• 제목/요약/키워드: High-Flowability Concrete

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Numerical modeling of drying shrinkage behavior of self-compacting concrete

  • Chen, How-Ji;Liu, Te-Hung;Tang, Chao-Wei
    • Computers and Concrete
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    • 제5권5호
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    • pp.435-448
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    • 2008
  • Self-compacting concrete (SCC), characterized by the high flowability and resistance to segregation, is due to the high amount of paste (including cement and mineral admixtures) in contrast with normal concrete (NC). However, the high amount of paste will limit the volume fractions of coarse aggregate,and reduce the tendency of coarse aggregate to suppress drying shrinkage deformations. For this reason, SCC tends to produce higher values of drying shrinkage than NC for the most part. In order to assess the drying shrinkage of SCC quantitatively for application to offshore caisson foundations, the formulas presented in the literatures (ACI 209 and CEB-FIP) are used to predict the values of drying shrinkage in SCC according to the corresponding mix proportions. Additionally, a finite element (FE) model, which assumes concrete to be a homogeneous and isotropic material and follows the actual size and environmental conditions of the caisson, is utilized to simulate stress distribution situations and deformations in the SCC caisson resulting from the drying shrinkage. The probability of cracking and the behavior of drying shrinkage of the SCC caisson are drawn from the analytic results calculated by the FE model proposed in this paper.

광물질 혼화재 종류에 따른 초고강도 콘크리트의 공학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Engineering Properties of Ultra-High Strength Concrete according to Types of Mineral Admixtures)

  • 정현웅;강훈;이상수;송하영;김을용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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    • pp.29-32
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    • 2005
  • In this study, the experiment was carried out to investigate and analyze the strenth properties and flowability of ultra-high strength concrete accroding to types of mineral admixtures. The main experimental variables were water/binder ratio 25.0, 27.5 and 30.0$\%$, water content 155, 160, 165, and 170kg/$m^{3}$ and mineral admixtures such as fly ash, silica fume and meta kaolin. According to the test results, the principle conclusions are summarized as follows. 1) In case of using admixtures, superplasticizer amount need more than plain concrete. 2) According to kinds of admixtures, the viscosity of concrete show much difference. 3) The compressive strength of concrete that use admixtures becomes low in early-age strength, but appeared by higher than plain concrete in long-term strength. 4) Meta kaolin is excellent in side but has viscosity enlargement efficiency a little. But, problem estimates that is not to make design strength 600 and 700kgf/$cm^{2}$ if use mixing condition with water-binder ratio properly.

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감수제의 사용이 micro-POFA 혼입 시멘트 페이스트의 초기 수화 특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Influence of Superplasticizer on the Early Hydration Properties of Cement Paste Containing Micro-POFA)

  • 위광우;이한승;임승민
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.269-279
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    • 2021
  • Palm Oil Fuel Ash(POFA)는 콘크리트의 물리적 특성 및 내구성을 향상시키기 위해 일정량 시멘트를 치환하여 사용된다. 그러나 높은 강열감량과 각진 입자 형상으로 인해 POFA를 사용한 콘크리트의 워커빌리티가 감소한다. 본 연구에서는 micro-POFA를 혼입한 시멘트 페이스트의 초기 물리적, 수화 특성에 감수제 종류 및 사용량이 미치는 영향을 mini-slump 실험, 초기 압축 강도, TGA, XRD, SEM을 이용하여 검토하였다. micro-POFA 치환율이 증가함에 따라 시멘트 페이스트의 유동성은 감소하였으며, 감수제의 사용량이 증가할수록 시멘트 페이스트의 유동성은 증가하였다. 또한, 감수제의 사용은 시멘트 페이스트의 초기 압축 강도를 저하시켰으며, 사용량이 증가할수록 압축 강도 저하가 뚜렷하게 나타났다. 미세분석을 통해 감수제가 C-S-H 형성을 억제하고 상대적으로 Ca(OH)2의 생성량을 증가시켰기 때문이라고 사료된다.

