The crack presented in concrete structures causes a structural defect, the durability decrease, and external damages etc. Therefore, it is necessary to improve durability through the effort to control the crack. Fluosilicic acid($H_2SiF_6$) is recovered as aqueous solution which absorbs $SiF_4$ produced from the manufacturing of industrial-graded $H_3PO_4$ or HF. Generally, fluosilicates prepared by the reaction between $H_2SiF_6$ and metal salts. Addition of fluosilicates to cement endows odd properties through unique chemical reaction with the fresh and hardened cement. Mix proportions for experiment were modulated at 0.45 of water to cement ratio and $0.0{\sim}2.0%$ of adding ratio of fluosilicate salt based inorganic compound. To evaluate correlation of concrete strength and adding ratio of fluosilicate salt based inorganic compound, the tests were performed about design strength(21, 24, 27 MPa) with 0.5% of adding ratio of fluosilicate salt based inorganic compound. Applications of fluosilicate salt based inorganic compound to reduce cracks resulted from plastic and drying shrinkage, to improve durability are presented in this paper. Durability was evaluated as neutralization, chloride ion penetration depth, freezing thawing resistant tests and weight loss according reinforcement corrosion. It is ascertained that the concrete added fluosilicate salt based inorganic compound showed m ability to reduce the total area and maximum crack width significantly as compared non-added concrete. In addition, the durability of concrete improved because of resistance to crack and watertightness by packing role of fluosilicate salt based inorganic compound obtained and pozzolanic reaction of soluble $SiO_2$ than non-added concrete.
In this study, fundamental properties such as fresh and hardened performance of concrete mix(specification : 25-24-18) added fluorine-silicate hybrid based crack reducing agent(FS) were measured. Addition of FS ranged from 0.5% to 2.0% at intervals 0.5% based on cement weight. Adequate dosage(0.5%) of FS derived from basic properties measurements applied and compared resistance for shrinkage crack. The permeability of concrete in the absence(24-S-0.0) and presence(24-S-0.5) of evaluated at a mock-up sized concrete. Concrete added FS improved resistance for shrinkage crack and consequently crack number, length and area decreased to $50{\sim}74.4%$ compared non-added. As well, by the addition of FS, the resistance for permeability and penetration depth to concrete surface region increased 67% and 40%, respectively. Therefore it was confirmed that shrinkage crack resistance and permeability of concrete could be improved by the addition of FS.
Polymer-modified mortar and concrete are prepared by mixing either a polymer or monomer in a dispersed, or liquid form with fresh cement mortar and concrete mixtures, and subsequently curing, and if necessary, the monomer contained in the mortar or concrete is polymerized in situ. Although polymers and monomers in any form such as latexes, water-soluble polymers, liquid resins, and monomers are used in cement composites such as mortar and concrete, it is very important that both cement hydration and polymer phase formation proceed well the yield a monolithic matrix phase with a network structure in which the hydrated cement phase and polymer phase interpenetrate. In the polymer-modified mortar and concrete structures, aggregates are bound by such a co-matrix phase, resulting in the superior properties of polymer-modified mortar and concrete compared to conventional mortar and concrete. The purpose of this study is to obtain the necessary basic data to develope appropriate latexes as cement modifiers, and to clarify the effects of the monomer ratios and amount of emulsifier on the properties of the polymer-modified mortars using methyl methacrylate-butyl acrylate(MMA/BA) and methyl methacrylate-ethyl acrylate(MMA/EA) latexes. The results of this study are as follows, the water absorption, chloride ion penetration depth and carbonation depth of MMA/BA-modified mortar are lowest. However, they are greatly affected by the polymer-cement ratio rather than the bound MMA content and type of polymer.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.15
no.4
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pp.193-203
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2011
The purpose of this study, looking to which the recycled fine aggregates from waste concrete have a lot of problems as a material for structure purpose, is applying the recycled fine aggregate to Self-Compacting Concrete(In the reminder of this paper, it often referred to as SCC) by using the characteristic which the powder containing the recycled fine aggregates can increase strength and liquidity. In this study, that is, the recycled fine aggregate powder is appropriate for developing high strength(over 40 MPa) and liquidity(JSCE 2 grade), the characteristic of the SCC and it was increased the ratio of mixing the recycled fine aggregates emerging from waste concrete and the normal fine aggregates by 25%, making differential in total 5 levels and applied to SCC. After all, this study was reviewed the physical properties of the fresh concrete, analyzed the mechanical properties and durability of the hardening concrete and tried to ensure the possibility of utilizing the recycled fine aggregates as a material for SCC. As a result, this study reached a conclusion that among the 5-level replacement ratios of the physical, mechanical analysis and the durability characteristics, the normal fine aggregates could be applied up to a replacement ratio of 50% more than the recycled fine aggregates and resulted in a deterioration in performance the replacement ratio larger than 50%. It is judged that the applicability of the real structures should be followed up in order to check the possibility of applying the recycled fine aggregates to real life.
