• 제목/요약/키워드: black concrete

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대경권 셰일 골재의 풍화특성 및 셰일 골재 사용량에 따른 콘크리트의 동결융해 특성 (Weathering Properties of Shale Aggregate in Daegu-Kyeongbuk region and Freezing-Thawing Characteristics of Concrete in response to Usage of Shale Aggregate)

  • 이승한;정용욱;여인동;최종오
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.4033-4038
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    • 2013
  • 건설공사 현장에서 발생하는 버럭 중 퇴적암은 대부분 야적, 매립 등으로 폐기하고 있어 공사비의 증대 및 시공 비효율화의 원인이 되고 있다. 이 중 일부 사암의 경우 선별하여 골재로 활용하기도 하지만, 셰일은 대부분 산업폐기물로 매립하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 대경권의 골재수급 안정화 및 콘크리트용 대체골재 자원 개발의 일환으로 대경권에 널리 분포하고 있는 셰일 골재의 풍화특성을 평가하였으며, 셰일 골재의 치환율 변화에 따른 콘크리트의 동결융해 특성을 평가하였다. 실험에 사용된 셰일은 대구시 터파기 공사현장에서 반출되는 레드셰일과 블랙셰일을 선정하였으며, 콘크리트용 굵은 골재로 널리 사용되는 안산암과 변성퇴적암의 일종인 혼펠스와 비교함으로써 셰일의 콘크리트용 골재 활용성을 검토하였다. 실험결과, 안산암과 혼펠스의 경우 시간 경과에 따른 열화현상이 발견되지 않았으나, 블랙셰일은 모암의 일부가 박리되는 현상이 발견되었다. 레드셰일은 직접 폭로 1.5개월 경과 후 층리의 방향에 따라 균열이 발생하기 시작하였으며, 약 4개월 경과 후 잘게 부수어지는 현상이 나타났다. 셰일 골재 치환율에 따른 제조한 콘크리트의 300 cycle 동결융해 반복 후 상대동탄성계수는 Plain에서 97%, Hornfels는 95%로 나타났으며, RS_100의 경우 반복횟수 210 Cycle에서 57%, BS_100의 경우 반복횟수 240 Cycle에서 상대동탄성계수가 54%로 나타나 셰일 골재를 사용한 콘크리트의 동결융해 저항성이 반복횟수 증가에 따라 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

혈암을 잔골재로 사용한 불포화 폴리에스터 모르터의 특성 (Properties of Unsaturated Polyester Mortar Using Shale as Fine Aggregates)

  • 박준철;배근철;최영준;서인식;김화중;김영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.129-134
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    • 2001
  • The purpose of this study is to investigate properties of unsaturated polyester mortar using the shale as find aggregates. To evaluate properties of unsaturated polyester mortar using crushed sand from Black shale, Red shale, Gray shale, we peformed the experiment according the F/B ratio of 25, 30, 35% and the volume of fine aggregate of 50, 53, 56%. The Result of this study is as follows. the strength of unsaturated polyester mortar is higher than those of river sand. The F/B ratio is higher and the volume of find aggregate is lower, the strength of unsaturated polyester mortar is higher

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Estimation of frost durability of recycled aggregate concrete by hybridized Random Forests algorithms

  • Rui Liang;Behzad Bayrami
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권1호
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    • pp.91-107
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    • 2023
  • An effective approach to promoting sustainability within the construction industry is the use of recycled aggregate concrete (RAC) as a substitute for natural aggregates. Ensuring the frost resilience of RAC technologies is crucial to facilitate their adoption in regions characterized by cold temperatures. The main aim of this study was to use the Random Forests (RF) approach to forecast the frost durability of RAC in cold locations, with a focus on the durability factor (DF) value. Herein, three optimization algorithms named Sine-cosine optimization algorithm (SCA), Black widow optimization algorithm (BWOA), and Equilibrium optimizer (EO) were considered for determing optimal values of RF hyperparameters. The findings show that all developed systems faithfully represented the DF, with an R2 for the train and test data phases of better than 0.9539 and 0.9777, respectively. In two assessment and learning stages, EO - RF is found to be superior than BWOA - RF and SCA - RF. The outperformed model's performance (EO - RF) was superior to that of ANN (from literature) by raising the values of R2 and reducing the RMSE values. Considering the justifications, as well as the comparisons from metrics and Taylor diagram's findings, it could be found out that, although other RF models were equally reliable in predicting the the frost durability of RAC based on the durability factor (DF) value in cold climates, the developed EO - RF strategy excelled them all.

