• 한국안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.49-56
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• 2012

If cement can be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag, phosphogypsum, and waste lime instead of clinker, there would be many advantages, including maximum use of these industrial byproducts for high value-added resources, conservation of natural resources and energy by omitting the use of clinker, minimized environmental pollution problems caused by CO2 discharge, and reduction of the production cost. By this reason, in this study, mechanical behavior tests of non-burnt cement concrete were performed, and elasticity modulus and stress-strain relationship of non-burnt cement concrete were proposed. 6 test members were manufactured and tested according to reinforcement ratio and concrete compressive strength. By the test results, there was no difference between ordinary concrete and non-burnt cement concrete of flexural behavior. In order to verify the proposed non-burnt cement concrete model, nonlinear analytical model was derived by using strain compatibility method. By the results of comparison between test results, ordinary concrete model and proposed model, The proposed model well predicted the flexural behavior of non-burnt cement concrete.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.321-329
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• 2013

방사성 폐기물 최종 매립장이 완공됨으로써 그동안 원자력 발전소 내에서 관리하고 있던 중 저준위 방사성 폐기물은 최종 처분장으로 이송하여 관리해야 한다. 주로 액상의 이온교환수지로 구성된 중 저준위 방사성 폐기물은 플라스틱 또는 강제용기 안에서 시멘트계 재료로 고화처리 되고 있다. 시멘트계 재료는 취성적이므로 이송 중 낙하, 충돌 등에 의해 붕괴될 경우, 방사성 물질이 유출될 수 있는 가능성이 있다. 안전성이 있는 이송장비를 설계하기 위해서는 현재의 고화체가 어느 정도의 강도를 발현하고 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나 방사성 물질을 포함하고 있는 폐기물의 강도를 직접법에 의해 측정하는 것은 위험하므로 불가능하기 때문에 동탄성계수와 같은 비파괴시험을 통해 간접적으로 강도를 파악하여야 한다. 따라서 방사성 폐기물의 압축강도와 동탄성계수의 관계를 규명할 필요가 있다. 폐기할 시점에서 이온교환수지 처리용 고화체의 압축강도는 3.44 MPa (500 psi)이다. 이론적으로 시멘트는 시간의 경과에 따라서 강도가 증진되기 때문에 폐기된 후 수년에서 수십년이 경과한 현 시점에서 고화체의 강도는 기준치를 크게 상회할 가능성이 있다. 이와 같은 배경에서 이 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 처리용시멘트 고화체의 재료구성을 유지하면서 3~30 MPa 범위의 다양한 강도 수준을 갖는 시멘트 고화체를 제조하고 이를 대상으로 압축강도와 동탄성계수의 관계를 도출하고자 하였다. 실험 결과, AE제 첨가율의 변화에 의해 목표로 설정하였던 3~30 MPa 범위를 만족하는 고화체의 제조가 가능하였다. 또한 미리 기포를 제조하여 혼입하는 방법보다 AE제를 배합수에 직접 혼합하는 방법이 단위용적질량 및 강도를 보다 정확히 조절하는데 유리한 것으로 나타났다. AE제 첨가율에 의한 단위용적질량과 공기량은 첨가율이 낮은 범위에서 급격하게 변화하였으며 첨가율이 증가할수록 변화량은 감소하였다. 이온교환수치 처리용 시멘트 고화체의 동탄성계수는 4.1~10.2 GPa 범위로 나타났으며, 일반콘크리트 보다 약 20 GPa 정도 낮고 그 차이는 강도의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이온교환수지 처리용 시멘트 경화체에서도 압축강도와 동탄성계수는 선형적인 관계를 보이고 있다.