알칼리 활성 슬래그 결합재를 이용한 자기충전 콘크리트의 기초 연구 (Basic Research of Self Compacting Concrete Using Alkali-Activated Slag Binder)

  • 송금일;신경식;공민호;송진규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.657-665
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    • 2013
  • 이 연구는 알칼리 활성 슬래그(alkali-activated slag, AAS) 결합재를 이용하여 자기충전성을 갖는 콘크리트 개발을 위한 기초 연구로서 자기충전 콘크리트에 사용될 AAS 결합재 및 고성능 감수제의 유동성능 평가를 통해 선정하고, 선정된 결합재 및 고성능 감수제를 사용하여 자기충전 콘크리트를 배합한 후 굳기 전 콘크리트의 유동특성을 평가하였다. 높은 pH에서 폴리카르본산계 고성능 감수제의 성능이 저하됨에 따라 비교적 강도가 낮은 약알칼리성 활성화제를 사용한 AAS 결합재를 선정하였다. 시험 결과 일본토목학회(JSCE) 기준인 고유동성, 재료분리 저항성, 간극 충전성은 대부분 만족시켰으나, AAS 페이스트의 기본점성이 OPC에 비해 높은 이유로 유럽통합기준의 간극 통과성은 만족시키지 못했다. 하지만, AAS 결합재를 이용하면 증점제의 사용 없이 재료분리가 발생되지 않는 자기충전 콘크리트 제조가 가능함을 확인하였다. 이 연구는 AAS 결합재를 이용한 자기충전 콘크리트 개발의 기초연구로서 앞으로 현장적용이 가능한 AAS 자기충전 콘크리트 개발을 위해 더 높은 강도의 고유동 결합재와 간극 통과성을 높이기 위한 콘크리트 배합비의 연구가 필요하다.

결합재 종류 및 시멘트 분말도 변화에 따른 콘크리트의 강도 특성 (Compressive Strength Properties of Concrete According to Binder Types and Cement Fineness)

  • 박도영;박남용;김동우;신현섭;양현수;김남호
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.5-6
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    • 2017
  • This study is to analyze the properties of concrete according to the types of binders and cement powder and to utilize them as fundamental data for the development of early strength concrete. In the case of fluidity, all of the formulations satisfied the 180±25mm, and the flowability of HSF was decreased by high fineness cement. For the air content, 4.5±1.5% of the total content was satisfied. Compressive strength of HSF was found to satisfy the 5MPa in 2days of aging. In case of 28 days of aging, the strength of HSF was more than 24MPa.

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A new geopolymeric grout blended completely weathered granite with blast-furnace slag

  • Zhang, Jian;Li, Shucai;Li, Zhaofeng;Li, Hengtian;Du, Junqi;Gao, Yifan;Liu, Chao;Qi, Yanhai;Wang, Wenlong
    • Advances in concrete construction
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    • 제9권6호
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    • pp.537-545
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    • 2020
  • In order to reduce the usage of cement slurry in grouting engineering and consume the tunnel excavation waste soil, a new geopolymeric grouting material (GGM) was prepared by combine completely weathered granite (CWG) and blast-furnace slag (BFS), which can be applied to in-situ grouting treatment of completely weathered granite strata. The results showed CWG could participate in the geopolymerization process, and GGM slurry has the characteristics of short setting time, high flowability, low viscosity, high stone rate and high mechanical strength, and a design method of grouting pressure based on viscosity evolution was proposed. By adjusted the content of completely weathered granite and alkali activator concentration, the setting time of GGM were ranged from 5 to 30 minutes, the flowability was more than 23.5 cm, the stone rate was higher than 90%, the compressive strength of 28 days were 7.8-16.9 MPa, the porosity were below 30%. This provides a novel grouting treatment and utilizing excavated soil of tunnels in the similar strata.

다량의 플라이애쉬를 사용한 유동성 시멘트복합체의 특성 (Properties of Flowable High-volume Fly Ash-Cement Composites)

  • 원종필;신유길;안태송
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.105-110
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    • 1998
  • The purpose of this was to examine the used of fly ash as a type of construction material. In this paper the results from a recent study on development of a cement composite utilizing relatively large amount of fly ash are presented. The flowable fly ash-cement sand composite was investigated for strength and flowability characteristics. The independent variable considered were: fly-ash content, sand content, and ratio of water to cementitious materials. Results of this study show that high volume fly-ash composite can be proportioned to obtain 10~15kg/$\textrm{cm}^2$ compressive strength at 28 days. For applications requiring strength between 10kg/$\textrm{cm}^2$ and 15kg/$\textrm{cm}^2$, the mixture with fly ash-cement ratio of 5.6 and sand-cement ratio of 28 with relatively high water content may be used. Slump was held at 25$\pm$1cm for all mixtures produced compressive strength at 28 days were found to range from 5kg/$\textrm{cm}^2$ to 13.7kg/$\textrm{cm}^2$.

