This paper presents the behavior of geopolymer concrete beams reinforced with glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars. In the study, ordinary Portland cement concrete and geopolymer concrete beams having GFRP bars were prepared and tested under four-point loading. The load-deflection diagrams and load capacities of the tested beams were obtained. It was observed that the tested beams exhibited good ductility and significant deflection capacity. The results showed that increasing the tension GFRP reinforcement ratio caused enhancement in the strength capacity of geopolymer concrete beams. In addition, the tested beams were analyzed to obtain the load capacity and the load-deflection responses. The theoretical load-deflection curves and load bearing capacities have been predicted well with the test results. Parametric study has been performed to determine the influences of concrete strength, shear span to depth ratio (a/d) and reinforcement ratio on the behavior of geopolymer concrete beams longitudinally reinforced with GFRP bars. It was concluded that increasing concrete strength led to an increase in load capacity. Besides, the ultimate load increased as the reinforcement ratio increased. On the other hand, increasing a/d ratio reduced the ultimate load value of GFRP reinforced geopolymer concrete beams.
The results of an experimental study on the development and the evaluation of lightweight
and high strength composites utilizing by-products and calcium silicates for construction materials
are presented in this paper. The composites using early strength portland cement, by-Products(
f1y ash, silica fume), silica powder, quick lime, gypsum, A1 powder and fibers(PAN-derived
CF, alkali-resistance GF) were prepared using various mixing conditions.
As the test results show, PAN-derived CF and alkali-resistance GF were suitable for rein-forcing
fiber of the composites. And the mechanical properties,such as compressive tensile flexural
strength, and toughness of Lt. Wt. fiber reinforced calcium silicates cement comp-osites were
improved by increasing the fly ash and silica fume contents, and fiber contents, especially by increasing
fiber contents the toughness of the composites were remarkably in-creased. Also, compressive
tensile flexural strength,and toughness of the composites rein-forcing PAN-derived CF
were higher than those of the composites reinforcing alkali-resistance GF..
Tuncdemir, Ali Riza;Yildirim, Cihan;Ozcan, Erhan;Polat, Serdar
The Journal of Advanced Prosthodontics
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v.5
no.4
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pp.457-463
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2013
PURPOSE. The purpose of this study was to compare the effect of a diode laser and traditional irrigants on the bond strength of self-adhesive cement. MATERIALS AND METHODS. Fifty-five incisors extracted due to periodontal problems were used. All teeth were instrumented using a set of rotary root canal instruments. The post spaces were enlarged for a No.14 (diameter, 1.4 mm) Snowlight (Abrasive technology, OH, USA) glass fiber reinforced composite post with matching drill. The teeth were randomly divided into 5 experimental groups of 11 teeth each. The post spaces were treated with the followings: Group 1: 5 mL 0.9% physiological saline; Group 2: 5 mL 5.25% sodium hypochlorite; Group 3: 5 mL 17% ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA), Group 4: 37% orthophosphoric acid and Group 5: Photodynamic diode laser irradiation for 1 minute after application of light-active dye solution. Snowlight posts were luted with self-adhesive resin cement. Each root was sectioned perpendicular to its long axis to create 1 mm thick specimens. The push-out bond strength test method was used to measure bond strength. One tooth from each group was processed for scanning electron microscopic analysis. RESULTS. Bond strength values were as follow: Group 1 = 4.15 MPa; Group 2 = 3.00 MPa; Group 3 = 4.45 MPa; Group 4 = 6.96 MPa; and Group 5 = 8.93 MPa. These values were analysed using one-way ANOVA and Tukey honestly significant difference test (P<.05). Significantly higher bond strength values were obtained with the diode laser and orthophosphoric acid (P<.05). There were no differences found between the other groups (P> .05). CONCLUSION. Orthophosphoric acid and EDTA were more effective methods for removing the smear layer than the diode laser. However, the diode laser and orthophosphoric acid were more effective at the cement dentin interface than the EDTA, Therefore, modifying the smear layer may be more effective when a self-adhesive system is used.
