• 제목/요약/키워드: Estimating Compressive Strength

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Application of a comparative analysis of random forest programming to predict the strength of environmentally-friendly geopolymer concrete

  • Ying Bi;Yeng Yi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권4호
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    • pp.443-458
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    • 2024
  • The construction industry, one of the biggest producers of greenhouse emissions, is under a lot of pressure as a result of growing worries about how climate change may affect local communities. Geopolymer concrete (GPC) has emerged as a feasible choice for construction materials as a result of the environmental issues connected to the manufacture of cement. The findings of this study contribute to the development of machine learning methods for estimating the properties of eco-friendly concrete, which might be used in lieu of traditional concrete to reduce CO2 emissions in the building industry. In the present work, the compressive strength (fc) of GPC is calculated using random forests regression (RFR) methodology where natural zeolite (NZ) and silica fume (SF) replace ground granulated blast-furnace slag (GGBFS). From the literature, a thorough set of experimental experiments on GPC samples were compiled, totaling 254 data rows. The considered RFR integrated with artificial hummingbird optimization (AHA), black widow optimization algorithm (BWOA), and chimp optimization algorithm (ChOA), abbreviated as ARFR, BRFR, and CRFR. The outcomes obtained for RFR models demonstrated satisfactory performance across all evaluation metrics in the prediction procedure. For R2 metric, the CRFR model gained 0.9988 and 0.9981 in the train and test data set higher than those for BRFR (0.9982 and 0.9969), followed by ARFR (0.9971 and 0.9956). Some other error and distribution metrics depicted a roughly 50% improvement for CRFR respect to ARFR.

피리캐스트 Girder-Beam 접합부에서 Girder Ledge의 거동에 관한 실험적 연구 (An Ezperimental Study on the Behavior of Girder Ledge of Precast Girder-Beam Connection)

  • 김기범;박성무
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.483-491
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    • 1997
  • The purpose of this study id to define the behavior of the girder ledge of precast girder-beam joint in Frame Type Precast Concrete Construction Method. And in behavior, girder ledge is different with bracket, because of longitudinal effective width and longitudinal bending. specif c objectives of this study are followed: $\circled1$ To investigate the effects of concrete compressive strength on the maximum shear strength of girder ledge, $\circled2$ To investigate the effects of the shear-span ratio and effective area on behavior of girder ledge, $\circled3$ To investigate the effects of the types of reinforcement on behavior and maximum shear strength of girder ledge, $\circled4$ To study the applicable possibility of the suggested shear friction formulas to estimating the shear strength of girder ledge.

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스리랑카 길어깨 적용을 위한 안정처리 재료의 적용성 평가 연구 (Application of Soil Stabilization Technique for Shoulder Construction in Sri Lanka)

  • 박기수;박희문
    • 한국도로학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.21-26
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    • 2018
  • PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the application of soil stabilization method for soft shoulder construction in the iRoad Project of Sri Lanka. METHODS : Firstly, the quantitative analysis of soil strength improvement due to soil stabilization was done for soil samples collected from iRoad construction sites. Two types of soils were selected from iRoad Project sites and prepared for soil stabilization testing by the Road Development Authority. Secondly, the appropriate stabilizer was selected at given soil type based on test results. Two different stabilizers, ST-1 and ST-2, produced in Korea were used for estimating soil strength improvements. Finally, the optimum stabilizer content was determined for improving shoulder performance. The uniaxial compressive strength (UCS) test was conducted to evaluate the strength of stabilized soil samples in accordance with ASTM D 1633. The use of bottom ash as a stabilizer produced from power plant in Sri Lanka was also reviewed in this task. RESULTS : It is found from the UCS testing that a 3% use of soil stabilizer can improve the strength up to 2~5 times in stabilized soft shoulder soils with respect to unstabilized soils. It is also observed from UCS testing that the ST-1 shows high strength improvement in 3% of stabilizer content but the strength improvement rate with increase of stabilizer content is relatively low compared with ST-2. The ST-2 shows a low UCS value at 3% of content but the UCS values increase significantly with increase of stabilizer content. When using the ST-2 as stabilizing agent, the 5% is recommended as minimum content based on UCS testing results. Based on the testing results for bottom ash replacement, the stabilized sample with bottom ash shows the low strength value. CONCLUSIONS : This paper is intended to check the feasibility for use the soil stabilization technique for shoulder construction in Sri Lanka. The use of soil stabilizer enables to improve the durability and strength in soft shoulder materials. When applying the bottom ash as a soil stabilizer, various testings should be conducted to satisfy the specification criteria.

