• 제목/요약/키워드: Engineering properties of concrete

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줄눈콘크리트 포장의 구조적 형상이 AREA법을 이용한 역해석에 미치는 영향 (Effect of Structural Geometry of Jointed Concrete Pavement on Backcalculation using AREA Method)

  • 유태석;심종성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.39-46
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    • 2007
  • 동일한 물성을 가지는 포장이라도 포장의 구조적인 형상에 따라 역해석 결과가 다르게 나타난다. 본 논문에서는, 구조적인 형상을 고정하고 동적 하중을 모사하는 3차원 유한요소모델을 만들어 얻어진 최대 처짐과 AREA의 분포를 통해서 물성을 추정하는 수정된 AREA 도표를 제안하였다. 제안된 도표를 이용하여 단일 무한 슬래브에 대한 민감도 분석 결과 노상의 깊이가 질어지면 처짐과 AREA가 증가하는 것으로 나타났고 4.0m이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 층별 물성과 노상 깊이가 같은 경우 단일 무한 슬래브 모델과 다중 유한 슬래브 모델을 비교하는 경우 다중 유한 슬래브 모델의 처짐과 AREA가 더 크게 나타났다.

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자기감지형 보수재로 단면증타된 콘크리트 부재의 역학 및 전기적 특성 (Mechanical and Electrical Characteristics of Concrete Members Enlarged with Self-Sensing Cementitious Materials for Repair)

  • 이건철;임건우;임창민;홍성원;김영민
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.139-146
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    • 2023
  • In this study, compressive strength and adhesion strength were measured as repair materials to evaluate the mechanical and electrical properties of compression and shear specimens with self-sensing repair materials. As a result of the experiment, the strength improvement rate of the compression test specimen was higher than the section enlargement area ratio, but the shear test specimen did not show an improvement in strength as much as the section enlargement area ratio. Compression experiments under load showed high correlation between FCR-Strain and FCR-Stress, confirming self-sensing performance. However, the shear test did not show as much correlation as the compression test. Accordingly, it is judged that the self-sensing repair material is suitable for the compression member on which the compression load acts in the building.

석고 종류 및 혼입률에 따른 CAC 반응 특성 (Reaction Characteristics of the CAC with Various Gypsum Type and Mixing Ratio)

  • 최선미;김진만;구자술
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권1호
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    • pp.83-91
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    • 2021
  • 조강 생산 시 발생되는 슬래그는 대부분 서냉 방식에 의해 처리되고 있다. 하지만 슬래그 중 일부는 속경성 광물을 포함하고 있음에도 불구하고, 서냉 방식에 의해 그 반응성을 상실하게 된다. 이에 본 연구에서는 제강환원슬래그를 SAT공법에 의하여 공기 급냉하여 선별 및 분급 후 분쇄한 CAC의 활용성 확대를 목적으로 석고 종류 및 혼입율에 따른 CAC의 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과, CAC는 3시간에서는 석고 용해도, 1일 이후에는 석고 함량비에 따라 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 반수, 무수석고의 적정 혼입율은 30% 이내, 이수석고는 35% 이상인 것을 확인하였으며, 이수석고의 혼입율 및 특성 확인을 통하여 부산이수석고의 적용 가능성을 확인하였다.

A self-confined compression model of point load test and corresponding numerical and experimental validation

  • Qingwen Shi;Zhenhua Ouyang;Brijes Mishra;Yun Zhao
    • Computers and Concrete
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    • 제32권5호
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    • pp.465-474
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    • 2023
  • The point load test (PLT) is a widely-used alternative method in the field to determine the uniaxial compressive strength due to its simple testing machine and procedure. The point load test index can estimate the uniaxial compressive strength through conversion factors based on the rock types. However, the mechanism correlating these two parameters and the influence of the mechanical properties on PLT results are still not well understood. This study proposed a theoretical model to understand the mechanism of PLT serving as an alternative to the UCS test based on laboratory observation and literature survey. This model found that the point load test is a self-confined compression test. There is a compressive ellipsoid near the loading axis, whose dilation forms a tensile ring that provides confinement on this ellipsoid. The peak load of a point load test is linearly positive correlated to the tensile strength and negatively correlated to the Poisson ratio. The model was then verified using numerical and experimental approaches. In numerical verification, the PLT discs were simulated using flat-joint BPM of PFC3D to model the force distribution, crack propagation and BPM properties' effect with calibrated micro-parameters from laboratory UCS test and point load test of Berea sandstones. It further verified the mechanism experimentally by conducting a uniaxial compressive test, Brazilian test, and point load test on four different rocks. The findings from this study can explain the mechanism and improve the understanding of point load in determining uniaxial compressive strength.

