본 기술은 콘크리트계 재료를 보강하는 강섬유를 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 동일한 곡률과 곡률 반지름을 갖는 곡선형으로 만들고, 그 내부에 양 끝단을 잇는 관통형 내부 공간을 형성한 곡선형 강섬유입니다.
초고강도 시멘트 기반 복합체는 강섬유로 인장 성능을 높일 수 있지만, 일반 강도 콘크리트용으로 쓰던 일자형 강섬유를 적용하면 섬유가 끊어지거나 콘크리트를 깨고 빠져나와 보강 효과를 제대로 내지 못하는 한계가 있었습니다. 끝단이 꺾이는 등 국부적으로 변형된 강섬유 역시 꺾인 부분에 응력이 집중되어 섬유가 파단되거나 주변 콘크리트가 손상되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 곡률을 0.02~0.10mm-1, 곡률 반지름을 10~50mm로 일정하게 유지해 인장하중이 걸릴 때 국부 응력이 생기지 않도록 하고, 외주면에 내부 공간과 통하는 관통홀을 뚫어 시멘트 매트릭스와의 부착을 높일 수 있습니다. 여러 강섬유를 녹는점 60~80℃의 밀납이나 파라핀 왁스 연결부재로 직렬 연결해 스프링 형상의 모듈로 만들 수도 있습니다. 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC) 부재, 내충격·방폭 구조물, 고강도 프리캐스트 보와 슬래브에 적용될 수 있어 섬유 파단이나 뽑힘 없이 복합체의 인장 변형 능력과 에너지 흡수량을 끌어올릴 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 초고강도·초고인성 시멘트 복합체 및 변형률 속도 효과를 고려한 미세역학기반 해석 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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