마이크로파를 이용한 콘크리트 강도추정에 관한 연구 (A Study on the Strength Estimation of Concrete Using Microwave)

  • 박일용;이종균;박영진;안형준;정상진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 1999
  • Concrete is to be important quality in placement point and exact test method needed about early judgement method concrete on placement point. But early judgement method of concrete proposed various kind of method because the problems of accuracy and the time required of test exists, it is used within the limits. This study is to propose of early strength judgement by using microwave for accurate estimating early strength of concrete and to develop test machine. Through out this study we find that belows. 1) Strength development of concrete specimen according to the time heated by microwave showed the height strength development in 9 minutes regardless of slump and w/c. 2) As cooling time is long, strength of concrete specimen according to the time heated by microwave showed high strength development and this tendency is like regardless of heating time, w/c and slump. 3) As w/c is high, accelerating strength development according to w/c showed lower strength development and this tendency is like regardless of slump, heating time and cooling time. 4) As slump is big, compressive strength of specimen in standard curing showed lower value and as w/c is big, strength development showed lower

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RMC 값을 이용한 암반의 강도정수 값 추정도표 및 추정식의 제안 (Suggestion of Charts and Equations Estimating the Strength Parameters of Rock Mass Using the Rock Mass Classification Value)

  • 김민권;이영생
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.73-85
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    • 2014
  • 암반설계에 필요한 암반의 강도정수 값을 산정할 시에는, 암반 내 원위치시험이 극히 제한적이며 비용이 고가여서 주로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용한 추정식을 사용하고 있다. Hoek-Brown 파괴기준식을 사용할 때에는 이 식을 Mohr-Coulomb 파괴기준식으로 변경하여야 지반의 강도정수 값을 추정할 수 있다. 그러나 파괴기준의 변경과정은 계산 및 분석단계 등 여러 단계를 거쳐야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 접할 수 있는 다양한 조건의 암반상태를 모델링한 후, 일차적으로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용하여 강도정수 값을 산정하였다. 그 결과를 분석하여 RMC, 암석의 일축압축강도(${\sigma}_c$), 암석계수($m_i$)의 3가지 사용요소를 이용하여 한번의 계산과정을 통해 암반의 강도정수를 추정할 수 있는 추정식 및 현장에서 손쉽게 강도정수를 산정할 수 있는 추정도표를 제안하였다. 이러한 제안 도표 및 제안식을 기존의 Hoek-Brown 및 Mohr-Coulomb 파괴기준식과 비교, 검토함으로써 본 제안의 타당성을 검증하였다.

성숙도 개념을 이용한 Whitetopping 포장의 현장 적용 (The Application of Maturity Method on Whitetopping Construction)

  • 정종석;조윤호;이강원
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.83-92
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    • 2005
  • 성숙도는 비파괴시험으로 현장 콘크리트 강도를 시간과 온도의 함수로 추정하는 방법이다. 본 연구의 주목적은 실내실험에서 추정한 성숙도 곡선을 이용하여 whitetopping의 줄눈절삭과 교통개방의 시간을 결정하는 것이다. 또한 대기온도가 콘크리트 슬래브 온도와 성숙도에 미치는 영향을 평가하였고, 줄눈절삭과 교통개방시기를 결정하기 위해 성숙도 곡선을 개발하였다. i-button을 슬래브 내부에 설치하여 온도를 계측하였고, strain gauge를 이용하여 변위를 측정하였다. 실내실험에서 얻어진 성숙도 곡선을 이용하여 현장 압축강도를 예측한 결과, 현장 압축강도와 성숙도 곡선에서 예측된 압축강도와는 상당한 차이를 나타냈다. 이와 같은 결과는 현장의 양생조건, 대기온도, 풍속을 포함하는 여러 인자가 현장콘크리트 강도에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 여러 인자 중에서 대기온도의 변화에 따른 슬래브 온도와 성숙도 값에 미치는 영향을 평가한 결과, 대기온도는 슬래브 온도와 성숙도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 특히 대기온도에 따른 성숙도 곡선의 기울기는 감소하였으며, 이는 대기온도가 감소함에 따라 성숙도 값이 급격히 감소하였다.

