Denise-Penelope N. Kontoni;Behnaz Jahangiri;Ahmad Dalvand;Mozafar Shokri-Rad
Advances in concrete construction
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제15권1호
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pp.23-39
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2023
One of the important problems of concrete placing is the concrete compaction, which can affect the strength, durability and apparent quality of the hardened concrete. Therefore, vibrating operations might be accompanied by much noise and the need for training the involved workers, while inappropriate functioning can result in many problems. One of the most important methods to solve these problems is to utilize self-compacting cementitious composites instead of the normal concrete. Due to their benefits of these new materials, such as high tensile, compressive, and flexural strength, have drawn the researchers' attention to this type of cementitious composite more than ever. In this experimental investigation, six mixing designs were selected as a base to acquire the best mechanical properties. Moreover, forty-eight rectangular composite panels with dimensions of 300 mm × 400 mm and two thickness values of 30 mm and 50 mm were cast and tested to compare the flexural and impact energy absorption. Steel fibers with volume fractions of 0%, 0.5% and 1% and with lengths of 25 mm and 50 mm were imposed in order to prepare the required cement composites. In this research, the composite panels with two thicknesses of 30 mm and 50 mm, classified into 12 different groups, were cast and tested under three-point flexural bending and repeated drop weight impact test, respectively. Also, the examination and comparison of flexural energy absorption with impact energy absorption were one of the other aims of this research. The obtained results showed that the addition of fibers of longer length improved the mechanical properties of specimens. On the other hand, the findings of the flexural and impact test on the self-compacting composite panels indicated a stronger influence of the long-length fibers.
지하매설물은 국가기간시설물로서 설계, 시공 및 유지관리가 적정하게 이루어져야 한다. 이러한 지하매설물 파손의 주요 원인 중의 하나는 부적절한 뒤채움재의 시공이다. 부적절한 뒤채움재 시공은 특히, 원형관로의 시공시 발생하며, 부적절한 다짐으로 인한 침하 및 내구성저하로 인한 파손이 발생한다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 하나의 대안으로 유동성뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성뒤채움재는 초기유동성, 시간에 따른 자기강도발현, 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였다. 지반 및 도로공학적 설계입력변수 결정을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다.
In the mixing proportion of high flowing concrete we have to use quantity of power such as cement and superplasticizer, and increase the proportion of fine aggregate more than that of plain concrete to increase flowability and segregation resistance. Therefore, the fresh state of high flowing concrete is largely affected by superplasticizer and change of grade the percentage of surface water. This study aims at development of self-filling up high flowing concrete without compaction, in case of using the fine aggregate of standard grade range, by examination on the influence of fresh state of high flowing concrete, and by understanding influence on various fluidity such as flowability, reinforcement passibility, fillingability, segregation resistance.
As enormous construction projects of land development are carried out around Korea, useful construction materials are needed to perform the construction projects. However, there are no more enough of fill and reclamation materials in our country. That is why the coal ash is expected to be utilized as an alternative material. Since the coal ash has the characteristics of a pozzolan and a selfhardening material, it is adjudged that coal ash has a great possibility to be used as a fill and reclamation material. In this study, grain size analysis, Atterberg limit test, and specific gravity test were performed to examine the physical characteristics of the coal ash about a self-hardening material before utilizing the coal ash in the construction. Compaction test, unconfined compression test were conducted to investigate the engineering characteristics according to mixture ratios of fly ash and bottom ash. As a result of the tests, it was confirmed that the mixing ratio 1:1 of fly ash and bottom ash is the most effective to use as a fill and reclamation material. If the mixture of coal ash is used as a backfill material with light weight around structure, it is expected to play a significant role in reducing earth pressure on the back of the structure. As described above, the coal ash should be considered as an alternative material of fill and reclamation materials since the result of the tests indicates that the coal ash is suitable to a useful material on the construction design.
지반의 하부에 설치되는 지하매설물은 중요한 토목구조물로서 상·하수도관, 지중전력선, 각종 통신선로, 도시가스관 등이 이에 해당한다. 이런 지중매설물들은 시공 시 집중강우, 차량하중 등과 같은 외부적인 요인에 의해서 위험에 노출될 수 있고 이로 인한 피해가 발생할 수 있어 적절한 뒤채움재의 선정과 시공이 중요하다. 현재 주로 사용하는 공법으로는 지하매설물 주변을 흙으로 메우고 다짐을 하는 방법이 사용되고 있는데 이는 매설관 하부의 다짐이 어렵고 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인해 각종 파손이 발생한다. 또한 개착 시 원지반 교란에 따라 지반의 강도가 저하되고 시공 과정이 복잡하며 공기가 길어져 공사비가 증가하는 등의 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법 중 하나가 유동성 채움재를 활용하는 것이다. 유동성 채움재는 자기 수평능력, 자기다짐, 유동성, 인위적인 강도조절, 유지보수를 위한 재굴착이 가능한 저강도 발현 등의 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 지하매설물을 설치한 후 되메움을 하는 재료로서 해양점토와 고화재 및 현장에서 발생하는 현장토를 활용한 유동성 채움재의 특성을 규명하기 위하여 일축압축강도 시험과 유동성 시험을 수행하였으며, 동결에 의한 강도 특성을 파악하기 위하여 동결융해시험을 수행하였고 채움재가 지중배관의 부식에 미치는 영향을 검토하기 위하여 전기비저항시험과 pH시험을 수행하였다.
