• 제목/요약/키워드: Concrete Elastic Modulus

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UHPCC의 압축응력-변형률 관계에 대한 강섬유 혼입률의 영향 (The Effect of Steel-Fiber Contents on the Compressive Stress-Strain Relation of Ultra High Performance Cementitious Composites (UHPCC))

  • 강수태;류금성
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.67-75
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    • 2011
  • 이 연구에서는 UHPCC에서 강섬유 혼입률이 압축거동에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였으며, 그 결과로부터 UHPCC에 적용가능한 압축거동 모델을 제시하고자 하였다. 섬유혼입률 0~5 vol.%에 대해 실험을 수행한 결과, 섬유혼입률이 증가함에 따라 압축강도 및 그 때의 극한변형률 및 탄성계수가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 100 MPa 이하의 강섬유보강 콘크리트에 대한 기존 연구 결과들과 비교했을 때, 압축강도는 섬유보강효과가 거의 동일한 경향을 나타내는 반면, 극한변형률과 탄성계수에 대한 섬유보강효과는 상대적으로 훨씬 적게 나타났다. 섬유혼입률이 증가함에 따른 UHPCC의 압축강도, 극한변형률 및 탄성계수의 변화를 섬유보강지수(RI)를 이용한 선형관계식으로 표현하였다. UHPCC의 압축거동에 대한 섬유보강효과는 거동의 형상에 전혀 영향을 미치지 않으며, 다만 압축강도와 그 때의 극한변형률 및 탄성계수에 영향을 미치는 점을 고려하여 UHPCC의 압축응력-변형률 관계를 제시하였다.

굴패각의 콘크리트 잔올재로의 활용성 (Applicability of Oyster Shell to Concrete Ingredients)

  • 양은익;손명수;김학모;정용일
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.501-506
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    • 2001
  • An experimental study was carried out to investigate recycling of an oyster shell, which is disposed in open-dumped way at coastal oyster factory area. For this purpose, the chemical component and reaction of oyster shell with cement paste was examined. And, the characteristics of hardened concrete was quantitatively investigated in terms of fineness modulus and blending rate of the crushed oyster shell. Test results show that interaction between oyster shell and cement paste was not occurred and the crushed oyster shell can be used as the fine aggregate of concrete. And it is found that blending of an oyster shell caused not to reduce the 28 day compressive strength of concrete. Elastic modulus of the concrete blended with crushed oyster shells decreases with increases the blending rate which the modulus reduced about 10% when oyster shells is blended up to the 20% of the sand substitution.

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모서리부 차량 다축하중에 의한 콘크리트 도로 포장의 응력 분포 특성 (Stress Distribution of Concrete Pavements under Multi-Axle Vehicle Loads Applied at Pavement Edges)

  • 김성민;조병휘;이상훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.13-24
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    • 2006
  • 콘크리트 포장은 모서리(Edge) 부분에 차량 하중이 작용할 때 큰 응력을 받게 되며 이러한 응력은 포장의 거동 및 장기 공용성에 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 콘크리트 포장의 유한요소 모델을 사용하여 콘크리트 포장의 모서리 부분에 복륜 단축, 복륜 복축, 복륜 삼축 등 복륜 다축 하중의 한쪽 차륜이 접하여 작용할 때 포장의 응력 분포와 최대 응력을 분석하기 위하여 수행되었다. 우선 종방향과 횡방향을 따라 응력의 분포 형태를 분석하였고, 콘크리트 슬래브의 두께, 콘크리트 탄성계수, 지반 탄성계수 등이 응력 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 하중 접지면적과 연관된 하중 접지압의 변화에 따른 콘크리트 포장의 응력 분포도 분석하였다. 그리고 콘크리트 포장에서 최대 응력이 어느 위치에서 발생하는지에 대한 연구도 수행하였다. 연구 결과 모서리부 하중에 의한 콘크리트 포장의 최대 응력은 콘크리트의 탄성계수가 증가할수록, 슬래브의 두께가 감소할수록, 그리고 지반 탄성계수가 감소할수록 증가하였다. 하중 접지압의 변화에 따른 최대 응력은 콘크리트 탄성계수와 지반 탄성계수의 크기에 따라서는 거의 일정한 변화를 보였으나 슬래브 두께는 얇아질수록 접지압에 따른 최대 응력의 변화가 뚜렷이 보였다. 최대 응력이 생기는 횡방향의 위치는 콘크리트 탄성계수와 지반 탄성계수에는 무관하게 일정하다. 하지만 슬래브의 두께는 두꺼워질수록 최대 응력의 횡방향 상 위치가 모서리에서 내부로 이동한다. 종방향의 최대 응력이 생기는 위치는 단축과 복축 하중일 경우는 축의 위치이며, 삼축 하중일 경우에는 콘크리트 탄성계수나 슬래브 두께가 증가하던지 또는 지반 탄성계수가 감소하면 최대 응력이 생기는 종방향 상 위치가 양쪽 바깥축에서 중간축의 위치로 바뀌게 된다.