Slime mold and four other nature-inspired optimization algorithms in analyzing the concrete compressive strength

  • Yinghao Zhao;Hossein Moayedi;Loke Kok Foong;Quynh T. Thi
    • Smart Structures and Systems
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    • 제33권1호
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    • pp.65-91
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    • 2024
  • The use of five optimization techniques for the prediction of a strength-based concrete mixture's best-fit model is examined in this work. Five optimization techniques are utilized for this purpose: Slime Mold Algorithm (SMA), Black Hole Algorithm (BHA), Multi-Verse Optimizer (MVO), Vortex Search (VS), and Whale Optimization Algorithm (WOA). MATLAB employs a hybrid learning strategy to train an artificial neural network that combines least square estimation with backpropagation. Thus, 72 samples are utilized as training datasets and 31 as testing datasets, totaling 103. The multi-layer perceptron (MLP) is used to analyze all data, and results are verified by comparison. For training datasets in the best-fit models of SMA-MLP, BHA-MLP, MVO-MLP, VS-MLP, and WOA-MLP, the statistical indices of coefficient of determination (R2) in training phase are 0.9603, 0.9679, 0.9827, 0.9841 and 0.9770, and in testing phase are 0.9567, 0.9552, 0.9594, 0.9888 and 0.9695 respectively. In addition, the best-fit structures for training for SMA, BHA, MVO, VS, and WOA (all combined with multilayer perceptron, MLP) are achieved when the term population size was modified to 450, 500, 250, 150, and 500, respectively. Among all the suggested options, VS could offer a stronger prediction network for training MLP.

알갱이 형태의 유색첨가제를 이용한 칼라 아스팔트 혼합물의 공용성 평가 연구 (Study on the Performance Evaluation of Colored Asphalt Hot Mixtures through the Usage of Grain-typed Color Additive)

  • 이상염;안용주;문성호;김영민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.117-122
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    • 2011
  • 아스팔트 콘크리트 포장은 많은 곳에서 쓰여지는 것을 볼 수 있다. 도심지 도로, 고속도로, 주차장, 그리고 자전거 도로에 이용되고 있다. 사용재료의 성질을 보면 비교적 온도에 민감한 재료로 분류될 수 있다. 여름철에는 유연한 성질을 보여주고 있고 겨울철에는 강성의 성질을 보여주고 있다. 포장관리의 측면에서는 손상된 부분에 대해서는 비교적 쉽게 보수할 수 있는 점을 들 수 있다. 그리고 일반적인 아스팔트 포장의 색깔은 검정과 회색으로 구성되어 있음을 알 수 있는데 이들 아스팔트 포장은 다양한 칼라로 표현할 수 있는데 크게 두 가지의 방법으로 칼라포장을 시공할 수 있다. 첫 번째로 시멘트 형태의 칼라도료를 아스팔트 포장에 칠하는 방법으로 도료가 벗겨지는 것을 방지하기 위해서는 주위를 요하는 시공이 요구된다. 두 번째의 방법은 칼라 첨가제를 이용한 칼라 아스팔트 시공을 들 수 있다. 본 방법은 원하는 아스팔트 층에 대해 전체적으로 색을 입히는 방법으로 장점으로는 일반적으로 쓰고 있는 혼합물 배합설계를 이용할 수 있다는 점이다. 단점으로는 주로 빨간색 그리고 갈색으로만 색깔을 표현할 수 있는 것이다. 본 연구에서는 제시된 첨가제를 이용하여 영구변형, 수분민감도 및 피로균열에 대한 공용성을 평가하고자 한다.

