• 한국재료학회지
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• 제34권6호
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• pp.291-302
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• 2024

In this paper, iron ore tailings (IOT) were separated from the tailings field and used to prepare cement stabilized macadam (CSM) with porous basalt aggregate. First, the basic properties of the raw materials were studied. Porous basalt was replaced by IOT at ratios of 0, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, and 100 % as fine aggregate to prepare CSM, and the effects of different cement dosage (4 %, 5 %, 6 %) on CSM performance were also investigated. CSM's durability and mechanical performance with ages of 7 d, 28 d, and 90 d were studied with the unconfined compression strength test, splitting tensile strength test, compressive modulus test and freeze-thaw test, respectively. The changes in Ca²⁺ content in CSM of different ages and different IOT ratios were analyzed by the ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) titration method, and the micro-morphology of CSM with different ages and different IOT replaced ratio were observed by scanning electron microscopy (SEM). It was found that with the same cement dosage, the strengths of the IOT-replaced CSM were weaker than that of the porous basalt aggregate at early stage, and the strength was highest at the replaced ratio of 60 %. With a cement dosage of 4 %, the unconfined compressive strength of CSM without IOT was increased by 6.78 % at ages from 28 d to 90 d, while the splitting tensile strength increased by 7.89 %. However, once the IOT replaced ratio reached 100 %, the values increased by about 76.24 % and 17.78 %, which was better than 0 % IOT. The CSM-IOT performed better than the porous basalt CSM at 90 d age. This means IOT can replace porous basalt fine aggregate as a pavement base.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.39-48
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• 2006

세립의 포리에틸렌, 카펫부산물, 시멘트와 라텍스로 코팅된 매끄럽고 둥근 규사질의 강자갈을 가지고 실험적인 조사가 이루어졌으며 아스팔트 혼합물 공시체를 만들었다. No. 4번체 이상에 남아 있는 골재만 코팅을 하였다. 개념은 매끄럽고 둥근 강자갈을 코팅함으로서 표면 거칠기를 증가시켜 공학적 특성이 우수한 혼합물을 만들어 내는 것이다. 표준 테스트와 비표준 테스트를 이용하여 아스팔트 혼합물 공시체를 평가하였다. 코팅과정과 제한된 혼합물 공시체 테스트 결과에 근거하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 세 가지 종류로 코팅된 골재를 사용한 혼합물들은 Hveem과 Marshall 안정도, 인장강도와 회복탄성계수가 증가되었으며 이는 코팅되지 않은 골재로 만든 혼합물과 비교하여 소성변형과 균열저항성이 향상된 것으로 판단할 수 있다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.182-193
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• 1997

본 실험은 세골재로 퍼라이트와 조골재로 인공 경량골 재인 팽창점토와 경석을 사용하여 제조된 인공경량골재 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하여, 이의 실제 사용여부를 검토하기 위하여 실시되었으며, 실험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 47%로 나타났고, 경석을 사용한 경우는 56%로 크게 나타났는데, 이는 사용조골재의 흡수율 차이에서 기인된 결과라 하겠다. 2. 단위중량은 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 $1.622kgf/m^3$, 경석을 사용한 경우는 $1,596kgf/m^3$으로 상당히 경 량성이 있는 것으로 나타났다. 3. 흡수율은 팽창점토와 경석을 사용한 경우 똑같이 17%로 나타나, 강자갈을 사용한 경우의 14%보다 약간 증가하는 경향을 보였다. 4. 압축강도는 모두 $228kgf/cm^2$ 이상으로 비교적 큰 강도발현을 보였으며, 인장강도 및 휨강도도 $27kgf/cm^2$, $58kgf/cm^2$ 이상으로 크게 나타났고, 팽창점토 및 경석 사용에 의한 강도차이는 크게 나타나지 않았다. 5. 슈미트 햄머에 의한 반발도는 압축강도가 클수록 크게 나타났으며, 팽창점토 및 경석의 사용에 의한 반발도 차이는 크게 나타나지 않았다. 6. 정탄성계수는 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 $1.12{\times}10^5kgf/cm^2$, 경석을 사용한 경우는 $1.09{\times}10^5kgf/cm^2$으로 사용골재에 의한 차이는 크게 나타나지 않았다. 7. 응력-변형율곡선은 응력의 증가와 함께 변형율이 증가하여 최대응력에서 파괴된 후 감소하는 경향을 보였으며, 최대응력에서의 변형율은 $2.0{\times}10^{-3}$정도로 거의 유사하게 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.116-121
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• 2019