Kim, Min-Woo;Ahn, Jin-Hee;Kim, Lee-Kyoung;Shim, Hye-Won
The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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v.54
no.3
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pp.218-225
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2016
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the push-out bond strength of glass-fiber post cemented with different adhesive systems and surface treatments. Materials and methods: 160 tooth samples made from 48 human maxillary single-rooted teeth with similar root length were divided into 4 groups according to the adhesive system (no adhesive, Adper Single Bond 2, Clearfil SE Bond, Clearfil S3). Each group had 4 subgroups according to the post surface treatment methods (no treatment, sandblast, silane, sandblast and silane). Posts (Parapost Fiber White) were cemented with Rely X Unicem. The teeth were sectioned perpendicular to their long axis into 1-mm thick sections. The push-out tests was performed at a speed of 0.5 mm/min. The results were evaluated by 2-way ANOVA, 1-way ANOVA and multiple comparison procedures (Tukey test) (${\alpha}=0.05$). Results: Tukey test showed that the adhesive system significantly influenced the push-out strength. The Clearfil SE Bond group showed the highest value. Post surface treatments showed no significant effect. Conclusion: Bond strength of glass-fiber post cemented with self-adhesive resin cement using Clearfil SE Bond showed significantly higher values compared to other adhesive systems.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.21
no.1
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pp.1-29
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2019
Related to the previous paper on the typical crack pattern of tunnel lining with NATM, the characteristic defects in reinforced cement concrete lining of NATM tunnel have analyzed with the precise inspection with safety and diagnosis (PISD) by KISTEC. Depending on the reinforcing materials, steel rebar, steel fiber, and glass fiber have been implemented to reinforcing lining in various NATM tunnel constructions. Reinforcing lining with rebar are prevailed on NATM tunnel to countermeasure the weak geological circumstances, to pursuit the economical tunnel sections, and to resist the risk of tunnel deterioration. By the special act on the safety control of public facilities, the reinforced NATM tunnels for more than 1 km length are scrutinized closely to characterize defects; crack, reinforcement exposure, and lack of lining. Crack resistance by reinforcing is shown in comparison with the normalized crack to the length of tunnel. Typical exposed reinforcements in lining have exemplified with various sections. The lack of lining due to the mal-construction, spalling, fire, earthquake and leaching has been analyzed. The cause and mechanism with the field inspections and other studies has also been verified. Detailed cases are selected by the above concerns as well as the basic information from FMS (Facilities Management System). Likewise the previous paper, this study provides specialized defects in reinforced lining of NATM and it can be widely used in spreading the essential technics and reporting skills. Furthermore, it would be advised and amended for the detail guideline of Safety Diagnosis and PISD (tunnel).
Objectives: To determine and compare the fracture resistance of endodontically treated maxillary central incisors restored with different posts and cores. Materials and Methods: Forty-eight upper central incisors were randomly divided into four groups: cast post and core (group 1), fiber-reinforced composite (FRC) post and composite core (group 2), composite post and core (group 3), and controls (group 4). Mesio-distal and bucco-lingual dimensions at 7 and 14 mm from the apex were compared to ensure standardization among the groups. Twelve teeth were prepared for crown restoration (group 4). Teeth in other groups were endodontically treated, decoronated at 14 mm from the apex, and prepared for posts and cores. Resin-based materials were used for cementation in groups 1 and 2. In group 3, composite was used directly to fill the post space and for core build-up. All samples were restored by standard metal crowns using glass ionomer cement, mounted at $135^{\circ}$ vertical angle, subjected to thermo-mechanical aging, and then fractured using a universal testing machine. Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests were used to analyze the data. Results: Fracture resistance of the groups was as follows: Control (group 4) > cast post and core (group 1) > fiber post and composite core (group 2) > composite post and core (group 3). All samples in groups 2 and 3 fractured in restorable patterns, whereas most (58%) in group 1 were non-restorable. Conclusions: Within the limitations of this study, FRC posts showed acceptable fracture resistance with favorable fracture patterns for reconstruction of upper central incisors.
