• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권3호
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• pp.295-312
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• 2022

This study investigates the effects of nano silica (NS) and micro steel fiber on the properties of ultra-high-performance concrete (UHPC). The experimental consists of three groups, each one with five percentages of NS content (0%, 2%, 4%, 6% and 8%) in addition to the 20% silica fume and 20% quartz powder proportioned according to the weight of cement added to the mixtures. In addition, three percentages of micro steel fibers (0%, 1% and 2%) were considered. Different mixtures with varying percentages of NS and micro steel fibers were prepared to set the water-to-binder ratio, such as 0.16% and 1.8% superplasticizer proportioned according the weight of the binder materials. The fresh properties, mechanical properties and elevated temperatures of the mixtures were calculated. Then, the results from the microstructure analyses were compared with that of the reference mixtureand it was found that 6% replacement of cement with NS was optimum replacement level. When the NS content was increased from 0% to 6%, the air content and permeability of the mixture decreased by 35% and 39%, the compressive and tensile strength improved by 21% and 18% and the flexural strength and modulus of elasticity increased by 20% and 11.5%, respectively. However, the effect of micro steel fibres on the compressive strength was inconclusive. The overall results indicate that micro steel fibres have the potential to improve the tensile strength, flexure strength and modulus of elasticity of the UHPC. The use of 6% NS together with 1% micro-steel fiber increased the concrete strength and reduce the cost of concrete mix.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권3호
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• pp.4-11
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• 2015

The offshore wind power plants are watched as a new market to accomplish the needed energy, bringing technical and economical challenges. Advanced countries in the field of wind industry are now appling the 600 MPa, 150~200 mm thick high strength steel to offshore wind power plants. Moreover, the high efficient welding methods which is weldable ultra tick high strength steel with 1 pass welding are developed and applied in manufacturing the offshore wind tower. This article deals with the present world wide status of offshore power plants and the tendency of the development of high efficient welding technology for constructing the offshore wind tower. This article intends to offer the materials for development and raising of the domestic offshore wind power technology.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.110-118
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• 2010

본 연구에서는 초고성능 시멘트 복합체(Ultra High Performance Cementitious Composites, UHPCC)의 압축강도에 미치는 강섬유 보강효과에 관한 연구를 수행하였으며, 일반 강섬유보강 콘크리트에서의 경향과 비교 검토를 실시하였다. 다양한 크기의 압축강도에 대해 UHPCC에서의 섬유보강효과에 관한 실험을 수행한 결과, 일반 섬유보강 콘크리트에서처럼 섬유보강에 따른 압축강도의 향상을 확인할 수 있었다. 실험결과는 압축강도 100MPa 이하를 대상으로 하는 일반 강섬유보강 콘크리트에 관한 기존 연구결과들과 비교분석을 실시하였다. 그 결과 모든 범위의 압축강도에 대해 압축강도에 관계없이 $f'_{cf}-f'_c$와 RI 이 일정한 선형관계를 가지는 것을 규명하였으며, UHPCC를 포함하는 광범위한 압축강도의 강섬유보강 콘크리트에 대해 적용이 가능한 포괄적 섬유보강효과의 관계식을 도출하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권2호
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• pp.225-237
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• 2012

This paper presents an experimental investigation of the flexural behavior of square hollow steel section (HSS) beams subjected to pure bending. Totally six unfilled and nine ultra high performance concrete (UHPC)-filled HSS beams were tested under four-point bending until failure. The effects of the steel tube thickness, the yield strength of the steel tube and the strength of concrete on moment capacity, curvature, and ductility of UHPC-filled HSS beams were examined. The performance indices named relative ductility index (RDI) and strength increasing factor (SIF) were investigated with regard to different height-to-thickness ratio of the specimens. The flexural strengths obtained from the tests were compared with the values predicted by Eurocode 4, AISC-LRFD and CIDECT design codes. The results showed that the increase in the moment capacity and the corresponding curvature is much greater for thinner HSS beams than thicker ones. Eurocode 4 and AISC-LRFD predict the ultimate moment capacity of the all UHPC-filled HSS beams conservatively.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.14-20
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• 2017

UHPC는 초고층 건물 및 초장대교의 경우 필연적으로 사용되어진다. 일반적으로 콘크리트는 압축강도보다 낮은 휨강도 및 인장강도를 가지므로 취성균열이 발생하여 에너지 흡수능력이 저하된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 강섬유의 혼입율과 형상비가 UHPC의 기계적 물성에 미치는 영향을 조사하고자한다. 시리즈 I에서, 20mm 직선형 강섬유가 0, 1.0, 1.3, 1.5 및 2.0%의 혼입율로 첨가되었다. 시리즈 II에서는 16mm 강섬유를 0, 1, 1.5%로 혼입한 후 형상비에 따라 역학적 성질을 조사하였다. 실험결과, 압축강도의 차이는 미비했다. 하지만 휨강도 및 인장강도와 관련하여 혼입율 및 형상비가 증가함에 따라 휨성능 및 인장성능이 개선되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.435-436
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• 2008

