• 제목/요약/키워드: Concrete Mix Design

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Prediction models of compressive strength and UPV of recycled material cement mortar

  • Wang, Chien-Chih;Wang, Her-Yung;Chang, Shu-Chuan
    • Computers and Concrete
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    • 제19권4호
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    • pp.419-427
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    • 2017
  • With the rising global environmental awareness on energy saving and carbon reduction, as well as the environmental transition and natural disasters resulted from the greenhouse effect, waste resources should be efficiently used to save environmental space and achieve environmental protection principle of "sustainable development and recycling". This study used recycled cement mortar and adopted the volumetric method for experimental design, which replaced cement (0%, 10%, 20%, 30%) with recycled materials (fly ash, slag, glass powder) to test compressive strength and ultrasonic pulse velocity (UPV). The hyperbolic function for nonlinear multivariate regression analysis was used to build prediction models, in order to study the effect of different recycled material addition levels (the function of $R_m$(F, S, G) was used and be a representative of the content of recycled materials, such as fly ash, slag and glass) on the compressive strength and UPV of cement mortar. The calculated results are in accordance with laboratory-measured data, which are the mortar compressive strength and UPV of various mix proportions. From the comparison between the prediction analysis values and test results, the coefficient of determination $R^2$ and MAPE (mean absolute percentage error) value of compressive strength are 0.970-0.988 and 5.57-8.84%, respectively. Furthermore, the $R^2$ and MAPE values for UPV are 0.960-0.987 and 1.52-1.74%, respectively. All of the $R^2$ and MAPE values are closely to 1.0 and less than 10%, respectively. Thus, the prediction models established in this study have excellent predictive ability of compressive strength and UPV for recycled materials applied in cement mortar.

The relationship between reinforcing index and flexural parameters of new hybrid fiber reinforced slab

  • Cao, Mingli;Xie, Chaopeng;Li, Li;Khan, Mehran
    • Computers and Concrete
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    • 제22권5호
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    • pp.481-492
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    • 2018
  • In this paper, a new hybrid fiber system (NHFS) is investigated for the application of slab. The steel fiber, polyvinyl alcohol (PVA) fiber and calcium carbonate ($CaCO_3$) whisker is added to form NHFS. The four-point bending test is carried out on the flexural properties of slab with plain, steel fiber, traditional hybrid fiber system (THFS) and NHFS reinforced cementitious composites. The flexural behavior is evaluated by ASTM C1018-97, JCI-SF4 and post-crack strength (PCS) technique. The evaluation parameters of flexural toughness such as toughness index (TI), equivalent flexural strength (EFS) and PCS are determined. The size of slab specimens is $15mm(thickness){\times}50mm(width){\times}200mm(length)$. The results show that adding $CaCO_3$ whisker to THFS can significantly improve the flexural strength, TI, EFS, PCS of the slab. The empirical relation between reinforcing index ($RI_v$) and flexural parameters show that flexural parameters of slabs increase first and then decrease; which indicates that optimum $RI_v$ values can be helpful in the considering the mix design of steel-PVA fibers-$CaCO_3$ whisker composites for achieving the desired flexural-related properties. The scanning electron microscopy is performed to observe the micro-morphological characteristics of the fracture surface, which proved the positive hybrid effect among the different fibers in cementitious composites. The NHFS can arrest the generation and propagation of the crack from micro to macro level.

염해-내구성 설계 변수에 변동성에 따른 확률론적 보수비용 산정 분석 (Probabilistic Analysis of Repairing Cost Considering Random Variables of Durability Design Parameters for Chloride Attack)

