탄소나노튜브(CNT) 혼입량에 따른 하이브리드 섬유보강 변형경화형 시멘트 복합체(Hy-SHCC)의 인장 및 변형감지특성

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논문명	탄소나노튜브(CNT) 혼입량에 따른 하이브리드 섬유보강 변형경화형 시멘트 복합체(Hy-SHCC)의 인장 및 변형감지특성 / Tensile and Strain-sensing Properties of Hybrid Fibers Reinforced Strain-hardening Cement Composite (Hy-SHCC) with Different Carbon Nanotube (CNT) Dosages
저자명	윤다애(Da-Ae Youn) ; 김지현(Ji-Hyeon Kim) ; 이건철(Gun-Cheol Lee) ; 서수연(Soo-Yeon Seo) ; 윤현도(Hyun-Do Yun)
발행사	한국콘크리트학회
수록사항	한국콘크리트학회논문집, Vol.32 No.3 (2020-06)
페이지	시작페이지(285) 총페이지(9)
ISSN	1229-5515
주제분류	재료 / 구조
주제어	변형경화형 시멘트복합체(SHCC); 자기감지; 탄소나노튜브(CNT); 인장변형; 게이지 상수(GF) // strain-hardening cement composite (SHCC); self-sensing; carbon nanotube (CNT); tensile strain; gauge factor (GF)
요약1	강섬유(SF) 및 폴리에틸렌(PE) 섬유로 하이브리드 보강된 변형경화형 시멘트 복합체(Hy-SHCC)에 탄소나노튜브(CNT)를 혼입하여 스마트 SHCC를 제조하였다. 이 연구에서는 CNT의 혼입량이 스마트 하이브리드 변형경화형 시멘트 복합체(smart Hy-SHCC)의 인장거동 및 변형감지특성에 끼치는 영향을 조사하였다. 또한 저항측정방법(2-Probe 및 4-Probe)이 Hy-SHCC의 전기저항 특성에 끼치는 영향을 평가하였다. 시멘트 복합체에 변형경화 및 다수균열 특성을 부여하기 위하여 강섬유 0.5 % 및 폴리에틸렌 1.0 %로 보강하였고 전도성을 향상시켜 자기감지성능을 부여하기 위해 CNT를 0.5 % 및 1.0 % 혼입하였다. 실험결과 1.0 % 이내의 CNT 혼입은 Hy-SHCC의 압축강도, 인장강도 및 다수균열 특성을 개선하였다. 게이지 상수는 2-Probe에 의한 값보다 4-Probe를 적용한 저항측정 방법에 의한 값이 크게 나타났다. CNT 0.5 %를 혼입한 하이브리드 섬유보강 변형경화형 시멘트 복합체가 변형감지성능을 가장 우수하게 나타냈으며 게이지 상수는 33으로 상관계수 R2은 0.99로 나타났다.
요약2	Smart hybrid steel and polyethylene (PE) fiber reinforced strain-hardening cement composite (smart Hy-SHCC) sensors were manufactured by incorporating carbon nanotube (CNT) into SHCC material. The influence of CNT dosages on the tensile and self-sensing properties of smart Hy-SHCC was investigated. Also, the effect of measurement technique (two-probe and four-probe) on the piezoresistive response of smart Hy-SHCC material. Smart Hy-SHCC was reinforced with 0.5 % steel fiber and 1.0 % PE fiber to give strain hardening and multiple cracking performance to brittle cement composite and included 0.5 % and 1.0 % CNT to enhance self-sensing capacity. Test results show that within 1 % volume fraction of CNT, the addition of CNT improved compressive strength, direct tensile behavior and multiple cracking behavior of smart Hy-SHCC material. The gauge factor of smart Hy-SHCC material from four-probe measurements was higher than that of two-probe method. The best performance as strain sensor was obtained for the Hy-SHCC with 0.5 % CNT, reaching values of gauge factor up to 33 with R2 Pearson’s coefficient above 0.99.
소장처	한국콘크리트학회

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