de Bruyn, Kyle;Bescher, Eric;Ramseyer, Chris;Hong, Seongwon;Kang, Thomas H.K.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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v.11
no.1
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pp.59-68
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2017
Mercury intrusion and nitrogen sorption porosimetry were employed to investigate the pore structure of calcium sulfoaluminate ($C{\bar{S}}A$) and portland cement pastes with cement-to-water ratio (w/c) of 0.40, 0.50, and 0.60. A unimodal distribution of pore size was drawn for $C{\bar{S}}A$ cement pastes, whereas a bimodal distribution was established for the portland cement pastes through analysis of mercury intrusion porosimetry. For the experimental results generated by nitrogen sorption porosimetry, the $C{\bar{S}}A$ cement pastes have a smaller and coarser pore volume than cement paste samples under the same w/c condition. The relative dynamic modulus and percentage weight loss were used for investigation of the concrete durability in freeze-thaw condition. When coarse aggregate with good freeze-thaw durability was mixed, air entrained portland cement concrete has the same durability in terms of relative dynamic modulus as $C{\bar{S}}A$ cement concrete in a freeze-thaw environment. The $C{\bar{S}}A$ cement concrete with poor performance of durability in a freeze-thaw environment demonstrates the improved durability by 300 % over portland cement concrete. The $C{\bar{S}}A$ concrete with good performance aggregate also exhibits less surface scaling in a freeze-thaw environment, losing 11 % less mass after 297 cycles.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.31
no.3
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pp.70-80
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1989
In this research program special triaxial compression tests and dehydration-swelling tests under the condition of freeze-thaw process were conducted to show the effects of freezethaw process on the physical properties of weathered granite soil, and their results as follows; 1.Consolidation settlement of weathered granite soil mass was increased due to freeze-thaw process, and the initial tangent coefficient of dense state was higher than that of loose state. 2.Compression behaviour of soil was increased according to the decrease of freezing temperature, and when the freezing temperature was reached under - 10$^{\circ}$C, the compression rate was not influenced by change of freezing temperature. 3.The experiments showed that the void ratio and permeability of soil were converged into their values of shrinkage limit, and the permeability was higher due to the freeze-thaw process and as the lower the freezing temperature. 4.The decrease of liquid limit was indicated as the lower the freezing temperature, and as more the freeze4haw cycles, the moisture content was shown the lower side. 5.It was shown that the shrinkage was decreased by freeze-thaw process and not influenced by way of freezing temperature, but dehydration rate was higher.
Choeun Im;Sumin Song;Huilin Cheng;Junyoung Park;Gap-Don Kim
Food Science of Animal Resources
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v.44
no.4
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pp.758-778
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2024
This study assessed previous research aimed at mitigating the adverse effects of freeze-thawing on meat quality. Specifically, it focuses on assessing the physicochemical alterations in meat resulting from freezing, freeze-thawing, or technologies to minimize these alterations. Recent studies have focused on conventional freeze-thaw technology applicable across various livestock species and muscle types. However, recent research has indicated the necessity for developing freeze-thaw technology considering the unique characteristics of individual muscles. In this review, we summarize previous studies that have compared alterations in the physicochemical properties of primary muscles owing to freezing or freeze-thawing. Despite the introduction of various technologies to significantly reduce the adverse effects on meat quality resulting from freeze-thawing, it is essential to consider the unique characteristics (proximate composition, pH, and muscle fiber characteristics) of individual muscles or cuts to develop enhanced the freeze-thaw processing technology.
The flexural behaviors of two types of beam members exposed to freeze-thaw cycles were evaluated. This study aims to examine the effect of freeze-thaw cycles on the behavior characteristics of reinforced concrete (RC) beams. For the purpose, a part of the beam specimens were damaged until yielding of tension reinforcement was reached, before they were exposed to 150 and 300 cycles of freeze-thaw. Cyclic tests, as well as monotonic tests, were conducted to evaluate the stiffness degradation characteristics when same cycle is repeated. The material tests showed that relative dynamic modulus of concrete exposed to 300 cycles of freeze-thaw moderately decreased to 86.8% of normal concrete, indicating that concrete used in this study has good durability against freeze and thaw damage. The results of monotonic tests showed reduction of flexural strength, ductility and stiffness of the beam specimens exposed to freeze-thaw cycles compared with those of the control speciments. In particular, BDF13 specimens, which had been subjected to artificial cracking damage, did not showed enough flexural strength to satisfy nominal moment required by current concrete structure design code. In the monotonic tests results, BF75 specimens exposed to freeze-thaw cycles showed 10% or more cyclic stiffness degradation. Therefore, it was thought that deformation of concrete in compression have to be considered in design process of members under cyclic load, such as seismic device.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.20
no.4
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pp.269-275
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2000
It is well recognized that damage resulting from freeze-thaw cycles is a serious problem causing deterioration and degradation of concrete. In general, freeze-thaw cycles change the microstructure of the concrete ultimately leading to internal stresses and cracking. In this study, a new method for one-sided stress wave velocity measurement has been applied to evaluate freeze-thaw damage in concrete by monitoring the velocity change of longitudinal and surface waves. The freeze-thaw damage was induced in a $400{\times}350{\times}100mm$ concrete specimen in accordance with ASTM C666 using s commercial testing apparatus. A cycle consisted of a variation of the temperature from -14 to 4 degrees Celsius. A cycle takes 4-5 hours with approximately equal times devoted to freezing-thawing. Measurement of longitudinal and surface wave velocities based on one-sided stress wave velocity measurement technique was made every 5 freeze-thaw cycle. The variation of longitudinal and surface wave velocities due to increasing freeze-thaw damage is demonstrated and compared to determine which one is more effective to monitor freeze-thaw cyclic damage progress. The variation in longitudinal wave velocity measured by one-sided technique is also compared with that measured by the conventional through transmission technique.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.31
no.2
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pp.43-53
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1989
In this research programs, a series test was conducted to show the effects of freeze/thaw process on the various soil properties. The tests were carried out taken from the west sea shore of Korean peninsular and the west sea shore of Scotland, and their results are as follows; 1. There was a positive total heave in a freezing run, although water may he expelled for the sample initially. The water flow must he reverse' from expulsion to intake. 2. The confining pressure had an overriding influence on the heave and frost penetration, a sudden change of the axial strain at failure with strain rate was observed occuring at a strain rate between 10-5 and 10-6, and the initial friction angle of frozen clay was appeared zero. 3. There was shown a significant decrease in liquid limit of soil which was subjected to freeze/thaw process for the initial value of about 20% because of soil particles aggregation. 4. The cyclic freeze/thaw caused a sinificant reduction in shear strength and its thixotropic regain. The frozen/thawed soil exibited negative strength regain, particularly at high freeze/thaw cycles. 5. The freezing temperature greatly influenced on the failure strength of soils and this. Trend was more pronounced the lower the freezing temperature and shown the ductile failure with indistinct peaks.
