• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2024

The increase of reclaimed asphalt pavement (RAP) content in recycled asphalt concrete (RAC) is accompanied by the degradation of low-temperature cracking resistance, which has become an obstacle to the development of RAC. This paper aims to reveal the meso-scale mechanisms of the low-temperature fracture behavior of RAC and provide a theoretical basis for the economical recycling of RAP. For this purpose, micromechanical heterogeneous peridynamic model of RAC was established and validated by comparing three-point bending (TPB) test results against corresponding numerical simulation results of RAC with 50% RAP content. Furthermore, the models with different aggregate shapes (i.e., average aggregates circularity (${\bar{C_r}}=1.00$, 0.75, and 0.50) and RAP content (i.e., 0%, 15%, 30%, 50%, 75%, and 100%) were constructed to investigate the effect of aggregate shape and RAP content on the low-temperature cracking resistance. The results show that peridynamic models can accurately simulate the low-temperature fracture behavior of RAC, with only 2.9% and 13.9% differences from the TPB test in flexural strength and failure strain, respectively. On the meso-scale, the damage in the RAC is mainly controlled by horizontal tensile stress and the stress concentration appears in the interface transition zone (ITZ). Aggregate shape has a significant effect on the low-temperature fracture resistance, i.e., higher aggregate circularity leads to better low-temperature performance. The large number of microcracks generated during the damage evolution process for the peridynamic model with circular aggregates contributes to slowing down the fracture, whereas the severe stress concentration at the corners leads to the fracture of the aggregates with low circularity under lower stress levels. The effect of RAP content below 30% or above 50% is not significant, but a substantial reduction (16.9% in flexural strength and 16.4% in failure strain) is observed between the RAP content of 30% and 50%. This reduction is mainly attributed to the fact that the damage in the ITZ region transfers significantly to the aggregates, especially the RAP aggregates, when the RAP content ranges from 30% to 50%.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.45-58
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• 1987

우리나라의 대표적(代表的)인 조림수종(造林樹種)의 하나인 현사시나무(Populus alba $\times$ glandulosa)를 공시재(供試村)로 하여 가열(加熟), 가압처리(加壓處理)가 목재(木材)의 물리적(物理的) 기계적(機械的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 목질개량(木質改良)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)코자 실험(實驗)을 수행(遂行)하였는 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 비중(比重)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 현저(顯著)히 증가(增加)하였다. 2) 수축율(收縮率)은 압축율(壓縮率)이 증가하여 소재(素材)와 비교(比較)하여 경단방향(徑斷方向)은 약(約) 1.5~2배(倍), 촉단방향(觸斷方向)은 약(約)1~2.2배(倍), 섬유방향(纖維方向)은 약(約)1.6~2.1배(倍) 이었다. 3) 흡수율(吸收率)은 압축율(壓縮率) 30%까지는 별(別)로 증가(增加)하지 않았으나 압축율(壓縮率) 40%이상(以上)에서는 소재(素材)에 비(比)해 높은 증가율(增加率)을 나타내었다. 4) 두께 팽윤율(澎潤率)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 경단면(徑斷面)에서는 큰 차이(差異)가 없었으나 촉단면(觸斷面)의 경우(境遇)에는 현저(顯著)하게 증가(增加)하였다.(특(特)히 압축율(壓縮率) 40%, 50%). 5) 종압축강도(縱壓縮强度)는 압축율(壓縮率) 40%까지는 증가(增加)하였으나 압축율(壓縮率) 50%에서는 오히려 감소(減少)하였고 휨 강도(强度)는 압축율(壓縮率) 30%까지는 소재(素材)에 비(比)해 큰 변화(變化)가 없었으나 그 이상(以上)의 압축율(壓縮率)에서 감소(減少)하였으며 충격(衝擊) 휨 흡수(吸收)에너지는 압축율(壓縮率) 30%까지 증가(增加)하여 소재(素材)의 128%에 달(達)하였으나 압축율(壓縮率) 30% 이상(以上)에서는 다시 감소(減少)하였다. 결론적(結論的)으로 가열(加熱) 압축처리(壓縮處理)가 목재(木材)의 기계적(機械的) 성질(性質)을 향상(向上)시키지만 어느 일정(一定) 압축(壓縮) 수준(水準)(본(本) 실험(實驗)의 경우(境遇) 압축율(壓縮率) 30%)을 지나면 오히려 강도(强度)가 감소(減少)된다. 이와같은 현상(現象)은 가열(加熱) 압축(壓縮)으로 인(因)한 목재조직(木材組織)의 변형(變形)(수축(收縮), 균열 및 파괴) 가열(加熱)에 의(依)한 목재성분(木材成分)의 열분해(熱分解), 중합도(重合度)의 저하(低下) 등(等)이 목재(木材)의 열화(熱火)를 초래(招來)한 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.3-11
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• 1989

