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고강도 콘크리트의 내화 특성에 관한 기존연구 고찰 및 실험적 연구

State-of-the-Art Research and Experimental Assessment on Fire-Resistance Properties of High Strength Concrete

강현구|김화중|김우석
한국구조물진단유지관리공학회 (The Korea Institute For Structural Maintenance and Inspection)|2014.05|한국구조물진단유지관리공학회 논문집 (Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection)|제18권 제3호|pp. 28-39|DOI http://dx.doi.org/10.11112/jksmi.2014.18.3.028

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High strength concrete고강도 콘크리트하이브리드 섬유Hybrid fiber내화 특성Fire-resistance properties
주제분류안전공학

초록

본 연구에서는 우선 화재에 노출된 고강도 콘크리트의 내화특성과 폭렬 메커니즘을 규명한 기존 국내외 연구자들의 연구문헌들을 심도깊게 고찰하였다. 그 후 고온을 받은 고강도 콘크리트에 대한 국내외 연구자들의 주요 실험 변수를 분석하여 가장 최적의 변수를 설정하였으며 이를 토대로 하여 100MPa급 고강도 콘크리트의 내화 특성을 규명하기 위한 내화실험을 계획하였다. 또한 기존 연구의 실험결과를분석한 결과 폭렬방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 PP섬유와 친수성 재료로서 시멘트 입자와 부착성능이 우수하고 워커빌리티를 개선할 수 있는 NY섬유를 혼합한 신재료 HB섬유를 섬유혼입률 0.05%로 정해 배합설계에 반영하였다. 이러한 배합설계로 타설한 총 48개의 공시체를 28일 양생기간 후 온도변화 (100℃~700℃)에 따른 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 분석하기 위해 화재를 받은 후 냉간상태에서의 내화실험을 수행하였으며 이를 통해 고강도 콘크리트의 내화 특성을 분석하였다.

Abstract

This paper reviews past literatures relevant to fire-resistance properties of high strength concrete and investigates spallingmechanism of high strength concrete in fire. First, literatures were reviewed on spalling occurrence and fire-resistance methods. Second, a chemical change of concrete components in an elevated temperature was presented. Finally, the mechanism of thespalling occurrence and spalling resistance were examined in terms of hybrid fiber content. The focus of the experimental studyas part of this research is to investigate the effects of fire on the variation of thermal properties of high strength concrete, whichtends to be used in super tall buildings. This experimental study was devised to investigate the fire-resistance performance of highstrength concrete containing hybrid fibers. A total of 48 test specimens were exposed to high temperature ranging from 100℃ to700℃, including room temperature (~20℃). Test results provide valuable information regarding fire-resistance properties of strengthconcrete with 100 MPa or greater.

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