• 제목/요약/키워드: Crack Growth Rate

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인공경량골재 내부에 발생하는 방사형 균열의 억제 방법에 관한 연구 (Study on the prevention methods of radial cracks generated in artificial lightweight aggregate)

  • 강지민;김강덕;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.199-204
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    • 2015
  • 본 연구에서는 잔사회와 준설토로 제조된 구형의 인공경량골재 내부에 생성되는 방사형 균열의 원인 및 그 억제 방법에 대하여 연구하였다. 인공경량골재는 잔사회와 준설토를 각각 7 : 3의 무게 비로 혼합하고 직경이 5~20 mm인 구 형태로 성형한 후 $1200^{\circ}C$에서 10분간 직화소성법으로 제조하였다. 골재 내부의 균열은 골재 지름이 작을수록 발생이 억제되었다. 또한 $SiO_2$ 분말을 첨가한 경우, 분말의 크기가 클수록 또는 첨가량이 증가할수록 방사형 균열 발생이 억제되었다. 균열이 억제된 인공경량골재의 비중은 1.3~1.6이고, 흡수율은 5~20 %의 범위를 나타내었다. 따라서 본 논문에서 제조된 인공경량골재는 건설 및 환경소재 등 여러 분야에 적용 가능할 것으로 보이며, 더불어 잔사회 및 준설토의 재활용율을 높이는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

Na형 Faujasite 제올라이트 분리막 형성 및 $CO_2/N_2$ 분리 (Secondary Growth of Sodium Type Faujasite Zeolite Layers on a Porous $\alpha-Al_2O_3$ Tube and the $CO_2/N_2$ Separation)

  • 조철희;여정구;안영수;한문희;김용하;현상훈
    • 멤브레인
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    • 제17권3호
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    • pp.254-268
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    • 2007
  • 다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 $\alpha$-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 $CO_2/N_2$ 분리거동을 $CO_2/N_2$ 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 $30^{\circ}C$에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 $SiO_2$ 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 $SiO_2$ 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 $CO_2/N_2$ 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 $CO_2$ 탈착이 전체 $CO_2$ 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.

(100) SrTi $O_3$ 단결정 기판위에 단일 액상 원료 MOCVD 법에 의한 YB $a_2$C $u_3$ $O_{7-x}$ 박막 제조 (Fabrication of YB $a_2$C $u_3$ $O_{7-x}$ film on a (100) SrTi $O_3$ single crystal substrate by single liquid source MOCVD method)

  • 전병혁;최준규;김호진;김찬중
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.16-20
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    • 2004
  • YB $a_2$C $u_3$$O_{7-x}$ (YBCO) films were deposited on (100) SrTi $O_3$ single crystal substrates by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) system of hot-wall type using single liquid source. Under the condition of the mole ratio of Y(tmhd)$_3$:Ba(tmhd)$_2$:Cu(tmhd)$_2$= 1:2.1:2.9. the deposition pressure of 10 Torr. the MO source line speed of 15 cm/min. the Ar/ $O_2$ flow rate of 800/800 sccm. YBCO films were prepared at the deposition temperatures of 780∼89$0^{\circ}C$. In case of the YBCO films with 2.2 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness deposited for 6 minutes at 86$0^{\circ}C$. XRD pattern showed complete c-axis growth and SEM morphology showed dense and crack-free surface. The atomic ratios of Ba/Y and Cu/Ba in the film were 1.92 and 1.56. respectively. The deposition rate of the film was as high as 0.37 ${\mu}{\textrm}{m}$/min. The critical temperature ( $T_{c.zero}$) of the film was 87K. The critical current of the film was 104 A/cm-width. and the critical current density was 0.47 MA/$\textrm{cm}^2$. For the thinner film of 1.3 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness. the critical current density of 0.62 MA/$\textrm{cm}^2$ was obtained.d.

RESEARCH TRENDS IN THE CELLULOSE REINFORCED FIBROUS CONCRETE IN USA

  • Soroushian, Parviz;Ravanbakhsh, Sizvosh
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.3-23
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    • 1997
  • The growth in fast-track construction and repair has prompted major efforts to develop high-early-strength concrete mix compositions. Such mixtures rely on the use of relatively high cement contents and accelerator dosages to increase the rate of strength development. The measures, however, seem to compromise the long-term performance of concrete in applications such as full-depth patches as evidenced by occasional premature deterioration of such patches. The hypothesis successfully validated in this research was that traditional methods of increasing the early-age strength of concrete, involving the use of high cement and accelerator contents, increase the moisture and thermal movements of concrete. Restraint of such movements in actual field conditions, by external or internal restraining factors, generates tensile stresses which introduced microcracks and thus increase the permeability of concrete. This increase in permeability accelerates various processes of concrete deterioration, including freeze-thaw attack. Fiver reinforcement of concrete is an effective approach to the control of microcrack and crack development under tensile stresses. Fibers, however, have not been known of accelerating the process of strength gain in concrete. The recently developed specialty cellulose fibers, however, were found in this research to be highly effective in increasing the early-age strength of concrete. This provides a unique opportunity to increase the rate of strength gain in concrete without increasing moisture an thermal movements, which actually controlling the processes of microcracking and racking in concrete. Laboratory test results confirmed the desirable resistance of specialty cellulose fiber reinforced High-early-strength concrete to restrained shrinkage microcracking an cracking, and to different processes of deterioration under weathering effects.

