• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.155-162
• /
• 2012

해수에 노출된 콘크리트 구조물은 시간의 경과에 따라 철근부식이 야기될 수 있으며, 이는 구조적인 성능저하로 진전된다. 1단계 연구에서 도출된 해수전착시스템의 개발을 통하여 2단계 연구에서는 해수전착 코팅된 철근 및 코팅철근을 사용한 RC 콘크리트 부재의 구조적, 내구적 성능이 평가되었다. 내구적 성능평가에서는 반전위 측정이 수행되었는데, 코팅된 철근은 일반철근의 35%수준의 부식속도를 가지고 있었으므로 높은 내부식성을 확보하고 있었다. 구조실험에서는 직접인장시험, 부착력시험, RC 부재를 이용한 휨 및 전단시험이 수행되었다. 인장강도 시험에서는 3.2%, 부착성능에서는 8.8%의 강도 증가가 코팅된 철근에서 평가되었다. RC보에 대한 실험에서는 최대하중 및 파괴형태는 두가지 경우에서 거의 동일하게 평가되었다. 해수전착된 시편은 철근주위에 콘크리트와 비슷한 화합물(수산화마그네슘, 탄산칼슘)이 형성되므로 부착력 및 강도를 일부 증가시키는 것으로 평가되었다. 해수전착철근은 피로, 내충격성, 장기침지실험 등을 통하여 성능이 입증되면 더욱 활발하게 사용될 것으로 사료된다.

• 접착 및 계면
• /
• 제23권2호
• /
• pp.44-52
• /
• 2022

에폭시 수지는 높은 유리전이 온도 (T_g; glass transition temperature)와 우수한 물성에도 불구하고 높은 가교밀도로 인해 순간적인 충격에 쉽게 파괴되는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 폴리프로필렌 글리콜 (PPG; poly(propylene glycol)) 구조 기반의 diamine 물질인 Jeffamine D 2000과 프로필렌 카보네이트 (PC; propylene carbonate)의 개환중합으로 폴리올을 합성하고 이를 이용하여 우레탄 변성 에폭시를 합성하였다. 합성한 우레탄 변성 에폭시의 특성은 FT-IR, ¹H-NMR로 확인하였고 접착제로서 내충격성 향상 정도를 확인하기 위해 시중에서 사용되고 있는 비스페놀계 에폭시인 DGEBA (diglycidyl ether bisphenol A)와 경화제, 경화촉진제와 배합하여 우레탄 변성 에폭시 접착제를 만들고 전단강도, 인장강도, 충격강도 실험을 통해 우레탄 변성 에폭시의 특성을 분석하였다. 그 결과 DGEBA와 우레탄 변성 에폭시의 비율이 8:2 일 때, 접착제 내 수소결합에 의한 최적의 시너지 효과로 향상된 기계적 물성을 달성할 수 있었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.191-196
• /
• 1992

Succinonitrile을 첨가한 새로운 에폭시 수지, diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA)/4, 4'-methylene dianiline(MDA)/succinonitrile(SN)계의 역학적 성질을 충격 저항실험과 응력 변형실험을 통하여 곁화반응 특성과 반응기구를 근거로 하여 고찰하였다. DGEBA/MDA계에 각각 다른 succinonitrile의 함량을 포함하는 계를 $80^{\circ}C$에서 1.5시간 동안 경화시킨 후 완전히 경화를 이루기 위하여 $150^{\circ}C$에서 1시간 동안 경화시킨 후 시험한 결과 Succinonitrile의 함량이 증가함에 따라 본 계의 충격강도는 점차적으로 증가하였으나 인장강도는 감소하였다. 그리고 Young률은 거의 일정하게 나타났으며, 신도는 succinonitrile의 함량이 10phr에서 최대값을 보였다. 본 실험으고부터 얻은 결과는 succinonitrile이 첨가됨으로써 주 사슬간의 결합길이가 연장되었기 때문임을 알았고, 적당량의 succinonitrile을 첨가함으로 에폭시 수지의 유연성이 개선됨을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제9권2호
• /
• pp.126-142
• /
• 1985