Crimped Type 합성섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 부착, 휨 및 소성수축균열제어 특성 (Bond, Flexural Properties and Control of Plastic Shrinkage Cracking of Crimped type Synthetic Fiber Reinforced Cement Based Composites)

  • 원종필;박찬기;임동휘;백철우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.1033-1039
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 1.8 mm의 높이와 6 mm의 주기를 가지고 있는 crimped type 합성섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 부착 및 휨특성과 소성수축균열제어 특성을 평가하는 것이다. 부착 및 휨 시험은 JCI SF-4 및 JCI SF-8에 의해서 실시하였고, 소성수축균열시험은 시멘트 복합재료의 소성수축균열의 감소에 영향을 미치는 섬유의 효과를 평가하기 위하여 실시하였다. 실험결과 crimped type 합성섬유는 직선형태의 섬유와 비교하여 부착하중 및 계면인성이 우수하였고, 콘크리트의 휨인성을 증가시켰다. 또한 crimped type 합성섬유는 섬유의 혼입율이 0.00%에서 1.00%로 증가함에 따라 소성수축균열 저항성이 증가하였다. 특히, 섬유의 혼입율이 0.50% 이상이 되면 소성수축균열 조절능력이 매우 우수하였다.

낮은 물-바인더 비를 갖는 시멘트 복합체의 CNT 첨가량에 따른 수화특성 및 발열특성 (Investigation of the Effects of CNT Dosages on the Hydration and Heating Properties of Cement Composites with Low Water-to-binder Ratio)

  • 오성우;정상화;정원석;최영철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.182-188
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    • 2018
  • 최근 우수한 전기전도도와 넓은 비표면적을 갖는 탄소나노튜브(CNT)를 활용하여 고강도 및 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 연구가 많은 연구자들에 의하여 활발히 이루어지고 있다. CNT의 혼입을 통한 콘크리트의 고강도에 대한 연구가 주를 이루고 있으나, 그 외의 연구는 미흡한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 CNT 첨가량에 대한 시멘트 복합체의 역학성능 및 발열성능에 대한 평가를 실시하였다. 낮은 물-바인더 비를 기반으로 하는 시멘트-플라이애시 배합에 대하여, 바인더 중량대비 0.2% 및 0.5%의 CNT 첨가에 따른 재령별 압축강도, 수화특성분석을 위한 미소수화열 분석, 페이스트 내 CNT의 분산 및 주변 수화물과의 관계를 규명하기 위한 SEM분석, 기준전극 삽입을 통한 발열실험 및 열 중량 분석을 실시하였다. CNT 첨가량의 증가에 따라 발열성능은 증가하며, CNT가 첨가되지 않은 기준 배합 CNT가 첨가된 배합의 경우 동등수준의 역학성능을 갖는 것으로 나타났다.

Ti염 및 Fe염으로 화학처리된 염색공단 슬러지를 재활용한 인공경량골재의 물리적 특성에 관한 연구 (Study on the Physical Properties of the Artificial Lightweight Aggregate Recycled from the Dyestuff Sludge Treated Chemically With Ti and Fe Salt)

  • 최종오;정용욱
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.34-42
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    • 2015
  • 본 연구는 단순매립 및 소각처리 되고 있는 염색공단 슬러지의 재활용을 목적으로 Ti염과 Fe염으로 화학 처리된 염색공단 슬러지를 이용하여 인공경량골재를 제조하고, 인공경량골재로의 활용성 검토를 위하여 골재의 물리적 특성과 환경유해성 등을 평가하였다. 인공경량골재 제조는 점결제로 점토를 이용하여 점토와 슬러지 배합비율에 따른 성형성을 평가하여 최적 함수량을 선정하고, 최적 배합비를 기준으로 둥근 모양의 형태로 가공한 후 건조과정과 2단계의 소성과정을 거쳐 제조하였다. 제조된 경량골재는 KS F 2534 "구조용 경량 골재"를 기준으로 인공경량골재의 입도 및 조립률, 밀도 및 흡수율, 단위용적질량, 안정성 및 환경유해성 등을 평가하였다. 실험 결과 입도와 조립률에서 기준 범위를 일부 벗어났으나 다른 모든 물리적 특성은 기준 값을 모두 만족하는 것으로 나타났으며, 입도와 조립률도 향후 제조공정에서 충분히 해결할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

충격시험에 따른 배의 허용낙하높이 추정 (Estimation of Allowable Drop Height for Oriental Pears by Impact Tests)

