• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권2호
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• pp.295-322
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• 2013

Steel fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) is a relatively new composite material which congregates the benefits of self-compacting concrete (SCC) technology with the profits derived from the fiber addition to a brittle cementitious matrix. Steel fibers improve many of the properties of SCC elements including tensile strength, toughness, energy absorption capacity and fracture toughness. Modification in the mix design of SCC may have a significant influence on the SFRSCC mechanical properties. Therefore, it is vital to investigate whether all of the assumed hypotheses for steel fiber reinforced concrete (SFRC) are also valid for SFRSCC structures. Although available research regarding the influence of steel fibers on the properties of SFRSCC is limited, this paper investigates material's mechanical properties. The present study includes: a) evaluation and comparison of the current analytical models used for estimating the mechanical properties of SFRSCC and SFRC, b) proposing new relationships for SFRSCC mixtures mechanical properties. The investigated mechanical properties are based on the available experimental results and include: compressive strength, modulus of elasticity, strain at peak compressive strength, tensile strength, and compressive and tensile stress-strain curves.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2006년도 추계 학술논문 발표대회 논문집
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• pp.39-42
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• 2006

In this study, there is purpose that is on a concrete defect happen from aggregate minute's particle mixing in process that make waste concrete as recyclable cement puts to practical use constructing basic data for design of mix proportion used recyclable cement and solves strength fall problem using micron separator, and does general recyclable cement high quality. As a result of X-ray diffraction(XRD) of rater HR-C than NR-C is aware that it come out the micron-separating to decrease the $SiO_2$-peak below 50%. And a construction field which apply for strength's $24{\sim}28MPa$ HR-C in order to realize NR-C of 44% and 51%. Recycle concrete capacity through improved recycle cement of manufacturing technique by micron-separating's new distribution more better improvement. Therefore, in this study, it need to more various study a recycle cement of high quality for reasonable and utility recycling than disposal concrete.

• Computers and Concrete
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• 제27권5호
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• pp.489-512
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• 2021

In this study, two powerful techniques, namely particle swarm optimization (PSO) and imperialist competitive algorithm (ICA) were selected and combined with a pre-developed ANN model aiming at improving its performance prediction of the compressive strength of concrete modified with fly ash. To achieve this study's aims, a comprehensive database with 379 data samples was collected from the available literature. The output of the database is the compressive strength (CS) of concrete samples, which are influenced by 9 parameters as model inputs, namely those related to mix composition. The modeling steps related to ICA-ANN (or neuro-imperialism) and PSO-ANN (or neuro-swarm) were conducted through the use of several parametric studies to design the most influential parameters on these hybrid models. A comparison of the CS values predicted by hybrid intelligence techniques with the experimental CS values confirmed that the neuro-swarm model could provide a higher degree of accuracy than another proposed hybrid model (i.e., neuro-imperialism). The train and test correlation coefficient values of (0.9042 and 0.9137) and (0.8383 and 0.8777) for neuro-swarm and neuro-imperialism models, respectively revealed that although both techniques are capable enough in prediction tasks, the developed neuro-swarm model can be considered as a better alternative technique in mapping the concrete strength behavior.

• Computers and Concrete
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• 제15권2호
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• pp.167-181
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• 2015

"Mortar or concrete pneumatically projected at high velocity onto a surface" is called Shotcrete. Models that predict shotcrete design parameters (e.g. compressive strength, slump etc) from any mixing proportions of admixtures could save considerable experimentation time consumed during trial and error based procedures. Artificial Neural Network (ANN) has been widely used for similar purposes; however, such models have been rarely applied on shotcrete design. In this study 19 samples of shotcrete test panels with varying quantities of water, steel fibers and silica fume were used to determine their slump, cost and compressive strength at different ages. A number of 3-layer Back propagation Neural Network (BPNN) models of different network architectures were used to train the network using 15 samples, while 4 samples were randomly chosen to validate the model. The predicted compressive strength from linear regression lacked accuracy with $R^2$ value of 0.36. Whereas, outputs from 3-5-3 ANN architecture gave higher correlations of $R^2$ = 0.99, 0.95 and 0.98 for compressive strength, cost and slump parameters of the training data and corresponding $R^2$ values of 0.99, 0.99 and 0.90 for the validation dataset. Sensitivity analysis of output variables using ANN can unfold the nonlinear cause and effect relationship for otherwise obscure ANN model.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.7-13
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• 2018

