• 한국세라믹학회지
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• 제47권3호
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• pp.223-231
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• 2010

The serious issue of tall building is to ensure the fire-resistance of high strength concrete. The fire resistant finishing method is necessarily essential in order to satisfy the fire resistance time of 3 h required by the law. The fire resistant finishing method is installed by applying a fire resistant material as a method of shotcrete or a fire resistant board to high strength concrete surface. This method can reduce the temperature increase of the reinforcement embedded in high strength concrete at high temperature due to the installation thickness control. This study is interested in identifying the effectiveness of inorganic alumino-silicate compounds including the inorganic admixture such as fly ash and meta-kaolin as the fire resistant finishing materials through the analysis of fire resistance and components properties at high temperature. The study results show that the fire resistant finishing material composed of fly ash and meta-kaolin has the thermal stability of the slight decrease of compressive strength at high temperature. These thermal stability is caused by the ceramic binding capacity induced by alkali activation reaction by the reason of the thermal analysis result not showing the decomposition of calcium hydrate. Inorganic compounds composed of fly ash and meta-kaolin is evaluated to be very effective as the fire resistance material for finishing to protect the concrete substrate by the reason of those simplicity in both application and manufacture. The additional study about the adhesion in the interface with concrete substrate is necessary for the purpose of the practical application.

• Computers and Concrete
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• 제19권6호
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• pp.711-716
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• 2017

This paper presents a method using artificial neural networks (ANNs) to predict the residual moment capacity of thermally insulated reinforced concrete (RC) beams exposed to fire. The use of heat resistant insulation material protects concrete beams against the harmful effects of fire. If it is desired to calculate the residual moment capacity of the beams in this state, the determination of the moment capacity of thermally insulated beams exposed to fire involves several consecutive calculations, which is significantly easier when ANNs are used. Beam width, beam effective depth, fire duration, concrete compressive and steel tensile strength, steel area, thermal conductivity of insulation material can influence behavior of RC beams exposed to high temperatures. In this study, a finite difference method was used to calculate the temperature distribution in a cross section of the beam, and temperature distribution, reduction mechanical properties of concrete and reinforcing steel and moment capacity were calculated using existing relations in literature. Data was generated for 336 beams with different beam width ($b_w$), beam account height (h), fire duration (t), mechanical properties of concrete ($f_{cd}$) and reinforcing steel ($f_{yd}$), steel area ($A_s$), insulation material thermal conductivity (kinsulation). Five input parameters ($b_w$, h, $f_{cd}$, $f_{yd}$, $A_s$ and $k_{insulation}$) were used in the ANN to estimate the moment capacity ($M_r$). The trained model allowed the investigation of the effects on the moment capacity of the insulation material and the results indicated that the use of insulation materials with the smallest value of the thermal conductivities used in calculations is effective in protecting the RC beam against fire.

• 대한안전경영과학회지
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• 제9권4호
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• pp.83-90
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• 2007

This study is to find out if it can be recycled for making better concrete. Therefore, waste paper as of newspaper and newspaper are added into concrete to see if waste paper-mixing concrete can have any particular characteristic. The test result of paper concrete was compared and analyzed through four kinds of tests such as compressive strength as of a fundamental one of concrete resistant capacity against heat. $200^{\circ}C,\;400^{\circ}C\;and\;600^{\circ}C$ heated concrete were compressively tested in order to find out concrete strength resistant to high temperature. heat capacity was also tested, based on the expectancy of its low conductivity. finally flexural strength test using four reinforced concrete beams with size of $20cm{\times}30cm{\times}160cm$ was made. And concrete property exposed to the temperature showed that there are almost not effect for the strength up to $400^{\circ}C$, but it was decreased down to 50% of the original condition. volume of paper mixed with concrete without relation to paper kinds of new and waste one.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.497-508
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• 2013

이 논문에서는 화재 발생에 따른 구조물의 성능 변화를 평가하기 위한 철근콘크리트 부재의 수치해석모델이 제안되었다. 화재 발생 시 유발되는 전도, 대류 및 복사열의 효과를 고려한 비정상 열전달 해석을 수행하였으며 이를 통해 단면 내 온도분포를 결정하였다. 또한, 적층섬유단면을 적용하여 온도증가로 인해 단면 내 위치에 따라 달라지는 재료의 비선형성을 고려하였다. 이 때, 온도변화에 따라 유발되는 열팽창 변형률, 비정상상태 변형률, 크리프 변형률 등의 비역학적 변형특성을 단면 내 각 섬유에 대해 고려함으로써 화재 발생 시의 극심한 온도증가를 고려한 비선형 해석을 수행하였다. 제안된 해석모델의 타당성을 입증하기 위하여 철근콘크리트부재의 표준화재실험으로부터 얻어진 실험결과와 해석결과를 비교하였으며, 특히, 화재 시간에 따른 저항능력의 변화를 살펴봄으로써, 철근콘크리트 부재의 거동특성을 평가하고 이를 설계규준에서 제시하는 단면 및 저항능력과 비교하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제12권3호
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• pp.121-128
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• 2010

