• 제목/요약/키워드: Shrinkage Strain

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스트레인 게이지를 이용한 수종의 복합레진의 중합수축 및 수축응력의 비교 (COMPARISON OF POLYMERIZATION SHRINKAGE AND STRAIN STRESS OF SEVERAL COMPOSITE RESINS USING STRAIN GUAGE)

  • 김영광;유승훈;김종수
    • 대한소아치과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.516-526
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    • 2004
  • 심미적인 재료로 널리 사용되고 있는 복합레진은 중합과정에서 발생하는 수축으로 인해 여러 임상적 문제를 유발할 수 있다. 중합수축을 최소화하기 위한 방법의 하나로 복합레진의 성분을 변화시키는 방법이 연구되어 왔다. 본 연구의 목적은 기질조성의 변화를 통한 중합수축의 감소를 위해 최근 개발된 복합레진과 나노필러를 이용한 복합레진을 대상으로 중합과정에서 발생하는 수축량 및 수축응력을 측정하고 각 재료의 압축강도와 미세경도를 측정한 다음 그 결과들을 기존의 복합레진과 종합적으로 비교하여 평가해 보고자 하는 것이었다. 시편은 각 군당 20개씩 준비하였으며 실험에 사용된 복합레진으로는 Bis-GMA 기질에 TEGDMA와 UDMA를 혼합한 $Denfil^{TM}$(Vericom, 한국) $0.4-0.7{\mu}m$의 필러를 기준으로 나노필러를 첨가한 $Charmfil^{(R)}$(Dentkist, 한국), 기질의 TEGDMA의 상당부분을 UDMA와 Bis-EMA(6)로 대체한 $Filtek^{TM}$ Z250(3M-ESPE, USA), 그리고 나노필러만을 이용한 $Filtek^{TM}$ Supreme(3M-ESPE, USA)를 선정하였으며, 광중합기인 Curing Light 2500(3M, USA)를 이용하여 각각 40초간 광조사하였다. 광조사 후 1초 간격으로 10분간 수축응력과 선 수축률을 스트레인 게이지를 이용하여 측정한 다음 그래프로 분석하였고, 중합 1분 후와 10분 후의 수축응력과 선 수축률을 통계분석하였다. 또한 만능시험기와 미세경도기를 이용하여 중합 24시간 후 각 군의 압축강도와 미세경도를 측정하여 통계분석하였다. 수축응력 양상을 관찰해 본 결과 각 군에서 모두 중합 초기에 일시적인 재료의 팽창을 나타내었고, 그 후 수축응력이 약 1분간 급격히 증가한 다음 서서히 증가속도가 감소하는 양상을 보였다. 1분 후에서는 각 군간에 통계학적 유의성은 없었다. 10분 후에서는 IV군과 II군간에 유의한 차이가 존재하였다(p<.05). 1분간 측정한 회귀분석에서는 III군의 기울기가 가장 적었고, II군 I군, IV군의 순이었다. 중합수축률 측정 실험에서는 중합 초기의 일시적 인 팽창과 약 1분간의 급격한 수축 증가를 나타내었고 그 후 서서히 증가속도가 감소하는 양상을 보였다. 1분 후에서는 IV군과 III군간에 유의한 차이가 있었다(p<.05). 10분후에서는 IV군이 I군과 III군에서 유의 한 차이가 있었으며 II군과 III군간에도 유의한 차이가 있었다(p<.05). 1분간 측정한 회귀분석에서는 II군의 기울기가 가장 적었으며, IV군, III군, I군의 순이었다. 압축강도 실험에서는 III군, II군, IV군, I군의 순으로 높게 나타났으며, III군이 IV군과 I군에 유의한 차이가 있었다(p<.05). 미세경도 실험에서는 모든 군에서 상면에 비해 하면의 미세경도가 통계학적으로 유의차 있게 낮은 것으로 나타났다(p<.05). 이상의 결과를 종합하여 볼 때, hybrid 필러를 이용한 레진에서 상대적으로 낮은 수축률과 우수한 물성을 보였으며, 나노필러를 사용한 복합레진의 경우, 기존의 hybrid 필러를 이용한 레진에 비하여 수축응력을 감소시키지는 못하였다. 나노필러를 이용한 복합레진은 개발의 초기단계이며, 물성의 증가를 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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알칼리활성 슬래그 콘크리트의 건조수축 변형률 평가 (Evaluation of Shrinkage Strain of Alkali-Activated Slag Concrete)