콘크리트 강도는 시멘트, 물, 자갈, 모래 그리고 혼화재 등 내부영향요인뿐만 아니라 실제 현장에서 발생하는 현장기온과 타설지연시간 등 외부영향요인의 영향을 받게 된다. 본 연구의 목적은 콘크리트 배합설계 시 내부영향요인과 외부영향요인을 고려하여 현장 콘크리트 타설시 최적의 콘크리트 강도를 확보하는 것이다. 본 연구에서는 내부영향요인과 외부영향요인에 대한 수준을 정의하고, 모두 24개의 조합에 대한 콘크리트 강도 테스트를 한 후 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델을 개발했다. 본 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델은 현장 콘크리트 타설 시 현장기온과 타설지연시간을 고려하여 콘크리트 강도를 예측하는 기능을 제공한다. 본 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델은 내부영향요인과 외부영향요인을 분석하고 실제 현장에서 콘크리트를 타설할 때 양생온도와 타설지연시간을 뉴럴 네트워크 입력변수로 처리하여 콘크리트 강도를 예측하는 기능을 제공한다. 시공사는 콘크리트 강도예측 결과를 활용하여 콘크리트 배합을 조정함으로써 현장타설 콘크리트 강도를 관리할 수 있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.64-71
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• 2015

초고강도 콘크리트의 혼화재로는 일반적으로 실리카퓸(SF)을 사용한다. 실리카퓸은 강도, 내구성 측면에서 유리하나 제조원가를 상승시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa급 초고강도 콘크리트의 제조원가를 낮추기 위하여 실리카퓸 대신에 고로슬래그(BS)와 플라이애시(FA)에 대해 검토하였다. 실험은 모르타르 배합으로 결합재 조합, 물-결합재비 및 단위결합재량에 대해 검토하였고, 그 결과를 토대로 콘크리트 배합설계를 통하여 물성에 대하여 검증하였다. 그 결과 압축강도 80MPa를 달성하기 위한 결합재는 OPC 60% BS 30%, FA10%로 구성하고, 물-결합재비는 21%, 단위 결합재량은 $720kg/m^3$이 적절한 것으로 분석되었다. 상기 도출된 결합재 조합, W/B 및 단위 결합재량을 반영한 콘크리트 배합에서 슬럼프 플로우는 715mm, 28일 압축강도는 97MPa로 양호하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결합재 조합을 사용하는 경우 실리카퓸을 사용한 결합재에 비하여 동등한 성능을 발휘하면서 약 50%의 결합재 비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.339-345
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• 2013

이 연구는 200000 $m^3$의 용량을 갖는 지하식 LNG 저장탱크의 지붕 콘크리트에 대한 요구성능 및 이에 따른 콘크리트의 최적배합비를 도출하고, 현장시공의 자료로 제안하기 위한 것이다. 지붕 콘크리트는 돔형 지붕의 경사기울기에 따라 굳지 않은 콘크리트의 시공성 및 충전성이 요구된다. 또한, 1.4~0.6 m의 지붕두께를 고려한 수화열 저감과 콘크리트 타설 후의 프리스트레싱 작업 및 air support의 제거공정에 따른 단계별 압축강도의 확보가 중요한 요구성능이다. 이러한 조건을 고려하여 지붕의 기울기가 $20^{\circ}$ 미만일 경우에는 슬럼프 $100{\pm}25$ mm, $20^{\circ}$ 이상일 경우에는 $150{\pm}25$ mm로 선정하였으며, 경시변화 60분을 만족해야 한다. 특히, 91일 재령의 설계기준강도 30 MPa, 프리스트레싱 작업시 7일 재령의 압축강도 10 MPa, air support 제거공정에서 21일 재령의 압축강도 14 MPa을 만족해야 한다. 석회석 미분말의 최적 치환율은 구속시험 결과에 따라 정하였으며, 주요 배합변수는 물-시멘트비, 잔골재율 및 고성능 AE감수제의 첨가율 등이다. 배합시험 결과, 저열 포틀랜드 시멘트 및 석회석 미분말을 사용한 지붕 콘크리트의 최적배합 조건은 석회석 미분말의 최적 치환율 25%(내할), 물-시멘트비 57.8%, 잔골재율 42.0%로 나타났으며, 공기량 및 슬럼프의 시험결과도 경시변화 60분까지 성능을 만족하였다. 또한, 단열온도 상승시험의 결과, 단열온도 상승양($Q{\infty}$)이 $26.3^{\circ}C$, 상승속도(${\gamma}$) 0.58로 선행탱크(TK-13,14)와 비교해 볼 때 매우 낮게 나타나 수화열 저감의 효과를 기대할 수 있다. 이러한 요구성능 및 최적배합 조건을 만족하는 설계기준강도 30 MPa(배합강도 36 MPa)의 지하식 LNG 저장탱크의 지붕 콘크리트용으로 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.435-444
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• 2012