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통계적 분산을 고려한 콘크리트의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Concrete with Statistical Variations)

  • 김지상;신정호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.789-796
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    • 2009
  • 철근콘크리트 부재 저항능력의 변동성은 콘크리트 및 철근 강도의 변동성, 부재 치수 및 철근 위치의 불확실성 등과 같은 요소로부터 기인한다. 이 불확실성 중에서 콘크리트의 압축강도, 인장강도 및 탄성계수 등과 같은 요소가 많은 영향을 주며 다른 요소에 비하여 상대적으로 통계적 분산정도도 크다. 그러나 국내의 경우 콘크리트의 재료의 변동성에 대한 실험 및 분석연구가 활발하지 못한 편이며, 현재 설계기준 등의 작성에 필요한 내용은 외국의 실험 결과 및 연구 성과를 주로 이용하고 있는 실정이다. 이 논문은 우리나라 콘크리트의 역학적 특성, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 탄성계수에 대한 우리나라 고유의 확률모델을 개발하기 위하여 다양한 설계기준강도별로 기존의 문헌자료 및 추가적인 실험 자료를 수집, 분석하고 그 결과를 정리한 것이다. 연구결과에 따르면 콘크리트의 압축강도 및 쪼갬인장강도의 확률특성은 정규분포로 모델링하는 것이 타당한 것으로 나타났으며, 외국의 자료와 비교할 때 분산의 정도는 그리 크지 않은 것으로 판단된다. 또한, 콘크리트 구조설계기준에 규정되어 있는 압축강도와 쪼갬인장강도 및 압축강도와 탄성계수에 대한 관계식을 검증하고 새로운 관계식을 제안하였다. 이 연구 결과는 추후 새로운 설계기준의 작성 및 관련 연구에 유용한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

팽창점토를 사용한 경량콘크리트의 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Properties of Lightweight Concrete Using Expanded Clay)

  • 김종인;최영화;하상진
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.225-232
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    • 2002
  • The purpose of this study is to find the mechanical properties of lightweight concrete using expanded clay. Thus, slump, air content, compressive strength, elastic modulus, tensile strength, length change ratio, unitweight change ratio and absorption of lightweight concrete have been investigated. The conclusions of this study are as follows ; 1. The loss of slump and air content of concrete increased as the expanded clay content increased and the size of coarse aggregate decreased. 2. The compressive strength of concrete using 100% expanded clay of 13, 19mm size at 28 days were respectively 282, $252kgf/cm^2$. 3. The elastic modulus and tensile strength of concrete decreased with increase of expanded clay content. 4. The length change ratio of concrete increased with the larger coarse aggregate size, and decreased with the increase of expanded clay content. 5. The unit weight of concrete decreased with the increase of expanded clay content, and the ratio of that was larger at the early age.

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고성능 경량 폴리머 콘크리트의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of High Performance Lightweight Polymer Concrete)

  • 성찬용
    • 한국농공학회지
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    • 제37권3_4호
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    • pp.72-81
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    • 1995
  • This study was performed to evaluate the mechanical properties of high performance lightweight polymer concrete using fillers and synthetic lightweight coarse aggregate. The following conclusions were drawn. 1. The unit weight of the G3, G4 and G5 concrete was 1.500t/m$^3$, 1.506t/m$^3$ and 1.535t/m$^3$, respectively. Specially, the unit weights of those concrete were decreased 33~35% than that of the normal cement concrete. 2. The highest strength was achieved by heavy calcium carbonate, it was increased 27% by compressive, 95% by tensile and 195% by bending strength than that of the normal cement concrete, respectively. 3. The elastic modulus was in the range of 8.0 x 104~ 10.4 x lO4kg/cm2, which was approximately 35~42% of that of the normal cement concrete. Normal cement concrete was showed relatively higher elastic modulus. 4. The ultrasonic pulse velocity of fillers was in the range of 2, 900m/sec, which was showed about the same compared to that of the normal cement concrete. Heavy calcium carbonate was showed higher pulse velocity. 5. The compressive, tensile, bending strength and ultrasonic pulse velocity were largely showed with the increase of unit weight.

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X선조영촬영에 의한 콘크리트강도의 추정과 콘크리트열화의 수치화 (ESTIMATION OF CONCRETE STRENGTH AND QUANTIFICATION OF CONCRETE DETERIORATION BY X-RAY TECHNIQUE WITH CONTRAST MEDIUM)

  • Takeda, Mitsuhiro;Otsuka, Koji;Lee, Sang-Hun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.41-44
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은, X선조영촬영을 이용한 콘크리트강도의 평가 및 콘크리트열화의 수치화를 수행하는 것이다. 콘크리트강도를 추정하기 위하여, 물-시멘트비가 서로 다른 콘크리트를 제작하여, X선투과선량과 콘크리트강도의 관계를 구하였다. 이 실험에는 콘크리트 외에 몰탈, Non-AE 콘크리트를 이용한 실험도 수행하였다. 또한, 동결융해작용을 가해 상대동탄성계수를 변화시킨 공시체에 대하여, 열화의 수치화를 수행하였다. 실험의 결과, X선조영촬영법을 사용하면, 투과선변화량이 구해지므로, 콘크리트강도의 추정과 열화의 수치화가 가능하다는 것을 알았다.

