• 제목/요약/키워드: High Performance Concrete

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Quality of Recycled Fine Aggregate using Neutral Reaction with Sulfuric Acid and Low Speed Wet Abrader

  • Kim, Ha-Seog;Lee, Kyung-Hyun;Kim, Jin-Man
    • 한국건축시공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.490-502
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    • 2012
  • The use of recycled aggregate, even for low-performance concrete, has been very limited because recycled aggregate, which contains a large amount of old mortar, is very low in quality. To produce a high-quality recycled aggregate, removing the paste that adheres to the recycled aggregate is very important. We have conducted research on a complex abrasion method, which removes the component of cement paste from recycled fine aggregate by using both a low-speed wet abrasion crusher as a mechanical process and neutralization as chemical processes, and well as research on the optimal manufacturing condition of recycled fine aggregates. Subsequently, we evaluated the quality of recycled fine aggregate manufactured using these methods, and tested the specimen made by this aggregate. As a result, it was found that recycled fine aggregates produced by considering the aforementioned optimal abrasion condition with the use of sulfuric acid as reactant showed excellent quality, recording a dry density of 2.4 and an absorption ratio of 2.94. Furthermore, it was discovered that gypsum, which is a reaction product occurring in the process, did not significantly affect the quality of aggregates. Furthermore, the test of mortar using this aggregate, when gypsum was included as a reaction product, showed no obvious retarding effect. However, the test sample containing gypsum recorded a long-term strength of 25.7MPa, whereas the test sample that did not contain gypsum posted a long-term strength of 29.4MPa. Thus, it is thought to be necessary to conduct additional research into the soundness and durability because it showed a clear reduction of strength.

Shielding design and analyses of the cold neutron guide hall for the KIPT neutron source facility

  • Zhong, Zhaopeng;Gohar, Yousry
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권6호
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    • pp.989-995
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    • 2018
  • Argonne National Laboratory of the United States and Kharkov Institute of Physics and Technology (KIPT) of Ukraine have cooperated on the development, design, and construction of a neutron source facility. The facility was constructed at Kharkov, Ukraine, and its commissioning process is underway. The facility will be used for researches, producing medical isotopes, and training young nuclear specialists. The neutron source facility is designed with a provision to include a cryogenically cooled moderator system-a cold neutron source (CNS). This CNS provides low-energy neutrons, which will be used in the scattering experiment and material structures analysis. Cold neutron guides, coated with reflective material for the low-energy neutrons, will be used to transport the cold neutrons to the experimental site. The cold neutron guides would keep the cold neutrons within certain energy and angular space concentrated inside, while most of the gamma rays and high-energy neutrons are not affected by the cold neutron guides. For the KIPT design, the cold neutron guides need to extend several meters outside the main shield of the facility, and curved guides will also be used to remove the gamma and high-energy neutron. The neutron guides should be installed inside a shield structure to ensure an acceptable biological dose in the facility hall. Heavy concrete is the selected shielding material because of its acceptable performance and cost. Shield design analysis was carried out for the CNS guide hall. MCNPX was used as the major computation tool for the design analysis, with neutron and gamma dose calculated separately. Weight windows variance reduction technique was also used in the shield design. The goal of the shield design is to keep the total radiation dose below the $5.0{\mu}Sv/hr$ guideline outside the shield boundary. After a series of iterative MCNPX calculations, the shield configuration and parameters of CNS guide hall were determined and presented in this article.

고기능성 외벽용 수성 아크릴계 도료의 균열 대응성 및 방수 특성 평가 연구 (A Study on the Crack Response and Waterproof Properties of High-Functional Water-Based Acrylic Paints for Exterior Walls)

  • 김용로;고효진;박진상;김동범;이상욱
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.593-604
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    • 2021
  • 본 연구에서는 콘크리트 구조물 외벽에서 발생하는 균열 대응 및 수밀성 향상 목적으로 특수하게 개발된 탄성 방수성 도료와 일반 수성 페인트를 대상으로 비교시험을 진행하였으며, 이를 통해 탄성 방수성 도료의 성능 향상 정도를 확인하였다. 비교실험 결과, 균열 차폐성 확보를 통해 수밀성 향상이 가능한 것으로 확인하였으며, 일반 수성 페인트 대비 약 10배 이상의 균열 대응성을 확보한 것으로 확인하였다. 또한, 최소 1.3MPa의 부착성능 및 0.1MPa의 투수압에도 저항이 가능한 것으로 확인하여 방수적 측면에서 안정성을 확보한 것으로 확인하였다.

