Effect of Carbon-Fiber-Reinforced Polymer (CFRP) Strand Cross-Sectional Area and Spacing on the Flexural Behavior of Grid-Type CFRP-Reinforced Mortar Specimens

탄소그리드의 철근 대체를 위하여 이축경편구조 탄소그리드의 주근 방향 CFRP 스트랜드의 단면적 및 간격과 이에 따른 인장력을 시험변수로 3점 재하시험을 통하여 탄소그리드-모르타르 시험체의 휨거동을 평가하였다. 그 결과, CFRP 스트랜드의 간격이 좁은 탄소그리드를 적용한 시험체는 다른 시험체와 달리 하중이 분산되는 손상 패턴을 보였으며, 가장 높은 휨강도를 나타냈다. 이는 스트랜드의 좁은 간격이 휨강도 발현에 긍정적인 영향을 미치는 것을 보여준다. 하지만, 휨강도 도달 시, 주근 방향 CFRP 스트랜드에는 모르타르 강도에 따라 평균적으로 각각 인장강도의 86 % 및 60 %의 인장응력이 작용하면서, 최대 하중 이후 흡수에너지의 비율이 총 흡수에너지 대비 가장 낮은 상대적으로 취성적인 거동을 나타냈다. 한편, 광범위한 부착 균열이 발생하여 탄소그리드와 모르타르 간 부착 성능이 저하된 것으로 판단되는 시험체는 주근 방향 CFRP 스트랜드의 인장력이 가장 큼에도 불구하고, 휨강도 도달 시 모르타르 압축강도에 따라 각각 인장강도의 41 % 및 28 % 수준의 낮은 인장응력이 발생하여 충분한 휨강도가 발현되지 않은 것으로 나타났다. 반면, 최대 하중 이후의 흡수에너지는 총 흡수에너지의 74 % 및 177 % 수준으로, 비교적 연성적인 거동을 나타냈다.