• Smart Structures and Systems
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• 제26권5호
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• pp.605-617
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• 2020

In this study, the experimental tests for the direct tensile strength measurement of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) were numerically modeled by using the discrete element method (circle type element) and Finite Element Method (FEM). The experimental tests used for the laboratory tensile strength measurement is the Compressive-to-Tensile Load Conversion (CTLC) device. In this paper, the failure process including the cracks initiation, propagation and coalescence studied and then the direct tensile strength of the UHPC specimens measured by the novel apparatus i.e., CTLC device. For this purpose, the UHPC member (each containing a central hole) prepared, and situated in the CTLC device which in turn placed in the universal testing machine. The direct tensile strength of the member is measured due to the direct tensile stress which is applied to this specimen by the CTLC device. This novel device transferring the applied compressive load to that of the tensile during the testing process. The UHPC beam specimen of size 150 × 60 × 190 mm and internal hole of 75 × 60 mm was used in this study. The rate of the applied compressive load to CTLC device through the universal testing machine was 0.02 MPa/s. The direct tensile strength of UHPC was found using a new formula based on the present analyses. The numerical simulation given in this study gives the tensile strength and failure behavior of the UHPC very close to those obtained experimentally by the CTLC device implemented in the universal testing machine. The percent variation between experimental results and numerical results was found as nearly 2%. PFC2D simulations of the direct tensile strength measuring specimen and ABAQUS simulation of the tested CTLC specimens both demonstrate the validity and capability of the proposed testing procedure for the direct tensile strength measurement of UHPC specimens.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.433-436
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• 2008

초고성능 콘크리트의 재료적 특성을 평가하는데 있어 무엇보다도 인장거동의 평가가 우선적으로 수행되어야 한다. 일반적으로 콘크리트의 인장거동은 균열이전의 탄성거동과 균열이 발생한 이후의 응력과 균열폭과의 관계 특성에 의해 정의되어진다. 본 연구에서는 초고성능 콘크리트에 대해 직접인장실험 및 휨인장실험을 수행하고 휨인장실험 결과의 역해석을 통해 얻은 인장거동과 직접인장실험을 통해 구한 인장거동의 상관관계를 파악하였다. 또한 유사한 역학성능을 가진 초고성능 콘크리트에 대해 일본에서 제시하고 있는 초고성능 콘크리트 설계지침 중 인장거동 특성과의 비교평가를 실시하였다. 그 결과, 휨인장실험으로부터 역해석을 통해 구한 인장응력-균열폭 관계가 직접인장실험으로 구한 결과와 잘 일치함을 확인하였으며, JSCE에 제시하는 인장연화곡선과의 비교를 통해 본 연구에서의 초고성능 콘크리트가 유사한 연화거동을 보임을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.357-360
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• 2006

In this study, it was proposed a direct tensile testing machine(DTTM) to be simple and to be applied to High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites(HPFRCCs), and it was examined the tensile properties of HPFRCCs by this machine. As a results, it was confirmed that a direct tensile test of HPFRCCs could be certainly carried out DTTM to be developed in this study. Also, tensile strength and yield strength of HPFRCCs were similar regardless of specimens thickness. And, all specimens revealed the stable strain-hardening behavior and multiple cracking in flexible and tensile loads. But, deviation of strain at ultimate tensile strength increased with the increase of specimen thickness.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.47-52
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• 2024

최근 부식이 없고 중량 대비 인장강도가 우수한 FRP에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 CFRP Rebar 형태의 FRP의 기계적 특성 연구, 특히 가열에 따른 성능 변화와 압축에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 직경 12 mm CFRP Rebar로 60개의 인장 및 압축 시험체를 제작하여 직접인장시험 및 직접압축시험을 실시하고, 가열온도에 따른 성능을 평가하였다. 가열온도가 300 ℃ 이상으로 상승할수록 CFRP Rebar의 에폭시가 연소하여 성능 저하가 커지는 것으로 나타났다. 압축강도는 인장강도 보다 크게 작은 것으로 나타났으나, 탄성계수는 인장과 압축에서 동일하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.244-254
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• 2022

For tensile tests, Vickers hardness tests and microstructure tests, plate-type and box-type specimens of austenitic 316L stainless steels were produced by a conventional machining (CM) process as well as two additive manufacturing processes such as direct metal laser sintering (DMLS) and direct metal tooling (DMT). The specimens were irradiated up to a fast neutron fluence of 3.3 × 10⁹ n/cm² at a neutron irradiation facility. Mechanical performance of the unirradiated and irradiated specimens were investigated at room temperature and 300 ℃, respectively. The tensile strengths of the DMLS, DMT and CM 316L specimens are in descending order but the elongations are in reverse order, regardless of irradiation and temperature. The ratio of Vickers hardness to ultimate tensile strength was derived to be between 3.21 and 4.01. The additive manufacturing processes exhibit suitable mechanical performance, comparing the tensile strengths and elongations of the conventional machining process.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.155-156
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• 2020

The purpose of this study is to evaluate tensile performance of cementitious composites reinforced with steel fiber. The tensile performance of steel fiber reinforced cementitious composites is related to the tensile performance of reinforced fiber, and depends on the fracture or pull-out of fiber. Therefore, the tensile performance was compared and analyzed by conducting a direct tensile test on the tensile specimens of cementitious composites reinforced with hook-type steel fiber and amorphous steel fiber.