고강도 시멘트 복합체의 배합조건에 따른 압축강도 발현 특성 (Characteristics of Compressive Strength Development of High Strength Cement Composites Depending on Its Mix Design)

  • 정연웅;오성우;조영근;정상화;김주형
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.585-593
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    • 2021
  • 본 연구에서는 고강도 시멘트 복합체의 배합조건에 따른 압축강도 발현 특성을 분석하기 위해 물/결합재비, OPC 대비 실리카 흄의 함량 및 단위 결합재량을 변수로 총 64개의 배합조건과 2종류의 양생 조건으로 배합실험 및 압축강도 측정을 실시하였다. 일반적인 OPC 콘크리트와 유사하게 물/결합재비의 증가는 고강도 시멘트 복합체의 압축강도를 감소하는 것으로 나타났으며, 상온 양생 시편의 경우 재령일에 따른 압축강도 증가가 뚜렷하게 발생하는 것으로 조사되었다. 하지만 고온 양생을 실시하는 경우 재령일에 따른 압축강도 증가는 관찰되지 않았다. OPC 대비 실리카 흄의 함량이 25%에서 15%로 낮아지는 경우 강도 변화는 미미한 것으로 조사되었으나, 15%에서 0% 감소하는 경우 뚜렷한 강도 감소가 식별되며, 물/결합재비가 낮은 경우 이러한 현상은 더욱 두드러지는 것으로 조사되었다. 단위 결합재량의 840kg/m3인 경우 압축강도 발현이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 실리카 흄 함량이 낮은 경우 단위 결합재량 감소에 따른 압축강도 저하가 뚜렷해지는 것으로 조사되었다.

철골모멘트 용접접합부의 내진성능에 미치는 합성슬래브의 영향 (Effects of Composite Floor Slab on Seismic Performance of Welded Steel Moment Connections)

  • 이철호;정종현;김정재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.385-396
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    • 2014
  • 1994년 미국 노스리지 지진 당시 상당 부분의 피해가 보 하부 플랜지에서 발생하였는데, 이의 원인으로 여러 가지가 거론되었지만 바닥슬래브와 합성작용에 의한 중립축 상승이 주요한 역학적 원인으로 인정되고 있다. 국내의 경우 지진에 저항하는 모멘트골조에 속하는 보(moment frame beam)의 경우에 순철골보로서 설계하고도 실제 시공시에는 보 상부 플랜지에 전단스터드를 필요 이상으로 과도하게 배치하는 오랜 관행이 존재하고 있어 내진성능 확보 차원에서 문제를 유발할 소지가 있다. 본 논문에서는 의도하지 않은 또는 과도한 합성작용이 내진성능에 미치는 부작용을 실물대 실험을 통해 재현하고 이의 개선방향을 모색하고자 하였다. 국내 관행에 따른 접합상세와 합성바닥구조를 갖는 실험체(PN700-C)의 경우, 합성도가 23% 정도임에도 불구하고, 상부플랜지 압축응력에 대해 중립축이 현저히 상승하였고 결국 3% 층간변위에서 콘크리트 압괴를 수반하면서 하부플랜지 취성파단이 발생하였다. 반면 합성바닥이 포함되어 있으나 합성작용이 최소화되도록 설계된 RBS접합부실험체(DB700-C)는 순철골(비합성) RBS접합부실험체(DB700-NC)와 유사한 이력거동을 보이면서 어떤 취성파괴도 없이 5% 수준의 뛰어난 층간변형 능력을 발휘하였다. 본 연구결과는 강구조접합부의 내진보강이나 신축에 있어 모멘트골조에 속한 철골보 및 접합부는 바닥구조와의 합성작용이 최소화되도록 설계 및 시공되어야 함을 시사한다.

