• 제목/요약/키워드: 고강도 경량콘크리트

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경량골재 콘크리트를 활용한 중공 PPC 거더의 구조거동 평가 (The Evaluation of Structural Behavior of Hollowed PPC Girder Using Lightweight Aggregate Concrete)

  • 노병철;이경수;김익상;차광일
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.75-81
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    • 2011
  • 최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다.

반응표면설계법(反應表面設計法)을 이용한 고로(高爐)슬래그 경량기포(輕量氣泡)콘크리트 제조(製造)의 최적화(最適化) (Application of response surface design for the optimization of producing lightweight aerated concrete with blast furnace slag)

  • 김상우;오수현;정문영
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권3호
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    • pp.39-47
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    • 2012
  • 고로슬래그(BFS) 경량기포콘크리트 제조의 최적 배합비를 도출하기 위해 반응표면분석법 중 하나인 Box-Behnken법을 이용하여 연구를 수행하였다. 경량기포콘크리트는 상압증기양생법으로 제조하였으며 주요 실험변수로는 물/분체($W/P_d$)비, BFS 치환률 그리고 분체량($P_d$) 기준 Al분말 첨가량을 설정하였다. 반응표면분석에 의해 경량기포콘크리트의 절건비중 및 압축강도에 대한 회귀 모델식이 유도되었다. 경량기포콘크리트의 절건비중과 압축강도에 대한 목표값을 각각 0.72와 4.42 MPa로 설정하고 회귀 모델식에 의해 도출된 경량기포콘크리트의 최적 배합비는 $W/P_d$비 0.62, BFS 치환률 35.5% 그리고 분체대비 Al분말 첨가량 0.05%이었다. 이처럼 도출된 배합비로 제조한 경량기포콘크리트 시험체에 대한 절건비중과 압축강도의 측정값을 통해 회귀 모델식의 신뢰성이 확인되었다.

강섬유보강 고강도 경량콘크리트의 부착에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bond of Steel Fiber Reinforced High-Strength Lightweight Concrete)

  • 민준수;김상우;이시학;김용부
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.613-616
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    • 1999
  • The bond between reinforcing bar and concrete is a significant factor to confirm that they behave uniformly in the reinforced concrete. Thus, the studies on this field have been conducted by many researchers. But for the high strength lightweight concrete few studies have been done. In this study, the steel fiber reinforced high strength lightweight concrete developed to complement the brittleness of the high strength lightweight concrete was studied experimentally to find the local bond stress. Total 20 specimens were tested and the measured test values were compared with those calculated according to ACI 318-95 code and CEB-FIP code, respectively. The results indicate that the maximum bond stress has been influenced by increment of volume fracture of steel fiber, compressive strength and cover, Especially steel fiber caused not only increment of bond strength but also ductile behaviro.

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고강도 경량콘크리트의 실용화를 위한 기초적 실험연구 (Fundamental Tests for General Use of High-Strength Lightweight Concrete)

  • 김형태;김원근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.39-44
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    • 1990
  • This experimental study is performed by using artificial lightweight aggregate manufactured in laboratory, and the test results of it are compared with those using foreign materials in respect of design compressive strength, unit weight. The tests on strength characteristics such as bending, splitting tensile strength and on mechanical characteristics including σ-εcurve, elastic modulus, poisson's ratio are performed to provide the fundamental data required for the design. From this study, it is possible to obtain the high-strength concrete having compressive strength of 500 kg/㎠ and unit weight of 1.85-2.0 t/㎥. And also it is recommended that sandlightweight concrete having high specfic strength is more practical for general use.

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고강도 경량콘크리트의 개발, 구조특성 및 실용화 (Development and Application of High-Strength Lightweight Concrete, and its Structural Properties)

  • 최명신;안종문;신성우;강훈;김정식;이재삼
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.37-44
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    • 1998
  • The objective of this study is development of high strength lightweight concrete and application or structural use. For this, mix proportions for each strength level were selected from lab tests, and adapted to producing ready-mixed concrete in batcher plant. It was very important to prewet the lightweight aggregates sufficiently for producibility and also workability. Splitting tensile strength of high-strength lightweight concrete produced has lower values than that of normal weight concrete, but modulus of rupture and modulus of elasticity are not less than normal weight concrete. The strength reduction factor ($\lambda$) for sand-lightweight concrete make higher than 0.85 present in structures using high-strength lightweight concrete. And it was showed that not parabola distribution but triangular distribution of stress in compression zone.