내원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 유동성 채움재를 이용하는 것이다. 본 연구에서는 같은 조건에서 뒤채움재(일반모래, 방식사 CLSM, 현장발생토사 CLSM)의 종류를 변화시킨 3가지 사례에 대한 실내모형실험과 PENTAGON-3D 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 실내모형실험과 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 경우에 일반모래를 사용한 경우보다 관의 수직ㆍ수평변위 및 지표면변위를 감소시키는 것으로 평가되었다. 이는 유동성 채움재의 특징 중 초기 유동성과 자기강도발현특성에 의해 양생이 진행됨에 따라 파형강관 주변의 유동성 채움계가 굳어 강성화되고, 이것이 파형강관과의 일체화를 통한, 파형강관의 단면강도를 증진시켜준 효과로 해석할 수 있다. 그리고 뒤채움재의 종류에 따른 파형강관의 토압특성은 뒤채움재로 일반 모래를 대체하여 유동성 채움재를 사용한 경우에 관에 작용하는 수직ㆍ수평토압이 거의 0에 가까운 값으로 현저히 작아짐을 알 수 있었다. 이는 실내모형실험과 수치해석결과로부터 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 것이 지하매설관에 발생하는 각종 파손을 감소시키고, 안정성을 높이는 최선의 대안으로 판단된다.
The purpose of this study was to examine the durability characteristics of controlled low strength material(flowable fill) with high volume fly ash content. Flowable fill refer to self-compacted, cementitious material used primarily as a backfill in lieu of compacted fill. The two primary advantages of flowable fill over traditional methods are its ease of placement and the elimination of settlement. Therefore, in difficult compaction areas or areas where settlement is a concern, flowable fill should be considered. The fly ash used in this study met the requirements of KS L 5405 and ASTM C 618 for Class F material. The mix proportions used for flowable fill are selected to obtain low-strength materials in the 10 to 15kgf/$\textrm{cm}^2$ range. The optimized flowable fill was consisted of 60kg f/$\textrm{m}^3$ cement content, 280kgf/$\textrm{m}^3$ fly ash content, 1400kgf/$\textrm{m}^3$ sand content, and 320kgf/$\textrm{m}^3$ water content. Subsequently, durability tests including permeability, warm water immersion, repeated wetting & drying, freezing & thawing for high volume fly ash-flowable fill are conducted. The results indicated that flowable fill has acceptable durability characteristics.
This research investigates experimentally an effect on the properties of the high flowing concrete according to variations of concrete materials and site conditions. Variations of sensitivity test are selected items as followings; (1)Concrete temperature, (2)Unit water(Surface moisture of fine aggregate), (3)Fineness modulus of fine aggregate, (4)Addition ratio of high-range water reducing agent. And fresh conditions of the high flowing concrete should be satisfied with required range including slump flow$(65{\pm}5cm)$, 50cm reaching time of slump flow$(4\~10sec)$, V-box flowing time$(10\~20sec)$, U-box height(min.300mm) and air content$(4{\pm}1\%)$. As results of sensitivity test, material variations and site conditions should be satisfied with the range as followings; (1)Concrete temperature is $10\~20^{\circ}C$ (below $30^{\circ}C$), (2)Surface moisture of fine aggregate is within ${\pm}0.6\%$, (3)Fineness modulus of fine aggregate is $2.6{\pm}0.2$ and (4)addition ratio of high range water reducing agent is within $1\%$ considered flow-ability, self-compaction and segregation resistance of the high flowing concrete.
Ji, Enyue;Chen, Shengshui;Zhu, Jungao;Fu, Zhongzhi
Geomechanics and Engineering
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제17권3호
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pp.271-278
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2019
In recent years, the crack accidents of earth and rockfill dams occur frequently. It is urgent to study the tensile strength and tensile failure mechanism of the gravelly soil in the core for the anti-crack design of the actual high earth core rockfill dam. Based on the self-developed uniaxial tensile test device, a series of uniaxial tensile test was carried out on gravelly soil with different gravel content. The compaction test shows a good linear relationship between the optimum water content and gravel content, and the relation curve of optimum water content versus maximum dry density can be fitting by two times polynomial. For the gravelly soil under its optimum water content and maximum dry density, as the gravel content increased from 0% to 50%, the tensile strength of specimens decreased from 122.6 kPa to 49.8 kPa linearly. The peak tensile strain and ultimate tensile strain all decrease with the increase of the gravel content. From the analysis of fracture energy, it is proved that the tensile capacity of gravelly soil decreases slightly with the increasing gravel content. In the case that the sample under the maximum dry density and the water content higher than the optimum water content, the comprehensive tensile capacity of the sample is the strongest. The relevant test results can provide support for the anti-crack design of the high earth core rockfill dam.
본 논문에서는 최대길이 의사무작위 이진 시퀀스(m-시퀀스)의 쉬프트-덧셈 특성에 근거한 위상천이를 이용하여 회로 출력에 나타나는 X-값을 효과적으로 마스크 함으로써 내장된 자체 테스트를 실현할 수 있는 기법을 제안한다. 이 기법은 패턴생성기인 LFSR의 출력을 적절하게 위상천이 하여 마스크 패턴을 생성할 수 있는 위상천이 네트워크를 이용한다. 테스트 절차 동안에 각 스캔 체인에 인가되는 마스크 패턴의 위상 천이 수는 재구성 가능하다. LFSR의 출력을 적절하게 위상 천이하여 모든 스캔 체인 마스크 패턴을 생성할 수 있는 위상천이 네트워크 합성 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 X-마스크 회로는 각 스캔 체인 마스크 패턴을 생성할 수 있는 후보 위상천이 수가 많기 때문에 하드웨어 오버헤드를 효과적으로 감축할 수 있다. 실험을 통하여 제안된 위상천이를 이용한 X-마스크 회로는 기존의 연구 결과보다 훨씬 적은 저장공간과 하드웨어 오버헤드를 필요로 함을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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