• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.73-89
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• 2016

The stress dependence of ultrasonic wave velocity is known as the acoustoelastic effect. This effect is useful for stress monitoring if the acoustoelastic coefficient of a subject medium is known. The acoustoelastic coefficients of metallic materials such as steel have been studied widely. However, the acoustoelastic coefficient of concrete has not been well understood yet. Basic constituents of concrete are water, cement, and aggregates. The mix proportion of those constituents greatly affects many mechanical and physical properties of concrete and so does the acoustoelastic coefficient of concrete. In this study, influence of the water-cement ratio (w/c ratio) and the fine-coarse aggregates ratio (fa/ta ratio) on the acoustoelastic coefficient of concrete was investigated. The w/c and the fa/ta ratios are important parameters in mix design and affect wave behaviors in concrete. Load-controlled uni-axial compression tests were performed on concrete specimens. Ultrasonic wave measurements were also performed during the compression tests. The stretching coda wave interferometry method was used to obtain the relative velocity change of ultrasonic waves with respect to the stress level of the specimens. From the experimental results, it was found that the w/c ratio greatly affects the acoustoelastic coefficient while the fa/ta ratio does not. The acoustoelastic coefficient increased from $0.003073MPa^{-1}$ to $0.005553MPa^{-1}$ when the w/c ratio was increased from 0.4 to 0.5. On the other hand, the acoustoelastic coefficient changed in small from $0.003606MPa^{-1}$ to $0.003801MPa^{-1}$ when the fa/ta ratio was increased from 0.3 to 0.5. Finally, it was also found that the relative velocity change has a linear relationship with the stress level of concrete.

• 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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• 제22권2호
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• pp.171-177
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• 2010

최근 내구수명기간 동안 요구되는 성능을 만족시키는 차세대 구조설계 연구의 일환으로 PBD 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 성능의 유효여부를 결정하는 방법 중의 하나인 Bayesian 방법은 일반적으로 내진해석 및 설계에서 많이 사용되어왔다. 이 방법은 어느 지진가속도로 인해 발생할 수 있는 구조물의 한계상태(i.e. 붕괴)의 초과확률을 체계적으로 계산할 수 있는 통계방법이다. 이 연구에서는 Bayesian 방법을 활용하여 콘크리트 배합에 대한 강도, 워커빌리티, 탄산화 등과 같은 재료성능의 만족도를 만족 비율로 계산할 수 있는 PBD 개념을 개발하고자 한다. 설계 또는 분석에 사용될 수 있는 Bayesian 방법은 다양한 재료의 특성을 고려하여 만족도 곡선 작성 과정을 설명하고 작성된 만족도 곡선을 사용하는 방법을 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.21-28
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• 2015

최근에 콘크리트 모듈로 건설하는 부유 구조물에 대한 연구가 활발히 이루어짐에 따라 콘크리트 모듈 간 접합 공법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 모듈 간 접합 작업은 수중에서 프리스트레싱 텐던을 긴장하여 이루어지므로 시공성이 저하될 가능성이 있어서 가접합을 위한 부착재료 개발이 요구된다. 이번 연구에서는 콘크리트 구조물 보수보강용 섬유보강 패널 부착에 사용된 수중용 에폭시에 $SiO_2$ 계열 마이크로 실리카(Micro-silica : MS)를 혼입하여 콘크리트 모듈 가접합용 접합재료를 개발, 평가하였다. 기존 수중용 에폭시에 0~4% MS를 혼입하여 부착성능 평가를 통하여 최적 MS 혼입량을 산정하였으며 수중용 에폭시의 점도에 따른 MS 혼입 효과를 확인하기 위하여 주제 비율을 각각 0, ${\pm}5$%, ${\pm}10%$로 조정하여 재료성능을 검토한 후 최적 비율을 도출하였다. 도출된 마이크로 실리카 수중용 에폭시(MSAE)의 콘크리트 모듈 접합 성능을 검증하기 위하여 콘크리트 모듈 접합 시험체에 3점 재하 실험을 실시한 결과 MSAE는 기존 수중용 에폭시에 비해 콘크리트 모듈 접합 성능이 크게 향상된 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권2호
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• pp.181-195
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• 2023

To predict the rheological behaviours along with the compressive strength of self-compacting concrete that incorporates environmentally friendly ingredients as cement substitutes, a comparative evaluation of machine learning methods is conducted. To model four parameters, slump flow diameter, L-box ratio, V-funnel time, as well as compressive strength at 28 days-a complete mix design dataset from available pieces of literature is gathered and used to construct the suggested machine learning standards, SVM, MARS, and Mp5-MT. Six input variables-the amount of binder, the percentage of SCMs, the proportion of water to the binder, the amount of fine and coarse aggregates, and the amount of superplasticizer are grouped in a particular pattern. For optimizing the hyper-parameters of the MARS model with the lowest possible prediction error, a gravitational search algorithm (GSA) is required. In terms of the correlation coefficient for modelling slump flow diameter, L-box ratio, V-funnel duration, and compressive strength, the prediction results showed that MARS combined with GSA could improve the accuracy of the solo MARS model with 1.35%, 11.1%, 2.3%, as well as 1.07%. By contrast, Mp5-MT often demonstrates greater identification capability and more accurate prediction in comparison to MARS-GSA, and it may be regarded as an efficient approach to forecasting the rheological behaviors and compressive strength of SCC in infrastructure practice.