안료의 혼입에 따른 블랙모르타르의 유동성 및 응결시간에 관한 연구 (A Study of Black Mortar Fluidity and Setting Time by Mixing of Pigment)

  • 장홍석;문경주;소승영;소양섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.673-676
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    • 2008
  • 최근 미관에 대한 새로운 요구가 증대되고, 건축가들의 의도에 따라 각종 색상, 질감, 형태 등의 디자인요소를 콘크리트 구조물에 반영하여 아름다움을 추구하는 경향이 증가하고 있다. 특히 안료를 혼입하여 착색한 컬러콘크리트는 콘크리트가 가지는 본래의 구조적 기능뿐만 아니라 그 자체를 마감재로 활용함으로써 고유한 질감과 색감을 적극적으로 외관에 활용한 것으로 그 수요가 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이러한컬러 콘크리트는 소요의 색상발현을 위하여 무기계 콘크리트용 안료의 사용이 필수적이며, 이러한 안료의 혼입으로 인하여 컬러콘크리트는 물성이 변하게 된다. 이에 본 연구는 일반 OPC(Ordinary Portland Cement, 이하 OPC), 백색시멘트(White Cement, 이하 WC), 산업부산물을 활용한 백시멘트(Non-White Cement, 이하 NWC)를 바인더로 색상의 가장 기본이 되는 검정 모르타르 시험체를 제조하여 안료의혼입에 따른 모르타르의 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 플로우 시험과 모르타르 관입저항 시험을 통한 응결 시간 시험을 진행하여 안료를 혼입한 검정 모르타르의 기초 물성을 평가하였다. 연구 결과 안료의 혼입량의 증가에 따라 슬럼프 플로우 값은 저하하는 경향을 보였으며, 특히 사용하는 안료의 종류에 따라 큰 차이를 보였다. 또한 색상 발현을 위해 안료의 혼입량이 증가할수록 비표면적과 응집력 등 사용된 안료의 특성에 따라 초결, 종결 시간이 변화함을 확인 하였다.

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재생수지콘크리트의 역학적 성질에 관한 연구 (Mechanical Properties of Reclaimed Plastic Concrete)

  • 전진영;고재군
    • 한국농공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.132-141
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    • 1987
  • The objective of the study was to obtain the compressive the tensile and the fleniril strengthes, thermal resistance, chemical resistance and fire resistance of the reclaimed plastic corcrete in order to investigate the feasibility as a new construction material This reclaimed plastic concrete is a compositive material which is composed of sand and blend of 50% of LDPE(Low density polyethylene) and 50% of HDPE (High density polyethylene) which are inexpensive and easy to reclaim. The results obtained in the study are summarized as follows: 1. As the binder content ranging from 20 to 40 % increase, the compresie, the splitting tensile and the flexural strengthes were increased. The compressive strenzth of the specimen tested was the highest and flexural strength the next and tensile strength the lowest 2. The compressive, the tensile and flexural strengthes of specimens made of fine sand were higher than those of coarse sand. The compressive, the tensile and the flexural strengthes of specimens made of high pressure molding were higher than those of low pressure molding. 3.In comparison with different additives, the specimens with carbon black was excellent and B. H. T. good and ferric oxide poor for thermal resistance. 4. In relationship between the flexural strength with varying temperature from -23$^{\circ}C$ to 80$^{\circ}C$. The flexural strengthes were decreared as temperature increased at 25 %, 30 % and 35 % of binder contents, respectively. Especially at 60$^{\circ}C$, the flexural strength was significantly decreased. 5. The decrement of flexural strengthes and the weight losses after 7 days immersion in acid or alkali solutions were not significant. 6. Fire resistance of the reclaimed plastic concrete was not significantly influenced by the contents of sand. However, the fire resistance of the reclaimed plastic concrete was depend upon melting and ignition properties of the binder itself. Therefore. a proper selection of the binder and the fire retardant are recommended in arder to improve fire resistance of the reclaimed plastic concrete.