• Advances in concrete construction
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• 제3권4호
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• pp.253-268
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• 2015

This paper investigates the influence of various mix design parameters on the characteristics of concrete containing recycled coarse aggregates and Nano-Silica using Taguchi method. The present study adopts Water-cement ratio, Recycled Coarse Aggregate (%), Maximum cement content and Nano-Silica (%) as factors with each one having three different levels. Using the above mentioned control parameters with levels an Orthogonal Array (OA) matrix experiments of L9 (34) has selected and nine number of concrete mixes has been prepared. Compressive Strength, Split Tensile Strength, Flexural Tensile Strength, Modulus of Elasticity and Non-Destructive parameters are selected as responses. Experimental results are analyzed and the optimum level for each response is predicted. Analysis of 28 days CS depicts that NS (%) is the most significant factor among all factors. Analysis of the tensile strength results indicates that the effect of control factor W/C ratio is ranked one and then NS (%) is ranked two which suggests that W/C ratio and NS (%) have more influence as compared to other two factors. However, the factor that affects the modulus of elasticity most is found to be RCA (%). Finally, validation experiments have been carried out with the optimal mixture of concrete with Nano-Silica for the desired engineering properties of recycled aggregate concrete. Moreover, the comparative study of the predicted and experimental results concludes that errors between both experimental and predicted values are within the permissible limits. This present study highlights the application of Taguchi method as an efficient tool in determining the effects of constituent materials in mix proportioning of concrete.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.98-106
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• 2003

비파괴시험(NDT)은 구조물의 기능에 손상을 주지 않으면서 콘크리트에 대한 많은 정보를 준다. 여러 가지 NDT 방법들 중에서, 초음파 속도법과 충격반향기법과 같이 탄성파의 속도를 이용하는 방법은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 포아송비의 추정뿐만 아니라, 내부 미세구조 변화 모니터링과 결함 탐지 등을 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 물-결합재비가 $0.27{\sim}0.50$이고 시멘트 중량의 20%를 플라이 애쉬로 대체 사용한 콘크리트를 제조한 후, 동일한 콘크리트에 대해 초음파 속도법과 충격반향기법을 이용하여 종파 속도를 각각 측정하여 서로 비교하였다. 실험 결과, 콘크리트 공시체로부터 측정된 초음파 속도가 충격반향기법에 의해 측정된 종파 속도, 즉 막대파 속도보다 큰 경향을 나타내었으며, 이들의 차이는 재령이 증가함에 따라 그리고 콘크리트의 강도가 커질수록 각각 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 동포아송비, 정탄성계수, 동탄성계수, 속도-강도의 상관관계 등을 실험적으로 결정하였다. 그 결과, 동적인 방법으로 결정되는 포아송비와 탄성계수가 정적인 시험에 의한 것보다 크게 나타났다. 따라서, 탄성파 속도를 이용하여 콘크리트의 성질들을 보다 정확하게 추정하기 위해서는 속도 특성에 대한 이해가 필요할 것으로 사료된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.18-27
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• 2016

In this study, the accelerated corrosion test by combined deteriorating action of salt damage and freeze-thaw was investigated. freeze-thaw cycle is one method for corrosion testing; corrosion initiation time was measured in four types of concrete samples, i.e., two samples mixed with fly ash (FA) and blast furnace slag (BS), and the other two samples having two water/cement ratio (W/C = 0.6, 0.35) without admixture (OPC60 and OPC35). The corrosion of rebar embedded in concrete occurred most quickly at the $30^{th}$ freeze-thaw cycle. Moreover, a corrosion monitoring method with a half-cell potential measurement and relative dynamic elastic modulus derived from resonant frequency measures was conducted simultaneously. The results indicated that the corrosion of rebar occurred when the relative dynamic elastic modulus was less than 60%. Therefore, dynamic elastic modulus can be used to detect corrosion of steel bar. The results of the accelerated corrosion test exhibited significant difference according to corrosion periods combined with each test condition. Consequently, the OPC60 showed the lowest corrosion resistance among the samples.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.377-384
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• 2014

최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.21-26
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• 2009

