• 제목/요약/키워드: concrete durability.

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아크릴 폴리머를 사용한 투수 콘크리트의 물성 비교 평가 (Comparison of Physical Properties of Permeability Concrete Using Acrylic Polymer)

  • 황병일;김효정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.265-271
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    • 2019
  • 본 논문의 목적은 기존의 에틸렌기반 폴리머 사용 배합인 투수 콘크리트 단점을 개선하고자, 아크릴 폴리머를 적용함으로써 개선된 도로 포장 재료로써 활용하기 위한 기초자료를 제시하고 한다. 기존의 에틸렌 폴리머 기반 투수 콘크리트 재료를 선정하고, 아크릴 폴리머를 혼입하여 배합 설계하여 비교 평가하였다. 시험결과, 기존 에틸렌 기반 폴리머 투수 콘크리트 배합 경우 큰 공극률이 발생하여 압축강도 증진이 미약한 결과를 나타냈었고, 아크릴 폴리머 기반 투수 콘크리트 배합 경우 KS에서 규정하고 있는 차도용 28일 압축강도 24MPa을 만족하였다. 휨강도인 경우, 아크릴 폴리머 기반 투수 콘크리트 배합 강도가 우수하였으며, 투수 계수는 모든 변수에서 기준인 0.1(mm/s) 이상으로 측정되었다. 흡수율의 경우 모든 변수에서 1% 이하로 측정되었고, 동탄성계수 측정결과, 아크릴 폴리머배합특성의 경우 120 Cycle 이상 측정을 유지할 수 있었고, 다른 배합의 경우 80 Cycle 이상 유지하지 못하였다. 따라서 기존의 에틸렌 폴리머 기반보다 아크릴 폴리머를 적용함으로써, 내구성 향상에 효과적인 것으로 판단된다.

딥러닝 기반 픽셀 단위 콘크리트 벽체 균열 검출 방법 (Deep Learning-based Pixel-level Concrete Wall Crack Detection Method)

  • 강경수;류한국
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.197-207
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    • 2023
  • 콘크리트는 압축력에 잘 저항하고 내구성이 우수하여 널리 사용되는 재료이다. 하지만 구조물은 시공 단계에서 주변 환경, 사용되는 재료의 특성에 따라 완공된 후 표면의 균열, 구조물의 침하 등 다양한 하자가 발생하거나 시간이 지남에 따라 콘크리트 구조물 표면에 결함이 발생한다. 그대로 방치하면 구조물에 심각한 손상을 초래하기 때문에 안전 점검을 통해 검사해야 한다. 하지만 전문 검사원들이 직접 조사하기에 비용이 높고 육안으로 판단하는 외관 검사법을 사용한다. 고층 건물일수록 상세한 검사가 힘들다. 본 연구는 노후화로 인해 콘크리트 표면에 발생하는 결함 중 균열을 탐지하는 딥러닝 기반 시맨틱 세그먼테이션 모형과 해당 모형의 특징 추출과 일반화 성능을 높이기 위한 이미지 어그멘테이션 기법을 개발하였다. 이를 위해 공개 데이터셋과 자체 데이터셋을 결합하여 시맨틱 세그먼테이션용 데이터셋을 구축하고 대표적인 딥러닝 기반 시맨틱 세그먼테이션 모형들을 비교실험하였다. 콘크리트 내벽을 중점으로 학습한 모형의 균열 추출 성능은 81.4%이며, 개발한 이미지 어그멘테이션을 적용한 결과 3%의 성능향상을 확인하였다. 향후 고층 건물과 같이 접근성이 어려운 지점을 드론을 통해 콘크리트 외벽에서 균열을 검출할 수 있는 시스템을 개발함으로써 실질적으로 활용할 수 있기를 기대한다.

최적실험체 제원에 의한 콘크리트의 일축 및 이축 휨인장강도 (Uniaxial and Biaxial Flexural Strength of Plain Concrete using Optimum Specimen Configuration)

  • 오홍섭;지광습
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2A호
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    • pp.185-191
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    • 2010
  • 콘크리트 구조물의 사용성과 내구성 저하의 원인이 되는 균열은 응력의 크기, 응력구배 및 기타 구조적 재료적 원인 등에 의하여 발생하기 때문에 콘크리트의 균열강도를 정확히 예측하기는 매우 어렵다. 특히 판구조의 경우 기존의 일축휨강도에 의한 균열평가가 실제 구조물의 균열강도와 상이할 수 있다. 본 연구에서는 이축휨인장강도 평가에 적합한 시험체 제원을 적용하여 일축과 이축휨강도 특성을 비교, 평가하였다. 실험결과 골재의 크기 및 실험체 크기의 증가에 따라 일축 및 이축휨강도 모두 강도가 저하되는 것으로 나타났다. 일축휨강도에 비하여 이축휨강도가 일축휨강도의 39.5~99.2%로서 전반적으로 낮은 강도를 갖는 것으로 평가되었으며, 특히 20 mm 골재를 사용한 경우에는 76%정도로 고찰되었다.