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ASPHALT와 CARBON BLACK으로 처리(處理)된 고내구성(高耐久性) 포틀랜드시멘트의 수화특성(水化特性) (The Hydration Characteristics of High-Durable Portland Cement Treated with Asphalt and Carbon Black)

  • 조헌영;김희락;홍원표
    • 공업화학
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    • 제3권1호
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    • pp.148-155
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    • 1992
  • 콘크리트의 내구성을 향상시키는 기존의 공법과는 다르게, 시멘트 입자 표면에 아스팔트 막(膜)을 부분적으로 형성시킨 후 카본블랙을 처리(處理)하여 콘크리트의 전반적인 내구성(耐久性)을 현격히 향상시킨 고내구성(高耐久性) 포틀랜드시멘트(ACTPC)의 수화반응(水和反應) 특성(特性)을 X-Ray, SEM, 전도열량계 등을 사용하여 조사한 결과는 다음과 같다. ACTPC가 물과 접촉하면 발수성을 나타내는 아스팔트 막(膜)은 시멘트 입자(粒子)와 물의 접촉 및 시멘트 입자(粒子)로부터 각종 이온들의 용출(溶出)을 방해하여 초기(初期) 수화반응(水和反應)이 억제되지만, 카본블랙은 결정핵 역할을 하므로 일정기간이후의 수화반응(水和反應)을 촉진한다.

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강도다리(Platichthys stellatus) 배합사료 내 곤충분 첨가에 따른 성장 및 사료가치 비교 (Effect of Dietary Inclusion of Black Soldier Fly Larvae Hermetia illucens Meal on Growth Performance of Starry Flounder Platichthys stellatus and Feed Value )

  • 정성목;김남리;허상우;이승한;배진호;김강웅
    • 한국수산과학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.373-379
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    • 2023
  • The dietary inclusion of black soldier fly larvae meal Hermetia illucens (BSL) for starry flounder Platichthys stellatus was examined in a four-month trial at a Pohang fish farm. Two diets were prepared: a fish meal-based commercial diet (CD) and an experimental diet containing 7% BSL in the CD (BCD). Fish (average weight, 125.2 g) were reared in a square concrete tank (7×7 m) in triplicates. Feed efficiency was significantly higher in fish fed BCD compared to that of the fish fed CD. The DHA/EPA ratio in dorsal muscle was not significantly affected by the fatty acid composition of the experimental diets. Based on the growth performance, the feed cost for producing 1 kg of starry flounder was 1,797 won for CD and 1,814 won for BCD. With government subsidies the feed cost for producing 1 kg of starry flounder was 1,481 won for CD and 1,309 won for BCD. The results indicate that BSL can be included at 7% without adverse effects on growth performance, fillet composition, or feed cost. However, further research is needed to determine the optimum percentage of BSL as a replacement of FM in starry flounder diets.

열매체 순환수 배관이 매설된 도로 포장체의 표면 온도 변화와 방열 성능 분석 (Analysis of Surface Temperature Change and Heat Dissipation Performance of Road Pavement with Buried Circulating Water Piping)

  • 손병후;우스만 무하마드;김용기
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.8-19
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    • 2023
  • Hydronic heated road pavement (HHP) systems have well studied and documented by many researchers. However, most of the systems run on asphalt, only a few are tested with concrete, and there rarely is a comparison between those two common road materials in their heating and cooling performance. The aim of this study is to investigate the thermal performance of the HHP, such as heat dissipation performance in winter season while focusing on the surface temperature of the concrete and asphalt pavement. For preliminary study a small-scale experimental system was designed and installed to evaluate the heat transfer characteristics of the HHP in the test field. The system consists of concrete and asphalt slabs made of 1 m in width, 1 m in length, and 0.25 m in height. In two slabs, circulating water piping was embedded at a depth of 0.12 m at intervals of 0.16 m. Heating performance in winter season was tested with different inlet temperatures of 25℃, 30℃, 35℃ and 40℃ during the entire measurement period. The results indicated that concrete's heating performance is better than that of asphalt, showing higher surface temperatures for the whole experiment cases. However, the surface temperature of both concrete and asphalt pavement slabs remained above 0℃ for all experimental conditions. The heat dissipation performance of concrete and asphalt pavements was analyzed, and the heat dissipation of concrete pavement was greater than that of asphalt. In addition, the higher the set temperature of the circulating water, the higher the heat dissipation. On the other hand, the concrete pavement clearly showed a decrease in heat dissipation as the circulating water set temperature decreased, but the decrease was relatively small for the asphalt pavement. Based on this experiment, it is considered that a circulating water temperature of 20℃ or less is sufficient to prevent road ice. However, this needs to be verified by further experiments or computational fluid dynamic (CFD) analysis.