Hydraulic conductivity is one of the engineering properties of soil. This study focusses on the influence of cement content on the hydraulic conductivity of cemented sand, which is investigated based on the results from numerical analysis and laboratory testing. For numerical analysis the cemented samples were scanned using X-ray Computed Tomography (CT) while laboratory testing was carried out using a triaxial setup. Numerical analysis enables us to simulate flow through the sample and provides insight to the microstructure. It quantifies the pore volume, proportion of interconnected voids and pore size distribution in both cemented and uncemented samples, which could be computed only through empirical equations in case of laboratory testing. With reduction in global voids, the interconnecting voids within the samples also reduce with cement content. Gamma cumulative distribution function is used to predict the percentage of voids lesser than a given pore volume. Finally, the results obtained from both numerical analysis and laboratory testing are compared.
Calcium Silicate Hydrate (C-S-H), which takes up most of the hydration products of Portland Cement (PC), has the greatest impact on the mechanical behavior and strength development of concrete. The exact mechanism of its deformation, however, has not yet been elucidated. The present study aims to demonstrate the mechanism of nano-deformation behavior of C-S-H in tricalcium silicate paste under compressive loading, unloading and reloading by interpreting atomic pair distribution function (PDF) based on synchrotron X-ray scattering. The strain of the tricalcium silicate paste for a short-range of 0 ~ 20 Å under compressive load exhibited two stages, I) nano-packing of interlayer of C-S-H and II) micro-packing of C-S-H globules, whereas the deformation for a long-range order of 20 ~ 40 Å was similar to that of a calcium hydroxide phase measured by Bragg peak shift. Moreover, the residual strains due to the plastic deformation of C-S-H was clearly observed.
올레핀 제조를 위한 열분해공정에서의 잔유(PPRO)를 원료로 황산화 반응을 통하여, polynaphthalene sulfonate formaldehyde condensate (PNS) 반응 공정에 비하여 좀더 단순한 공정으로 2 h 이내의 반응시간에도 우수한 성능의 무기물 분산용 분산제(NPS)를 제조 하였다. 합성한 분산제의 자외선 흡수 곡선은 PNS와 비슷하여 다양한 나프탈렌 유도체의 구조임을 알 수 있었다. NPS는 시멘트, 산화철 및 탄산칼슘 등 무기입자들의 분산계에 이용할 수 있는 우수한 성능을 나타내었다.
국내에서 석탄을 이용하는 발전소에서 발생되는 비산회의 최대 재활용처는 콘크리트 혼화제로의 사용인데, 여기에 사용되는 비산회에 미연탄소분이 많게되면, 탄소분에 의한 콘크리트의 질 저하가 유발된다. 현재 콘크리트 혼화제로 공급되고 있는 비산회는 미연탄소분의 함량을 낮추기 위해 정제과정을 거치고 있다. 이 과정에서 발생되는 부산물인 미연탄소분은 폐기물로서 전량 매립되고 있다. 본 연구에서는 비산회로부터 부선법으로 미연탄소분을 추출 정제하고, 이 미연탄소분을 재활용하기 위한 기초 연구의 하나로 탄소분의 형태와 모양을 조사하였다. 탄소분의 형태와 탄소분에 함유된 회분의 화학적 조성특성은 주사 전자현미경과 이에 부착되어 있는 에너지 분산형 X-선 형광분석기를 이용하여 파악하였다.
Geopolymer concrete (GPC), which is recognised as an environmentally friendly alternative to ordinary Portland cement (OPC) concrete, has been reported to possess high fire resistance. However, very limited research has been conducted to investigate the behaviour of geopolymer concrete-filled steel tubular (GCFST) columns at either ambient or elevated temperatures. This paper presents the compressive test results of a total of 15 circular concrete-filled steel tubular (CFST) stub columns, including 5 specimens tested at room temperature, 5 specimens tested at elevated temperatures and the remaining 5 specimens tested for residual strength after exposure to elevated temperatures. The main variables in the test program include: (a) concrete type; (b) concrete strength; and (c) curing condition of geopolymer concrete. The test results demonstrate that GCFST columns have similar ambient temperature behaviour compared with the conventional CFST counterparts. However, GCFST columns exhibit better fire resistance than the conventional CFST columns. Meanwhile, it is found that the GCFST column made with heat cured GPC has lower strength loss than other columns after exposure to elevated temperatures. The research results highlight the possibility of using geopolymer concrete to improve the fire resistance of CFST columns.
