• 제목/요약/키워드: Foam Concrete

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통계적 방법에 의한 바텀애쉬를 사용한 경량기포 콘크리트의 최적배합 결정 (Decision of Optimized Mix Design for Lightweight Foamed Concrete Using Bottom Ash by Statistical Procedure)

  • 김진만;곽은구;조성현;강철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.3-11
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    • 2009
  • 석탄의 수요증가와 소비는 석탄의 이용과정에서 생성되는 고형페기물의 처리와 관련된 문제들을 증대시켰다. 석탄 부산물의 주요한 이용은 건설과 관련돼 적용되었다. 석탄부산물의 하나인 플라이애쉬는 폐기물 재활용 생산의 일부분으로 설명될 수 있기 때문에, 과학적인 조사의 대다수는 많은 사용에서 플라이애쉬의 활용에 관하여 초점이 맞춰졌다. 반면에, 바텀애쉬의 재활용에 관해서는 관심을 기울이지 않았다. 이러한 소홀함의 결과로서, 많은 양의 바텀애쉬가 처리장에 쌓여왔다. 따라서, 바텀애쉬의 적당한 이용을 위한 안전하고 경제적인 해결을 얻기 위한 필요성이 좀 더 긴급하게 되었다. 논문에 나타낸 연구는 오토클레이브 경량기포콘크리트를 제조하기 위해 사용된 바텀애쉬의 성능 특성을 확인하기 위해 계획되었다. 실험실 측정 결과, 토버모라이트는 수열합성반응을 위한 재료로서 바텀애쉬가 사용되었을 때 생성되는 것으로 나타났다. 분산분석에 따른 결과로서, 기포슬러리의 굳지 않은 상태에서 물비는 플로우와 슬러리의 밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 기포비는 슬러리의 밀도에만 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 굳은 상태에서에서 기포비는 경량기포콘크리트의 절건밀도와 압축강도에 영향을 끼쳤지만 휨강도와 인장강도에는 영향을 끼치지 않았다. 반응표면분석의 결과에서, 목표성능을 얻기 위한, 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합조건은 물비 70$\sim$80%, 기포비 90$\sim$100%로 나타났다.

유리섬유복합체를 사용한 전단연결재 형상에 따른 중단열 벽체의 면내전단내력 (Effect of Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) Shear Connector's Shape on Inplane Shear Strength of Insulated Concrete Sandwich Panels)

  • 장석준;유영찬;김호룡;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.9-17
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    • 2013
  • 최근, 중단열 벽체의 단열성능 향상을 위해 철과 콘크리트 코어 전단연결재를 열전도율이 낮은 유리섬유복합체 (GFRP)로 전단연결재를 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 단열재의 표면처리에 따른 부착력과, GFRP 전단연결재로 보강된 중단열 벽체의 전단내력을 알아보기 위하여 실시되었으며, 각 변수에 따른 영향을 분석함으로써 구조성능에 대한 검증을 실시하였다. 총 13개의 실험체에 대해 직접전단실험을 실시하였으며, 파괴양상 및 하중-상대슬립 관계에 대한 분석을 실시하였다. 실험결과, 기존의 압출법 보온판 (XPS) 단열재에 거친표면처리와 10 mm의 홈을 낸 경우 단열재와 콘크리트사이에 부착력을 향상시킬 수 있으며, 부착력의 기여는 전단연결재의 파단 상대슬립의 영향을 받는 것으로 나타났다. 파형 전단연결재의 폭이 커짐에 따라 강성이 증가하였으며, 보강단면적이 증가함에 따라 최대내력이 증가하였다. 효과적인 보강을 위해서는 파형 전단연결재의 높이와 피치의 비율을 1:2로 산정해야 할 것으로 판단되며, 안정적인 파괴를 위해서는 매립깊이에 대한 검증이 필요할 것으로 사료된다.

