Abstract
Although the strength of polyethylene terephthalate (PET) fibers which are generally used to make plastic bottles is low, the deformability of PET fibers is substantially high. Due to these material characteristics, a PET fiber can be used as a reliable strengthening material to resist a large deformation caused by earthquake and research pertinent to application of PET fibers is actively conducted in Japan. Therefore, in this study, experiments have been carried out to investigate the lateral confinement effect of PET fibers and to assess the applicability of PET fibers to construction fields by comparing the strengthening effect of PET fibers to that of carbon and glass fiber sheets. For this purpose, concrete cylinder specimens with parameters of different concrete strength and strengthening layers of carbon fiber sheets, glass fiber sheets, and PET fibers were respectively tested using two sets of cylinders for each parameter. As a result, specimens strengthened with carbon fiber sheets and glass fiber sheets failed due to sudden decrease of strength as with existing studies. However, specimens with PET fibers reached their maximum strength and then failed after gradual decrease strength without failure of PET fibers. In addition, although the strength of specimens with PET fibers did not significantly increase in comparison with that of specimens with carbon fiber sheets and glass fiber sheets, specimens with PET fibers indicated considerable deformability. Thus, a PET fiber can be considered as an effective strengthening material.
비닐용기 등에 주로 사용되는 PET 섬유는 강도는 아주 작은 반면, 변형성능에는 아주 우수하기 때문에 지진 발생시 구조물의 대변형에 효과적으로 저항할 수 있는 보강재료로 사용가능하며, 일본에서는 이미 PET 섬유를 이용한 연구를 진행하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 섬유의 횡구속 효과를 파악하고, PET 섬유의 보강효과와 기존에 사용해왔던 탄소섬유시트 및 유리섬유시트의 보강효과를 비교함으로써 PET 섬유의 현장적용성 여부를 파악하기 위한 것이다. 이를 위해 무근 콘크리트 공시체에 탄소섬유시트와 유리섬유시트 및 PET 섬유 등으로 구분하고 각각에 대해 콘크리트 강도와 보강겹수를 달리하여 실험체 별로 각각 2개씩 동일하게 제작하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 탄소섬유시트 및 유리섬유시트로 보강된 실험체는 기존연구결과들과 마찬가지로 시트가 파단된 후 급격한 내력저하로 최종파괴 되었다. 그러나 PET로 보강한 실험체들은 PET 섬유가 파단되지 않고 최대 강도 이후 급격한 내력저하 없이 서서히 감소되면서 최종파괴 되었다. 또한, 탄소섬유시트 및 유리섬유시트로 보강한 실험체에 비해 강도증진 효과는 크지 않았으나, 연성측면에서는 매우 우수하게 나타나 향후 보강재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.