Sahani, Ashok Kr.;Samanta, Amiya K.;Roy, Dilip K. Singha
Advances in concrete construction
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제7권4호
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pp.263-275
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2019
In the present work, Granulated Blast Furnace Slag (GBFS) and Fly ash (FA) were used as partial replacement of Natural Sand (NS) and Ordinary Portland Cement (OPC) by weight. One control mix, one with GBFS, three with FA and three with GBFS-FA combined mixes were prepared. Replacements were 50% GBFS with NS and 20%, 30% and 40% FA with OPC. Preliminary investigation on development of compressive strength was carried out at 7, 28 and 90 days to ensure sustainability of waste materials in concrete matrix at room temperature. After 90days, thermo-mechanical study was performed on the specimen for a temperature regime of $200^{\circ}-1000^{\circ}C$ followed by furnace cooling. Weight loss, visual inspection along with colour change, residual compressive strength and microstructure analysis were performed to investigate the effect of replacement of GBFS and FA. Although adding waste mineral by-products enhanced the weight loss, their pozzolanicity and formation history at high temperature played a significant role in retaining higher residual compressive strength even up to $800^{\circ}C$. On detail microstructural study, it has been found that addition of FA and GBFS in concrete mix improved the density of concrete by development of extra calcium silicate gel before fire and restricts the development of micro-cracks at high temperature as well. In general, the authors are in favour of combined replacement mix in view of high volume mineral by-products utilization as fire protection.
이 논문에서는 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)로 보수된 휨항복형 철근콘크리트 보의 균열제어 성능에 관한 실험적 연구를 다루었다. 이 실험을 위하여 총 5개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 최종 파괴시 까지 균열제어 성능을 평가하였다. 실험체 계획시 보통 철근콘크리트 기준 실험체로 계획한 표준 실험체(CBN)와 섬유 혼입 조건에 따른 SHCC의 종류 및 SHCC 보수 방법(patching and layering)에 따라 각각 두 타입 씩 구분하여 제작하였다. 실험 결과 SHCC로 보수된 모든 실험체는 최종파괴시 끼지 취성파괴 및 폭렬현상 등이 발생하지 않았으며, 미세한 다수의 균열이 폭넓게 분포하는 경향을 보였으나, CBN 실험체의 경우는 콘크리트 표면 박리 및 취성적 파괴양상을 나타냈다. 이는 기존 철근콘크리트 보의 균열 손상 완화 및 휨성능 향상에 있어 SHCC의 우수한 모멘트 강도, 연성능력 및 최대하중 이후의 에너지소산능력 등이 원활하게 작용하였기 때문으로 판단된다. 또한 동일한 처짐에서의 균열폭을 비교한 결과 CBN 실험체에 비하여 SHCC로 보수된 모든 실험체가 실험체 전반에 걸쳐 미세한 균열이 다수 분포되는 양상을 나타냈다. 특히, PE섬유의 우수한 기계적 특성에 기인하여 PVA0.75+PE0.75의 혼입조건을 갖는 SHCC가 다소 높은 내구성 및 연성능력을 나타냈다. 이처럼 보의 사용성과 관련하여 균열폭의 진전은 매우 중요한 의미를 갖으며, SHCC를 기존 철근콘크리트 보의 보수보강재료로 활용하였을 때 구조물의 사용연한을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.