  • 이한승;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.32-39
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    • 2018
  • 염해에 따라 발생하는 보수시기와 보수로 유지되는 내구수명은 보수비용 평가에 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 사용하는 결정론적 보수비용 평가는 사용기간의 연장에 따라 계단식으로 증가하게 되며, 보수로 인해 변동되는 내구수명의 변화를 고려하지 못한다. 본 연구에서는 확률론적인 보수시기 및 비용을 평가하기 위해, 염해에 노출된 콘크리트 교각을 선정하였다. 두 가지 배합과 염화물에 노출된 외부 환경조건을 고려하여 염화물 거동을 평가하였으며, 도출된 내구수명과 수명에 대한 확률변수를 변화시키면서 보수시기 및 비용 변화를 분석하였다. 변동계수의 변화에 따른 보수회수는 큰 차이가 발생하지 않았으나, 초기의 내구수명 연장이 구조물의 보수시기 및 비용에 큰 영향을 미치고 있었다. 또한 확률론적 보수비용 산정 모델은 결정론적 모델과 다르게 연속적인 보수비용이 평가되므로 목표내구수명에 따라 보수회수를 감소시킬 수 있는 효과적인 기법임을 규명되었다.

단위중량 2,000kg/㎥급 고강도 시멘트 복합체 개발을 위한 기초연구 (Preliminary Study on Development of High Strength Cement Composites at 2,000kg/㎥ of Specific Weight)

  • 정연웅;임귀환;강용학;정상화;김주형
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.562-570
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    • 2020
  • 본 연구에서는 단위중량 2,000kg/㎥ 이하의 고강도 시멘트 복합체 제조기술 및 기초 물성을 탐구한다. 선행연구에서 제시한 초고성능콘크리트의 배합에서 잔골재를 경량 재료인 솔리드 버블과 경량잔골재로 치환하여 경량 고강도 시멘트 복합체를 제조기술을 제안한다. 솔리드 버블을 혼입한 시멘트 복합체는 밀도 2.0g/㎤ 이하에서 재령 28일 강도 116MPa~141MPa의 고강도 발현이 가능한 것으로 나타났다. 경량잔골재를 사용하는 경우 솔리드 버블을 혼입한 시멘트 복합체보다 역학적 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 배합표상에서 계산된 단위용적중량과 경화된 시멘트 복합체의 밀도가 큰 차이를 보이지 않았으며, 이는 배합표상에서 계산된 단위용적중량을 통해 경화된 시멘트 복합체의 밀도를 추정할 수 있는 것을 보여준다.

터널 영구 지보재로서의 숏크리트 고성능화 및 내구성 평가에 관한 연구 (Performance Improvement and Durability Evaluation of Shotcrete for Permanent Tunnel Support)

  • 이상필;류종현;이상돈;전석원;이정인
    • 터널과지하공간
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    • 제17권4호
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    • pp.266-284
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    • 2007
  • 최근 국내 터널 분야에서는 현장타설 콘크리트 라이닝을 생략한, 이른바 무라이닝 터널을 적용하려는 시도가 수차례 있었으나 숏크리트가 영구 지보재로서의 성능을 확보하고 있는지에 대한 의구심으로 인해 시공으로는 이어지지 못하고 있다. 숏크리트는 시공 상 문제뿐만 아니라 강도기준이 유럽에 비해 현저히 낮고 내구성에서도 많은 문제를 내포하고 있는 것으로 파악되고 있다. 본 연구에서는 효율적인 배합개선을 통하여 압축강도 40 MPa, 휨강도 4.5 MPa 이상의 고강도 숏크리트를 개발하였으며 급결제 종류와 실리카퓸 첨가량을 주 변수로 하여 최대 2년까지의 성능변화 추이를 분석하였다. 또한 단기 내구성 평가를 위해서는 동결융해, 중성화, 염해에 따른 실험실 촉진 실험과 투수시험을 실시하였으며 장기 내구성 검증을 위해서는 실제 운영 중인 고속도로 터널 내에 시편을 적치하여 복합 환경에 대한 영향을 조사하였다. 분석결과 알칼리프리계만이 유일하게 고강도 목표기준을 만족하였으며, 또한 개발된 고성능 숏크리트가 내구성에 있어서도 매우 우수한 것을 확인하였다.