  • 양근혁;서은아
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.593-599
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    • 2013
  • 알칼리활성(alkali-activated, AA) 슬래그 콘크리트의 건조수축 변형률을 평가하고 설계기준 및 제안모델의 적용성을 확인하기 위하여 단위수량, 물-결합재비 및 잔골재율을 변수로 17배합의 콘크리트를 준비하였다. 측정된 시간함수 및 건조수축 변형률은 ACI 209 및 CEB-FIP 기준식과 Yang 등의 제안모델과 비교하였다. 실험 결과 AA 슬래그 콘크리트의 건조수축 변형률은 물-결합재비에 현저히 영향을 받았지만 물-결합재비에 대한 시간함수의 영향은 비교적 작았다. AA 슬래그 콘크리트의 건조수축 변형률은 단위수량 $185kg/m^3$이상일 때 급격히 증가하였다. 반면, 잔골재율이 AA 슬래그 콘크리트 건조수축에 미치는 영향은 미미했다. 실험 결과와 평가모델의 비교에서 ACI 209 식은 AA슬래그 콘크리트의 건조수축을 상당히 과대평가하였으며, CEB-FIP 기준식은 재령 28일 이후 과소평가 정도가 증가하는 경향이 있었다. 반면 Yang 등의 모델의 오차계수의 평균과 표준편차가 0.16과 0.07로서 실험 결과와 잘 일치하였다.

1종 및 4종시멘트를 이용한 고성능 콘크리트의 자기수축 및 건조수축 특성 (A Characteristic of Autogenous shrinkage and Dry shrinkage for High Performance Concrete Using Type I and Type IV Cement)

  • 이웅종;유재상;이종열
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.561-564
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    • 2004
  • In this study, the properties of autogenous shrinkage and dry shrinkage for high performance concrete using Type I and Type IV cement were discussed. According to experimental results, autogenous shrinkage of SN30(the high performance concrete using type I cement) shows values higher than SL30( the high performance concrete using type IV cement). But the dry shrinkage of SN30 is almost the same as SL30. It is observed that the total shrinkage strain of SN30 is higher than that of SL30, because the ratio of autogenous shrinkage of the total shrinkage is relatively large. Therefore, SL30 is more effective to control or minimize the cracking of the high performance concrete, compared with SN30.

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콘크리트의 건조수축과 수리에너지의 상관관계 (A Relationship between Drying Shrinkage and Water Potential)

  • 한만엽
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.58-61
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    • 1992
  • Water potential which controls miosture movement in concrete is a kind of stress which causes concrete shrinks or expands. Therefore, there is a straightforward relationship between the water potential and the shrinkage strain. Explicit equations which show the relationships between the two parameters were derived through rational process. Two micro mechanisms among three shrinkage mechanisms were considered in the theory. Thermocouple psychrometer were embedded in a concrete slab to measure the water potential and also to find a correlation with the shrinkage. The test results prove the validity of the theory, and show the way to utilize the delived equations.

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부력을 최소화한 대향류 삼축 메탄-공기 비예혼합 화염 소화에서 에지화염의 거동 (Behavior of the Edge Flame on Flame Extinction in Buoyancy minimized Methane-Air Non-premixed Counter Triple Co-flow Flames)

  • 박진욱;박정;윤진한;길상인
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.81-84
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    • 2014
  • A Experimental study on flame extinction behavior was investigated using He curtain flow with counter triple co-flow burner. Buoyancy force was suppressed up to a microgravity level of $10^{-2}-10^{-3}g$ by using He curtain flow. The stability maps were provided with a functional dependency of diluent mole fraction and global strain rate to clarify the differences in flame extinction behavior. The flame extinction curves had C-shapes at various global strain rates. The oscillation and extinction modes were different each other in terms of the global strain rate, and the flames extinction modes could be classified into five modes such as (I) and (II): an extinction through the shrinkage of the outmost edge flame forward the flame center after self-excitation and without self-excitation, respectively, (III): an extinction through rapid advancement of a flame hole while the outmost edge flame is stationary, (IV): self-excitation occurs in the outermost edge flame and the center edge flame and then a donut shaped flame is formed and/or the flame is entirely extinguished, (V): shrinkage of the outermost edge flame without self-excitation followed by shrinkage or survival of the center flame. These oscillation and extinction modes could be identified well to the behavior of edge flame. The result also showed that the edge flame was influenced significantly by the conductive heat losses to the flame center or ambient He curtain flow.

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A model for the restrained shrinkage behavior of concrete bridge deck slabs reinforced with FRP bars

  • Ghatefar, Amir;ElSalakawy, Ehab;Bassuoni, Mohamed T.
    • Computers and Concrete
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    • 제20권2호
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    • pp.215-227
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    • 2017
  • A finite element model (FEM) for predicting early-age behavior of reinforced concrete (RC) bridge deck slabs with fiber-reinforced polymer (FRP) bars is presented. In this model, the shrinkage profile of concrete accounted for the effect of surrounding conditions including air flow. The results of the model were verified against the experimental test results, published by the authors. The model was verified for cracking pattern, crack width and spacing, and reinforcement strains in the vicinity of the crack using different types and ratios of longitudinal reinforcement. The FEM was able to predict the experimental results within 6 to 10% error. The verified model was utilized to conduct a parametric study investigating the effect of four key parameters including reinforcement spacing, concrete cover, FRP bar type, and concrete compressive strength on the behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to restrained shrinkage at early-age. It is concluded that a reinforcement ratio of 0.45% carbon FRP (CFRP) can control the early-age crack width and reinforcement strain in CFRP-RC members subjected to restrained shrinkage. Also, the results indicate that changing the bond-slippage characteristics (sand-coated and ribbed bars) or concrete cover had an insignificant effect on the early-age crack behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to shrinkage. However, reducing bar spacing and concrete strength resulted in a decrease in crack width and reinforcement strain.

