• Computers and Concrete
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• 제20권4호
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• pp.449-459
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• 2017

Fresh and hardened behaviors of a new hybrid fiber (steel fiber, polyvinyl alcohol fiber and calcium carbonate whisker) reinforced cementitious composites (HyFRCC) with admixtures (fly ash, silica fume and water reducer) have been studied. Within the limitations of the equipment and testing program, it is illustrated that the rheological properties of the new HyFRCC conform to the modified Bingham model. The relations between flow spread and yield stress as well as flow rate and plastic viscosity both conform well with negative exponent correlation, justifying that slump flow and flow rate test can be applied to replace the other two as simple rheology measurement and control method in jobsite. In addition, for the new HyFRCC with fly ash and water reducer, the mathematical model between the rheological and mechanical properties conform well with the quadratic function, and these quadratic function curves are always concave upward. Based on mathematical analysis, an optimal range of rheology/ flowability can be identified to achieve ideal mechanical properties. In addition, this optimization method can be extended to PVA fiber reinforced cement-based composites.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-46
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• 2019

본 연구에서는 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용한 ISPH 기법을 이용하여 3차원 유동 수치해석 모델을 개발하였다. 수치해석을 위해 MATLAB을 사용하여 ISPH 프로그램을 구현하였다. ISPH의 커널 함수로 piecewise cubic spline 함수를 사용하였다. 벽 경계조건으로 고정 가상 입자를 사용하였으며, 가상 밀도를 적용하여 자유 표면 경계 부근의 입자들을 결정하였다. 수치해석 모델과 코드의 정도를 확인하기 위해 $T_{500}$ 시험, 슬럼프 플로우 시험, L-box 시험의 수치해석 결과와 실험 결과를 비교하였다. 수치해석 결과 고유동 콘크리트의 점성계수 및 항복응력 변화에 따른 유동 현상의 특성을 잘 묘사하였으며, 기존의 실험값과 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권2호
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• pp.185-206
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• 2015

This paper presents statistical models developed to study the influence of key mix design parameters on the properties of lightweight self-consolidating concrete (LWSCC) with expanded shale (ESH) aggregates. Twenty LWSCC mixtures are designed and tested, where responses (properties) are evaluated to analyze influence of mix design parameters and develop the models. Such responses included slump flow diameter, V-funnel flow time, J-ring flow diameter, J-ring height difference, L-box ratio, filling capacity, sieve segregation, unit weight and compressive strength. The developed models are valid for mixes with 0.30-0.40 water-to-binder ratio, high range water reducing admixture of 0.3-1.2 % (by total content of binder) and total binder content of $410-550kg/m^3$. The models are able to identify the influential mix design parameters and their interactions which can be useful to reduce the test protocol needed for proportioning of LWSCCs. Three industrial class ESH-LWSCC mixtures are developed using statistical models and their performance is validated through test results with good agreement. The developed ESH-LWSCC mixtures are able to satisfy the European EFNARC criteria for self-consolidating concrete.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권1호
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• pp.1-13
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• 2014

This paper reports an experimental study into the rheological behaviour of self consolidating concrete (SCC). The investigation aimed at quantifying the impact of the varying amounts of mineral admixtures on the rheology of SCC containing natural sand. Apart from the ordinary Portland cement (OPC), the cementitious materials such as fly ash (FA), ground granulated blast furnace slag (GGBS) and micro-silica (MS) in conjunction with the mineral admixtures were used in different percentages keeping the mix paste volume and flow of concrete constant at higher atmospheric tempterature ($30^{\circ}$ to $40^{\circ}C$). The rheological properties of SCC were investigated using an ICAR rheometer with a four-blade vane. The rheological properties of self-consolidating concrete (SCC) containing different mineral admixtures (MA) were investigated using an ICAR rheometer. The mineral admixtures were fly ash (FA), ground granulated blast furnace slag (GGBS), and micro silica (MS). The results obtained using traditional workability results are compared with those obtained using ICAR rheometer. The instrument ICAR (International Center for Aggregate Research) rheometer employed in the present study for evaluating the rhelogical behaviour of the SCC is found to detect systematic changes in workability, cementitious materials, successfully. It can be concluded that the rheology and the slump flow tests can be concurrently used for predicting the flow behaviours of SCC made with different cementitious materials.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.751-754
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• 2004

There are many factors that affect on the flowing properties of high flowing concrete(HFC), which are fluidity, compactibility, non-segregation ability and fillingability. And because the aggregate which is one of the factors occupies high volume in concrete, it has a much effect on the properties of high flowing concrete according to its size, quality and quantity etc. This is an experimental study to analyze the effect of admixture and volume of coarse aggregate in concrete on the flowing properties of high flowing concrete. For this purpose, the kinds of admixture are fly-ash and blast furnace slag. Also volume of coarse aggregate in concrete are 280, 290, 300, 310, 320 $(\ell/m^3)$. The test of flowablity properties is slump-flow, Air content, V-lot, L-Flow. According to test results, it was found that the compactibility of HFC is more superior to use blast furnace slag than other, and according .to kind of admixture, most compatible volume of coarse are different. Also when used blast furnace slag, the volume of coarse are increased than used fly-ash.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.41-48
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• 2014