리기다소나무 단판적층재(單板積層材)(LVL)의 가구용재(家具用材)로서의 적합성(適合成) 여부(與否)를 판단(判斷)하기 위한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하고자 요소 멜라민수지(樹脂)와 페놀수지접착제(樹脂接着劑)를 사용(使用)하여 단판적층재(單板積層材)를 제조(製造), 그 물리적(物理的), 기계적(機械的) 성질(性質), 접착내구성(接着耐久性) 및 제조성능(製造性能)을 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 리기다소나무 LVL 제조(製造)를 위한 적정압체시간(適正壓締時間)은 단판(單板)두께 1mm당(當) 45초(秒) 이상이 요구(要求)되었다. 2. 휨강도(强度)는 소재(素材)에 비(比)해 낮았으나 압축강도(壓縮强度)는 비슷하였고 단판(單板)의 두께가 얇을수록 강도(强度)는 증가(增加)하는 경향(傾向)이였다. 3. 충격(衝擊)휨흡수(吸收)에너지는 두께 2.5cm의 경우(境遇) 섬유직각방향(纖維直角方向)(상(上))이 $0.03kg{\cdot}m/cm^2$, 섬유방향(纖維方向)이 $0.24kg{\cdot}m/cm^2$으로 $0.68kg{\cdot}m/cm^2$인 소재(素材)에 비(比)해 매우 낮았다. 4. 열압체시간(熱壓締時間)을 45초(秒)/mm 이상(以上)으로 하면 침지박리(浸漬剝離) 및 한열반복시험시(寒熱反復試驗時), 접착층(接着層)의 박리(剝離), 표면할열(表面割裂), 부풀음, 변색(變色) 등(等)이 발생(發生)하지 않았다. 5. 진공침수시험(眞空侵水試驗)은 결과(結果), 섬유방향(纖維方向)으로서 수축율(收縮率)은 약(約) 1.0%, 섬유직각방향(纖維直角方向)(횡방향(橫方向))은 약(約) 3%였으며, 1~4개(個) 정도(程度)의 표면할제(表面割裂)이 관찰(觀察)되었다. 6. 온냉건고시험(溫冷乾燥試驗)에 의한 리기다소나무 LVL의 도막할열(塗膜割裂)은 전혀 관찰(觀察)되지 않았다. 7. 리기다소나무 LVL을 내장용(內粧用)으로 사용(使用)할 경우(境遇), 부착용화장단판(付着用化粧單板)으로서는 단판자체(單板自體)의 할열(割裂)이 적은 단판(單板)을 사용(使用)하여야 하며 부착용화장단판(付着用化粧單板)과 LVL의 표면(表面)이 서로 직교(直交)되도록 접착(接着)해야 표면할열(表面割裂)의 발생(發生)이 적고 표면부착성(表面付着性)이 향상(向上)되었다. 결론적(結論的)으로 리기다소나무 LVL은 접착성(接着性)은 매우 양호(良好)하였으며 휨강도(强度), 압축강도(壓縮强度) 및 충격(衝擊)휨흡수(吸收)에너지 등(等)은 가구재료(家具材料)로써 적정수준(適正水準)이었으나 단판자체(單板自體)의 옹이 및 할열(割裂)로 인(因)해 가구재료(家具材料)로 사용(使用)할 경우(境遇), 품질(品質)이 좋은 단판(單板) 즉, 화장단판(化粧單板) 등(等)으로 표면(表面)해양 할 것으로 생각되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.47-60
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• 2021

