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.
NATM 공법에 있어서 강지보재는 숏크리트가 타설되어 라이닝을 완전히 구성할 때까지 터널의 안정화를 확보하는 구조체로서, 숏크리트의 타설 전 뿐만 아니라 타설 후 숏크리트와의 일체 거동을 통해 라이닝의 강도를 더해주는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 새로운 형식의 사변형 격자지보재를 터널의 안정해석에 적용하기 위한 방안으로 체적비 기반의 숏크리트와 강지보재 합성부재의 등가 물성치 결정법을 제시하였다. 사변형 격자지보재는 수직 및 수평 보강재의 존재로 면적비 기반으로 등가 물성치를 산정할 경우 선택한 단면에 따라 물성치가 상이 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 체적비 기반의 등가 물성치 결정법을 제시하였으며, 격자지보재와 숏크리트로 구성된 합성부재 요소에 대한 상세모델과 등가물성치를 사용한 등가모델의 비교를 통하여 등가탄성계수를 보정할 수 있는 방법을 제시하였다. 상세모델과 등가모델을 비교한 결과등가모델은 상세모델에 비해 평균적으로 130% 작은 휨 강도를 나타내었다. 본 연구에서는 휨강도의 오차율을 고려하여 등가탄성계수를 보정할 수 있는 방법을 제시하였고, 보정된 등가탄성계수를 적용한 등가모델의 휨강도는 상세모델과 평균오차율 1% 이내로 나타났다.
The use of carbon nanotubes (CNTs) as a reinforcing material in a polymer matrix has increased in various industries. In this study, the flexural behavior of CNT-modified epoxy/basalt (CNT/epoxy/basalt) composites is investigated. The effects of CNT modification with silane on the flexural properties of CNT/epoxy/basalt composites were also examined. Flexural tests were performed using epoxy/basalt, oxidized CNT/epoxy/basalt, and silanized CNT/epoxy/basalt multi-scale composites. After the flexural tests, the fracture surfaces of the specimens were examined via scanning electron microscopy (SEM) to investigate the fracture mechanisms of the CNT/epoxy/basalt multi-scale composites with respect to the CNT modification process. The flexural properties of the epoxy/basalt composites were improved by the addition of CNTs. The flexural modulus and strength of the silane-treated CNT/epoxy/basalt multi-scale composites increased by approximately 54% and 34%, respectively, compared to those of epoxy/basalt composites. A SEM examination of the fracture surfaces revealed that the improvement in the flexural properties of the silane-treated CNT/epoxy/basalt multi-scale composites could be attributed to the improved dispersion of the CNTs in the epoxy.
Various characters of the concrete are greatly improved as the effect of the steel fiber. As the improvement effect of the steel fiber, the increment in flexural strength, shear strength, toughness, and impact strength are remarkable, and tenacious concrete is obtained. This paper presents model which can predict mechanical behavior of the structure according to aspect ratio and volume fraction of steel fiber. Experiments on compressive strength, elastic modulus and tensile strength were performed with self-made cylindrical specimens of variable aspect ratios. This paper presents an analytical study on the behavior of a beam specimen with steel fiber reinforced concrete(SFRC). The effect of the SFRC on the crack pattern, failure mode and the flexural behavior of the structure were investigated. The analysis model based on the nonlinear layered finite element method was successfully able to find the necessary amount of steel fibers, tensile steels and beam section which can best approximate flexural strength and ductility of a given conventionally reinforced concrete beam.
본 연구는 무근 폴리에스터 폴리머 콘크리트보의 휨피로 거동을 구명키 위한 것으로서 초기균열깊이와 높이의 비 (a/h)를 0, 0.2, 0.4로 하고 응력수준을 45%, 55%, 65%로 하여 피로 시험을 실시한 것이다. 그 결과 초기균열깊이가 커질수록 피로수명이 짧아졌으며, 피로수명비에 따른 휨인장변형도는 균열깊이가 클수록 작아졌다. 또한 휨탄성계수는 피로수명비 0.2에서 0.6정도까지는 선형적인 변화를 보였으나, 초기와 말기에는 비선형적인 변화를 보여주었다. 그리고 응력수준과 균열깊이가 커질수록 취성적인 성질이 더 크게 나타남을 알 수 있었다.