• KCI Concrete Journal
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• 제11권3호
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• pp.19-28
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• 1999

This study treated self-compacting high Performance concrete as two Phase materials of Paste and aggregates and examined the effect of powder and aggregates on self-compacting high performance, since fluidity and segregation resistance of fresh concrete are changed mainly by paste. To improve the fluidity and self-compactibility of concrete, optimum powder ratio of self-compacting high performance concrete using fly ash and blast-furnace slag as powders were calculated. This study was also designed to provide basic materials for suitable design of mix proportion by evaluating fluidity and compactibility by various volume ratios of fine aggregates, paste, and aggregates. As a result, the more fly ash was replaced, the more confined water ratio was reduced because of higher fluidity. The smallest confined water ratio was determined when 15% blast-furnace slag was replaced. The lowest confined water ratio was acquired when 20% fly ash and 15% blast-furnace slag were replaced together. The optimum fine aggregates ratio with the best compactibility was the fine aggregate ratio with the lowest percentage of void in mixing coarse aggregate and fine aggregate In mixing the high performance concrete. Self-compacting high performance concrete with desirable compactibility required more than minimum of unit volume weight. If the unit volume weight used was less than the minimum, concrete had seriously reduced compactibility.

• 한국환경과학회지
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• 제19권5호
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• pp.639-646
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• 2010

Differently from fly ash, the bottom ash produced from incinerated urban solid waste has been treated as an industrial waste matter, and almost reclaimed a tract form the sea. If this waste material is applicable to foam concrete as an fine aggregate, however, it may be worthy of environmental preservation by recycling of waste material as well as reducing self-weight of high-rising structure and long-span bridge. This research has an objective of evaluating the effects of application of bottom ash on the mechanical properties of foam concrete. Thus, the ratio of bottom ash to cement was selected as a variable for experiment and the effect was tested by compression strength, flexural strength, absorption ratio, density, expansion factor. It can be observed from experiments that the application ratios have different effects on the material parameters considered in this experiment, thus major relationship between application ratio and each material parameter were finally introduced. The result of this study can be applied to decide a optimal mix design proportion of foam light-weight concrete while bottom ash is used as an fine aggregate of the concrete.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.283-290
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• 2009

Bottom ash는 플라이애쉬와 달리 거의 대부분이 산업폐기물로 분류되어 화력발전소 회사장에 매립처리 되고 있으나, 그 자체가 갖고 있는 경량성을 이용하여 기포콘크리트의 골재로 활용한다면 중량 감소에 따른 지반침하저감 및 구조물에 작용하는 측방 유동압 및 토압을 저감할 수 있을 뿐만 아니라 부산자원으로 재활용함으로써 환경보호 및 경제적 자원으로 가치창조할수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 bottom ash 적용에 따른 기포콘크리트의 역학적 특성을 파악하기 위하여 그 적용비율을 변수로 하여 단위용적질량, 공기량, 물-시멘트비 등의 변화, 소요 시멘트량의 특성을 실험을 통해 검토하였으며, 이들이 압축강도에 미치는 영향에 대해서도 평가하였다. 실험결과를 분석한 결과, bottom ash의 적용은 그 적용 비율에 따라 단위용적질량, 공기량, 물-시멘트비, 압축강도에 미치는 영향의 정도가 다르게 나타났으며, 이를 토대로 각 인자별 주요 상관관계를 도출하였다. 또한, 본 연구의 결과를 통해 bottom ash를 경량콘크리트의 골재로 활용할 경우 시공시 필요로 하는 조건에 부합할 수 있는 배합비 선정 안을 제안하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권1호
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• pp.51-59
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• 2021

본 연구에서는 아스팔트 매스틱 도막방수재를 구성하는 원료의 종류 및 함량을 조정하여 누유발생 특성을 분석함으로써 원료와 누유발생 간 특정 상관관계를 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 아스팔트 매스틱 도막방수재의 유·무기계 체질안료인 CA(탄산칼슘)와 ASE(침강방지제) 두 개 원료를 선정하였으며, 입도 및 함량을 변수로 설정하여 배합을 통해 샘플시료를 조성하고 샘플시료별 점도 및 누유안정성(20℃, 40℃) 평가를 진행하였다. 평가결과, 누유안정성 및 점도는 CA 평균입도에 반비례하며, ASE 함량에 비례하는 상관관계가 성립하는 것을 정량적으로 증명하였다. 본 연구결과는 향후 아스팔트 매스틱 도막 방수재의 누유 개선을 위한 배합 연구 시 기초 배합설계의 핵심적인 근거자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.