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측정방법에 따른 속경성 건식 숏크리트 압축강도의 상관관계 (Compressive Strength Correlation of Very-Early-Strength Dry-Mix Shotcrete on Test Method)

  • 윤경구;최성용;김진웅;길용수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.3988-3997
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    • 2010
  • 숏크리트 공법은 공기압으로 콘크리트를 대상 면에 뿜어 붙이는 방법으로, 주로 터널 및 지하구조물의 1차 지보재, 경사면 보호에 사용되며, 최근에는 구조물 유지보수 등에도 적용되고 있다. 특히, 건식방법(Dry-Mix Process)은 습식방법(Wet-Mix Process)에 비해 소형장비가 요구되고 청소 및 유지관리가 용이하고 속경성 재료의 사용이 가능함으로 건식방법이 구조물 보수에 경제적이며 적합하다. 건식 숏크리트의 품질관리는 주로 코아시편을 이용한 압축강도로 규정되어있으나, 이 방법은 코아 시편을 얻는데 많은 어려움을 내포하고 있으며, 특히 속경성 보수재료의 조기강도 평가는 그 어려움을 더 크다. 따라서, 본 연구에서는 속경성 시멘트를 이용하여 초속경 건식 숏크리트의 조기강도를 평가하기 위해 정방형 시험편 압축강도시험, 코아 압축강도시험, 인발시험, 성숙도시험을 실시하여 이들의 상관성을 분석하였다. 코아 압축강도, 정방형 시편 압축강도, 인발시험으로부터 추정된 압축강도 실험결과를 상관성 분석한 결과 모두 90%이상의 높은 상관성이 나타났다.

Rock Test Hammer를 사용한 초고강도 콘크리트 강도추정에 관한 기초적 연구 (A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer)

  • 남경용;김성덕;최석;이영도
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.229-237
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    • 2019
  • 본 논문은 암반용 압축강도테스트 해머를 이용하여 초고강도 콘크리트 모의부재 압축강도 실험을 통한 강도추정에 대해서 검토하고자 하였다. 실험결과에 따르면, 본 실험 데이터값을 토대로 기존에 주로 사용되던 강도 추정식을 적용할 경우 각 식마다 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 압축강도 30MPa 이상으로 갈수록 실측 데이터를 과소평가하고 있는 것으로 나타났으며, 모든 강도 영역에서 실측치의 분포범위를 크게 벗어나고 있는 것으로 나타났다. W/B 종류별 타격방향 및 굵은 골재 유무와 상관없이 암반용 테스트 해머가 N형 슈미트 해머보다 높은 상관관계를 나타내었으며, 모르타르가 콘크리트보다 좀 더 높은 상관관계를 나타내었다. 그리고 굵은 골재 유 무에 따른 모의부재 반발도 측정결과 모르타르(2.26%/1.36)의 변동계수와 표준편차가 콘크리트(4.06%/2.5)보다 낮게 나타났으며, 굵은 골재의 치수가 작을수록 변동계수가 작아져 보다 정확한 값을 나타내는 것을 알 수 있다.

ACI 직사각형 응력블럭과 실제 응력분포에 부재의 크기가 미치는 영향 (Effects of Member Sizes on ACI Rectangular Stress Block and Actual Stress Distribution)

  • 이성태;김장호;김진근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.909-914
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    • 2001
  • It is important to consider an effect of concrete member sizes when estimating the ACI rectangular stress block of a reinforced concrete flexural member. However, the experimental data and analytical analyses are still not available for a proper evaluation. For all types of loading conditions, the trend is that the size of an ACI rectangular stress block tends to change when the member sizes change. In this paper, the size variations of strength coefficients for ACI rectangular stress block and actual stress distribution have been studied. Results of a series of C-shaped specimens subjected to axial compressive load and bending moment were adopted from references 1 and 2. The analysis results show that the effect of specimen sizes on strength coefficients for ACI rectangular stress block and actual stress distribution of concrete member was apparent. Thus, the results suggest that the current strength criteria based design practice should be reviewed.

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Comparison of Strength-Maturity Models Accounting for Hydration Heat in Massive Walls

  • Yang, Keun-Hyeok;Mun, Jae-Sung;Kim, Do-Gyeum;Cho, Myung-Sug
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제10권1호
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    • pp.47-60
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    • 2016
  • The objective of this study was to evaluate the capability of different strength-maturity models to account for the effect of the hydration heat on the in-place strength development of high-strength concrete specifically developed for nuclear facility structures under various ambient curing temperatures. To simulate the primary containment-vessel of a nuclear reactor, three 1200-mm-thick wall specimens were prepared and stored under isothermal conditions of approximately $5^{\circ}C$ (cold temperature), $20^{\circ}C$ (reference temperature), and $35^{\circ}C$ (hot temperature). The in situ compressive strengths of the mock-up walls were measured using cores drilled from the walls and compared with strengths estimated from various strength-maturity models considering the internal temperature rise owing to the hydration heat. The test results showed the initial apparent activation energies at the hardening phase were approximately 2 times higher than the apparent activation energies until the final setting. The differences between core strengths and field-cured cylinder strengths became more notable at early ages and with the decrease in the ambient curing temperature. The strength-maturity model proposed by Yang provides better reliability in estimating in situ strength of concrete than that of Kim et al. and Pinto and Schindler.