• Title/Summary/Keyword: Basalt fiber

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현무암섬유 기반 건축용 막재의 강도 비교 연구 (A Comparative Study of Tensile Strength of Architectural Membrane using Basalt Fiber)

  • 김지현;신현욱;송훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.149-150
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    • 2016
  • The membrane structure is being applied in structures for various uses for its many advantages as permeableness, lightweightness, constructability, resource saving, and management cost reduction, and the usage is being expanded. However, despite the development of membrane structure, the standard for architectural membrane performance that considered fire safety is still inadequate. Therefore, this study applied basalt fiber with flame resistance on architectural membrane. Also, this study confirmed the membrane applicability of basalt fiber through comparison with existing architectural membrane.

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레진 인퓨전 성형을 통한 현대장신구 개발에 관한 연구 -바살트 섬유를 중심으로- (A Study on the Development of Contemporary Jewelry through Resin Infusion Method -Focusing on Basalt fiber-)

  • 권인혜;황선욱
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권4호
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    • pp.597-606
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    • 2022
  • 본 연구는 스튜디오에서 제작되는 현대장신구의 표현 범위를 넓히기 위해 바살트 섬유와 레진 인퓨전 성형을 통해 새로운 제작방법을 모색하고자 했다. 이를 위해 섬유의 소개 및 인퓨전 성형에 대한 개념을 살펴보고 활용된 사례의 분석을 통해 제반사항을 살피고 이를 토대로 실제 평판가공샘플을 제작, 색채표현실험을 진행한 후, 실제 현대장신구 샘플을 제작하여 현대장신구에서의 직접적인 활용가능성을 가늠했다. 연구결과, 인퓨전 성형공정은 스튜디오에서도 제작공정으로 사용할 수 있을 정도로 균일한 결과를 제시했고, 바살트 섬유는 유성도료도장과 포슬린의 다양한 색감표현이 가능하였는데 특히 포슬린이 도포된 섬유의 경우 강도가 높고 작가의 의도적인 표현이 가능하여 현대 장신구재료로서 그 가치가 매우 높은바, 현대장신구의 현실적인 제작방법 및 표현범위를 넓힐 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다.

Numerical analysis of tunnel in rock with basalt fiber reinforced concrete lining subjected to internal blast load

  • Jain, Priyanka;Chakraborty, Tanusree
    • Computers and Concrete
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    • 제21권4호
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    • pp.399-406
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    • 2018
  • The present study focuses on the performance of basalt fiber reinforced concrete (BFRC) lining in tunnel situated in sandstone rock when subjected to internal blast loading. The blast analysis of the lined tunnel is carried out using the three-dimensional (3-D) nonlinear finite element (FE) method. The stress-strain response of the sandstone rock is simulated using a crushable plasticity model which can simulate the brittle behavior of rock and that of BFRC lining is analyzed using a damaged plasticity model for concrete capturing damage response. The strain rate dependent material properties of BFRC are collected from the literature and that of rock are taken from the authors' previous work using split Hopkinson pressure bar (SHPB). The constitutive model performance is validated through the FE simulation of SHPB test and the comparison of simulation results with the experimental data. Further, blast loading in the tunnel is simulated for 10 kg and 50 kg Trinitrotoluene (TNT) charge weights using the equivalent pressure-time curves obtained through hydrocode simulations. The analysis results are studied for the stress and displacement response of rock and tunnel lining. Blast performance of BFRC lining is compared with that of plain concrete (PC) and steel fiber reinforced concrete (SFRC) lining materials. It is observed that the BFRC lining exhibits almost 65% lesser displacement as compared to PC and 30% lesser displacement as compared to SFRC tunnel linings.

무기 내화 단열재 개발을 위한 제주도 현무암의 화학조성에 대한 연구 (A Study on the Chemical Compositions of Jeju Basalt for the Development of an Inorganic Insulation Material)

  • 강명보;감상규;김남진
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • The basalt fiber, which is found to be non-toxic and harmless to the human body, is expected to become a trend for industrial fibers as they have better properties of non-combustion, heat-resistant, soundproof, absorbent, moistureproof, wear-resistant, corrosion resistant, lightweight, and high strength properties. Thus, in this study, we analyzed the chemical compositions of basalt produced at seven sites on Jeju Island for making a high value inorganic insulation material. The results showed that the MgO content of basalt collected from the eastern part of Jeju Island was higher than 7.5 percent, while that of the western region was less than 6 percent.

부식 환경 하에서의 섬유강화복합재료의 마찰 및 마모 특성 연구 (A Study on the Frictional Characteristics of Fiber Reinforced Composites under Corrosive Environment)

  • 박충용;박동현;박수정;김윤해
    • Composites Research
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    • 제36권1호
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    • pp.37-41
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    • 2023
  • 선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.