기준재령 염소이온 확산계수를 측정하기 위하여 고성능 콘크리트 배합을 선정하고 공시체를 제작하였다. 배합은 해양환경에 건설되는 교량에 적합하도록 선정되었으며 배합설계 변수는 결합재 종류, 물-결합재비, 광물질 혼화재 치환율, 잔골재 종류, 고강도 및 고유동성을 얻기 위한 화학 혼화제 종류, 목표 슬럼프 또는 슬럼프 플로우이다. 시험 결과로부터 기준재령 염소이온 확산계수는 결합재 종류와 그 치환율에 따라 크게 다름을 확인하고, 결합재 종류와 치환율을 고려한 기준재령 확산계수 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 확산계수를 기존 모델의 확산계수 및 추가 확산 계수 측정시험 결과 비교하여 개발된 모델의 타당성을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.58-65
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• 2021

본 연구에서는 순환유동층 보일러 애쉬의 재활용 가능성을 높이기 위한 방법으로, 경량기포콘크리트의 제조시 생석회 및 황산칼슘 성분이 필요하다는 점에 착안하여, 이를 생석회 및 석고의 대체재로 활용하여, 생산원가 절감, 자원재활용, 환경부하 저감 및 고부가가치화 등의 목표를 달성하고자 하였다. 다양한 배합설계를 도출하여 경량기포 콘크리트 물성을 평가하였고, 이를 바탕으로 실제 공장에서 시제품을 생산하여, 경량 기포 콘크리트의 제조에 순환유동층 보일러애쉬의 활용성을 검증하고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 순환유동층 보일러애쉬를 슬러리로 선처리하여 활용하는 방법을 통해 석고를 CFBCA로 대체 가능한 것이 확인되었으며, 이를 통해 경쟁력 있는 경량기포 콘크리트 제품의 생산이 가능함을 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.71-78
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• 2012

순환골재는 건설폐기물을 재활용함으로써 자원절약 및 대체자원의 개발과 환경보호의 측면에서 국가 사회적으로 많은 이점을 가지고 있다. 하지만 낮은 밀도와 높은 흡수율을 가지는 저품질 순환골재는 구조용 콘크리트 골재로 사용되지 못하고 주로 저부가가치로 사용되고 있다. 따라서, 이를 위하여 폐콘크리트 파 분쇄 후 발생되는 순환골재의 재료적 특성을 규명하기 위하여 물리적인 주요성질인 시멘트함유량, 절대건조밀도, 흡수율, 등을 검토하고, 2차 제품 생산을 위한 배합설계(안)을 도출하여 이를 적용한 배합으로 생산된 시제품의 휨 강도, 흡수율, 동결 융해 후 휨 강도, 압축강도, 기건비중 등에 대한 성능평가를 실시하여 품질기준 GR규격과 비교 검토 하였다. 실헌결과 순환골재 대체율 50~90%로 증가함에 따라 GR F 4007의 성능기준 보다 우수한 품질로 나타났으며, 순환골재를 사용한 콘크리트 2차 제품의 제조 및 활용할 수 있는 소정의 물리적 특성을 확보함에 따라 각종 건설공사에서 다양하게 사용이 가능 할 것으로 판단된다.