본 연구에서는 분쇄한 순환골재 분말(RAP)을 건설소재로 활용하기 위하여 순환골재 및 RAP의 재료적 특성을 파악하고, 시멘트 대체재로 RAP를 적용한 모르타르의 물리 역학적 특성을 분석하였다. RAP 입도분석결과, 볼밀 시간이 증가함에 따라 0.6mm 입도의 분포량이 증가하고, 조립률은 감소하는 것으로 나타났다. RAP를 치환한 모르타르의 유동성은 Plain 보다 향상되었으며, 이는 RAP를 결합재 대체재로 적용함으로서 잉여수의 증가하고 이로 인해 유동성이 증가된 것으로 판단된다. RAP를 적용한 모르타르의 압축강도 평가 결과, 치환율이 증가함에 따라 압축강도가 낮아지는 경향을 나타내었지만, 약 10%까지는 치환하여 사용가능한 것으로 판단된다. 이상의 연구로부터 분말화한 순환골재는 잔골재 대체재로서도 품질특성을 만족할 수 있는 것으로 나타났으며, 본 연구 범위에서는 결합재 대체재로 약 10% 적용시 유동성 개선 및 강도 확보가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.244-251
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• 2015

본 연구는 대경권 지역에서 생산되는 부순모래를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위하여 물리적 특성 및 부순모래의 조립률과 치환률이 콘크리트의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 실험결과 천연사의 조립률이 2.0정도이고, 부순모래 조립률이 3.2이상인 경우 천연사와 부순모래의 합성입도를 만족시키기 위한 부순모래의 치환률은 50% 이하가 적당한 것으로 나타났다. 부순모래를 사용한 콘크리트는 부순모래의 치환률이 증가할수록 슬럼프는 증가하는 것으로 나타났으나, 부순모래의 치환률 75% 이상에서는 현저한 워커빌리티 저하현상을 나타내었다. 또한 부순모래를 사용한 콘크리트의 공기량 및 블리딩은 부순모래 치환률이 증가할수록 감소하였으며, 콘크리트 압축강도는 부순모래 조립률에 관계없이 시멘트페이스트와 골재간의 부착력 증진에 기인하여 치환률이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.123-132
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• 2022

This paper aims to adapt Multilinear regression (MLR) to predict the strength and toughness of SIFCON containing various pozzolanic materials. Slurry Infiltrated Fibrous Concrete (SIFCON) is one of the most common terms used in concrete manufacturing, known for its benefits such as high ductility, toughness and high ultimate strength. Assessment of compressive strength (CS.), flexural strength (F.S.), splitting tensile strength (STS), dynamic elasticity modulus (DME) and impact energy (I.E.) using the experimental approach is too costly. It is time-consuming, and a slight error can lead to a repeat of the test and, to solve this, alternative methods are used to predict the strength and toughness properties of SIFCON. In the present study, the experimentally investigated SIFCON data about various mix proportions are used to predict the strength and toughness properties using regression analysis-multilinear regression (MLR) models. The input parameters used in regression models are cement, fibre, fly ash, Metakaolin, fine aggregate, blast furnace slag, bottom ash, water-cement ratio, and the strength and toughness properties of SIFCON at 28 days is the output parameter. The models are developed and validated using data obtained from the experimental investigation. The investigations were done on 36 SIFCON mixes, and specimens were cast and tested after 28 days of curing. The MLR model yields correlation between predicted and actual values of the compressive strength (C.S.), flexural strength, splitting tensile strength, dynamic modulus of elasticity and impact energy. R-squared values for the relationship between observed and predicted compressive strength are 0.9548, flexural strength 0.9058, split tensile strength 0.9047, dynamic modulus of elasticity 0.8611 for impact energy 0.8366. This examination shows that the MLR model can predict the strength and toughness properties of SIFCON.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.194-206
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• 1997