활성 황토를 혼입한 모르타르 기반 경계석의 내구성능 평가 (The Evaluation of Durability Performance in Mortar Curbs Containing Activated Hwangtoh)

  • 권성준;김혁중;윤용식
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.520-527
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    • 2020
  • 황토는 국내 토양의 약 15.0%를 차지하는 풍부한 자원이며, 고온소성 후 급랭하여 활성화시키면 포졸란 특성을 갖는 콘크리트 결합재로서 사용할 수 있다. 본 연구에서는 시중에서 판매되는 경계석 배합을 기반으로 하여 활성 황토 혼입 모르타르 경계석 시편을 제작하였다. 활성 황토의 혼입율은 10.0% 및 25.0%를 고려하였으며, 시험 항목으로는 압축 및 휨 강도 시험, 동결융해 저항 성능 평가, 촉진 탄산화 시험, 촉진 염화물 확산 시험을 설정하였다. 역학적 성능 평가 결과 OPC 배합에서 가장 높은 강도가 평가되었으며, 재령일의 증가에 따른 강도 증가가 적게 나타났는데 이는 3일간 증기 양생을 통해 대부분의 강도가 발현되었기 때문으로 사료된다. 재령 28일에 해당하는 시편을 대상으로 동결융해 저항성능 평가 결과, 모든 배합에서 85.0% 이상의 강도 저하율을 나타내어 제시된 기준에 만족하였다. 촉진 탄산화 시험은 재령 28일 시편을 대상으로 수행되었으며 활성 황토 혼입 배합에서 OPC 배합 대비 다소 저하된 탄산화 저항성능을 나타내었다. 재령 28일 및 91일에 ASTM C 1202에 준하여 각 배합의 통과 전하량을 평가하였다. OPC 배합의 경우 "Low" 등급을, 활성 황토 혼입 배합의 경우 "Moderate" 등급을 나타내어 활성 황토 혼입 배합에서도 적절한 염해 저항성능을 나타내는 것으로 보인다.

고장력 볼트 기둥-기초 연결부의 강도특성에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Strength Behavior of Column-Foundation Connection with High Tension Bolts)

  • 황동아;황원섭;함준수;정진일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.121-128
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    • 2016
  • 고장력 볼트를 적용한 원형단면 콘크리트 충전 강재 기둥-기초 연결부의 합리적인 설계범위를 제안하기 위하여 축하중과 수평하중을 동시에 받는 기둥-기초 연결부의 전반적인 구조적 거동과 설계변수에 따른 거동특성을 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 앵커볼트를 고장력 볼트로 대신하는 선행연구의 실험을 토대로 수치해석을 실시하였으며, 해석방법의 타당성을 검증하였다. 또한 현행 설계기준을 분석하여 기둥-기초 연결부 거동에 영향을 미치는 설계변수(앵커의 묻힘깊이, 앵커의 강종, 리브의 높이, 리브의 두께)를 선정하였으며, 설계변수에 따른 기둥-기초 연결부의 거동특성을 비교 분석하였다. 일반 앵커에 비해 고장력 볼트를 적용하는 것이 기둥-기초 연결부의 거동에 유리한 것으로 나타났으며, 고장력 볼트의 최소 묻힘깊이는 기둥 직경(D)을 기준으로 0.5D이상으로 설계하는 것이 합리적이라고 판단된다. 리브의 높이는 0.5D이상, 리브의 두께는 베이스플레이트 두께($t_b$)를 기준으로 $0.4t_b$이상으로 설계하는 것이 합리적이라고 판단된다.

초고강도 콘크리트 바닥판과 역T형 강재 합성보의 휨 성능 평가 (An Evaluation of Flexural Performance of Composite Beam with Ultra High Performance Concrete Deck and Inverted T-Shaped Steel Girder)

  • 유성원;조창빈;최광호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.64-71
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부 플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하고자 하였다. 그러나 현재까지 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 UHPC 압축강도, 전단연결재 간격 및 바닥판 두께 등을 변수로 하는 역T형 거더와 UHPC바닥판 합성보 16개의 휨거동 실험결과를 근간으로 하여 실험결과와 UHPC의 인장연화 거동을 고려한 재료모델 해석결과를 비교하였다. 역해석에 의한 인장연화곡선에서 UHPC의 인장강도는 6.57 MPa(120MPa의 경우) 및 9.57 MPa(150MPa의 경우)를 나타내고 있으며, 전단연결재 간격이 좁을수록 실험결과와 해석결과가 명확하게 근접하는 겻으로 나타났으며, 바닥판 두께가 두꺼우며 UHPC 압축강도가 작을수록 동일한 경향이나, 이 영향은 다소 작은 것으로 나타났다. 따라서 실험결과와 해석결과를 종합적으로 비교하면, UHPC 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 UHPC의 실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다.