무기 필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료의 난연 특성 (Flame Retardant Properties of Basalt Fiber Reinforced Epoxy Composite with Inorganic Fillers)

  • 문소윤;이수연;임형미
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.368-374
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    • 2019
  • 무기필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 첨가된 무기필러는 각각 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 베마이트이며 이를 첨가제로한 에폭시 수지를 현무암섬유에 핸드레이업으로 함침시킨 후 hot pressing하여 수지 함침량이 30 wt%인 섬유복합재료를 제조하였다. LOI 평가 결과 BFRP의 LOI (28.9)는 에폭시 수지 (21.4)에 비해 향상된 것을 확인하였으며 무기필러가 첨가될 경우 그보다 더욱 향상되는 것을 확인하였다. 또한 무기필러가 첨가된 복합재료는 무기필러가 첨가되지 않은 복합재료에 비해 콘칼로리미터 시험에서 PHRR, THR, TSR 등이 감소하여 무기필러 첨가에 따른 난연 특성 향상을 확인하였다.

Experimental and finite element analyses of eccentric compression of basalt-fiber reinforced recycled aggregate concrete-filled circular steel tubular stub column

  • Zhang, Xianggang;Zhang, Songpeng;Yang, Junna;Chen, Xu;Zhou, Gaoqiang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권5호
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    • pp.617-631
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    • 2022
  • To study the eccentric compressive performance of the basalt-fiber reinforced recycled aggregate concrete (BFRRAC)-filled circular steel tubular stub column, 8 specimens with different replacement ratios of recycled coarse aggregate (RCA), basalt fiber (BF) dosage, strength grade of recycled aggregate concrete (RAC) and eccentricity were tested under eccentric static loading. The failure mode of the specimens was observed, and the relationship curves during the entire loading process were obtained. Further, the load-lateral displacement curve was simulated and verified. The influence of the different parameters on the peak bearing capacity of the specimens was analyzed, and the finite element analysis model was established under eccentric compression. Further, the design-calculation method of the eccentric bearing capacity for the specimens was suggested. It was observed that the strength failure is the ultimate point during the eccentric compression of the BFRRAC-filled circular steel tubular stub column. The shape of the load-lateral deflection curves of all specimens was similar. After the peak load was reached, the lateral deflection in the column was rapidly increased. The peak bearing capacity decreased on enhancing the replacement ratio or eccentric distance, while the core RAC strength exhibited the opposite behavior. The ultimate bearing capacity of the BFRRAC-filled circular steel tubular stub column under eccentric compression calculated based on the limit analysis theory was in good agreement with the experimental values. Further, the finite element model of the eccentric compression of the BFRRAC-filled circular steel tubular stub column could effectively analyze the eccentric mechanical properties.

비탈면 긴급 복구를 위한 하이볼륨 플라이애시 및 현무암 섬유 보강 보수재료의 기초 품질 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Use of High-Volume Fly Ash and Basalt Fiber as Emergency Repair Materials for Slope Stabilization: An Analysis of Basic Quality Characteristics)

  • 이두원;장일영
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.111-120
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    • 2024
  • 본 논문에서는 홍수와 같은 재해시 비탈면 긴급 복구를 위한 보수재료를 제조하기 위한 일환의 연구로써, 플라이애시 혼합율에 따른 모르타르, 현무암 섬유 보강에 따른 모르타르를 각각 제조하여 보수재료의 기초 품질 특성에 미치는 특성을 평가하였다. 긴급 복구를 위한 보수재료는 각각의 특성으로부터 최적의 플라이애시 사용량을 선정하였으며, 현무암 섬유 혼합에 따른 기초 품질 향상을 위하여 화학혼화제 및 증점제의 최적 사용량을 도출하였다. 특히 하이볼륨 플라이애시는 알려진 장점으로 인하여 고성능 감수제 사용량 감소 및 작업성 향상이 가능함을 확인하였으며, 증점제 효과와 함께 섬유 뭉침 현상을 해소할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험결과를 통하여 얻어진 보수재료는 초기재령 강도를 중점으로 평가하여 긴급 복구를 위한 보수재료로써의 활용 가능성을 제시하고자 하였다.

현무암 섬유를이용한 CNG 복합재 압력용기의 최적설계 (Optimal Design for CNG Composite Pressure Vessel Using Basalt Fiber)

  • 장효성;배준호;김철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.269-277
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    • 2015
  • Compressed natural gas (CNG) composite vessels for vehicles have been generally made of 34CrMo4 for a inner liner part and E-glass/epoxy for a composite layer part. But, there is a problem of material loss of CNG composite vessels used in vehicles due to the design of excessive thickness of the liner. And, light weight of the CNG composite vessel is required for improving fuel efficiency. In this study, optimal design for CNG composite pressure vessel was performed by using basalt fiber, which is the environment-friendly material having a good mechanical strength. The optimal thickness of each part (inner liner and composite layer) was determined by theoretical analysis and FEA for satisfying structural safety and lightweight of the vessel. Also, for improving fatigue life, optimal autofrettage pressure was derived from FEA results.