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콘크리트 피착체의 표면수율에 따른 단면복구용 고유동성 SBR 개질 모르타르의 부착특성 (Adhesive Properties of High Flowable SBR-modified Mortar for Concrete Patching Material Dependent on Surface Water Ratio of Concrete Substrate)

  • 도정윤;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.124-134
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고유동성의 SBR 개질 시멘트 모르타르의 기초적 성능을 바탕으로 콘크리트의 보수용 재료에 매우 중요한 요구성능인 부착강도에 대한 피착체의 표면에 존재하는 표면수량의 영향을 검토하는 연구가 수행하였다. 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 기초적인 성능을 토대로 부착강도, 잔갈림성, 재료분리 저항성이 좋은 시험체를 선택하였다. 시험체는 C:F=1:1인 경우 P/C=20%, 30%의 시험체 2개, C:F=1:3인 경우 P/C=50%의 시험체 1개, 총 3개가 선택되었으며 이 3개의 배합에 대하여 피착체의 표면수량에 따른 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 특성을 파악하였다. 표면수는 콘크리트 피착면의 단위 면적 ($cm^2$) 당 각각 0, 0.006, 0.012, 0.017, 0.024 g이 균등하게 살포되었으며, 이에 따른 연도변화, 플로우값, 부착강도, 부착파괴형상, 내균열성 및 재료분리여부를 파악하였다. 본 연구를 통해 콘크리트 피착체에 살포된 표면수는 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 부착강도를 증진하는 효과가 있다는 결론을 얻었다.

초고층 구조물에 적용되는 고강도 콘크리트의 배합설계 - 세계 최고층 빌딩 버즈 두바이 타원 사례 - (Mix Design of High Strength Concrete for the High-Rise Building - The Tallest Building in the World, Burj Dubai Tower -)

  • 김규동;이승훈;김재호;김경준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.445-448
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    • 2006
  • Mix design of C80A which is applied to the vertical members of The Burj Dubai Tower, the tallest building of the world, was performed so as to meet the requirements of rheological property, mechanical properties & construction sequences based on material analysis in Dubai, UAE. Experimental investigations were carried out to evaluate & optimize the quantities of total binders, the proportions of Micro Silica, Dune Sand & PFA, changes of S/a and the comparison of chemical admixture, etc. Approximately $65,000m^3$ of C80A concrete has been poured to the vertical members since 16-Apr-2006. In the actual application, it was showed that C80A has proper early strength achievement, excellent mechanical properties and satisfactory flowability & workability. The results of extensive site testing can be summarized that the average compressive strength at 28days is 98.8MPa, the average elastic modulus at 28days is 47.8GPa, the flow of concrete after pumping at the height of 250m (L72) was over 500mm.

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고로슬래그와 플라이애시 대체율이 80MPa 3성분계 고강도콘크리트의 재료물성에 미치는 영향 (The Effect of Mixing Ratio of Blast Furnace Slag and Fly Ash on Material Properties of 80MPa High Strength Concrete with Ternary Cement)

  • 이범식;전명훈;이도헌
    • 토지주택연구
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    • 제3권3호
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    • pp.287-297
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    • 2012
  • 보통포틀랜드시멘트(OPC)와 고로슬래그 및 플라이애시 만으로 설계기준압축강도 80MPa의 3성분계 고강도콘크리트(이하 고강도콘크리트)를 개발하기 위하여, 고로슬래그와 플라이애시의 대체율이 고강도콘크리트의 경화전 후 재료물성 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 고강도콘크리트의 경화전후 재료물성 평가결과, 고로슬래그와 플라이애시 대체율이 최대 30%까지 증가할수록 유동성과 장기강도가 우수한 것으로 나타났다. 또한 OPC만으로 제작된 시험체와 비교하여 길이변화 특성이 우수하며, 혼화재 사용에 따른 탄산화는 없는 것으로 나타났다. 고강도콘크리트 재료물성 평가결과, 고로슬래그 대체율 25%, 플라이애시 대체율 15%일 경우, 경화전 후 재료물성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 연구결과는 향후 고가의 실리카퓸을 대체할 수 있는 고강도콘크리트의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.