Kim, Jong-Hyun;Park, Sung-Ho;Park, Jeong-Won;Jung, Il-Young
Restorative Dentistry and Endodontics
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v.35
no.4
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pp.257-266
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2010
The purpose of this study was to determine the effect of post types and sizes on fracture resistance in immature tooth model with various restorative techniques. Bovine incisors were sectioned 8 mm above and 12 mm below the cementoenamel junction to simulate immature tooth model. To compare various post-and-core restorations, canals were restored with gutta-percha and resin core, or reinforced dentin wall with dual-cured resin composite, followed by placement of D.T. LIGHT-POST, ParaPost XT, and various sizes of EverStick Post individually. All of specimens were stored in the distilled water for 72 hours and underwent 6,000 thermal cycles. After simulation of periodontal ligament structure with polyether impression material, compressive load was applied at 45 degrees to the long axis of the specimen until fracture was occurred. Experimental groups reinforced with post and composite resin were shown significantly higher fracture strength than gutta-percha group without post placement (p < 0.05). Most specimens fractured limited to cervical third of roots. Post types did not influence on fracture resistance and fracture level significantly when cement space was filled with dual-cured resin composite. In addition, no statistically significant differences were seen between customized and standardized glass fiber posts, which cement spaces were filled with resin cement or composite resin individually. Therefore, root reinforcement procedures as above in immature teeth improved fracture resistance regardless of post types and sizes.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.10
no.3
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pp.181-186
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2007
Despite of environmental problems(safety hazards), mechanical recycling of FRP boats, which involves shredding and grinding of the scrap FRP in a new product. is one of the simpler and more technically proven methods than incineration or reclamation ones. Because FRP is made up of reinforced fiber glass, it is very difficult to break into pieces. It also occurs secondary problem such as air pollution and unacceptable shredding noise level. The another urgent problem which is a serious barrier to FRP recycling is very limited reusable applications. This study is to propose a new method which is efficient and environment friendly waste FRP regenerating system. And it also have shown the polymer cement and fiber-reinforced concrete applications with the waste FRP.
Geopolymer, also known as alkali aluminum silicate, is used as a substitute for Portland cement, and it is also used as a binder because of its good adhesive properties and heat resistance. Since Davidovits developed Geopolymer matrix composites (GMCs) based on the binder properties of geopolymer, they have been utilized as flame exhaust ducts and aircraft fire protection materials. Geopolymer structures are formed through hydrolysis and dehydration reactions, and their physical properties can be influenced by reaction conditions such as concentration, reaction time, and temperature. The aim of this study is to examine the effects of silica size and aging time on the mechanical properties of composites. Commercial water glass and kaolin were used to synthesize geopolymers, and two types of silica powder were added to increase the silicon content. Using carbon fiber mats, a fiber-reinforced composite material was fabricated using the hand lay-up method. Spectroscopy was used to confirm polymerization, aging effects, and heat treatment, and composite materials were used to measure flexural strength. As a result, it was confirmed that the longer time aging and use of nano-sized silica particles were helpful in improving the mechanical properties of the geopolymer matrix composite.
Kim, Yongjae;Lee, Hyeongi;Park, Cheolwoo;Sim, Jongsung
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.14
no.12
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pp.6565-6574
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2013
Precast concrete blocks are used mainly for score protection, slope protection and riverbed structure protection, etc. Because these concrete blocks are exposed to water or wetting environments, the steel rebar used as reinforcements in concrete blocks can corrode easily. Corrosion of the steel rebar tends to reduce the performance and service life of the concrete blocks. In this study, Glass Fiber Reinforced Polymer(GFRP) rebar, which does not corrode, was applied instead of a steel rebar to prevent performance degradation of the blocks. Recycled concrete aggregate and high early strength cement(HESC) were used in the concrete mix for field applicability. The experiment results showed that the workability and form removal strength of the recycled aggregate concrete using HESC showed comparable results to normal concrete and the compressive strength at 28 days increased by about 18% compared to normal concrete. The load resistance capacity of the recycled aggregate concrete blocks reinforced with a GFRP rebar increased by approximately 10~30% compared to common concrete block.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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