본 논문은 인장에서의 연성능력을 유지하면서도 구조물 적용시에 지속가능성을 확보할 수 있는, 지속가능한 SHCCs를 제조하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 본 연구의 목적은 자원순환형 재료가 압축, 휨, 직접인장거동 등 SHCCs의 역학적 특성에 미치는 영향을 평가함과 동시에, 구조물의 개발 및 해석시 구성모델에 대한 기초자료를 제공하는 것이다. 규사, 시멘트, PVA 섬유의 치환재로써 순환잔골재, 플라이애시, PET 섬유가 각각 SHCCs 배합에 일부 치환되었다. 실험결과, 플라이애시는 PVA 섬유와 시멘트 매트릭스 간 화학적 부착력을 증가시켜 SHCCs의 휨 및 직접인 장성능을 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 PET 섬유가 치환된 SHCCs는 압축에서는 기준시험체인 PVA2.0과 유사하였으나, 섬유 자체의 낮은 기계적 특성으로 인해 휨 및 직접인장성능에서는 매우 낮게 나타났다. 순환골재의 경우 기존 규사보다 큰 골재치수로 인해 SHCCs의 탄성계수를 증가시키는 것으로 나타났다. SHCCs의 성능을 유지하기 위해 설정된 목표치를 근거로 할 때, 플라이애시는 20% 이하, 순환잔골재는 50% 이하로 치환하는 것이 지속가능한 SHCCs 제조에 바람직할 것으로 판단되었다.
This paper describes results of an preliminary study to produce strain hardening cement-based composites (SHCCs)with consideration of sustainability for infrastructure applications. The aims of this study are to evaluate the influence of recycled materials on the mechanical characteristics of SHCCs, such as compressive, four-point bending, and direct tensile behaviors, and to give basic data for constitutive model for analyzing and designing infra structures with SHCCs. In this study, silica sand, cement, and PVA fibers, were partially replaced with recycled sand, fly-ash, and FET fibers in the mixture of SHCCs, respectively. Test results indicated that fly-ash could improve both bending and direct tensile performance of SHCCs due to increasing chemical bond strength at the interface between PVA fibers and cement matrices. However, SHCCs replaced with PET fibers showed much lower performance in bending and direct tensile tests due to originally low mechanical properties of own fibers, although compressive behavior is similar to PVA2.0 specimen. Also, it was noted that the recycled sand would increase elastic modulus of SHCCs due to larger grain size compared to silica sand. Based on pre-set target value to maintain the performance of SHCCs, it was concluded that the replacement ratio below 20% of fly-ash or below 50% of recycled sands would be desirable for creating sustainable SHCCs.