Distortional buckling performance of cold-formed steel lightweight concrete composite columns

  • Yanchun Li;Aihong Han;Ruibo Li;Jihao Chen;Yanfen Xie;Jiaojiao Chen
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권6호
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    • pp.675-688
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    • 2024
  • Cold-formed steel (CFS) is prone to buckling failure under loading. Lightweight concrete (LC) made of lightweight aggregate has light weight and excellent thermal insulation performance. However, concrete is brittle in nature which is why different materials have been used to improve this inherent behavior of concrete. The distortional buckling (DB) performance of cold-formed steel-lightweight concrete (CFS-LC) composite columns was investigated in this paper. Firstly, the compressive strength test of foam concrete (FC) and ceramsite concrete (CC) was carried out. The performance of the CFS-LC members was investigated. The test results indicated that the concrete-filled can effectively control the DB of the members. Secondly, finite element (FE) models of each test specimen were developed and validated with the experimental tests followed by extensive parametric studies using numerical analysis based on the validated FE models. The results show that the thickness of the steel and the strength of the concrete-filled were the main factors on the DB and bearing capacity of the members. Finally, the bearing capacity of the test specimens was calculated by using current codes. The results showed that the design results of the AIJ-1997 specification were closer to the experimental and FE values, while other results of specifications were conservative.

기포제 희석비율에 따른 기포콘크리트의 흡음특성에 관한 연구 (A Study on the Sound Absorption Properties of Foamed Concrete According to Dilution Ratio of Foaming Agent)

  • 강기웅;강철;김하석;곽은구;권기주;김진만
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2005년도 춘계 학술기술논문발표대회 논문집
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    • pp.5-8
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    • 2005
  • Sound absorbing performance is affected by porosity and continuity of void, therefore it is important to maintain stabilization of foam and to analyze properties of void pore in hardened state. The purpose of this study is to analyze the sound absorption properties and void characteristic of foamed concrete according to dilution ratio of foaming agent. The results of this experiment were as follows. It is determined that an increase in total and continuous void ratio is achieved by increasing of dilution ratio, and a shorter absorbing time was exhibited at a higher continuous void ratio. When the average void size of foamed concrete was below 1.5mm, the tendency of sound absorption coefficient compared with general sound absorber was appeared similarly.

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마이크로기포제를 사용한 콘크리트의 열적 특성에 관한 연구 (Study on the Thermal Characteristics of Concrete Using Micro Form Admixture)

  • 박영신;김정호;전현규;서치호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.101-109
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    • 2013
  • 최근 전세계는 급격한 기후조건과 환경변화에 의해 냉난방 에너지 사용이 증가되고 있으며 이는 화석 연료 사용량 증가와 함께 $CO_2$ 배출량 상승, 지구 온난화 등 환경과 에너지에 대한 수많은 문제를 유발하고 있어 세계 각국은 온실가스 배출 및 에너지 소비 감소를 위한 대응책을 마련하고 있다. 우리나라 또한 정부의 '저탄소 녹색 성장' 및 '친환경 주택 건설기준 및 성능' 등의 정책을 선포하는 등 건물 부분에 있어 환경과 에너지 관리에 대한 노력을 하고 있다. 우리나라의 총 에너지 소비량 중 건물 부문이 차지하는 비율은 약 25%에 달하며 다른 산업 분야에 비해 연간 에너지 소비 증가율이 높은 편이다. 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 콘크리트의 단열성능을 확보하면서 구조용으로 사용이 가능한 콘크리트를 개발하기 위한 실험을 진행하였다. Test 1의 실험결과로써, Micro Foam Admixture (MFA)를 사용한 콘크리트는 슬럼프 경시변화가 개선되었으며, MFA의 혼입율을 증가할 경우 압축강도는 감소되고 열전도율은 증가되는 결과를 나타내었다. Test 2의 실험결과에서는 물시멘트비 변화시 물시멘트비 증가에 따라 압축강도는 감소하였고 열전도율은 증가하였다. 그러나 잔골재율 변화에 대한 물성 및 열적 특성은 큰 차이를 나타내지 않았다.

양생온도 -10℃에서 거푸집 재료 변화에 따른 콘크리트의 압축강도 특성 (Compressive Strength Properties of Concrete by the Form Material Change at 10 below Zero)

  • 최시현;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.107-108
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    • 2016
  • When the construction in a low temperature, the concrete performance is deteriorated by frost damage at early age. In this study, the form utilizing heating sheet and insulation is measured the performance to prevent frost damage at 10 below zero. It produced five types of the form and to measure the temperature history and compressive strength. At first, form attached heating sheet showed the highest temperature. But the form attached vacuum insulation showed the highest temperature ever since 12hours. In the case of compressive strength, the form attached heating sheet + isopink(polystyrene foam board) showed the highest compressive strength. It was followed by vacuum insulation. As a result, the form utilizing insulation and heating sheet helped to prevent frost damage.