본 실험은 강모래와 인공경량세골재인 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용하여 제조한 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하고, 이의 실제 활용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시되었으며, 실험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 퍼라이트를 사용한 경우가 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우가 가장 작게 나타났으며, 혼화제 첨가에 의한 단위수량의 감소효과는 있었다. 2. 강모래를 사용한 경우의 단위중량은 $2,000kgf/m^3$ 이상으로 크게 나타났으며, 퍼라이트를 사용한 경우는 $1,482kgf/m^3$으로 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $567kgf/m^3$으로 경량성이 상당히 크게 나타났다. 그리고 기포제 첨가에 의한 콘크리트의 경량화에 대한 기여도가 크게 나타났다. 3. 강모래와 퍼라이트를 사용한 경우의 압축강도는 $187kgf/cm^2$ 과 $170kgf/cm^2$으로 나타났으나, 팽창폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우의 압축강도는 아주 작게 나타났으며, 인장 및 휨강도도 압축강도와 유사한 경향을 보였다. 4. 반발도시험은 압축강도가 클수록 크게 나타났으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우는 반발도를 측정할 수 없었다. 5. 초음파진동속도는 강모래를 사용한 경우가 3,974m/s으로 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸 렌 비드를 사용한 경우가 2,239m/s으로 가장 작게 나타났으며, 단위중량 및 압축강도가 클수록 크게 나타났다. 6. 정탄성계수는 강모래를 사용한 경우가 $2.50{\times}10^5kgf/cm^2$으로 가장 크게 나타났으며, 퍼라이트 및 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $0.79{\times}10^5kgf/cm^2$과 $0.17{\times}10^5kgf/cm^2$으로 상당히 작게 나타났다. 그리고 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드에 기포제를 첨가한 경우의 정탄성계수는 측정이 불가능하였다. 7. 사용재료에 따른 응력-변형 특성은 응력의 재하와 함께 변형이 증가하여 최대응력 이후 파괴되어 감소하는 경향을 보였으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 뚜렷한 최대응력이 없이 용력의 증가와 감소가 반복되면서 변형이 계속적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.129-137
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to develop bridge deck concrete materials based on ordinary Portland cement concrete, and to evaluate the applicability of the developed materials through material properties tests. METHODS : For field implementation, raw material (cement, fine aggregate, and coarse aggregate) properties, fresh concrete properties (slump and air content), strength (compressive, flexural and bond strength) gain, and durability (freeze-thaw resistance, scaling resistance, and rapid chloride penetrating resistance) performance were evaluated in the laboratory. RESULTS : For the selected binder content of $410kg/m^3$, W/B = 0.42, and S/a = 0.48, the following material performance results were obtained. Considering the capacity of the deck finisher, a minimum slump of 150 mm was required. At least 6 % of air content was obtained to resist freeze-thaw damage. In terms of strength, 51.28 MPa of compressive strength, 7.41 MPa of flexural strength, and 2.56 MPa of bond strength at 28 days after construction were obtained. A total of 94.9 % of the relative dynamic modulus of elasticity after 300 cycles of freeze-thaw resistance testing and $0.0056kg/m^2$ of weight loss in a scaling resistance test were measured. However, in a chloride ion penetration resistance test, the result of 3,356 Coulomb, which exceeds the threshold value of the standard specification (1000 Coulomb at 56 days) was observed. CONCLUSIONS : Instead of using high-performance modified bridge deck materials such as latex or silica fume, we developed an optimum mix design based on ordinary Portland cement concrete. A test construction was carried out at ramp bridge B (bridge length = 111 m) in Gim Jai City. Immediately after the concrete was poured, the curing compound was applied, and then wet mat curing was applied for 28 days. Considering the fact that cracks did not occur during the monitoring period, the applicability of the developed material is considered to be high.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.117-122
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• 1998

Concrete structures has been deteriorated by the freezing and thawing due to temperature gap. This study was conducted to evaluate durabilite of concrete which are increasingly demanded recently. Therefore the research of durability must be executed for application of waste foundry sand concrete real structures. Concrete durability must be executed for application of waste foundry sand concrete real structures. Concrete durability properties incorporating waste foundry sand was performed with the variable of W/C ratio, Sand/Waste foundry sand ratio and Air entrainment-Non air entrainment. Cylinder specimens were made and subjected to freezing and thawing cycle at $-18^{\cire}C$ and $4^{\cire}C$. Dynamic modulus of elasticity were evaluated as F/T cycle increase. The results show that strength of concrete is increased the W/C ratio decrease, the Sand/Waste foundry sand ratio increase when the concrete contains AE agent and decreasing WC ratio and AE concrete makes improved resistance of freezing and thawing improved. Especially, resistance of freezing and thawing is improved by Fine aggregate/Waste foundry sand ratio which is 50%, 25%, 0% in a row. Therefore it is turn out the waste foundry sand could be applied to concrete from the experiment.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.273-281
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• 2015

본 연구는 세 종류의 서로 다른 규사와 강모래의 조합이 알칼리-활성화 슬래그(AASC) 시멘트의 압축강도와 건조수축 특성에 주는 영향에 대한 것이다. 모래의 특성은 알칼리 활성화 시멘트의 특성에 중요한 영향을 미친다. 세 종류의 규사 (S1, S2 그리고 S3)와 강모래 (RS)를 사용하였다. 또한 세 종류의 혼합 모래에대해 실험을 수행하였다. 첫 번째 시리즈 (S1)는 강모래(RS)와 규사1 (SS1)을, 두 번째 시리즈 (S2)는 강모래(RS)와 규사2 (SS2)를, 세 번째 시리즈(S3)는 강모래 (RS)와 규사3 (SS3)을 서로 다른 비율로 혼합하였다. 그 결과 혼합 모래는 AASC 모르타르의 특성에 특이할만한 영향을 주는 것으로 나타났다. 모래의 입자크기와 혼합율의 관계에 따른 압축강도와 건조수축은 혼합된 모래의 조립률(FM)과 상대 표면적이 충분히 고려되어야 한다. 모래의 종류와 혼합비율은 AASC 모르타르의 배합 설계에 중요하게 고려되어야 할 요소이다.