최근 기후변동성으로 인하여 집중호우의 발생빈도 및 강우강도 증가로 노후화된 여수로 바닥슬래브 표면에서의 손상이 발생하여 잦은 보수·보강이 필요한 실정이다. 이를 위해 현장조사, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 여수로 방류에 따른 손상발생 원인 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 일반적으로 여수로의 흐름특성 및 압력분포에 대한 검토를 수행하였을 뿐 손상의 근본적인 발생원인 규명에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 여수로 바닥슬래브 손상발생 원인을 도출하기 위해 공동침식 및 수력잭킹(hydraulic jacking)으로 인한 콘크리트 탈락관점에서 3차원 수치모형인 FLOW-3D와 COMSOL Multiphysics를 사용하여 검토하였다. 또한 공동지수를 산정하고 압력분포로 인하여 구조물이 받는 응력과 콘크리트의 인장·굽힘강도를 비교하여 공동침식 및 수력잭킹으로 인한 콘크리트 탈락 발생 가능성을 확인하였다. 수문 완전개도 조건에서 여수로 방류에 따른 공동침식 및 수력잭킹에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 여수로 하류부에서 공동지수가 0.3 미만으로 공동침식 발생 가능성을 확인하였고, 공동부 및 균열부에서 압력분포에 따라 콘크리트가 받는 응력은 4.6~5.0 MPa로 콘크리트 인장강도와 굽힘강도와 비교를 통하여 지속적인 압력변동으로 인한 콘크리트의 피로파괴 또는 휨파괴 가능성을 확인하였다. 따라서 여수로 고유속 흐름에 의한 공동 현상 및 수력잭킹이 여수로 바닥슬래브 손상발생의 다양한 원인 중 하나로 판단하였다. 그러나 본 연구는 다양한 형상 조건 및 방류 시나리오를 적용하고 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행하지 못하였다는 한계점이 있다. 이에 향후에는 한계점을 보완하여 검토한다면 보다 효율적이고 효과적인 여수로 유지관리 방안 도출이 가능할 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.201-209
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• 2010

일반적으로 PSC 거더 교량은 철근 콘크리트 부재와 달리 전단면을 사용하여 외부하중을 저항한다. 또한 설계와 시공의 용이성, 구조적 안전성, 경제성, 유지관리의 편리성 등의 장점 때문에 30 m 이하의 중/소 경간 교량에 많이 적용되고 있다. 그러나, 최근 전세계적으로 환경, 미관 등에 관심이 높아짐에 따라, 교량의 경간은 점점 길어지는 추세이다. 이러한 추세는 케이블 교량뿐만 아니라 PSC 교량에서도 나타난다. 본 연구는 시대적 흐름에 맞춰 PSC 거더를 50 m 이상의 장경간에 적용하기 위한 연구의 일환으로 상부에 H형 강재가 도입된 중공 박스 합성거더를 개발하였다. 개발된 거더는 타설 전 상부에 H형 강재에 미리 비부착 압축 프리스트레스를 주어 거더의 성능저하 시 프리스트레스력을 제거하여 성능을 회복시키는 방법이다. 개발된 거더는 실제 교량에 사용하기위한 필수적인 정적실험을 3점 재하로 4단계로 구분하여 수행하였다. 1차 하중은 균열발생시점까지로 하였으며, 하중 제거 후 미리 상부강재에 도입된 프리스트레스력을 제거하여 거더의 성능회복력을 확인하였다. 그 후, 거더가 파괴될 때까지 하중을 재하하였다. 실험 결과, 18.7 mm의 잔류변형이 발생하였으나, 상부 강재의 PS 제거에 의해 7.7 mm로 회복되었다. 즉, 상부 H형 강재에 도입된 비부착 압축프리스트레스의 제거에 의한 거더 하연의 추가 압축응력으로 하중 증가에 따른 잔류변형을 약 60%가량 회복시키는 성능향상을 보였다. 상부에 H형 강재를 시공함으로써 추후 보수보강을 용이하게 할 수 있고, 비용도 절감할 수 있다.