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플라이애쉬를 혼입한 현장타설 경량기포콘크리트의 물리적 특성 및 품질관리 (Physical Properties and Quality Control of Foamed Concrete with Fly Ash for Cast-in-Site)

  • 이도헌;전명훈;고진수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • 현장타설 경량기포콘크리트는 경량성, 단열성, 흡음성, 시공성, 경제성 등이 우수하여 온돌바닥의 단열용 또는 채움용으로 사용되고 있다. 그러나, 경량기포콘크리트의 품질확보를 위한 세부기술개발이 미흡하여, 현장에서의 품질관리방법을 정립할 필요가 있으며, 이를 위하여 경량기포콘크리트의 물리적 성질 및 상호관계에 대한 구명이 요구된다. 본 연구는 시멘트 중량의 40%를 플라이애시로 치환한 FA기포콘크리트를 온돌 채움용으로 사용할 경우의 품질관리 방안을 확립하기 위한 것으로서, 굳지 않은 경량기포콘크리트의 플로우, 기포슬러리 비중, 기포율 간의 상호관계 및 경화전 물성과 경화후 물성(겉보기 비중, 28일 압축강도) 간의 상호관계를 구명하였으며, 7일 압축강도를 이용하여 28일 압축강도를 조기에 추정하기 위한 관계식을 제시하고, 또한 현장타설용 기포콘크리트에 대한 KS 규격 개선안을 제시하였다.

방화문 내부 심재용 경량기포콘크리트의 방화성 검토 (Reviewing the fireproofing of lightweight aerataed concrete for fire door interior cores)

  • 홍상훈;김봉주;정의인;김해나;박준서
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.43-44
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    • 2023
  • Fire doors installed to prevent the spread of fire in buildings are made of paper honeycomb, glass wool, and other materials. Due to their high water absorption rate, they absorb ambient moisture and degrade, and their increased weight causes them to sag internally, creating voids that can warp in the event of a fire and allow flames to pass through. To overcome these issues, research is being conducted on the physical performance of lightweight aerated concrete. However, there is a lack of research on how to ensure fire resistance. Therefore, in this study, the backside temperature of lightweight aerated concrete formulations was measured and compared and analyzied with the physical performance. Since it is difficult to achieve low density by saturation alone, aerated concrete with EPS was produced, which resulted in a density reduction of 24'26%, but the strength increase per unit cement increase was 5'25%, which tended to be lower than the formulation without EPS. The results showed that the lightweight aerated concrete with EPS was 130~140℃ lower than the lightweight aerated concrete with EPS, which is believed to be due to the melting point of EPS delayed the heat diffusion. In the future, wo plan to conduct research to identify the optimal formulation for fire door core materials by varying the amount of EPS added and using industrial by-products to increase long-term strength.

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극저온 지하저장고 주변 ice ring 생성 모델링을 위한 열-수리 해석 (Simulation of Ice Ring Formation around Cryogenic Underground Storage Cavern using Hydro-Thermal Coupling Method)

  • 정용복;박찬;정소걸;정우철;김호영
    • 터널과지하공간
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    • 제16권3호
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    • pp.241-250
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    • 2006
  • LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

폐유리발포비드를 혼입한 고강도 시멘트 복합체의 수화 특성 (Hydration Properties of High-strength Cementitious Composites Incorporating Waste Glass Beads)

  • 편수정;김규용;이상수;남정수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.74-79
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고강도 콘크리트 및 시멘트 복합체의 밀실한 내부 구조로 인한 급격한 내부 습도 저하 및 수화도 저하 등의 영향을 파악하고자 하였다. 내부 Si 수화도 변화 검증을 위해 폐유리발포비드를 경량골재로 사용하였으며, 중장기에 걸쳐 내부 미반응 수화물의 저감 및 수화물 형성 경향을 파악하였다. 폐유리발포비드는 5, 10, 20 % 혼입되었으며 프리웨팅하여 사용하였다. 폐유리발포비드의 혼입률이 증가함에 따라 강도는 감소하는 경향을 보였다. 이와 함께 XRD 분석, TGA 분석 및 Si NMR 분석을 통해 프리웨팅된 폐유리발포비드의 혼입량이 내부에 증가할 때, 페이스트에 수분이 공급되는 것으로 내부 Si의 수화 정도는 달라지는 것으로 판단된다.