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고강도-경량콘크리트의 실용화를 위한 기초적 실험 연구 (Fundamental Tests of High Strength Lightweight Concrete for Application)

  • 이재삼;김정식;강훈;최명신;안종문;신성우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.393-400
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    • 1997
  • It is possible to reduce dead load and cross section of structural members by use of lightweight concrete, and also reduce the cost of construction. The mechanical properties of lightweight concrete are lower than that of normal weight concrete having the same compressive strength, then it is necessary to make higher strength of lightweight concrete for structural use, and the objective of this paper is to development and application the highstrength lightweight concrete with lower than 2.0t/$\textrm{m}^3$ of unit weight and over than 350kg/$\textrm{cm}^2$ of compressive strength.

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탄소섬유쉬트와 콘크리트의 부착강도 실험연구 (Experimental Study on Bond Strength between Carbon Fiber Sheet and Concrete)

  • 유영찬;최기선;최근도;이한승;김긍환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.168-174
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    • 2001
  • 탄소섬유쉬트는 고강도, 경량 및 고 내구성 등의 우수한 재료적 성질을 가지고 있어 철근콘크리트 건축물의 보수 .보강재료 장범위하게 사용되어져 왔다. 탄소섬유쉬트와 콘크리트 사이의 부착강도 즉, 부착거동은 탄소섬유쉬트에 의해 보수.보강되는 철근콘크리트 부재의 보강성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 따라서, 탄소섬유쉬트와 콘크리트의 접합면에서 발생되는 부착파괴의 메카니즘은 명확히 구명될 필요가 있다. 본 연구에서는 양생온도, 콘크리트의 표면상태 및 함수율 등의 환경요소변화에 따른 탄소섬유쉬트와 콘크리트의 인발접착강도을 파악함으로써 환경요소의 영향을 평가하였으며 아울러, 탄소섬유쉬트와 콘크리트와의 부착성능을 결정하는 유효부착길이 및 평균부착응력도를 평가하였다. 연구결과, 인발접착강도에 미치는 환경요소에서 양생온도가 가장 중요한 영향인자로 나타났으며, 인장전단부착 실험으로부터 얻어진 유효부착길이 및 평균부착응력도는 각각 15 cm 및 9.78~11.88kgf/$\textrm{cm}^2$ 내외라고 사료된다.

반복하중을 받는 GFRP 보강근의 부착특성 (Bond Behavior of GFRP Rebars Embedded in Concrete Under Cyclic Loading)

  • 정연걸;이종구;이정윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.101-104
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    • 2008
  • 염해에 노출이 심한 구조물이나 교량의 상판의 보강철근 부식으로 인한 콘크리트 구조물의 구조성능 및 내구성능의 저하가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 최근 활발히 연구가 진행 중인 섬유보강근(Fiber Reinforced Polymer Bar, 이하 FRP 보강근)은 높은 화학적 내구성, 고강도, 경량성 등에 의하여 철근을 대체할 콘크리트 보강재로 그 가치를 인정받아 미국, 유럽, 캐나다 등에서는 이미 FRP 보강근의 설계지침서가 발표되었다. 하지만 아직 FRP 보강근을 이형철근과 같이 높은 신뢰성을 가지는 보강재로 사용하기에는 파악해야할 구조적 문제가 많이 있는데 그 중 하나가 콘크리트와의 부착성능이다. FRP 보강근의 부착성능은 콘크리트 압축강도에 크게 영향을 받는 이형철근과 달리 섬유종류, 외피 표면 상태 등 여러 가지 요소에 의한 복합적 영향을 받는 부착특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 외피 표면 상태, 콘크리트 압축강도, 반복하중 작용 등을 변수로 하는 GFRP 보강근으로 보강된일 방향 인장-인발 시편의 부착실험을 통하여 GFRP 보강근의 부착특성을 관찰하고자 하였다. 실험 결과 콘크리트 압축강도의 증가에 따라 GFRP 보강근의 부착강도는 증가하였으며 반복하중의 작용에 의하여 단조하중에서의 부착강도에 비하여 GFRP 보강근의 부착강도는 감소하는 결과를 보였다.