Use of Recycled Brick Masonry Aggregate (RBMA) and Recycled Brick Masonry Aggregate Concrete (RBMAC) in Sustainable Construction

  • Tara L. Cavalline;David C. Weggel;Dallas E. Schwerin
    • 국제학술발표논문집
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    • The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.390-390
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    • 2013
  • Use of recycled aggregates in portland cement concrete construction can offer benefits associated with both economy and sustainability. Testing performed to date indicates that RBMA can be used as a 100% replacement for conventional coarse aggregate in concrete that exhibits acceptable mechanical properties for use in structural and pavement elements, including satisfactory performance in some durability tests. RBMAC is currently not used in any type of construction in the United States. However, use of RBMAC could become a viable construction strategy as sustainable building practices become the norm. Rating systems such as LEED offer points for reuse of building materials (particularly on-site) and use of recycled materials. If renovations at an existing facility call for the demolition of existing brick masonry constructions, the rubble could be included as RBMA in new concrete pavement, sidewalks, or curb and gutter. Other potential uses for RBMAC could include those in the precast concrete industry, particularly in architectural precast concrete applications. In addition to providing acceptable strength and economy, the color of RBMA could be an attractive component of architectural precast concrete panels or other façade components. This paper explores the feasibility of use of RBMAC in several types of sustainable construction initiatives, based upon the findings of previous work with RBMAC produced from construction and demolition waste from a case study site. Guidance for obtaining and using RBMA is presented, along with a summary of material properties of RBMAC that will be useful to construction professionals.

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Multi-response optimization of FA/GGBS-based geopolymer concrete containing waste rubber fiber using Taguchi-Grey Relational Analysis

  • Arif Yilmazoglu;Salih T. Yildirim;Muhammed Genc
    • Computers and Concrete
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    • 제34권2호
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    • pp.213-230
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    • 2024
  • The use of waste tires and industrial wastes such as fly ash (FA) and ground granulated blast furnace slag (GGBS) in concrete is an important issue in terms of sustainability. In this study, the effect of parameters affecting the physical, mechanical and microstructural properties of FA/GGBS-based geopolymer concretes with waste rubber fiber was investigated. For this purpose, the effects of rubber fiber percentage (0.6%, 0.9%, 1.2%), binder (75FA25GGBS, 50FA50GGBS, 25FA75GGBS) and curing temperature (75 ℃, 90 ℃ and 105 ℃) were investigated. The Taguchi-Grey Relational Analysis (TGRA) method was used to obtain optimum parameter levels of rubber fiber geopolymer concrete (RFGC). The slump, fresh and hardened density, compressive strength, flexural strength, static and dynamic modulus of elasticity, ultrasonic pulse velocity (UPV) tests and scanning electron microscopy (SEM) analysis were performed on the produced concretes. The analysis of variance (ANOVA) method was used to statistically determine the effects of the parameters on the experimental results. A confirmation test was performed to test the accuracy of the optimum values found by the TGRA method. With the increase of GGBS percentage, the compressive strength of RFGC increased up to 196%. The increase in rubber fiber percentage and curing temperature adversely affected the mechanical properties of RFGC. As a result of TGRA, the optimum value was found to be A1B3C1. ANOVA results showed that the most effective parameter on the experimental results was the binder with 99% contribution percentage. It is understood from the SEM images that the optimum concrete had a denser microstructure and less capillary cracks and voids. For this study, the use of the TGRA method in multiple optimization has proven to provide very useful and reliable results. In cases where many factors are effective on its strength and durability, such as geopolymer concrete, using the TGRA method allows for finding the optimum value of the parameters by saving both time and cost.