콘크리트 건조수축 측정 방법 및 예측 모델에 대한 비교 (Comparison of Measurement Methods and Prediction Models for Drying Shrinkage of Concrete)

  • 양은익;김일순;이성태;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.85-91
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    • 2010
  • 이 연구에서는 24~60 MPa 범위의 콘크리트에 대하여 다양한 양생조건과 측정 방법을 적용하여 재령에 따른 조건별 건조수축량을 비교하였고, 이를 통해 실험 방법의 적합성 및 예측 방법의 적용성을 검토하였다. 연구 결과에 따르면, 28일 양생이 가장 적은 건조수축을 나타냈으며, 저강도 콘크리트 봉합양생의 경우 탈형 후부터의 변형률을 비교 해보면, 표준양생의 건조수축과 크게 변하지 않는 것으로 나타났으나, 고강도 콘크리트 봉합양생의 경우 자기수축이 크게 발생하여 더 큰 건조수축을 나타냈다. 매립 게이지를 사용해도 효율적인 건조수축량 측정이 가능하며, 접지(contact) 게이지로 측정된 값이 매립 게이지로 측정한 값보다 작게 나타났다. 실험 결과는 EC2 모델예측식과 가장 잘 일치하는 것으로 나타났다.

The coupling effect of drying shrinkage and moisture diffusion in concrete

  • Suwito, A.;Ababneh, Ayman;Xi, Yunping;Willam, Kaspar
    • Computers and Concrete
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    • 제3권2_3호
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    • pp.103-122
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    • 2006
  • Drying shrinkage of concrete occurs due to the loss of moisture and thus, it is controlled by moisture diffusion process. On the other hand, the shrinkage causes cracking of concrete and affects its moisture diffusion properties. Therefore, moisture diffusion and drying shrinkage are two coupled processes and their interactive effect is important for the durability of concrete structures. In this paper, the two material parameters in the moisture diffusion equation, i.e., the moisture capacity and humidity diffusivity, are modified by two different methods to include the effect of drying shrinkage on the moisture diffusion. The effect of drying shrinkage on the humidity diffusivity is introduced by the scalar damage parameter. The effect of drying shrinkage on the moisture capacity is evaluated by an analytical model based on non-equilibrium thermodynamics and minimum potential energy principle for a two-phase composite. The mechanical part of drying shrinkage is modeled as an elastoplastic damage problem. The coupled problem of moisture diffusion and drying shrinkage is solved using a finite element method. The present model can predict that the drying shrinkage accelerates the moisture diffusion in concrete, and in turn, the accelerated drying process increases the shrinkage strain. The coupling effects are demonstrated by a numerical example.

수축저감제를 사용한 모르터의 물성에 관한 연구 (A Study on Physical Properties of Mortar Using Shrinkage Reducing Agent)

  • 이승한;이종석;이순환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.103-107
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    • 1995
  • The intention of this study is to reduce the drying shrinkage of the cement mortar using the shrinkage reducing agent and the inorganic admixture. In this experiment the drying shrinkage strain, rate of weight loss and strength have been measured depending on age using the motar specimen. The result show that the usage of shrinkage reducing agent up to 1.5% will give an effect of approximately 30% without loss of strength, and the efficiency will increase together with the inorganic admixture. Also, as the amount of shrinkage reducing agent increases, the rate of weight loss increases. Drying shrinkage reduces at the same rate of weight loss.

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고층건물 콘크리트 슬래브의 건조수축응력 해석에서 철근의 구속효과 (The Effect of Internal Restraint of Rebar in Shrinkage Stress Analysis of Concrete Slab in Multistory Building)

  • 김한수;김재건
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.496-499
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    • 2006
  • In this study, a practical method of shrinkage stress analysis on concrete slab in multi-story building is proposed, which considers both internal restraint and external restraint variation resulting from construction sequence. The shrinkage stress due to external restraint is obtained by multiplying relaxation coefficient to elastic shrinkage stress. The additional shrinkage stress due to internal restraint is obtained by residual strain of the elastic analysis. A verification example was analyzed and compared by the proposed method and commercial analysis program that is capable of time-dependent analysis of concrete. The results of 10-story example building show that the internal restraint of reinforcement increases the shrinkage stress considerably at the slabs under loose external restraint.

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