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Analysis of notch depth and loading rate effects on crack growth in concrete by FE and DIC

  • Zhu, Xiangyi;Chen, Xudong;Lu, Jun;Fan, Xiangqian
    • Computers and Concrete
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    • 제24권6호
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    • pp.527-539
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    • 2019
  • In this paper, the fracture characteristics of concrete specimens with different notch depths under three-point flexural loads are studied by finite element and fracture mechanics methods. Firstly, the concrete beams (the size is 700×100×150 mm) with different notch depths (a=30 mm, 45 mm, 60 mm and 75 mm respectively) are tested to study the influence of notch depths on the mechanical properties of concrete. Subsequently, the concrete beams with notch depth of 60 mm are loaded at different loading rates to study the influence of loading rates on the fracture characteristics, and digital image correlation (DIC) is used to monitor the strain nephogram at different loading rates. The test results show that the flexural characteristics of the beams are influenced by notch depths, and the bearing capacity and ductility of the concrete decrease with the increase of notch depths. Moreover, the peak load of concrete beam gradually increases with the increase of loading rate. Then, the fracture energy of the beams is accurately calculated by tail-modeling method and the bilinear softening constitutive model of fracture behavior is determined by using the modified fracture energy. Finally, the bilinear softening constitutive function is embedded into the finite element (FE) model for numerical simulation. Through the comparison of the test results and finite element analysis, the bilinear softening model determined by the tail-modeling method can be used to predict the fracture behavior of concrete beams under different notch depths and loading rates.

숏크리트의 강도 특성과 분사압력에 대한 리바운드율 연구 (A Study on the Strength Characteristics and Rebound Ratio with Respect to Injection Pressure of Shotcrete)

  • 전준태;문인기;이양규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.115-122
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    • 2019
  • 강섬유 습식Shotcrete는 굳지 않은 콘크리트를 노즐로부터 소정의 위치에 부착시키는 콘크리트를 시공함으로서 원지반 자체의 전단강도를 증가시켜 품질을 향상시키고 터널의 안정화를 도모한다. 강섬유 습식Shotcrete는 인장 저항능력을 증대시킴으로써 국부적인 균열의 생성 성장을 억제하는 콘크리트의 강도와 역학적 거동 특성을 개선 및 보강한다. 또한, 강섬유 습식Shotcrete는 불연속의 짧은 강섬유를 콘크리트 속에 균등하게 분산시켜 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성 등을 개선한 Shotcrete이다. 이 연구에서는 NATM 터널의 숏크리트에 대한 압축강도 시험과 휨강도 시험을 실시하고 숏크리트타설 압력을 900 RPM, 1,000 RPM, 1,100 RPM으로 변화시켜 리바운드 감소율을 측정하였다. 따라서 국내 NATM 터널공사에 적용할 수 있는 자료를 제시하였다.

식물생장조절제 Seaweed extracts(GA14)의 수도 품종간 생육 및 수량에 미치는 효과 (Effect of seaweed extracts(GA14), a plant growth regulator, on growth and yield of two rice cultivars)

  • 송재영;김용일;박보영;정재영;최현구;정종태;이희봉
    • 농업과학연구
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    • 제31권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 식물생장조절제인 Seaweed extracts(GA14) 처리에 대한 수도 품종간 묘소질 및 본답에서의 생육, 수량 및 식미관련형질을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 생육초기의 묘소질은 최아 처리보다 최아시와 본엽 2-3엽기에 2회 처리한 것이 간장, 엽장, 엽폭, 분얼수, 근장에서 두 품종 모두 높았고, 출수기 역시 빨랐다. 2. 본답에서의 등숙율은 무처리구보다 처리구에서 주남벼가 0.3%의 증가를 보인 반면에 동안벼는 무처리구보다 처리구가 0.5%의 감소를 보여, 개화기의 일조 및 기상과 밀접한 것으로 나타났다. 3. 1,000립중은 처리구가 무처리구에 비해 주남벼가 4.0g, 동안벼가 2.0g의 증가를 보였다. 4. 10a당 정조수량은 처리구가 무처리구에 비해 주남벼와 동안벼가 각각 3%와 4%의 증수효과를 보였다. 5. 외관특성은 정상립이 처리구에서 두 품종 모두 4% 정도 높았고 피해립, 분상질립, 동할립은 감소 경향이었으나 쇄립은 증가하는 경향을 보였다. 6. 식미관련형질은 주남벼의 경우 단백질, 수분, 아밀로스 함량이 비슷하였으나 식미값은 처리구가 높았고, 동안벼의 경우 단백질, 수분, 아밀로스 함량은 비슷하였으나 식미값은 무처리구가 약간 높게 나타났다.