법랑질의 표면처리에 따른 광중합형 글래스아이오노머 시멘트의 전단결합강도를 알아보고자 사람 소구치 80개를 선택하여 8개군으로 나누어 전단 결합 강도를 측정하고, 접착 파절의 양상을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $1.37\%$ 인산용액으로 부식한 후 건조상태에서 글래스아이오노머 시멘트, 광중합형 레진, 화학중합형 레진으로 각각 부착한 실험군에서 글래스아이오노머 시멘트 실험군의 전단결합강도는 두 군과 유의한 차가 없었으나 화학중합형 레진군의 그것은 광중합형 레진군에 비해 유의성있게 낮았다 (p<0.05). $2.37\%$ 인산 실험군, $10\%$ 폴리 아크릴산 실험군, $1.23\%$ APF 실험군, 산처리하지 않은 실험군의 습한 상태에서 부착한 글래스아이오노머 시멘트의 전단결합강도에서 산처리하지않은 실험군의 그것이 유의성 있게 낮았으며, 그 외 군간에는 유의성 있는 차이가 없었다 (p<0.05). 3. 글래스아이오노머 실험군에서 습기의 존재가 전단결합강도에 유의성 있는 영향을 미치지 않았다 (p<0.05). 4. 산부식처리를 하지않은 군의 접착제 잔류지수가 가장 낮았으며 $37\%$인산용액으로 처리한 군의 접착제 잔류지수가 가장 높았다.
The purpose of this study was to analyze the magnitude and distribution of stress using a photoelastic model from a unilateral distal extention removable partial dentures with five kinds of the direct retainers, that is, the bilaterally designed bar clasp of the cross-arch lingual bar and the unilaterally designed bar clasp, circumferential clasp, mini-Dalbo attachment, and telescope retainer. A photoelastic model for mandible was made of the epoxy resin(PL-1) and hardner (PLH-1) with the acrylic resin teeth used and was coated with plastic cement-1 at the lingual surface of the model, and then five kinds of removable partial dentures were set, A unilateral vertical load of about 16Kg was applied on the first molar and the stress pattern of the photoelastic model under each condition was analyzed by the reflective circular polariscope. The following results were obtained: 1. The conventional removable partial denture with the bilaterally cross arch lingual bar produced the most favorable stress distribution on the residual ridge and supporting structure of abutment teeth than the unilaterally designed removable partial dentures. 2. The unilaterally designed removable partial denture with the bar clasp produced the stress distribution on the residual ridge, except sligtly higher stress concentration on the supporting structure of the abutment teeth, similar to the conventional removable partial denture with the bilaterally designed cross arch lingual bar. 3. On the unilaterally designed removable partial dentures, the bar clasp produced greater stress distribution on the residual ridge and supporting structure of the abutment teeth than the circumferential clasp. 4. On the unilaterally designed removable partial dentures, the mimi-Dalbo attachment produced relatively higher stress concentration on the residual ridge, but produced lesser stress concentration on the supporting structure of the abutment teeth than the other direct retainers. 5. On the unilaterally designed removable partial dentures, the telescope retainer produced uniform stress distribution on the residual ridge, but produced higher stress concentration at the root apex of the terminal abutment tooth than the other direct retainers. 6. On the unilaterally designed removable partial dentures the circumferential clasp and telescope retainer produced slightly higher stress concentration on the residual ridge and supporting structure of the abutment teeth than the bar clasp and mini- Dalbo attachment.
최근, 고강도 콘크리트의 잔존 역학적 특성에 관한 섬유의 혼입과 고온의 영향은 실험적으로 연구되어지고 있다. 이 논문에서는 고온에 노출된 물시멘트비 55%, 42% 및 35%에 따른 콘크리트의 잔존 역학적 특성을 0.05~0.20 vol.%의 범위로 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 콘크리트와 비교하여 평가하였고, 고려된 요인은 섬유 혼입량, 콘크리트 강도 및 재하 하중량이다. 폭렬 발생 시간, 열팽창 변형, 길이 변화 및 중량 감소의 측정과 압축강도, 탄성계수 및 에너지 흡수 능력의 평가를 실시했다. 결과로서는 고온에 노출된 50 MPa급 콘크리트의 폭렬을 방지하기 위해서 0.05 vol.% 이상의 PP섬유가 필요했다. 또한, PP섬유의 단면적은 고온에 노출된 섬유보강 콘크리트의 폭렬 경향과 잔존 역학적 특성에 관해서 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 외부 하중은 콘크리트의 잔존 역학적 특성 뿐만 아니라 폭렬의 위험 및 취성적 경향을 증가시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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