The plane bending corrosiion fatigue test for the welded metal parats was performed in the air and in the natural sea water with and without applying cathodic protection. The specimens tested were the weld of SM41 steel plates, SM58 steel plates and of SM41 to SM58, which were all prepared by submerged arc welding. The main results obtained from the experiment are summarized as follows: (1) In case with SM41 and SM58 steel plates, lower value of impact strength, higher value of hardness and more noble electrode potential were observed in the welded metal part than in the HAZ and base metal. Also the lowest hardness zone in the HAZ was observed with SM58 which was not found with SM41. In case with weld specimen of SM41 to SM58, the impact strength and the electrode potential of the welded metal part showed again the lowest and most noble value but the hardness value was located between those of SM41 and SM58 base metal. (2) In the fatigue test, the specimens tested in the air and under the cathodic protection were both cracked in a purely mechanical mode, but the specimens tested without cathodic protection were cracked by the combination of mechanical fracture and electro-chemical corrosion. (3) The corrosion fatigue limit of the welded metal parts of the specimen was increased by the cathodic protection. As the protection potential was varied down to -800 mV vs. SCE the fatigue limit was increased to the value tested in the air, and the maximum fatigue limit appeared at the -1, 000 - -1, 200 mV vs. SCE. However, as the protection potential was further decreased below -1, 200 mV vs.SCE, the fatigue limit of weld of SM58 and of SM41-SM58 joining was decreased but the limit was almost constant in the case of weld of SM41. (4) It is suggested that when designing steel ship the corrosion fatigue limit of welded metal parts should be stressed as a designing strength of the structure of steel ship in addition to the conventional basis considering simply tensile strength of steel and safety factor.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권11호
• /
• pp.4146-4158
• /
• 2022

Ultra-high performance concrete (UHPC) has been widely utilized in military and civil protective structures to resist intensive loadings attributed to its excellent properties, e.g., high tensile/compressive strength, high dynamic toughness and impact resistance. At present, aiming to improve the defects of the traditional vertical concrete cask (VCC), i.e., the external storage facility of spent fuel, with normal strength concrete (NSC) shield, e.g., heavy weight and difficult to fabricate/transform, the feasibility of UHPC applied in the shield of VCC is numerically examined considering its high radiation and corrosion resistance. Firstly, the finite element (FE) analyses approach and material model parameters of NSC and UHPC are verified based on the 1/3 scaled VCC tip-over test and drop hammer test on UHPC members, respectively. Then, the refined FE model of prototypical VCC is established and utilized to examine its dynamic behaviors and damage distribution in accidental tip-over and end-drop events, in which the various influential factors, e.g., UHPC shield thickness, concrete ground thickness, and sealing methods of steel container are considered. In conclusion, by quantitatively evaluating the safety of VCC in terms of the shield damage and vibrations, it is found that adopting the 300 mm-thick UHPC shield instead of the conventional 650 mm-thick NSC shield can reduce about 1/3 of the total weight of VCC, i.e., about 50 t, and 37% floor space, as well as guarantee the structural integrity of VCC during the accidental drop simultaneously. Besides, based on the parametric analyses, the thickness of concrete ground in the VCC storage site is recommended as less than 500 mm, and the welded connection is recommended for the sealing method of steel containers.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.293-303
• /
• 2012

최근 건설기술의 발전에 따라 구조물이 대형화, 고층화, 장대화되고 있으며, 동시에 다양한 기능을 수행하고 있다. 그러나 요즘 들어 그 빈도수가 증가하고 있는 충돌 사고나 테러에 의한 폭발, 화재 등에 의한 극한하중이 상기의 구조물에 작용할 경우, 구조물의 손상뿐만 아니라 인명과 재산의 피해 정도가 상당히 커질 수 있다. 특히, 충격이나 폭발하중은 구조물에 작용하는 압력 또는 하중이 매우 짧은 시간에 발생하게 되고, 이러한 하중을 받는 구조물은 준-정적(quasi-static) 하중을 받는 구조물과는 다른 응답을 나타내게 되며 반드시 변형률 속도와 손상 효과를 고려해서 설계가 이루어져야 한다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 향상을 위해서 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하고, 두 가지 종류의 FRP 시트를 인장부에 보강하여 저속 충격하중에서의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 FRP 시트를 인장부에 보강할 경우에 최대 충격하중 및 소산에너지, 파괴 시의 타격 횟수가 증가하였으며, 최대 처짐 및 회전각은 감소하여 충격저항성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 추후 극한하중에 노출될 수 있는 주요 시설물의 설계 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이 논문에서는 두 가지 종류의 FRP 시트로 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 저속 충격하중에서의 동적응답을 해석하기 위하여 외연적 시간적분에 기초한 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며, 해석 결과 오차율 5% 이내로 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권6호
• /
• pp.670-677
• /
• 2006

Vacuum interrupters are used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors. The electrodes of a vacuum interrupter are manufactured of sinter-forged Cu-Cr material for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain-rate at the given velocity, the dynamic material property of the sinter-forged Cu-Cr alloy is important to design the vacuum interrupter reliably and to identify the impact characteristics of a vacuum interrupter accurately. This paper is concerned with the dynamic material properties of sinter-forged Cu-Cr alloy for various strain rates. The amount of chrome is varied from 10 wt% to 30 wt% in order to investigate the influence of the chrome content on the dynamic material property. The high speed tensile test machine is utilized in order to identify the dynamic property of the Cu-Cr alloy at the intermediate strain-rate and the split Hopkinson pressure bar is used at the high strain-rate. Experimental results from both the quasi-static and the high strain-rate up to the 5000/sec are interpolated with respect to the amount of chrome in order to construct the Johnson-Cook and the modified Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to numerical simulation of the impact behavior of electrodes.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제50권9호
• /
• pp.645-651
• /
• 2012