The characteristics of lightweight aggregate (LWA) with a low specific gravity and high water absorption will significantly change the properties of lightweight aggregate concrete (LWAC). This study aimed at exploring the effect of presoaking degree of LWA on the strength degeneracy of LWAC and flexural behavior of LWAC members exposed to elevated temperatures. The residual mechanical properties of the LWAC subjected to elevated temperatures were first conducted. Then, the residual load tests of LWAC members (beams and slabs) after exposure to elevated temperatures were carried out. The test results showed that with increasing temperature, the decreasing trend of elastic modulus for LWAC was considerably more serious than the compressive strength. Besides, the presoaking degree of LWA had a significant influence on the residual compressive strength and elastic modulus for LWAC after exposure to $800^{\circ}C$. Moreover, owing to different types of heating, the residual load bearing capacity of the slab specimens were significantly different from those of the beam specimens.
This paper presents a nonlinear analysis technique with slip, the effects of slip modulus and composite action by shear connector on behavior and capacity in composite structure of sandwich system. As a results of this study, it proved that the slip modulus, in case of shear behavior, seldom influence load-resistance capacity such as yield and ultimate load, but in case of flexural behavior, it appropriately influence load-resistance capacity because of stress redistribution by slip. In case of flexural behavior, analysis result for perfect-composite results in over-estimation and perfect-slip results in under-estimation on behavior and capacity. Therefore, it is desirable to model steel-concrete interface with partial-composite. The effects of slip on behavior and capacity are less in case of positive composite than loosely composite, and it proved that composite action by shear connector improve the load-resistance capacity of this system.
This study is performed to examine the physical and mechanical properties of concrete using recycled aggregate and industrial by-products. The test results show that the unit weight, compressive and flexural strength, ultrasonic pulse velocity and dynamic modulus of elasticity are decreased with increasing the content of recycled aggregate. But, the absorption ratio is increased with increasing the content of recycled aggregate. The unit weight is 2,237∼2,307 kg/$\textrm{m}^3$, the absorption ratio is 2.96∼4.12%, the compressive strength is 415∼532 kgf/$\textrm{cm}^2$, the flexural strength is 75∼96 kgf/$\textrm{cm}^2$, the ultrasonic pulse velocity is 4,350∼4,949 m/s and the dynamic modulus of elasticity is $390\times10^3\;∼\;465\times10^3$ kg f/$\textrm{cm}^2$, respectively These recycled aggregate concrete can be used for high strength concrete.
Investigation for the high strength grouts using ordinary cement mortar, melamine formaldehyde condensate (MFC) with various admixtures was carried out. The physical properties of the grouts were investigated through the observation of the microstructure and the application of fracture mechanics. When the lime stone and fly ash was added with 6 wt% to the grouts, the compressive strength was about 72 MPa, 69 MPa respectively, and the flexural strength was about 11.9 MPa, 11.4 MPa respectively, the Young's modulus was about 4.3 GPa, 3.9 GPa, and the critical stress intensity was about 7.3 ×10-1MNm-1.5, 6.8×10-1MNm-1.5 respectively. When the silica fume was added with 6 wt% to the grouts, the compressive strength and the flexural strength were 81 MPa, 12.3 MPa, Young's modulus was 4.8 GPa and the critical stress intensity was about 8.4×10-1MNm-1.5.
원자현미경을 이용하여 나노허니컴 구조물의 굽힘 탄성계수를 측정하였다. 나노허니컴 구조물의 단면적은 기공들의 배열 때문에 위치마다 다르게 되고, 이로 인해 관성 영역 모멘트는 상수값으로 계산되지 않는다. 본 연구에서는 나노허니컴 구조물의 단위 면적 내 관성 영역 모멘트 평값을 벌크 구조의 나노허니컴 구조물의 영률로 가정하였다. 단위 면적 내 광성 영역 모멘트 평균값과 나노허니컴 구조물의 기공률 사이에 관계식이 유도되었다. 기공의 직경이 31 nm 인 양극 산화 알루미늄 필름이 나노허니컴 구조물로 제작되었다. 양극 산화 알루미늄의 영률이원자현미경을 이용한 굽힘 실험으로 측정되었으며, 나노 인장시험기의 인장 실험 결과와 비교되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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