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권6호통권58호
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• pp.135-147
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• 2009

본 논문에서는 저열포틀랜드 시멘트와 steel aggregates인 Ferro-Silicon, 실리카흄, 충전재로서 미세 석영과 고강도화에 따른 취성파괴 문제를 개선하기위해 강섬유를 사용하여 압축강도 400MPa이상의 초고강도 분체 콘크리트를 개발 하고자 하였다. 콘크리트의 초고강도화의 영향을 고려하여 물-시멘트비 저감이 가능한 저열포틀랜드 시멘트와 비교대상으로 보통포틀랜드 시멘트를 사용하고, 골재 대체 재료로 Ferro Silicon을 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. 초고강도 콘크리트는 보통콘크리트와 달리 사용재료의 영향이 대단히 중요하며, SEM 촬영결과 Type III, Type IV의 C-S-H수화물이 비교적 많이 생성되었고, 고온고압양생으로 토버모라이트와 조놀라이트가 생성된것을 확인 하였다. 또한 골재의 세립화, 분체의 치밀충전화 및 반응성 재료의 사용으로 인해 페이스트가 고강도화 되고, 강섬유를 사용하여 인성을 보강하므로써, 28일 압축강도 420Mpa의 초고강도 분체콘크리트를 성공적으로 개발 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.753-760
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• 2010

초고성능 콘크리트(ultra high performance concrete, UHPC)는 종래의 보통 콘크리트와 다른 새로운 재료로써 높은 강도와 향상된 인성을 그 특징으로 한다. 이러한 새로운 재료의 활용을 위하여 이 연구에서 초고성능 콘크리트의 부착 성능을 평가하고자 하였다. 수정된 RILEM 방법을 사용하여 초고성능 콘크리트와 이형 철근의 인발실험(pull-out test)을 수행하였으며 보통 콘크리트와 비교하여 5~10배에 달하는 부착강도를 확인하여 기존의 설계 기준에 비하여 현저하게 감소한 정착길이와 피복 두께를 제안하였다. 700 MPa급 고장력 철근의 실험 결과의 비교로부터 초고성능 콘크리트에서 고강도 철근 활용의 유효성을 확인하였다. 강연선의 응력전달길이 측정실험을 통하여 현재 전달길이 기준이 UHPC의 경우 매우 보수적이라는 것을 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 실험 결과를 검증하였다.

• Computers and Concrete
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• 제19권6호
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• pp.667-675
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• 2017

One of the main disadvantages of Ultra High Performance Concrete exists in the large suggested value of UHPC ingredients. The purpose of this study was to find the models mechanical properties which included a 7, 14 and 28-day compressive strength test, a 28-day splitting tensile and modulus of rupture test for Ultra High Performance Concrete, as well as, a study on the interaction and correlation of five variables that includes silica fume amount (SF), cement 42.5 amount, steel fiber amount, superplasticizer amount (SP), and w/c mechanical properties of UHPC. The response surface methodology was analyzed between the variables and responses. The relationships and mathematical models in terms of coded variables were established by ANOVA. The validity of models were checked by experimental values. The offered models are valid for mixes with the fraction proportion of fine aggregate as; 0.70-1.30 cement amount, 0.15-0.30 silica fume, 0.04-0.08 superplasticizer, 0.10-0.20 steel fiber, and 0.18-0.32 water binder ratio.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권6호
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• pp.21-26
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• 2015

Recently, application of UHSS(Ultra High Strength Steels) whose tensile strength is over 1000MPa to car body structure are growing due to great needs for light weighting and improved crash worthiness. However, their poor weldability is one of obstacles to expand selecting to car body. In this study, effect of Phosphorus contents on resistance spot weldability of high elongation DP980 steel whose Si content is over 1% was investigated. The cross tension strength (CTS) was decreased showing partial interface fracture as Phosphorus content increase because of solidification segregation of Phosphorus. In order to improve resistance spot weldability by modification of welding condition, in-situ post-weld heating pulse was introduced after main pulse. The optimum cooling time between main and post pulse and post-pulse current condtion were determined through FEM welding simulation and DOE tests. The CTS was increased about 1.5 time showing plug fracture. The decrease of Phosphorus segregation was found to be a major reason for weld ductility and CTS improvement.