Fire Science and Engineering (한국화재소방학회논문지)

Korean Institute of Fire Science and Engineering (한국화재소방학회)
권호 표지

Spalling Reduction Effect of PP Fibers and Silica Fume on High Strength Reinforced Concrete Columns

PP섬유 및 실리카흄이 고강도 철근콘크리트 기둥의 폭열 저감에 미치는 영향

  • 유석형 (진주산업대학교 건축학부)
  • Published : 2009.08.31
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Abstract

High Strength Concrete has a disadvantage of the brittle failure under fire due to the spalling. It is reported that spalling is caused by the vapor pressure under fire and polypropylene (PP) fiber has an important role in protecting from spalling. The silica fume which is essentially mixed in high strength concrete decrease the permeability of concrete, and this will increase the degree of spalling. The fire resistance characteristics of high-strength reinforced concrete columns with various contents of PP fiber and silica fume were investigated in this study. In results, the ratio of unstressed residual strength of columns increases as the content of PP fiber increases from 0% to 0.2% and the ratio decreases as the content of silica fume increases from 7% to 21%.

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 효율적인 것으로 콘크리트 공시체를 대상으로 한 여러 내화실험결과를 통하여 보고되었다. 또한 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위하여 필수적으로 사용되는 실리카흄은 콘크리트의 수밀성을 높여 폭렬현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PP섬유의 혼입량과 실리카흄 치환율을 변수로 하는 고강도 철근콘크리트 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하여 고온 시 각 변수들이 폭렬현상에 미치는 영향 및 잔존강도를 분석하였다. 실험결과 PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 폭렬정도가 감소하고, 잔존 압축강도비는 증가하는 것으로 나타났으며, 실리카흄을 7%, 14% 및 21%로 증가시킬수록 기둥의 폭렬정도는 크게 변화하지 않았으나, 잔존 압축강도비는 감소하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

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