Evaluation of the Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Concrete at Elevated Temperatures Considering the Shape and Volume Fraction of Polypropylene Fiber

본 연구는 폴리프로필렌(PP) 섬유를 혼입한 일반강도 콘크리트의 내화 성능을 실험적으로 평가하였다. 기존 연구가 주로 마이크로 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트를 대상으로 수행된 반면, 본 연구는 섬유의 형상(Macro 및 Micro)과 혼입률이 고온 노출 후 콘크리트의 잔존 기계적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과, 상온에서는 PP 섬유의 혼입이 압축강도 등 기계적 성능 향상에 기여하였으며, 특히 Macro PP 섬유가 Micro PP 섬유에 비해 더 효과적인 균열 제어 성능을 나타냈다. 그러나 가열 이후에는 PP 섬유의 혼입 여부와 관계없이 모든 실험체에서 기계적 특성이 저하되었다. 또한 고강도 콘크리트를 대상으로 한 기존 연구의 94개 실험 결과와 비교하였을 때, 본 연구의 일반강도 콘크리트는 상대적으로 낮은 잔존 압축강도를 나타냈다. 이러한 차이는 고온 노출에 따른 공극률 증가와 수화물의 분해가 일반강도 콘크리트에서 더 심화되었기 때문으로 판단된다. 본 연구는 일반강도 섬유보강 콘크리트의 고온 후 성능을 보다 정밀하게 예측할 수 있는 모델 개발의 필요성을 제시한다.