Assessment of Material Characterization Effects on the High Strain-Rate Impact Resistance of Steel Fiber-Reinforced High-Performance Cementitious Composites

폭발 및 고속 충격과 같은 고변형률 하중 조건에서는 콘크리트의 역학적 거동이 정적 조건과 현저히 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 강섬유가 혼입된 고성능 시멘트 복합재료(HPFRCC)의 고속 충격 저항 성능을 평가하기 위해 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar) 실험과 고속 가스 건 실험을 수행하였다. SHPB 실험을 통해 HPFRCC의 고변형률 조건에서의 재료적 특성을 분석하였으며, 고속 가스 건 실험을 통해 충격 인성 및 전단 저항 성능을 정량적으로 평가하였다. 또한 기존 연구자들에 의해 제시된 고속 충격저항 성능 예측식과 실험 결과를 비교함으로써, 해당 제안식의 HPFRCC 적용 가능성을 검토하였다. 그 결과, HPFRCC는 일반 콘크리트에 대비 고속 충격 하중에 대한 우수한 충격 저항 성능을 나타냈으며, 기존 예측식에 의한 평가 결과는 실험값과 상당한 차이를 보이는 것으로 확인되었다. 이는 기존 제안식들이 초고성능 콘크리트의 재료적 특성을 충분히 반영하지 못함을 시사하며, HPFRCC의 고속충격 거동을 정확히 예측하기 위한 새로운 모델 또는 보정 방법에 관한 추가 연구가 필요함을 의미한다.