Seo, Kang-Chun;Yoon, Tae-Gook;Park, Si-Hyun;Cho, Sung-Han;Kim, Eun-Chong
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2005.10a
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pp.129-139
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2005
In this paper, the behaviors of tunnel damaged by fire, the diagnostic techniques for evaluating tunnel stability are presented. Also two fireproof construction methods are recommended. Three tunnels damaged by fire were analyzed to evaluate the structural stability. From the these analyzed, it is recommended that surface checking, rebound number of concrete by Schmidt Hammer, and carbonation of concrete are essential to evaluate the engineering properties of concrete in tunnel structure damaged by fire. On the basis of case studies of tunnel fire collected by ITA, the change of concrete and steel strengths by fire are explained, and numerical analysis, which was performed on culvert and circle tunnel, shows that distribution of temperature in the tunnel is dependant upon tunnel shape. Two fireproof construction methods using panel and punching metal are introduced to protect the tunnel by fire.
In nucleation assisted crystallization process formed $CO_2$ leaves as colloid gas and is used as the template by the rapidly growing crystals in the nucleation site. This emulsion of $CaCO_3$ micro-crystals & $CO_2$ micro-bubbles forms hollow particles. Formed hollow particles are double walled, both internal and external faces belonging to the cleavage aragonites which separate the surrounding water from the enclosed gas cavity. Hence, the reverse reaction of $CO_2$ with water forming Carbonic Acid is not possible and the pH stability is maintained. In fact every excess $CaCO_3$ crystals are buffering any carbonic acid left over. This $CO_2$ based nucleation technology prevents scale formation in water channels, but it also helps to reduce the previously formed scales. This process takes out water dissolved $CO_2$ in almost-visible micro-bubbles forms that helps reducing previously formed scale over a period of time (depends on the usage period). The aragonite crystals can't form scale because of its stable molecular structure and neutral surface electro potentiality.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.17
no.5
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pp.553-561
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2015
In this study, the performance assessment criterion for reasonable maintenance of shield TBM tunnel was presented. The performance assessment items such as crack, leakage, breakage, spalling, exfoliation/detachment, efflorescence, quality condition, exposure of steel, carbonation, faulting step, bolts condition, drainage condition, ground condition, contact section condition and conduit condition were selected by analyzing domestic and foreign performance assessment criterions and investigating segment lining deterioration cases through the site investigation and in-depth inspection analysis result on the shield TBM tunnel. In addition, the reasonable weight using AHP (Analytic Hierarchy Process) were estimated.
Concrete has three major properties after a penetration-reinforcing agent is applied on its surface. First, the durability is improved by the sol-gel process of synthesized material from the polycondensation of TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate) and acrylate monomer. Second, the capability to absorb impact energy is reinforced through the formation of a soft and flexible layer of organic monomers by Tea (Tetra Ethyl Amin). Third, the capability to prevent deterioration is enhanced by adding isobutyl-orthosilicate and alcohol. The performance and application of an agent developed through the synthesis of organic and inorganic material in an effort to prevent concrete from deterioration and improve the durability of concrete structures were verified in diverse experiments. The results of these experiments showed that the application of the proposed penetration-reinforcing agent has the effect of increasing the compressive strength by filling up the internal pores of concrete with physically and chemically stable compounds after penetrating the concrete. It also improves the durability against the deterioration factors such as salt water damage, carbonation, freezing and thawing, and compound deterioration. Therefore, it is confirmed that the penetration-reinforcing agent is a useful substance for the management and repair of concrete structures.
This paper reports the effect of Rice Husk Ash (RHA) in geopolymer concrete on strength, durability and microstructural properties under ambient curing at a room temperature of 25℃ and 65±5% relative humidity. Rice husk was incinerated at 800℃ in a hot air oven. and ground in a ball mill to achieve the required fineness. RHA was partially added in 10, 15, 20, 25, 30 and 35 percentages to fly ash with 10% of GGBS to produce geopolymer concrete. Test results exhibit that the substitution of RHA in geopolymer concrete resulted in reduced strength properties during initial curing. In the initial stage, workability of GPC mixes was affected by RHA particles due to the presence of dormant particles in it. It is evident from the microstructural study that the presence of RHA particles densifies the matrix reducing porosity in concrete. This is due to the presence of RHA in geopolymer concrete, which affects the ratio of silica and alumina, resulting in polycondensation reactions products. This study suggests that incorporation of rice husk ash in geopolymer concrete is the solution for effective utilization of waste materials and prevention of environmental pollution due to the dumping of industrial waste and to produce eco-friendly concrete.