탄산염해에 대한 LNG 저장탱크 PC 외부벽체의 수명평가 및 억제방안 (Service Life Assessment and Restrain Methods of Carbonation Attack on PC Outer Wall of LNG Storage Tanks)

  • 이승림;송일현;김한상
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.73-80
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    • 2014
  • 본 연구는 현재 신설 중에 있는 삼척 LNG 저장탱크 콘크리트 배합표의 공시체로부터 획득된 촉진 탄산화 시험 결과를 가지고 탄산염해에 대한 내구수명과 그 억제 방안에 대해 평가한 것이다. 그 결과 재령 7일, 28일, 56일에 대한 촉진 탄산화 침투 깊이는 4.45 mm, 9.19 mm, 13.37 mm로 나타났으며, 실제 운영 중 LNG 저장탱크의 철근피복 두께(최소 70 mm부터 최대 100 mm)를 고려하더라도 큰 여유를 보였다 그리고 탄.산화 침투 깊이로부터 획득된 탄산화 속도계수를 가지고 대기 중 환산 $CO_2$ 농도 즉, 0.03%와 0.05%를 각각 고려한 LNG 저장탱크 외조 콘크리트의 설계 피복 두께(70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm)의 내구수명은 779년, 1,017년, 1,287년, 1,589년과 466년, 609년, 771년, 951년으로 나타났다. 또한, 콘크리트 경화체내 조직구조의 물질이동성 변화와 세공용액의 이온조성 및 수산화칼슘 등 수화생성물의 변화 등에 영향을 미치는 인자들의 조절을 통하여 탄산염해의 억제가 가능할 것으로 보였다.

소성변형과의 상관성에 근거한 아스팔트 콘크리트의 변형강도 개발을 위한 기초연구 (A Fundamental Approach for Developing Deformation Strength Based on Rutting Characteristics of Asphalt Concrete)

  • 김광우;이문섭;김준은;최선주
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.23-39
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    • 2002
  • 본 논문은 아스팔트 포장의 소성변형 저항성 추정을 보다 쉽게 하기 위하여 새로운 시험법 및 장비를 개발하기 위한 연구이다. 본 연구에서는 다양한 종류의 아스팔트 혼합물을 사용하여 소성변형 저항성과의 상관성이 높게 나타나는 변형강도를 개발하기 위하여 하중봉의 직경(D) 3, 4cm, 각 봉의 하단을 다양하게 원형절삭(r)한 김 테스터를 개발하였다. 이를 이용하여 마샬시험과 같이 공시체를 $60^{\circ}C$에 수침처리하고 같은 속도의 정하중을 공시체에 다짐방향으로 가하여 최대하중 ($P_{max}$)과 이때의 수직 변위 (y)를 구하였다. 변형강도는 개발된 식 $K_D = 4P_{max}/{\pi}(D-2(r-\sqrt{2ry-y^2}))^2$으로 구하였으며 소성변형 특성치와 평균 $R^2$이 0.77이상의 높은 상관성을 보였다. 따라서 이 시험방법은 마샬안정도보다 훨씬 소성변형과의 상관관계가 큰 측정치를 얻을 수 있는 방법임을 알 수 있었으며, 특히 기존의 마샬시험기를 그대로 사용하고 공시체도 기존의 방법대로 제조 및 처리하도록 하여 적용이 빠를 것으로 판단된다. 향후 다양한 골재입도, 최대치수, r 등에서도 타당성과 상관성 검증을 통해 시험법을 표준화한다면 실용화 가능성이 매우 클 것이다.

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생활방식품패확장적품패자산건모(生活方式品牌扩张的品牌资产建模): 침대Y세대화영인조소비자적전략로경(针对Y世代和婴儿潮消费者的战略路径) (Modeling Brand Equity for Lifestyle Brand Extensions: A Strategic Approach into Generation Y vs. Baby Boomer)