This study was performed to evaluate the physical and mechanical properties of concrete using waste activated carbon. Materials used were ordinary portlant cement, crushed coarse aggregate, natural fine aggregate, waste activated carbon, and superplasticizer. The substitution ratios of waste activated carbon were 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 and 10%. The unit weight was decreased and water absorption ratio was increased with increasing the waste activated carbon content, respectively. When the substitution ratio of waste activated carbon was 3%, compressive strength, flexural strength and dynamic modulus of elastisity were more higher than that of the ordinary portland cement (OPC), and it was decreased with increasing the waste activated carbon content, respectively. The most effective contents of waste activated carbon was 2% in performance and 4% in practical use Accordingly, waste activated carbon can be used for concrete material.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권1호
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• pp.115-121
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• 2012

클링커 대신 고로슬래그, 폐인산석고, 폐석회 등의 산업 부산물을 이용하여 비소성시멘트를 제조하면 산업부산물 재활용, 클링커 제조를 위한 에너지 감소, $CO_2$저감으로 인한 환경오염문제 및 생산원가 저감 등의 장점이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 비소성 시멘트 콘크리트의 역학적 거동실험을 수행하여 비소성 시멘트 콘크리트의 탄성계수, 응력-변형률 관계를 제안하였다. 또한 철근비, 압축강도를 변수로 9개의 구조 시험체를 제작하였으며, 그 실험 결과 비소성 시멘트 콘크리트의 휨 및 전단 거동 경향은 일반 콘크리트 부재와 크게 차이나지 않는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권2호
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• pp.97-109
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• 2023

This experimental study investigates the effectiveness of applying carbon fiber reinforced polymer (CFRP) jackets for the retrofit of short reinforced concrete (RC) columns with inadequate transverse reinforcement and stirrup spacing to longitudinal rebar diameter equal to 12. RC columns scaled at 1/3, with round and square section, were subjected to axial compression up to failure. A damage scale is introduced for the assessment of the damage severity, which focusses on the extent of buckling of the longitudinal rebars. The damaged specimens were subsequently repaired with unidirectional CFRP jackets without any treatment of the buckled reinforcing bars and were finally re-tested to failure. Test results indicate that CFRP jackets may be effectively applied to rehabilitate RC columns (a) with inadequate transverse reinforcement constructed according to older practices so as to meet modern code requirements, and (b) with moderately buckled bars without the need of previously repairing the reinforcement bars, an application technique which may considerably facilitate the retrofit of earthquake damaged RC columns. Factors for the estimation of the reduced mechanical properties of the repaired specimens compared to the respective values for intact CFRP-jacketed specimens, in relation to the level of damage prior to retrofit, are proposed both for the compressive strength and the average modulus of elasticity. It was determined that the compressive strength of the retrofitted CFRP-jacketed columns is reduced by 90% to 65%, while the average modulus of elasticity is lower by 60% to 25% in respect to similar undamaged columns jacketed with the same layers of CFRP.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.439-446
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• 2013

이 연구의 목적은 국내생산이 가능한 자철석을 이용한 중량 콘크리트의 유동성 및 역학적 특성을 평가하고 설계기준의 안전성을 확인하는 것이다. 주요변수로는 물-시멘트 비와 보통중량 굵은골재(화강석)의 치환율이다. 배합된 콘크리트 기건 단위용적질량은 $2446{\sim}3426kg/m^3$ 범위에 있었다. 측정된 역학적 특성들은 압축강도, 응력-변형률관계, 탄성계수, 쪼갬인장강도, 파괴계수 그리고 철근과의 부착응력-미끄러짐 관계 등이다. 실험 결과, 자철석 중량 콘크리트의 초기 슬럼프는 보통중량 굵은골재 치환율이 증가할수록 향상하였다. 압축강도, 인장저항성 등의 역학적 특성은 굵은골재 치환율에 따른 영향이 미미하였으나, 응력-변형률 관계와 탄성계수는 콘크리트 단위용적질량에 중요한 영향을 받았다. ACI 349-06 및 CEB-FIP 제안모델들은 일반적으로 자철석 중량 콘크리트의 역학적 특성들에 대해 안전측에 있지만, 탄성계수 및 쪼갬인장강도에 대해서는 콘크리트 단위용적질량을 고려하여 보완될 필요가 있었다.