비닐론 섬유 보강 콘크리트 (Vinylon Fiber Reinforced Concrete, VFRC)
- 나일론 섬유 보강 콘크리트 (Nylon Fiber Reinforced Concrete, NYFRC)
시공시 유의사항
- 섬유는 콘크리트와의 부착성이 양호하고, 인장강도, 내구성, 내열성, 내후성이 우수하여야 한다.
- 소요 품질을 확보할 수 있는 범위내에서 단위수량 적게한다.
- 섬유의 형상, 치수 및 혼입율은 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 휨강도 및 인성을 고려하여 정한다.
- 배합의 표시방법은 섬유의 형상, 치수 및 섬유 혼입율을 명시한다.
- 뭉침현상(fiber ball) 이 발생하지 않도록 충분히 비빔 한다.
- 섬유를 믹서에 투입할 때는 균일하게 분산시킬 수 있는 방법으로 한다.
강섬유 보강 콘크리트 (SFRC)
개요
- 강섬유보강 콘크리트는 콘크리트를 보강할 목적으로 형상비가 20에서 100 사이의 길이가 짧고 단면이 작은 강선을 혼입한 콘크리트를 말한다.
- 휨과 전단에 대한 취성이 향상된 우수한 공학적 특성을 가진다.
강섬유의 요구성능
- 표면에 유해한 녹이 없을 것
- 평균 인장강도는 500MPa, 각각의 인장강도는 450MPa 이상
- 분산성이 좋을 것
- 16℃ 이상의 온도에서 구부러지지 않을 것
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제작방법
- 와이어 섬유 (Cold drawn wire fiber)
- 이형절단 시트 섬유 (deformed cut sheet fiber)
- 용융 추출 섬유 (melt-extracted fiber)
- 기타 섬유 (other fiber)
특징
- 콘크리트의 피로저항, 휨인성, 전단력, 유연성, 충격저항, 파괴저항 증가
- 건조수축 저항성 증대
- 내마모성, 내침식성, 내부식성 증대
- 콘크리트의 물리적 성질 향상으로 콘크리트의 단면 두께 감소
- 콘크리트의 물리적 결속력 강화
유리섬유 보강 콘크리트 (GFRC)
개요
- 유리섬유 보강콘크리트란 내알칼리성 유리섬유를 보강재로 사용하여 콘크리트의 인장 강도를 보강한 콘크리트를 말한다.
유리섬유의 요구성능
- 내알카리성이 클 것
- 내수성이 클 것
유리섬유의 제조방법
- 직접분사공법(Direct Spray) : 공기 압력을 이용하여 시멘트모르타르와 유리섬유가 동시에 형틀에 분사되는 공법
- 분사흡입공법(Spray Suction) : 직접분사공법과 같으나 탈수가 편하도록 형틀의 모양이 다름
- 선혼합공법 (Premix) : 시멘트모르타르와 유리섬유가 믹서에 의해 배합이 되어 일반 콘크리트와 동일한 방법으로 형틀에 타설되는 공법
- 선혼합 압착공법 : 일정 양의 시멘트모르타르와 유리섬유의 혼합체가 형틀에 놓여진 다음 압착이 되어 제품을 제작하는 공법
- 몰탈 주입공법 : 유리섬유 매트를 일정한 길이만큼 절단하여 형틀에 정착한 후 시멘트모르타르를 주입하는 공법
특징
- 콘크리트의 충격, 휨, 인장 강도를 증가
- 내진 성능이 우수
- 섬유보강공법 중 가장 경제적
- 경량으로 구조물의 자중 증가 거의 없음
기타참고자료
- BundRex / 강섬유 (스틸화이버코리아)
- 유기계 섬유 보강 콘크리트 (에스에스산업)
참고문헌(출처)
- KCS 표준시방서 14 20 22 섬유보강 콘크리트 / 국가건설기준센터
- KS F 2564 콘크리트용 강섬유 (국가표준인증종합센터 KSInfo)
- 섬유보강 콘크리트 / 대한건축학회 (국토해양전자정보관 CODIL)
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