  • 김만수;정현모;서륜;박일규;황용수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권5호
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    • pp.461-468
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    • 2001
  • Impact between fruits and other materials is a major cause of product damage in harvesting and handling systems. The oriental pears are more susceptible to bruising than other fruits such as European pears and apples, and are required more careful handling. The interest in the handling of the pears for the processing systems has raised the question of the allowable drop height to which pears can be dropped without causing objectionable damage. Drop tests on pears were conducted using an impact device developed by authors to estimate the allowable drop height without bruising. The impact device was constructed to hold in a selected orientation and to release a fruit by vacuum for dropping on to a force transducer. The drop height was adjustable for zero to 60 cm to achieve the desired distance between the bottom of the fruits and the top of the impact force transducer. The transducer was secured to 150 kg$\sub$f/ concrete block. The transducer signal was sampled every 0.17 ms with a strain gage measurement board in the micro computer where it was digitaly stored for later analysis. The selected sample fruit was Niitaka cultivar of pears which is one of the most promising fruit for export in Korea. The pears were harvested during the 1998 harvest season from an orchard in Daejeon. The sample fruit was selected from two groups which were stored for 3 months and 5 months respectively by the method of current commercial practice. The pears were allowed to stabilize at environmental condition(18$^{\circ}C$, 65% rh) of the experimental room. One hundred fifty six pears were tested from the heights of 5, 7.5. 10 and 12.5 cm while measurement were made of impact peak force, contact time, time to peak force, dwell time, pear diameter and mass. The bioyield strength and modulus of elasticity were measured using UTM immediately after each drop test. The allowable drop height was estimated on the base of bioyield strength of the pears in two ways. One was assumed the peak force during impact test increasing linearly with time, and the other was based on the actual drop test results. The computer program was developed for measuring the impact characteristics of the pears and analyzing the data obtained in the study. The peak force increased while contact times decreased with increasing drop height and contact times of the sample from the hard tissue group. The allowable drop height increased with increasing bioyield strength and contact times, and also varied with Poisson\`s ratio, mass and equilibrium radius of the pears. The allowable drop height calculated by a theoretical method was in the range from 1 to 4 cm, meanwhile, the estimated drop height considering the result of the impact test was in the range from 1 to 6 cm. Since the physical properties of fruits affected significantly the allowable drop height, the physical properties of the fruits should be considered when estimating the allowable drop height.

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순환유리 잔골재의 사용 조건이 모르타르의 역학적 특성 및 알칼리-실리카 반응에 미치는 영향 (The Effect of Recycled Glass Sand Usage Conditions on the Mechanical Properties and Alkali-Silica Reaction of Mortar)

  • 손민재;김규용;최현상;최경철;송태협
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.263-270
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    • 2024
  • 최근 건설 및 생활폐기물 중에서 재활용되지 못하고 매립되는 폐유리가 증가함에 따라 이를 잔골재로써 재활용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 폐유리의 종류 및 순환유리 잔골재(RGS) 제조 방법에 따라 상반되는 연구 결과가 나타나 RGS의 활용을 촉진하는데 어려움을 겪고 있다. RGS의 활용을 촉진하기 위해서는 대량 생산 공정 또는 실제 콘크리트 적용 등 현장 조건에서의 검토가 필요하다. 이에 본 연구에서는 RGS의 대량 생산 공정 사례를 소개하고, 대량 생산된 RGS의 사용 조건(색상, 함량, 입자 크기)이 모르타르의 역학적 특성 및 알칼리-실리카 반응(ASR)에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 그 결과, RGS의 대량 생산 공정은 입자 내부에 미세균열을 유발하여 모르타르의 강도 저하 및 ASR 팽창의 주요 원인이 되었다. 이러한 미세균열은 투명한 RGS에 가장 많은 것으로 나타났다. 결과적으로, RGS의 사용 가능한 조건으로 함량 25 % 미만 또는 입자 크기 0.5 mm 미만의 천연 잔골재 대체를 제안하였다.

규산소다 및 수산화칼슘을 적용한 고로슬래그 그라우트의 적용성 및 물리화학적 특성 (Physiochemical Characteristics and its Applicable Potential of Blast Furnace Slag Grout Mixtures of Sodium Silicate and Calcium Hydroxide)

  • 김정석;윤남식;신진화;문준호;박영복;김영욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.200-207
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    • 2019
  • 토목 및 건설업에서 시멘트는 대표적인 재료로써 가장 많이 쓰이며 생산되고 있다. 시멘트의 생산에 따른 이산화탄소의 배출로 인해 지구온난화 및 환경오염 문제는 오래 전부터 해결하지 못한 문제이다. 이러한 시멘트의 대체재로써 철강사업의 산업부산물인 고로슬래그를 활용하여 건설재료 및 토목재료로써 활용하기 위해 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 대한 일환으로 이 연구에서는 고로슬래그 분말을 활용하여 친환경 그라우트의 개발 및 활용성을 위하여 물리화학적 특성을 규명하는 것을 연구목적으로 정하였다. 고로슬래그는 분말자체가 가지고 있는 잠재수경성으로 인해 시멘트 그라우트 대체 재료로 활용되며 장기강도의 증진과 내부조직의 치밀화 등이 가능하다는 장점을 가지고 있으며, 매년 대량 생산되는 산업부산물인 고로슬래그를 그라우트재로 활용한다면 친환경성과 더불어 큰 경제성을 확보 가능하다는 장점이 있다. 그라우트재로서 고로슬래그의 물리화학적 특성을 알아보기 위해 겔화타임 측정 실험, 일축압축강도실험과 내구성 실험, 중금속 용출시험 등을 통하여 환경성 평가실험을 진행하여 고로슬래그를 활용한 무시멘트 그라우트의 최적 배합비 및 물리적 특성에 대하여 고찰하였다.