• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.49-56
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• 2004

본 논문은 철근콘크리트 건물의 전단해석을 위하여 변환각 트러스 모델(TATM)을 사용하여 전단철근변형률과 전단균열폭과 같은 철근콘크리트 부재의 전단변형을 예측하였다. 철근콘크리트 부재의 전단변형에 대한 TATM의 타당성을 검토하기 위하여 서로 다른 전단경간비를 가지는 4개의 RC 보를 제작하고 전단 실험하였으며, 이 실험결과를 MCFT(Response- 2000), RA-STM, FA-STM 및 TATM에 의한 해석결과와 비교하였다. 제안된 모델 TATM은 다른 트러스 모델보다 전단응력-전단철근변형률 관계와 전단응력-전단균열폭 관계를 더 잘 예측하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.123-132
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• 2022

This paper aims to adapt Multilinear regression (MLR) to predict the strength and toughness of SIFCON containing various pozzolanic materials. Slurry Infiltrated Fibrous Concrete (SIFCON) is one of the most common terms used in concrete manufacturing, known for its benefits such as high ductility, toughness and high ultimate strength. Assessment of compressive strength (CS.), flexural strength (F.S.), splitting tensile strength (STS), dynamic elasticity modulus (DME) and impact energy (I.E.) using the experimental approach is too costly. It is time-consuming, and a slight error can lead to a repeat of the test and, to solve this, alternative methods are used to predict the strength and toughness properties of SIFCON. In the present study, the experimentally investigated SIFCON data about various mix proportions are used to predict the strength and toughness properties using regression analysis-multilinear regression (MLR) models. The input parameters used in regression models are cement, fibre, fly ash, Metakaolin, fine aggregate, blast furnace slag, bottom ash, water-cement ratio, and the strength and toughness properties of SIFCON at 28 days is the output parameter. The models are developed and validated using data obtained from the experimental investigation. The investigations were done on 36 SIFCON mixes, and specimens were cast and tested after 28 days of curing. The MLR model yields correlation between predicted and actual values of the compressive strength (C.S.), flexural strength, splitting tensile strength, dynamic modulus of elasticity and impact energy. R-squared values for the relationship between observed and predicted compressive strength are 0.9548, flexural strength 0.9058, split tensile strength 0.9047, dynamic modulus of elasticity 0.8611 for impact energy 0.8366. This examination shows that the MLR model can predict the strength and toughness properties of SIFCON.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.439-449
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• 2008

혼화재를 사용한 혼합콘크리트는 콘크리트의 품질을 개선시키며 지속가능한 콘크리트구조물의 건설에도 기여하고 있다. 실리카퓸 (SF), 고로슬래그미분말 (GGBS), 플라이애쉬 (PFA) 등의 시멘트계 결합재는 고성능콘크리트의 혼화재로서 인식이 증가되고 있으나, 삼성분계 혼합콘크리트에 대한 연구는 매우 제한적이며, 특히 염해에 의한 부식저항성 측면에서의 연구는 상당히 취약한 실정이다. 본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트의 경우를 50%의 치환율로 고정한 후 고로슬래그미분말의 경우는 $20{\sim}40%$, 실리카퓸의 경우에는 $5{\sim}15%$, 플라이애쉬의 경우는 $10{\sim}45%$로 치환한 경우의 각종 배합에 의한 염해부식저항성에 관한 실험연구를 수행하였다. 삼성분계 혼합콘크리트의 염해부식저항성을 평가한 본 연구에서는, 수행 실험으로서 부식 저항성 실험, 염소이온 고정화 능력 실험, 급속 염화물 촉진 실험, 산중성화 저항 능력 실험 등을 수행하였다. 연구 결과로서, 삼성분계 콘크리트는 미세구조를 치밀화 하여 염소이온의 이동을 지연시키고 있음을 확인하였다. 또한, 염분을 함유한 삼성분계 혼합콘크리트 내의 염소이온 고정화 능력 및 산중성화 저항 능력이 크게 개선되고 있음을 확인하여 염해에 대한 부식 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제28권5호
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• pp.521-532
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• 2021