• Computers and Concrete
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• 제29권 6호
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• pp.407-418
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• 2022

This paper numerically investigates the effect of changes in the mechanical properties (displacement, strain, and stress) of the ultra-high-performance concrete (UHPC) without rebar and the reinforced concrete (RC) using steel re-bars. This reinforced concrete is mostly used in the concrete bridge decks. A mixture of sand, gravel, cement, water, steel fiber, superplasticizer, and micro silica was used to fabricate UHPC specimens. The extended finite element method as used in the ABAQUS software is applied for considering the mechanical properties of UHPC, RC, and ordinary concrete specimens. To calibrate the ABAQUS, some experimental tests have been carried out in the laboratory to measure the direct tensile strength of UHPC by the compressive-to-tensile load converting (CTLC) device. This device contains a concrete specimen and is mounted on a universal tensile testing apparatus. In the experiments, three types of mixed concrete were used for UHPC specimens. The tensile strength of these specimens ranges from 9.24 to 11.4 MPa, which is relatively high compared with ordinary concrete specimens, which have a tensile strength ranging from 2 to 5 MPa. In the experimental tests, the UHPC specimen of size 150×60×190 mm with a central hole of 75 mm (in diameter)×60 mm (in thickness) was specially made in the laboratory, and its direct tensile strength was measured by the CTLC device. However, the numerical simulation results for the tensile strength and failure mechanism of the UHPC were very close to those measured experimentally. From comparing the numerical and experimental results obtained in this study, it has been concluded that UHPC can be effectively used for bridge decks.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.458-466
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• 2020

이 연구의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비로 1.0% 혼입한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후 압축강도, 압축인성, 직접인장강도 및 응력-변형률 특징 등의 압축 및 인장 거동을 평가하였다. 그 결과, 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도는 플레인 콘크리크보다 다소 감소하였으나, 압축인성, 압축인성 비, 직접인장강도는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축 및 인장 시험시 플레인 콘크리트는 최대응력 이후 취성파괴를 나타냈으나, HPHFRC는 변형연화 현상을 나타내어, 압축 및 인장 거동이 크게 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.125-132
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• 2018

본 연구에서는 UHPC의 인장성능을 파악하기 위해 직접 인장시험을 계획하였으며, 직접인장시험의 문제점으로 나타나는 균열 부위의 불규칙성을 시험체 중앙부 노치 도입을 통해 보완하였다. 또한 직접인장 시험 값의 편차 발생을 줄이기 위해 배치별로 구분한 다량의 시험체를 제작하여 신뢰성 높은 직접인장강도 값에 대한 참고자료로서 제시하는 것을 목적으로 하였다. 또한 현장 적용에 가장 적합한 강섬유 혼입률 1.5%에 대한 설계기준강도 120MPa의 배합을 양생조건을 두어 시험체의 역학적 특성 및 신뢰구간을 검토하였다. 결과적으로 압축강도 및 직접인장강도의 배치별 평균에 대한 편차는 큰 차이를 나타나지 않았으며, 직접인장 시험시 균열 위치는 모두 20mm 이내에서 발생하였다. 직접인장강도의 95% 신뢰구간에서는 평균 및 표준편차에서 범위가 상당히 작으며, 양생조건별 큰 차이가 발생하지 않았다. 결과를 통해 안전성 높은 직접인장시험이 이루어 졌으며, 배치별 시험체 제작 및 시험진행에 따른 신뢰성 높은 결과가 도출되었다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.1153-1163
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• 2013

접착식 콘크리트 덧씌우기는 기존 콘크리트 포장과의 재료물성이 유사하여 적절한 유지보수 공법으로 제시되고 있으며, 덧씌우기층과 기존 포장층이 완전부착을 통한 일체화 거동을 하여 우수한 구조적 성능을 확보할 수 있다. 따라서 접착식 콘크리트 덧씌우기의 장기 공용성을 위하여 적절한 부착강도 기준을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 부착 특성이 부착강도에 미치는 영향을 고찰하고자 하였으며, 덧씌우기 재료, 기존 포장의 압축강도 및 휨강도 변화, 기존 포장의 열화상태 등 다양한 부착조건에 대한 직접인장 및 간접인장 실험을 실시하여 도출되는 부착강도를 비교 분석하고자 하였다. 연구 결과, 직접인장실험에 의한 부착강도가 간접인장실험에 의한 부착강도보다 상대적으로 높게 분포하는 경향을 나타내고 있으나, 결정계수 0.75 및 P-value 0.002의 높은 부착강도 상관관계를 확보하였다. 이를 통하여 접착식 콘크리트 덧씌우기의 실제 현장 거동을 모사할 수 있는 반복하중에 의한 부착 피로 특성 분석 시 직접인장 및 간접인장 실험의 상관관계를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.