γ-dicalcium silicate(γ-C2S) is known as a polymorphism of belite. Due to its high CO2 fixed capacity and the low CO2 emission production process, γ-C2S has attracted more and more attention of researchers. For the further development of application of γ-C2S in building construction industry. In this study, we aim to investigate the method for synthesizing high purity of γ-C2S. The influence of different raw materials and calcination temperatures on the purity of γ-C2S was also evaluated. Several Ca bearing materials were selected as the calcium source, the materials which' s main component is SiO2 were used as the silicon source. Raw materials were mixed and were calcined under different temperatures. The results reveal that the highest purity could be obtained using Ca(OH)2 and SiO2 powder as raw materials. And for the practical application, a relatively economic synthesis method using natural mineral materials- limestone and silica sand as raw materials was developed, by this method, the purity of the synthetic γ-C2S was 77.6%.
In this study, we investigated the strength, shrinkage and durability of alkali-activated mortar using blast furnace slag only, and admixed with blast-furnace slag and fly ash as cementious materials in oder to develop cementless alkali-activated concrete. In order to compare with the alkali-activated mortar, the normal mortar using ordinary portland cement was also test. In view of the results, we found out that strength development, the resistance to shrinkage and freezing-thawing of the cementless alkali-activated mortar have better than the mortar using ordinary portland cement. Especially, using the combined with blast furnace slag and fly ash develop high strength of above 60 MPa, reduce shrinkage of about 40% and improve freezing-thawing durability of approximately 20%, but promote the velocity of carbonation of 2~3 times.
Lee, Ye Hwan;Kim, Jiyu;Lee, Ju-Yeol;Park, Byung-Hyun;Kim, Sung Su
Applied Chemistry for Engineering
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v.30
no.6
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pp.726-730
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2019
The removal of calcium ions using zeolite to solve problems of the CaCO3 manufacturing process using cement kiln dust was investigated. To do so, a modified zeolite was employed and experiments were conducted to select the optimal zeolite type considered the binding cation and structure, evaluate the removal performance of calcium ions, the influence of the type and concentration of the modifying solution, and the removal selectivity when K coexists. Among five zeolites, 13X zeolite was found to have the best calcium ion removal performance, and it was confirmed that the removal performance was enhanced when KCl was used as a modifying solution instead of NaCl. This study is expected to be the basis for the solution of carbonation process and high concentration of KCl recovery technology.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.1
no.1
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pp.35-41
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2013
In this study, we investigated the strength development and durability of geopolymer mortar using blast furnace slag only, and admixed with blast-furnace slag and fly ash as cementious materials in oder to develop cementless geopolymer concrete. In order to compare with the geopolymer mortar, the normal mortar using ordinary portland cement was also test. In view of the results, we found out that strength development, the resistance to freezing-thawing of the geopolymer mortar have better than the mortar using ordinary portland cement. Especially, using the combined with blast furnace slag and fly ash develop high strength of above 60 MPa, and improve the resistance of freezing-thawing of approximately 20%, but promote the velocity of carbonation of 2.2~3.5 times.
The deterioration caused by chloride penetration and carbonation plays a significant role in a concrete structure in a marine environment. The chloride corrosion in some marine concrete structures is invisible but can be dangerous in a sudden collapse. Therefore, as a novelty, this research investigates the ability of a non-destructive damage detection method named the Power Spectral Density (PSD) to diagnose damages caused only by chloride ions in concrete structures. Furthermore, the accuracy of this method in estimating the amount of annual damage caused by chloride in various parts and positions exposed to seawater was investigated. For this purpose, the RC Arosa bridge in Spain, which connects the island to the mainland via seawater, was numerically modeled and analyzed. As the first step, each element's bridge position was calculated, along with the chloride corrosion percentage in the reinforcements. The next step predicted the existence, location, and timing of damage to the entire concrete part of the bridge based on the amount of rebar corrosion each year. The PSD method was used to monitor the annual loss of reinforcement cross-section area, changes in dynamic characteristics such as stiffness and mass, and each year of the bridge structure's life using sensitivity equations and the linear least squares algorithm. This study showed that using different approaches to the PSD method based on rebar chloride corrosion and assuming 10% errors in software analysis can help predict the location and almost exact amount of damage zones over time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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