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플라이애시 및 경량골재를 활용한 경량 내화성 마감재료 개발 (Development of Light-weight Fire Protection Materials Using Fly Ash and Light-weight Aggregate)

  • 송훈;추용식;이종규;이세현
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.95-102
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    • 2012
  • 고층건축물의 구조부재로 적용되는 철골이나 고강도콘크리트로 시공된 경우 내화대책은 필수 불가결한 요소이며 특히, 고강도콘크리트로 적용된 경우 폭렬 등에 의한 단면결손이 발생하기 쉽기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 즉, 내화성능 확보를 위해 온도상승을 허용범위 이내로 억제하는 대책이 필요하며 이 중 가장 효율적인 방법이 내화성 마감을 실시하는 것이다. 일반적으로 내화성 마감재에 사용되는 시멘트계 재료는 C-S-H, 및 CH가 단계적으로 열 분해되어 압축강도는 저하하게 된다. 내화성능을 발휘하기 위해 고온에서 강도감소가 작고 안정적인 고온특성을 보인다면 보다 효과적으로 성능 발현이 가능할 것이다. 본 연구는 고층건축물의 철골 및 콘크리트 부재의 효과적인 내화성능 발현을 위한 경량 내화성 마감재 개발을 위한 연구로 내화성능이 우수하다고 알려진 Alumino-silicate계 재료를 내화성 마감에 적용하기 위해 고온특성에 대해 검토하였다. 검토 결과, 플라이애시, 메타카올린 및 경량골재를 활용한 경량 내화성 마감재는 고온에서 비교적 안정적인 특성을 발현하여 내화성 마감재로의 효용성을 확인할 수 있었다.

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경량골재와 기포제 종류에 따른 경량기포 콘크리트의 물리적 특성 (A Physical Properties of Lightweight Foamed Concrete According to Lightweight Aggregate Types and Foaming agent Types)

  • 김하석;이세현;선정수;김진만
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.435-444
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    • 2016
  • 층간소음의 문제가 가장 크게 대두되고 있는 현재 층간소음 저감 방법으로 뜬바닥 구조에 적용되는 차음재등이 연구되고 있으나 이러한 방법의 경우 경량충격음에는 효과적이나 중량 충격음을 저감하기에는 재료 및 기술적 한계에 다다르고 있다. 중량충격음 저감을 위해서는 슬래브의 중량을 증가시켜 충격에 대해 바닥은 진동하기 어렵게 하여 충격에 의한 발생음을 저감시키거나, 슬래브의 강성을 높여 충격점의 유효 질량을 높여 중량충격음을 저감하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 중량 충격음을 저감하기 위한 한 방편으로 고중량, 고강성 기포콘크리트 제조함으로서 바닥충격음을 저감하기 위한 기술을 개발하고자 하였다. 연구 결과 기포제 종류 및 혼입량과 경량골재 종류 및 투입량과 관계없이 유동성은 190 mm이상으로 매우 우수한 것으로 나타났다. 밀도 및 압축강도 측정 결과 기포콘크리트의 경우 기포 혼입율 50%에서만, 경량골재 기포콘크리트의 경우 모든 배합에서 목표 밀도 및 압축강도를 만족하는 것으로 나타났다. 열전도율 측정 결과 기포콘크리트의 경우 VS50을 제외하고는 모두 만족하는 것으로 나타났으며, 경량골재 기포콘크리트의 경우 Type A 골재의 경우 대체율 25%, Type B의 경우 모든 배합에서 목표를 만족하는 것으로 나타났다.