In this study, mixed recycled coarse aggregate (RCA) was produced by mixing RCA from waste concrete in order to evaluate a new method of RCA production. Bond strength between reinforcing bars and RCA concrete was qualitatively evaluated as a part of continuous studies to establish design code of reinforced concrete structural members using recycled aggregate. For practical application, specimens were manufactured with the ready mix RCA concrete. Parameters investigated include: concrete compressive strength (i.e 21, 27 and 40 MPa), replacement levels (i.e 0, 30, 60 and 100%), bar position (i.e vertical and horizontal) and bar location (75 and 225 mm). For the pull-out test, each specimen was in the form of a cube, with each side of 150 mm in length and a deformed bar, 16 mm in diameter, was embedded in the center of each specimen. From the test results, the most of HT type specimen with compressive strength of 21 and 27 MPa showed lower bond strength than the ones provided in CEB-FIP and considered in reinforcement location factor ($\alpha\;=\;1.3$). It was reasoned that bonded area of top bar specimen was reduced at the soffit of reinforcement because of bleed water of fresh concrete. Therefore the reinforcement location factor in current KCI design code should be reviewed and modified.
Kim, Jung-Ho;Sung, Jong-Hyun;Kim, Choong-Gyum;Lee, Sea-Hyun;Kim, Han-Soo
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.6
no.4
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pp.229-235
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2018
In this study, recycled aggregate and natural aggregate were mixed in advance using an aggregate mixing facility that was developed to improve the quality of recycled aggregate concrete. Then the mixed aggregate was applied and concrete characteristics before and after a mix were considered. Based on the findings extracted, this study aimed to suggest a new direction for quality stabilization and application activation of recycled aggregate. The test results of change rates of mortars and coarse aggregates in fresh concrete mixed by a concrete mixer, before and after mixing aggregates showed that the variations of the mortars and coarse aggregates in the concrete mixed with the aggregates beforehand were decreased than those in the concrete before mixing them. The variation of compressive strength and the mean compressive strength at the ages of 3 and 7 days showed similar results before and after the aggregates were mixed, and the strength at the age of 28 days before and after mixing them showed larger deviation than that at the ages of 3 and 7 days. The use of the mixed aggregates after mixing aggregates beforehand reduced the variation in strength and is believed that it is advantageous for long-age strength development. The above results show that the variations of coarse aggregates and compressive strength in the concrete using the mixed aggregates produced by mixing recycled aggregates and natural aggregates beforehand are reduced so it will be possible to produce the homogeneous concrete by mixing aggregates beforehand.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.4
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pp.113-119
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2019
Many researches on alternative materials as construction materials is continuing by recycling industrial byproducts due to shortage of sitereclamation and natural aggregates. In this paper, engineering properties in early-aged OPC (Ordinary Portland Cement) and GGBFS (Ground Granulated Blast Furnace Slag) concrete are evaluated with EOS aggregate replacement. The related experiments were carried out with 0.6 of water to binder ratio, three levels of EOS replacement ratios (0%, 30% and 50%) for fine aggregate, and two levels of cement replacement with GGBFS (0% and 40%). Several tests such as slump air content, and unit mass measurement are performed for fresh concrete, and compressive strength and diffusion coefficient referred to NT BUILD 492 method are measured for hardened concrete. Through the tests, it was evaluated that the compressive strength in concrete with EOS aggregate increased to 3 days and 7 days but slightly decreased at the age of 28 days. In the accelerated chloride penetration test, GGBFS concrete showed reduced diffusion coefficients by 60 - 67% compared with OPC concrete. The lowest chloride diffusion coefficient was evaluated in the 50% replacement with EOS aggregate, which showed an applicability of EOS aggregate to concrete production.
