Abstract
For investigating self-diagnosis applicability, a method based on monitoring the changes in the electrical resistance of hybrid FRP(having electrical property) reinforced concrete has been tested. Then after examining change in the value of electrical resistance of carbon fiber in CFRP(non-hybrid type), CFGFRP and CFAFRP(hybrid type) before and after the occurrence of cracks and fracture in non-hybrid and hybrid FRP reinforced concrete at each flexural weight-stage, the correlations of each factors(the changes in electrical resistance and load as a function of strain, deflection) were analyzed. As the results, it is clarified that when the carbon fiber tows fracture, the electrical resistance of it increase largely, and afterwards hybrid FRP composites can be resist the load due to the presence of the reinforced fiber, for example, glass fiber or aramid fiber tows. Therefore, it can be recognized that hybrid FRP(including carbon fiber) reinforcing bar could be applied for self-diagnosis of fracture in reinforced FRP concrete fracture.
본 연구는 콘크리트 보강근으로 사용된 단일 FRP 또는 하이브리드 FRP(전기적 특성을 가지고 있는)의 전기저항 변화를 모니터링 함으로써, 콘크리트의 파괴에 대한 자가진단 적용 특성을 검토하기 위해 수행되었다. CFRP(단일형), CRGFRP와 CFAFRP(하이브리드형)의 3종류로 보강된 콘크리트에 휨 하중 재하 단계별로 하중을 가하여 균열 또는 파괴가 발생하기 전후의 탄소섬유의 전기저항 변화를 조사하여, 각 인자의 관계특성(각 하중단계별 전기저항, 변형률, 처짐 등의 변화)을 분석하였다. 그 결과, 콘크리트 인장측 파괴 시 탄소섬유단이 파괴될 때 전기저항은 크게 증가하지만, 그 후 하이브리드 FRP 재료 중 탄소섬유를 보강하고 있던 유리섬유나 아라미드섬유가 나머지 추가 재하 하중에 저항할 수 있어 콘크리트 시험체의 전 파괴단계에까지는 이르지 않았다. 따라서 탄소섬유가 포함된 하이브리트 FRP 보강근은 콘크리트 시험체의 파괴를 사전에 감지할 수 있는 자가진단 재료로서의 적용 및 사용이 가능함을 알 수 있다.