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PVT 방법에 의한 링 모양의 SiC 단결정 성장 (Growth of ring-shaped SiC single crystal via physical vapor transport method)

  • 김우연;제태완;나준혁;최수민;이하린;장희연;박미선;장연숙;정은진;강진기;이원재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-6
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    • 2022
  • 본 연구에서는 PVT(Physical Vapor Transport) 방법을 이용하여 반도체 식각 공정용 소재로 사용되는 링 모양의 SiC(Silicon carbide) 단결정을 제조하였다. 흑연 도가니 내부에 원기둥 형태의 흑연 구조물을 배치하여 PVT법에 의한 링 모양의 SiC 단결정을 성장시켰다. 단결정 기판을 시드로 사용하여 성장한 경우 크랙이 없는 우수한 특성의 포커스링을 얻을 수 있었다. 단결정 포커스링과 CVD 포커스링의 에칭 특성을 살펴본 결과 단결정 포커스링의 에칭속도가 줄어들었고, 단결정 포커스링이 우수한 내플라즈마성을 보여준다고 할 수 있다.

니켈기 초합금의 고온산화거동과 표면개질에 관한 연구 (High temperature oxidation behavior and surface modification of Ni-based superalloys)

  • 설경원
    • 한국재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.166-176
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    • 1994
  • Ni기 초합금은 Co, Cr, Mo, W등의 고용 강화 원소와 AI, Ti, Nb, Ta 등의 $\gamma '$ 석출 강화 원소로 구성되어 있다. 초합금의 기계적 성질과 내산화성을 개선하기 위하여 희토류 원소를 재료 내부에 첨가하거나, 코팅 재료로써 사용하고 있다. 이들 희토류 원소는 $Al_2O_3, Cr_2O_3$등의 산화물의 종류에 따라 산화물의 성장 속도와 밀착성에 영향을 미친다. Hf함유 Ni기 초합금 AF115와 $AI_2O_3$ 함유 MA6000초합금 2종을 이온 코터를 이용, Yttrium 표면개질후, 온도 1273K-1473K에서 고온 산화 수 산호 피막의 성장 속도, 결정립, 내부 구조 및 내박리성에 미치는 Yttrium 의 영향을 조사하였다. AF115와 MA6000 초합금에 Yttrium코팅을 한 결과 내부 산화물의 성장에 현저한 변화가 있었다. Yttrium의 표면 개질에 의하여, AF115의 경우는 $AI_2O_3$ 주성분의 입계 집중과 Hf의 우선 산확 억제되고, 삼각 형태의 내부 산화물이 plate형으로 변화되었다. MA6000의 경우 $AI_2O_3$ 주성분의 산화층이$Cr_2O_3$주성분의 외부 산화층과$AI_2O_3$ 주성분의 내부층으로 변화되었다.

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r-Plane sapphire 위에 HVPE에 의해 성장한 a-plane GaN에피텍셜층의 V/III족 ratio에 따른 특성 변화 (Effects of the V/III ratio on a-plane GaN epitaxial layer on r-plane sapphire grown by HVPE)

  • 하주형;박미선;이원재;최영준;이혜용
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.89-93
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    • 2014
  • V/III족 ratio의 변화에 따른 r-plane의 sapphire 위에 HVPE로 성장한 a-plane GaN 에피텍셜층의 특성변화를 연구하였다. V/III족 ratio가 증가함에 따라서, a-plane (11-20) GaN에 대한 Rocking Curve의 FWHM의 값이 감소하며, 성장된 GaN의 표면 거칠기도 감소하고, 성장성도는 증가하다가 V/III족 ratio 7까지는 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보여준다. 즉 V/III족 ratio 10에서 a-plane (11-20) GaN에 대한 Rocking Curve의 FWHM의 가장 작은 829 arcsec값을 보이고, 표면거칠기도 가장 작은 1.58 nm 값을 보인다. 또한 광학현미경상에서 관찰되는 내부 Crack 또는 void가 가장 적게 발생하였다. 그리고 M모양의 Azimuth angle 의존도를 전 샘플에서 보이며, V/III족 ratio 10에서 FWHM 최대값과 최소값의 편차값이 439 arcscec로 가장 작은 차이를 보였다.