구조물의 표면마감 특성이 해양콘크리트의 내구성에 미치는 영향 (Effects of Surface Material of Forms on Durability of Offshore Concrete)

  • 박상준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.233-240
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    • 2008
  • 본 연구에서는 구조물의 표면마감 특성이 해양콘크리트의 공극 및 염화물 확산특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 콘크리트의 종류는 Plain과 함께 실리카퓸을 사용한 경우와 플라이애시를 사용한 콘크리트를 대상으로 하였고, 표면거푸집 종류로는 목재합판, 코팅합판, 철 및 폴리프로필렌 필름으로 하는 총 4 case를 대상으로 하였다. 검토결과, 공극은 콘크리트 시험체의 중앙부 절단면이 철이나 폴리프로필렌 필름을 사용한 경우에 비해 상대적으로 많은 공극량을 포함하는 것으로 나타난 반면, 목재 합판을 사용한 경우가 가장 적은 공극량을 포함하는 것으로 나타났다. 염화물 침투시기는 동일한 콘크리트라 할지라도 거푸집 종류에 따라 Plain 콘크리트의 경우는 최대 13.2%, MSF 콘크리트는 20.3%, FA 콘크리트는 17.7% 수준까지 상이하게 되는 것으로 평가되었다. 따라서 콘크리트의 내구성을 평가하는데 있어 콘크리트의 표면마감 특성에 대해서도 면밀히 검토되어야 한다는 것을 알 수 있었다.

Performance Evaluation of Sprayed Ductile Fiber-Reinforced Mortar as a Repairing Material

  • Kang, Su-Tae;Koh, Kyung-Taek;Ryu, Gum-Sung;Kim, Jin-Soo;Han, Cheon-Goo
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제2권1호
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • Most of existing repair materials have some shortcomings such as brittle fracture, imperfect interface bonding and marked difference in modulus of elasticity compared with the structures. These problems make their repair inefficient. Some researches on using a fiber-reinforced mortar as an alternative to enhance the efficiency have been carried out recently. This paper presents the results of an experimental study on the performance of sprayed PVA fiber-reinforced mortar as a repair material. We evaluated its mechanical properties, durability and strengthening effect. This study shows that the sprayed PVA fiber-reinforced mortar is remarkably effective as a repair material.

공업화 구조 농촌주택의 거주성 평가 (Dwelling Quality Evaluation of Rural Houses Constructed with Industrialized Wall Structures)

  • 최윤정;윤정숙
    • 한국주거학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.9-20
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    • 2002
  • The purpose of this study are to evaluate the dwelling quality of rural houses constructed with industrialized wall structures(ALC; Autoclaved Light weight Concrete, SRC; Steel Fiber Reinforced Concrete, ST'L; Steel Framed Insulating Panel), and to establish a method of dwelling quality evaluation. The questionnaire survey by mail was done, for investigating the residents' responses to indoor environment, durability, and economic aspect. The respondents are 118 residents living in rural houses constructed with industrialized wall structures. Physical elements of indoor environment(temperature, humidity, air quality, and noise level) were measured in three sample houses, which were selected considering of architectural characteristics. The findings are as follows; 1) As a result of questionnaire survey, residents' responses to dwelling quality are generally positive. 2) As a result of measurement, indoor environments of sample houses are in relatively comfortable condition. 3) As a summary of research, ALC and ST'L are evaluated as recommendable structures for a rural house.

충격공진시험을 이용한 다양한 공극률을 가진 투수성 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 변화 측정에 관한 연구 (Study for Dynamic Modulus Change Measurement of Permeable Asphalt Mixtures with Various Porosity using Non-Destructive Impact Wave)

  • 장병관;양성린;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.65-74
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    • 2013
  • PURPOSES: This study is to evaluate the dynamic modulus changes of permeable asphalt mixtures by using non-destructive impact testing method and to compare the dynamic moduli of permeable asphalt mixtures through repeated freezing and thawing conditions. METHODS: For the study, non-destructive impact testing method is used in order to obtain dynamic modulus of asphalt specimen and to confirm the change of dynamic modulus before and after freezing and thawing conditions. RESULTS : This study has shown that the dynamic moduli of asphalt concrete specimens consisting of 10%, 15% and 20% porosity are reduced by 11.851%, 1.9564%, 24.593% after freezing and thawing cycles. CONCLUSIONS : Non-destructive impact testing method is very useful and has repeatability. Specimen with 15% porosity has high durability than others.

Investigation of the seismic performance of precast segmental tall bridge columns

  • Bu, Z.Y.;Ding, Y.;Chen, J.;Li, Y.S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제43권3호
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    • pp.287-309
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    • 2012
  • Precast segmental bridge columns (PSBC) are alternatives for monolithic cast-in-situ concrete columns in bridge substructures, with fast construction speed and structural durability. The analytical tool for common use is demonstrated applicable for seismic performance prediction of PSBCs through experiment conducted earlier. Then the analytical program was used for parameter optimization of PSBC configurations under reversal cyclic loading. Shear strength by pushover analysis was compared with theoretical prediction. Moreover, seismic response of PSBC with energy dissipation (ED) bars was compared with its no ED bar counterpart under three history ground acceleration records. The investigation shows that appropriate ED bar and post-tensioned tendon arrangement is important for higher lateral bearing capacity and good ductility performance of PSBCs.