Park, Gu-Gon;Lim, Soo-Jin;Park, Jin-Soo;Sohn, Young-Jun;Yim, Sung-Dae;Kim, Chang-Soo;Yang, Tae-Hyun
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2009.06a
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pp.640-643
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2009
The effect of the kind of gas diffusion layers (GDLs) on the freeze/thaw condition durability in polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) were investigated. For this purpose, three kinds of GDLs, i.e., felt, paper and cloth types with different basic properties have been first prepared, then the changes in the properties and performance of cells was observed during the freeze/thaw cycles ranging from -30 to 70 $^{\circ}C$. The single cells consisting of different GDLs were evaluated for performance. The performance degradation and the cell resistance increase could be directly correlated. The physical destruction of electrode was shown by SEM analysis. It was presented that mechanical supporting force of interface between materials can help enhancing the durability of PEFCs in the freeze/thaw condition.
The brine leakage is a tough problem in artificial freezing engineering. This paper takes the common soft clay in Wujiang District as the study object, and calcium chloride solutions with six salinity levels were considered. The 'classic' cooling curve method was employed to measure the freezing point of specimens after freeze-thaw. Results indicate that four characteristic stages can be observed including supercooling, abrupt transition, equilibrium and continual freezing, strongly dependent on the variation of unfrozen water content. Two characteristic points were found from the cooling curves, i.e., freezing point and initial crystallization temperature. A critical value for the former exists at which the increment lowers. The higher the saline content approximately linearly, lower the freezing point. In the initial five cycles, the freezing point increases and then stabilizes. Besides, the degree of supercooling was calculated and its correlations with water, salt and freeze-thaw cycles were noted. Finally, an empirical equation was proposed for the relationship of freezing point and three main factors, i.e., water content, saline content and freeze-thaw cycles. Comparison of calculated and measured data proves that it is reliable and may provide guidance for the design and numerical analysis in frozen soil engineering.
Fresh grass carp was used to produce surimi and 50 g/kg, 100 g/kg, or 150 g/kg pork back fat was added. The water distribution, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), myoglobin oxidation, color parameter (L*, a*, and b*), heme and non-heme iron content of samples were determined to analyze the effects of different fat content on the oxidation of myoglobin and lipids during multiple freeze-thaw cycles of grass carp surimi. Both multiple freeze-thaw cycles and increased fat content lead to an increase in TBARS, a blue shift in the absorption peak of myoglobin porphyrin, a decrease in heme iron content, and an increase of non-heme iron content. Repeated freeze-thaw caused a decrease in immobilised water content and L*, and caused an increase in a* and b*. Increased fat content caused an increase in immobilised water content, L* and a*, and caused a decrease in b*.
This research was conducted to determine effect of pumice aggregate ratio, cement dosage and slumps on freeze-thaw resistance, density, water absorption and elasticity of concrete. In the first batch, $300kg/m^3$ cement dosage were kept constant and pumice ratios were changed as 25%, 50%, 75% and 100% of replacement for normal aggregate by volume for $3{\pm}1cm$, $5{\pm}1cm$ and $7{\pm}1cm$ slumps. Other batches were prepared with $200kg/m^3$, $250kg/m^3$, $350kg/m^3$, $400kg/m^3$ and $500kg/m^3$ cement dosages and 25% pumice aggregate +75% normal aggregate at a constant slump. Test results showed that when pumice-aggregate ratio decreased the density and freeze-thaw resistance of concretes increased. With increasing of cement dosage in the mixtures, density of the concretes increased, however, freeze-thaw resistance of concretes decreased. Water absorption of the concrete decreased with increasing cement dosage but increased with the pumice ratio. Water absorption of the concrete also decreased after freeze-thaw cycles. Freeze-thaw resistance of concretes was decreased with increasing the slumps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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