Present paper focuses on the modeling of size effect on the compressive strength of normal concrete with the application of Discrete Element Method (DEM). Test specimens with different size and shape were cast and uniaxial compressive strength test was performed on each sample. Five different concrete mixes were used, all belonging to a different normal strength concrete class (C20/25, C30/37, C35/45, C45/55, and C50/60). The numerical simulations were carried out by using the PFC 5 software, which applies rigid spheres and contacts between them to model the material. DEM modeling of size effect could be advantageous because the development of micro-cracks in the material can be observed and the failure mode can be visualized. The series of experiments were repeated with the model after calibration. The relationship of the parallel bond strength of the contacts and the laboratory compressive strength test was analyzed by aiming to determine a relation between the compressive strength and the bond strength of different sized models. An equation was derived based on Bazant's size effect law to estimate the parallel bond strength of differently sized specimens. The parameters of the equation were optimized based on measurement data using nonlinear least-squares method with SSE (sum of squared errors) objective function. The laboratory test results showed a good agreement with the literature data (compressive strength is decreasing with the increase of the size of the specimen regardless of the shape). The derived estimation models showed strong correlation with the measurement data. The results indicated that the size effect is stronger on concretes with lower strength class due to the higher level of inhomogeneity of the material. It was observed that size effect is more significant on cube specimens than on cylinder samples, which can be caused by the side ratios of the specimens and the size of the purely compressed zone. A limit value for the minimum size of DE model for cubes and cylinder was determined, above which the size effect on compressive strength can be neglected within the investigated size range. The relationship of model size (particle number) and computational time was analyzed and a method to decrease the computational time (number of iterations) of material genesis is proposed.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.213-222
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• 1998

투수성 폴리머 콘크리트의 공극에 오염물질의 침투로 내구성 및 투수성능이 저하될 수있어 각종 필터용 폴리머 모르터를 그 위에 타설한 후, 압축강도, 휨강도 및 인장접착강도의 역학적 성질과 경화수축 및 투수성능을 실험을 실시하였다. 실험결과, 투수성 콘크리트의 압축강도의 증가와 함께 투수계수는 낮아졌으며, 충진재-결합재비의 증가에 따라 강도의 증가는 현저하였다. 투수성 폴리머 콘크리트의 압축강도와 투수계수는 9.4 MPa~1.93cm/s범위로서 배합에 따른 영향이 크게 나타났다. 필터용 폴리머 모르터를 타설한 투수성 폴리머 콘크리트의 역학적 성질은 쇄석을 필터로 사용하였을 때 가장 우수하였으며, 투수성 폴리머 콘크리트의 경화수축은 필터와 베이스 콘크리트 사이의 접착력에 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 본 연구결과, 투수성 폴리머 콘크리트의 각 배합조건에 따른 경제성과 성능면에서 균형을 이룰 수 있는 최적배합비를 제안할 수 있었으며 투수성 폴리머 콘크리트의 제작과응용면에 필요한 기초자료를 얻을 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.227-236
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• 2008

강합성 교량에서 일반적으로 사용되는 콘크리트는 단위질량이 ${2,300kg/m^{3}}$인 일반콘크리트이다. 그러나 강합성 교량에서 경량콘크리트를 사용한다면 바닥판 자중에 의한 단면력을 감소시킬 수 있어 더욱 경제적인 교량설계가 가능할 것이다. 경량콘크리트를 사용한 강합성 거더 교량에서 적용될 수 있는 바닥판 형식은 크게 현장타설 콘크리트 바닥판과 프리캐스트 바닥판으로 구분할 수 있다. 이 두형식의 바닥판은 시공측면이나 구조적 거동 측면에서 다소 차이가 있어, 바닥판과 강거더를 연결하는 전단연결부도 사용되는 바닥판의 형식에 따라 구조적 거동 특성이 위하여 Push-out 실험을 수행하였다. 또한 베딩층이 있는 프리캐스트 부재에 대해서는 강도감소의 주요한 원인이 되는 베딩층의 균열을 방지하기 위하여 프리캐스트 바닥판과 베딩층 사이에 전단키를 설치하고 베딩층을 횡방향으로 구속시킨 실험체에 대해 실험을 수행하여 그 영향을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.156-163
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• 2002