This study investigated changes in phase fraction caused by the addition of Mo, as well as the subsequent behaviour of N and its effect on the mechanical properties of welded 24Cr-N duplex stainless steel weld metals. Filler metal was produced by fixing the contents of Cr, Ni, N, and Mn while adjusting the Mo content to 1.4, 2.5, 3.5 wt%. The delta ferrite fraction increased as the Mo content increased. In contrast, the ${\gamma}$ fraction decreased and changed from a round to an acicular shape. Secondary austenite (${\gamma}^{\prime}$) was observed in all specimens in a refined form, but it decreased as the Mo content increased to the extent that it was nearly impossible to find any secondary austenite at 3.5 wt% Mo. Both tensile and yield strengths increased with the addition of Mo. In contrast, the highest value of ductility was observed at 1.41 wt% Mo. At all temperatures, impact energy absorption showed the lowest value at 3.5 wt% Mo, at which the amount of ${\delta}$-ferrite was greatest. There was no significant temperature dependence of the impact energy absorption values for any of the specimens. As the fraction of ${\gamma}$ phase decreased, the amount of N stacked in the ${\gamma}$ phase increased. Consequently, the stacking fault energy decreased, while the hardness of ${\gamma}$ increased.

• Advances in concrete construction
• /
• 제13권6호
• /
• pp.433-450
• /
• 2022

The conventional disposal methods of waste tires are harmful to the environment. Moreover, the recycling/reuse of waste tires in domestic and industrial applications is limited due to parent product's quality control and environmental concerns. Additionally, the recycling industry often prefers powdered rubber particles (<0.60 mm). However, the processing of waste tires yields both powdered and coarser (>0.60 mm) size fractions. Reprocessing of coarser rubber requires higher energy increasing the product cost. Therefore, the waste tire rubber (WTR) less favored by the recycling industry is encouraged for use in construction products as one of the environment-friendly disposal methods. In this study, WTR fiber >0.60 mm size fraction is collected from the industry and sorted into 0.60-1.18, 1.18-2.36-, and 2.36-4.75-mm sizes. The effects of different fiber size fractions are studied by incorporating it as fine aggregates at 10%, 20%, and 30% in the self-compacting rubberized concrete (SCRC). The experimental investigations are carried out by performing fresh and hardened state tests. As the fresh state tests, the slump-flow, T500, V-funnel, and L-box are performed. As the hardened state tests, the scanning electron microscope, compressive strength, flexural strength and split tensile strength tests are conducted. Also, the water absorption, porosity, and ultrasonic pulse velocity tests are performed to measure durability. Furthermore, SCRC's energy absorption capacity is evaluated using the falling weight impact test. The statistical significance of content and size fraction of WTR fiber on SCRC is evaluated using the analysis of variance (ANOVA). As the general conclusion, implementation of various size fraction WTR fiber as fine aggregate showed potential for producing concrete for construction applications. Thus, use of WTR fiber in concrete is suggested for safe, and feasible waste tire disposal.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.130-136
• /
• 2017

본 연구에서는 UV 폭로 및 동결융해 환경이 FRP Hybrid Bar의 인장거동 및 표면 열화에 미치는 영향을 평가하기 위해 FRP Hybrid Bar를 대상으로 UV 폭로 및 동결융해 시험을 실시하였다. FRP Hybrid Bar의 경우 UV 폭로 및 동결융해 180cycle 시험 전/후 외관적인 열화가 거의 발생하지 않았다. 또한 FRP Hybrid Bar의 주요 장점 중 하나인 인장경화특성은 동결융해 시험을 거친 이후에도 유지되었는데, 이는 UV 폭로시험을 거친 FRP Hybrid Bar에도 유효하게 평가되었다. UV 폭로시험을 거친 FRP Hybrid Bar는 일반 FRP Hybrid Bar와 거의 비슷한 인장거동을 나타내었으며, 동결융해 180cycle의 진행에도 불구하고 일반철근, FRP Hybrid Bar, UV 폭로를 거친 FRP Hybrid Bar의 인장거동은 큰 변화를 나타내지 않았다. 본 연구에서는 UV 폭로 및 동결융해 환경이 FRP Hybrid Bar의 외관 및 인장 특성에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 판단되지만, 충격에 따른 규사코팅의 박락은 콘크리트와의 부착력에 영향을 미치므로 이에 대한 고려가 필요하다.