도시부부의 생활예절수행, 가족체계역동성 및 심리적 복지감에 관한 연구 (Practice of Everyday Life Proprieties, Dynamics of Family Systems, and Psychological Well-Being Among Married Couples)

  • 김연화;이정우
    • 가정과삶의질연구
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    • 제21권2호
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    • pp.1-18
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    • 2003
  • In recent years, Korean society has witnessed an increased interest in the observance of everyday life proprieties, building healthy families, and psychological well-being of family members. The main purpose of this research was to examine the relationships among the practice of everyday life proprieties, dynamics of family systems, and psychological well-being of Korean married couples. A self-report Questionnaire was used to collect data from married couples with a child over four-years-old who are currently residing in Seoul. 513 couples(1026 individuals) were used for the final data analysis. Statistical analyses were conducted using frequencies, percentages, means, standard deviations, Cronbach'α, Pearson correlation, paired t-test, factor analysis, and multiple regression. The findings of this study are as follows: First, the level of the practice of everyday life propriety was relatively high in both husbands and wives, and no significant gender difference was found in the level. Yet, there were some statistically significant differences in certain sub-dimensions. Wives showed a higher degree of performance in public decorum and social etiquette, whereas husbands exhibited a higher degree of performance in family decorum and communication manners. The family systems were highly dynamic, according to both husbands and wives, and there was no difference between husbands and wives. As for the sub-dimensions, the extent of communication was found to be higher among husbands than among wives. Psychological well-being was again relatively high for both husbands and wives, with husbands significantly higher than wives. Second, the findings indicate that the causal model did fit the data well, and that a myriad of background variables had direct and indirect impacts on psychological well-being, and these relationships were mediated by several variables in the sub-dimension of proprieties observance, family adaptability, and the degree of communication. The implication is that the practice of life propriety, an intervening variable, is crucial in improving psychological well-being of married couples. The findings of this research demonstrate that there are significant causal relationships among the practice of everyday life propriety, family systems dynamics, and psychological well-being. In addition, the observance of proprieties is shown to be a concept that can be used as an important predictor in the area of family resource management. Further research is needed to expand its focus on the practice of proprieties in the family resource management. More concrete and specialized family life education programs should be developed to help build healthy families. Lastly, the results indicate that proprieties education needs to be incorporated in family policies in order to promote the quality of family life.

Sulfur Polymer Emulsion을 활용한 반강성 포장용 시멘트 주입재의 특성 (Properties of SPE-Based Cement Grout for Semi-Rigid Pavements)

  • 이병재;이준;현정환;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.57-65
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    • 2013
  • 정유산업의 발달로 인하여 탈황과정에서 대량 발생되는 부산물인 황은 연간 120만톤 이상 발생되고 있으나 그 활용처가 제한되어 있어 수요처확보가 요구되는 실정이다. 이러한 부생유황은 내구성이 우수한 재료로서 건설재료에 활용가능성이 높아 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편, 아스팔트 및 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장점을 강화시킨 반강성 포장의 적용이 증대되고 있으나 균열억제 등의 목적으로 사용되는 아크릴레이트의 높은 비용으로 경제성이 저하되어 대체 재료의 개발이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부생유황의 재활용 방안 제시와 sulfur polymer emulsion (SPE)을 혼입한 반강성 포장용 주입재의 공학적 성능검토 연구를 수행하였다. 평가 결과, 아크릴레이트를 SPE로 30%까지 대체한 주입재는 대체하지 않은 주입재에 비하여 우수한 유하시간과 강도특성을 나타내었다. 그러나 SPE 대체율이 50% 이상인 주입재는 오히려 성능이 떨어지는 경향을 나타내어 SPE의 적정 대체율은 30% 수준인 것으로 나타났다. SEM 분석을 이용하여 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC) 페이스트와 비교 연구를 수행한 결과, 초속경 시멘트를 사용한 주입재는 약 3시간의 재령에서 OPC의 7일 재령에 해당되는 수화 특성을 나타내었고 SPE의 혼입 여부와 상관없이 그 특성을 유지하는 것으로 나타났다. SPE를 30% 수준으로 대체한 주입재의 염해저항성은 OPC 수준에 해당되어 아크릴레이트만을 주입한 주입재에 비하여 월등히 우수한 성능을 보였다. 유하시간, 강도특성, 염해저항성 등을 모두 고려하여 볼 때, 이 연구의 범위에서는 SPE 대체율 30%가 적정 수준의 대체율인 것으로 나타났다.