우리나라에서 교량이나 주차장 슬래브용으로 중공 슬래브를 활용한 예는 거의 없었다. 본 연구는 국내에서 생산중인 중공슬레브의 길이가 가장 큰 고성능 중공슬래브를 재설계하고, 그 적용성을 검토한 것이다. 이를 위해 최대 깊이 315 mm인 고성능 중공슬래브에 대하여 12.7 mm 슬래브 하부강선 10개와 상부강선을 4개를 배근한 중공슬래브 80mm 토핑콘크리트를 타설한 4개의 실험체에 휨실험을 실시하여, 차량 등을 위한 고하중에서의 활용성과 슬래브의 합성작용에 대한 검토를 병행하였다. 이 실험에서의 중공슬래브는 10 m-경간 슬래브에서 설계활하중 1,000 kgf/$m^2$를 고려할 때 강도설계에 적합한 연성적 휨파괴 거동을 보여주었다. 또한 슬래브와 토핑콘크리트의 합성거동을 위하여 사용한 직사각형 전단키와 원형 전단키는 모든 단부에서 순수 휨파괴까지 어떠한 미세 균열도 발생하지 않았으므로, 누 종류의 키는 전단키로 충분한 내력을 발휘한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.325-333
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• 2010

이 연구에서는 시공성과 경제성이 향상되고 중진 지역에서 사용할 수 있는 새로운 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 접합부 상세를 복합구조로 개발하고 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이 상세는 기둥 속에 매립된 각형강관과 보U형 단부를 갖는 보 단부에 매립된 플레이트를 볼트로 결합시킬 수 있는 구조로 되어있다. 하이브리드 스틸-콘크리트 접합합부에 앞서 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 막기 위하여 접합부 부분에 ECC(engineered cementitious composite)를 사용하였다. 개발된 접합부 상세에 대한 성능을 검증하기 위하여 보-기둥 접합부 실험체를 계획하여 이에 대한 내진성능 실험을 실시하였다. 내부 접합부에 있어서는 접합부 횡보강근 유무와 현장타성 범위를 변수로 3개의 실험체를 제작하였다. 실험은 기둥에 일정 축력을 가한 상태에서 PC기둥 단부에 액츄에이터를 설치하여 변위제어로써 반복가력 하여 실시하였다. 실험에서 얻은 자료를 접합부 내력, 강성, 에너지 소산능력 등에 대하여 분석하였으며, 그 결과 이 연구에서 제시한 새로운 보-기둥 접합부 상세는 강재와 콘크리트 그리고 ECC 사이에서의 다른 부착 특성 때문에 구조거동에서 차이점이 관찰되었으며, 기준 실험체를 제외한 두 실험체의 경우 ECC 및 철골연결재에 의해 소성힌지를 유도할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 프리캐스트 접합부는 높은 일체성과 모멘트 저항 능력을 보이며 중진 지역에서 사용가능함을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.283-293
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• 2015

본 연구에서는 강섬유보강콘크리트의 부식저항성능을 규명하기 위한 촉진염소이온확산시험과 표면전기저항시험을 수행하였다. 또한 배합평가를 위한 기초시험으로서 굳지 않은 콘크리트 공기량, 일축압축강도, 굳은 콘크리트의 흡습시험을 수행하였다. 실험변수는 두 종류의 물-시멘트비(0.44, 0.50)와 세 개의 강섬유 혼입량(0.25%, 0.5%, 1%)으로 선정하였다. 주목할 것은 모든 타설시 콘크리트의 다짐량은 동일하게 하였다. 시험결과, 동일한 작업량으로 다짐이 되었을 때, 물-시멘트비에 상관없이 두배합 모두에서 강섬유 혼입률이 증가함에 따라 부식저항성능이 감소하는 것으로 확인되었다. 그러나, 동일한 강섬유 혼입비에 대하여 배합의 물-시멘트비가 낮은 콘크리트의 부식저항성능이 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 강섬유보강콘크리트의 타설시 유동성의 확보와 충분한 다짐이 염소이온침투저항성능을 확보하기 위하여 매우 중요하다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.267-273
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• 2012

이 연구에서는 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 철근콘크리트 기둥의 휨 성능을 평가하고자 한다. 전기로 산화슬래그는 철 스크랩을 제련하는 과정에서 얻어지는 부산물이다. 전기로 산화슬래그는 천연 광물과 유사한 석회(CaO)와 실리카($SiO_2$)가 주성분이기 때문에 콘크리트용 골재로 이용 가능하다. 이 연구에서는 골재종류를 실험변수로 총 3체의 직사각형 기둥 실험체를 제작하고 휨 실험을 수행하였다. 모든 실험체는 실험구간에서 $250{\times}250$ (mm)의 단면과 1,500 mm의 높이를 가지며, 반복 역대칭 모멘트와 일정한 축력을 받도록 계획하였다. 실험 결과 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 실험체가 천연골재를 사용한 실험체보다 동등 이상의 휨 성능을 가짐을 알 수 있었다.