Maturity method is a non-destructive method for estimating in-place concrete strength as a function of time and temperature. The main objective is to use maturity method determining joint sawing and traffic opening time for whitetopping construction in Korea. Another objective is to investigate the influence of air temperature in the correspondence to slab temperature and maturity value. For determining the joint sawing and traffic opening time, thermachron i-button and strain gage were inserted in the fresh concrete in the slab and a maturity value was calculated at desired times. In-place strength was then estimated from a pre-established relationship between maturity values and compressive strength. The results showed that there are significant differences between the estimated strength obtained from maturity curve and in-place concrete strength. The reasons are that the gain of in-place concrete strength was influenced by several factors in the field such as curing conditions, air temperature, and wind speed etc. Also, the results showed that air temperature had significant influence on slab temperature and maturity value The slopes of maturity curves exponentially decrease as air temperature decreases. This means that maturity value sharply dropped as air temperature decreases.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.32
no.6A
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pp.419-426
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2012
Fresh concrete has 10~20% extra water in it. As those water remain entrapped air in the concrete, life span of structures is reduced. For that reason, if extra water is eliminated, it will be useful to improve the durability of the structures. Though there were many reports about permeable formwork, the study on the properties of permeable liner itself has been insufficient. In addition, making holes on the form causes lowering of workability. Therefore, this study reviewed the properties of woven and non-woven permeable liner and formwork which has no holes on the form. For the woven and non-woven permeable liner, they showed great application with W/C decrease, lowering roughness, increased compressive strength of surface area and slight loss of cement paste, when the were applied to concrete. In addition, they showed different performance according to the density of woven liner or thickness of non-woven liner. Furthermore, when using the draining non-woven permeable liner which has drainage path inside, concrete surface showed required performance with high workability, without drilling the holes on the form.
It is known from the literature that there are relatively few studies on the engineering properties of ultra-high performance concrete (UHPC) in early age. In fact, in order to ensure the safety of UHPC during construction and sufficient durability and long-term performance, it is necessary to explore the early behavior of UHPC. The test parameters (test control factors) investigated included the percentage of cement replaced by silica fume (SF), the percentage of cement replaced by ultra-fine silica powder (SFP), the amount of steel fiber (volume percent), and the amount of polypropylene fiber (volume percentage). The engineering properties of UHPC in the fresh mixing stage and at the age of 7 days were investigated. These properties include freshly mixed properties (slump, slump flow, and unit weight) and hardened mechanical properties (compressive strength, elastic modulus, flexural strength, and splitting tensile strength). Moreover, the effects of the experimental factors on the performance of the tested UHPC were evaluated by range analysis and variance analysis. The experiment results showed that the compressive strength of the C8 mix at the age of 7 days was highest of 111.5 MPa, and the compressive strength of the C1 mix at the age of 28 days was the highest of 128.1 MPa. In addition, the 28-day compressive strength in each experimental group increased by 13%-34% compared to the 7-day compressive strength. In terms of hardened mechanical properties, the performance of each experimental group was superior to that of the control group (without fiber and without additional binder materials), with considerable improvement, and the experimental group did not produce explosive or brittle damage after the test. Further, the flexural test process found that all test specimens exhibited deflection-hardening behavior, resulting in continued to increase carrying capacity after the first crack.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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