This is to show some basic data for introducing both circulated aggregate and recycled powder producing waste concrete. Standard-mixing design for 24MPa has been basically used and added and replaced normal aggregate with recycled powder made of waste concrete. In addition, polycarboxylate high-range water reducing agent has been used because recycled powder is missing adhesive strength and it is not compare with cement's adhesive strength. Compressive strength with powder mixture of 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% has been decreased down to 80% of normal concrete material strength without recycled powder mixture. $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ heated concrete were compressively tested in order to find out concrete strength resistant to high temperature. heat capacity was also tested, based on the expectancy of its low conductivity. In addition, thermal conduction test was tested in order to find out concrete insulation. According to this test, when concrete was tested by fire resistance, it using the circulation aggregate was same resulted by concrete using the natural aggregate. also, recycle powder was not effecting insulation performance. but it is fit to standard on concrete insulation of building law.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.72-77
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• 2012

콘크리트-강재 합성보가 고온에 노출된 경우 콘크리트는 강재를 피복하여 온도상승을 지연시키거나 보 내부의 수열용량을 높이는 역할을 한다. 한편 재료 간 일체화로 부재의 강도가 보완되기 때문에 일반적으로 단순 강재 보 보다 합성보의 내화성능이 유리하게 나타난다. 합성보에서 외부에 노출된 강재의 온도상승은 부재 단면의 형상 및 강재의 노출정도와 직접 관련하게 된다. 본 연구에서는 합성보와 일반철골보에 내화인정을 받은 내화뿜칠재를 동일 두께로 피복하여 표준화재조건의 내화실험을 실시하고, 그 결과로 나타난 강재의 온도이력과 단면형상계수와의 관계를 비교 분석하였다. 강재 온도 측정결과와 부재별 단면형상계수의 상관관계를 살펴본 결과 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다. 이 결과는 부재의 내화성능에 영향을 미치는 명확한 조건에 의해 비교우위의 성능예측이 가능한 경우 부재별 개별 인정 없이 표준구조 인정을 통한 보편적인 사용이 가능할 수 있음을 시사한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.95-102
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• 2012

고층건축물의 구조부재로 적용되는 철골이나 고강도콘크리트로 시공된 경우 내화대책은 필수 불가결한 요소이며 특히, 고강도콘크리트로 적용된 경우 폭렬 등에 의한 단면결손이 발생하기 쉽기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 즉, 내화성능 확보를 위해 온도상승을 허용범위 이내로 억제하는 대책이 필요하며 이 중 가장 효율적인 방법이 내화성 마감을 실시하는 것이다. 일반적으로 내화성 마감재에 사용되는 시멘트계 재료는 C-S-H, 및 CH가 단계적으로 열 분해되어 압축강도는 저하하게 된다. 내화성능을 발휘하기 위해 고온에서 강도감소가 작고 안정적인 고온특성을 보인다면 보다 효과적으로 성능 발현이 가능할 것이다. 본 연구는 고층건축물의 철골 및 콘크리트 부재의 효과적인 내화성능 발현을 위한 경량 내화성 마감재 개발을 위한 연구로 내화성능이 우수하다고 알려진 Alumino-silicate계 재료를 내화성 마감에 적용하기 위해 고온특성에 대해 검토하였다. 검토 결과, 플라이애시, 메타카올린 및 경량골재를 활용한 경량 내화성 마감재는 고온에서 비교적 안정적인 특성을 발현하여 내화성 마감재로의 효용성을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.80-88
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• 2012

본 연구에서는 건축물의 피난 및 방화에 관한 규칙 제3조에 명시된 법정내화구조 중 보의 내화성능을 평가하고, 국내외 규정과 비교 및 분석을 하였다. 현행 규칙에 따르면 국내의 법정내화구조는 피난 및 방화구조에 관한 규칙의 시방기준을 만족하면 최대 3시간의 내화성능을 갖는 것으로 본다. 법정내화구조로서 보는 총 5개의 구조가 있으나, 본 연구에서는 우선 철근콘크리조를 대상으로 피복두께에 따른 내화성능을 평가하였다. 실험결과 하중비 0.5와 피복두께 40 mm를 확보할 경우, 최대 법정요구내화시간인 3시간을 만족하는 것으로 나타났다. 철골철망 모르타르조 보의 경우, 피복두께 60 mm 하중비 0.4에서 3시간 내화성능을 확보할 수 있다.