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Incremental extended finite element method for thermal cracking of mass concrete at early ages

  • Zhu, Zhenyang;Zhang, Guoxin;Liu, Yi;Wang, Zhenhong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권1호
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    • pp.33-42
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    • 2019
  • Thermal cracks are cracks that commonly form at early ages in mass concrete. During the concrete pouring process, the elastic modulus changes continuously. This requires the time domain to be divided into several steps in order to solve for the temperature, stress, and displacement of the concrete. Numerical simulations of thermal crack propagation in concrete are more difficult at early ages. To solve this problem, this study divides crack propagation in concrete at early ages into two cases: the case in which cracks do not propagate but the elastic modulus of the concrete changes and the case in which cracks propagate at a certain time. This paper provides computational models for these two cases by integrating the characteristics of the extended finite element algorithm, compiles the corresponding computational programs, and verifies the accuracy of the proposed model using numerical comparisons. The model presented in this paper has the advantages of high computational accuracy and stable results in resolving thermal cracking and its propagation in concrete at early ages.

투수용 폴리머 콘크리트의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of Permeable Polymer Concrete)

  • 성찬용
    • 한국농공학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.95-105
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    • 1996
  • This study was performed to evaluate the mechanical properties of permeable polymer concrete using fillers and unsaturated polyester resin. The following conclusions were drawn; 1. The unit weight was in the range of 1, 663~ l, 892kg/$cm^3$, the weights of those concrete were decreased 18~28% than that of the normal cement concrete. 2. The highest strength was achieved by fly ash filled permeable polymer concrete, it was increased 22% by compressive strength, 190% by tensile strength and 192% by bending strength than that of the normal cement concrete, respectively. 3. The external strength of permeable pipe was in the range of 3, 083~3, 793kg/m, the external strengths of those concrete were increased 2~26% than that of the normal cement concrete. Accordingly, these permeable polymer concrete pipe can be used to the members and structures which need external strength. 4. The static modulus of elasticity was in the range of $5.7{\times} 10^4 ~ 15.4{\times} 10{^4}kg/cm^2 $, which was approximately 35~64% of that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was showed relatively higher elastic modulus. The poisson's number of permeable polymer concrete was less than that of the normal cement concrete. 5. The dynamic modulus of elasticity was in the range of $83{\times} 10^3 ~ 211{\times} 10{^3}kg/cm^2 $, which was approximately Ins compared to that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was showed higher dynamic modulus. The dynamic modulus of elasticity were increased approximately 22~45% than that of the static modulus. 6. The ultrasonic pulse velocity was in the range of 2, 584 ~ 3, 587m/sec, . which was showed about the same compared to that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was in the range of$0.58~8.88 {\ell}/cm^2/hr$, , and it was larglely dependent upon the mixing ratio. These concrete can be used to the structures which need water permeability.

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CaCO3와 석분을 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트의 공학적 성질 (Engineering Properties of Permeable Polymer Concrete with CaCO3 and Stone Dust)

  • 성찬용;송용진;정현정
    • 농업과학연구
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    • 제23권1호
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    • pp.61-69
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    • 1996
  • 이 연구는 폴리머와 충전재로 $CaCO_3$와 석분을 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트의 공학적 성질을 구명한 것으로서, 이 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 강도는 충전재로 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 가장 크게 나타났으며, 보통 시멘트 콘크리트보다 압축강도에서는 17%, 인장강도에서는 148%, 휨강도에서는 188% 증가되었고, 압축강도에 대한 인장과 휨강도비가 보통 시멘트 콘크리트보다 2.1~2.5배이상 크게 나타나 취성이 크다는 것을 알 수 있었다. 2. 정탄성계수는 $1.17{\times}10^5{\sim}1.32{\times}10^5kg/cm^2$로서 보통 시멘트 콘크리트의 53~56%정도로 변형성이 크게 나타났고, 충전재로는 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 비교적 높은 값을 보였으며, 포아손수는 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났다. 3. 동탄성계수는 $1.3{\times}10^5{\sim}1.5{\times}10^5kg/cm^2$로서 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났고, 충전재로는 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 비교적 높은 값을 보였으며, 동탄성계수는 정탄성계수보다 10~13%정도 크게 나타났다. 4. 투수량은 $3.076{\sim}4.390{\ell}/cm^2/h$로서 배합설계에 따라 크게 좌우되었으며, 이러한 콘크리트는 투수를 요하는 구조물에 유용하게 이용할 수 있을 것이다. 5. 투수량은 압축강도, 인장강도, 휨강도 및 탄성계수가 증가할수록 감소하였다.

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