준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.336-345
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• 2001

수중콘크리트는 재료분리에 의한 품질의 저하, 현장 주변의 오염 등 문제점이 있을 뿐만 아니라 고강도 및 초대형 수중콘크리트 구조물을 축조해야 할 필요성이 요구되면서 새로운 재료 및 공법의 개발이 요망된다. 그래서 수중불분리성 콘크리트의 재료분리와 수화열의 저감 및 장기강도 증진을 목표로 제조한 수중불분리성 콘크리트의 현장적용성에 대한 연구를 착안하게 되었다. 모형 실험체(I)에 의한 실험결과, 슬럼프 플로우 58cm인 수중불분리성 콘크리트를 24㎥/hr 정도의 속도로 타설할 경우, 5m의 단부까지 약 1분 정도 소요되었으며, 타설면은 거의 수평을 유지하는 시공성을 나타내었으며, 각 부위별 코어 공시체의 압축강도는 240 kgf/$\textrm{cm}^2$을 상회하는 값임을 알 수 있었다. 한편, 모형 실험체(II)에 사용된 고강도용 수중불분리성 콘크리트의 pH값과 현탁물질량은 각각 경과시간 30분에서 10.0~11.0 및 51 mg/$\ell$, 초결 및 종결시간은 각각 30 및 37시간 정도 그리고 슬럼프플로우 값은 53$\pm$2cm범위였다. 이 콘크리트로서 27㎥/hr 정도의 속도로 타설한 결과, 철근 배근의 유무에 관계없이 유동속도는 큰 차이가 없었으며 유동 구배는 거의 수평면을 유지하였다. 코어 공시체의 압축강도 및 탄성계수는 유동거리가 멀어질수록 약간 감소하였으나 중앙부위에서 가장 큰 값을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.435-444
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• 2012

기준재령 염소이온 확산계수를 측정하기 위하여 고성능 콘크리트 배합을 선정하고 공시체를 제작하였다. 배합은 해양환경에 건설되는 교량에 적합하도록 선정되었으며 배합설계 변수는 결합재 종류, 물-결합재비, 광물질 혼화재 치환율, 잔골재 종류, 고강도 및 고유동성을 얻기 위한 화학 혼화제 종류, 목표 슬럼프 또는 슬럼프 플로우이다. 시험 결과로부터 기준재령 염소이온 확산계수는 결합재 종류와 그 치환율에 따라 크게 다름을 확인하고, 결합재 종류와 치환율을 고려한 기준재령 확산계수 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 확산계수를 기존 모델의 확산계수 및 추가 확산 계수 측정시험 결과 비교하여 개발된 모델의 타당성을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.93-100
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• 1998

본 논문은 고성능 철근콘크리트 보의 휨강성, 소성힌지 길이 및 소성힌지의 회전능력에 관한 연구이다. 실험은 철근비, 콘크리트 강도 및 하중 재하형태(1점가력과 2점가력)를 변수로 하여 총 15개의 철근콘크리트 단순보에 대하여 행하여 졌다. 콘크리트의 실린더 압축강도가 700kg/${cm}^2$, 슬럼프 20~25 cm 및 슬럼프 플로우가 60~70cm인 고성능 철근콘크리트 및 보통 강도 철근콘크리트 단순보의 휨실험결과, 본 실험의 경우에 고성능 철근콘크리트 보의 극한 곡률을 구할 때는 ${\varepsilon}_{cu}=0.0047$의 값을 사용할 수 있는 것으로 나타났다. 고성능 철근콘크리트 단순보의 휨강성을 평가하기 위해 유효단면 2차 모멘트를 구하는 식과 고성능콘크리트 단순보에 2점 하중을 가하는 경우 등가 소성힌지 길이를 구하는 식이 본 실험의 경우에 대해서 제시되었다. 극한 모멘트 상태에서 이러한 식을 사용하여 구한 처짐값은 실험값과 비교적 일치하게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제4권1호
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• pp.127-132
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• 2004

CFT(Concrete Filled Steel Tube) is a structure of circular or squared of steel column filled with concrete. The steel tube holds the concrete inside and that makes this structure to perform superior features on stiffness, proof stress, transformation, fire resistance and construction itself. In this study, by over the 800kgf/$\textrm{cm}^2$ of high strength concrete for CFT column, research has been done on the basic property of matter such as fluidity, resistance on segregation, compressive strength, setting icons of the concrete filled in the steel tube under conditions of standard weather. Physical properties of concrete for CFT that Concrete with silica fume, fly ash of air entraining and high-range water reducing agent, that used to CFT column research purpose to find the most ideal composition, which is achieved by the investigation in the concrete's property of matter like ability of Slump, Slump Flow, Air content, Bleeding, and Settlement. For this study, experiments which are bused on obtained the result through physical test are practiced, with all of the experiment, specimens only for control are produced in each method of curing and analyzed to relations with core strength in mock-up test. In mock-up test, the research is studied compactability of concrete filled in tube and degree of hydration hysteresis, as a basic reference for applying to field of CFT column which is used over 800kgf/$\textrm{cm}^2$ high strength concrete.