고속비상체의 충돌에 의한 고강도 콘크리트의 표면관입저항성 및 배면박리성상에 관한 연구

김홍섭; 남정수; 황헌규; 전중규; 김규용

주제분류

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저널정보

저자정보

김홍섭 (충남대학교)
남정수 (충남대학교)
황헌규 (현대엠코)
전중규 (코오롱글로벌)
김규용 (충남대학교)

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고속 비상체에 의한 충격을 받는 콘크리트는 그 충격력에 의해 관통, 표면관입 및 배면박리뿐만 아니라 균열의 확산에 의해 나타나는 국부적인 파괴 등 정하중을 받을 때와 다른 파괴거동을 보인다. 이러한 콘크리트의 파괴거동은 비상체의 재료적 특성, 충돌속도, 질량 및 기하학적 구조뿐만 아니라 콘크리트의 재료적 특성, 시험체의 크기 및 두께, 보강재료 및 방법 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 이 연구에서는 콘크리트 재료의 압축강도에 따른 표면관입깊이 및 배면박리성상에 대하여 평가하고, 섬유보강에 의한 배면박리억제효과에 대하여 검토하고자 하였다. 그 결과 압축강도의 증가로 인하여 표면관입깊이는 감소하였으며, 이 연구 범위의 결과는 수정 NDRC식 및 US ACE식과 유사한 경향을 나타냈다. 반면, 배면박리억제에 있어 압축강도 증가에 의한 영향은 확인할 수 없었으며, 섬유보강에 의한 인성의 향상을 통하여 배면박리를 억제할 수 있었다.

Concrete materials subjected to impact by high velocity projectiles exhibit responses that differ from those when they are under static loading. Projectiles generate localized effects characterized by penetration of front, spalling of rear and perforation as well as more widespread crack propagation. The magnitude of damage depends on a variety of factors such as material properties of the projectile, impact velocity, the mass and geometry as well as the material properties of concrete specimen size and thickness, reinforcement materials type and method of the concrete target. In this study, penetration depth of front, spalling thickness of rear and effect of spalling suppression of concrete by fiber reinforcement was evaluated according to compressive strength of concrete. As a result, it was similar to results of the modified NDRC formula and US ACE formula that the more compressive strength is increased, the penetration depth of front is suppressed. On the other hand, the increase in compressive strength of concrete does not affect spalling of rear suppression. Spalling of rear is controlled by the increase of flexural, tensile strength and deformation capacity.

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