  • Kim, Eun-Young;Brandon, Lynn
    • 마케팅과학연구
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    • 제20권1호
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    • pp.35-48
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    • 2010
  • 今天, 受到成熟零售市场挑战的时装市场需要新的 "品牌发展" 典范来提高他们的竞争优势. 时装市场的一个重要议题是为满足消费者由于生活方式的变化而产生的特别需求所进行的生活方式品牌扩张. 时装品牌扩张到生活方式产品类别, Y世代和婴儿潮可以说是新兴的 "前景"(婴儿潮的消费者正在改变他们的生活方式. Y世代正经历着他们生命阶段的变化). 他们有购买新产品的需求. 因此, 服装公司为品牌扩张注重消费群从而在新的产品类别中建立和管理他们的品牌资产是乐观的. 本文的研究目的是(a)评估母品牌和子品牌的品牌资产. (b)鉴定消费者对品牌扩张的感知营销因素. (c)评估两个选择的群体(Y世代和婴儿潮)的营销因素和扩张到生活方式的产品类别(包括家居时尚产品)品牌的品牌资产之间因果关系的结构方程模型. 关于理论框架, 本文关注传统的营销4P组合来鉴定哪个营销因素在品牌扩张资产方面更重要. 比较营销可以建立 "品牌扩张资产", 从而成功的进入新类别. 借鉴相关的文献, 通过关注选择的消费者(Y世代, 婴儿潮), 本研究发展的研究假设结合了品牌资产因子和营销因素. 在品牌扩张至生活方式产品的背景下, 品牌资产的构念包括品牌认知/联合, 品牌感知(例如感知质量, 情感价值)和从CBBE因子(Keller, 2001)中而来的品牌共鸣. 据推测, 通过品牌扩张至生活方式产品, 市场营销要素在品牌认知/联合, 品牌感知方面创建品牌扩张资产, 进而影响品牌的共鸣. 为了收集数据, 样本由韩国Y世代的女性消费者和在婴儿潮中出生的消费者. 这些在婴儿潮中出生的消费者由于生活周期的改变而对生活方式产品有较高的需求. 在韩国Y世代(n=326)和婴儿潮(n=325)的女性消费者中共有651份有用的问卷被使用. 我们用LISREL8.8测试了使用相关矩阵的结构和测量模型. 结果显示品牌扩张的感知营销因素包括三个因子: 价格/店铺形象, 产品和广告. 在Y世代的模型中, 价格/店铺形象对品牌资产因素有积极的影响(例如品牌认知/联合, 感知质量). 同时, 在品牌扩张中产品对情感价值有积极的影响. 品牌认知/联合有可能提高感知质量和情感价值, 从而对扩张至生活方式产积极的品牌产生品牌共鸣. 在婴儿潮消费者模型中, 价格/店铺形象对感知质量有积极的影响, 感知质量可以创造品牌扩张的品牌共鸣. 产品对质量感知和情感价值有正的影响, 这些都会消费者产生对扩张至生活方式产品的品牌的品牌共鸣. 但是, 在这两个群体中广告和品牌资产都是负相关. 本研究为时装营销者提供了发展成功的品牌扩张战略以及可持续的竞争优势的见解. 本研究补充和扩展了先前的有关通过营销努力的因素促使品牌扩张成功的研究. 研究结果支持为进入新的产品类别, 时装品牌扩张(Aaker and Keller, 1990; Tauber, 1998; Shine et al., 2007; Pitta and Katsanis, 1995)和营销行动的增效作用. 因此, 我们推荐营销者同时针对Y世代和婴儿潮一代通过标准化的营销推广进入新产品类别(例如家具)可以降低营销成本. 时装营销者可以(a)提供高价的产品线. (b)在韩国通过零售渠道(例如专门百货商店)强调高档特征的商店形象定位. (c)结合服装与生活方式产品包括新颖的款式和设计师的限量版. 对品牌资产,成功品牌延伸的关键是消费者的品牌认知度和品牌联合,确保新产品类别的品牌特征. 对于营销者来说, 在进入新产品类别的时候知道什么有助于更具体的联合是必要的. 对时装品牌而言, 品牌扩张的第二个关键是进入 "奢侈" 生活方式新产品类别的途径. 更高的价格或店铺形象都对质量感知有影响. 而质量感知可以引起品牌共鸣. 更重要的是, 本研究提高了对品牌扩张的理论理解并对营销者提出了在制定针对Y世代和婴儿潮一代消费者的行销项目时的方向.