• 제목/요약/키워드: high and ultra-high strength concrete

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$80{\sim}100MPa$급 고강도 콘크리트의 폭렬방지 (Spalling Resistance of $80{\sim}100MPa$ High Strength Concrete)

  • 허영선;배장춘;이재삼;한창평;양성환;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.481-484
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    • 2006
  • This study investigates the engineering and fire endurance properties of ultra high strength concrete. The mixture proportions with water to binder ratios (W/B) of 0.15 and 0.25 consist of various adding ratios, such as 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 and 0.3 percent respectively, of polypropylene (PP) fiber. As for the parameters of specimens, fluidity, compressive strength and unloading fire test were carried out. Test showed that an increase of fiber contents had the favorable properties in fire endurance performance; specimens in W/B 15% required 0.3vol% of PP fiber and specimens in W/B 25% needed only 0.1vol% to prevent spalling.

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탄소나노튜브(CNT)를 혼입한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 고고도 전자기파(HEMP) 방호성능 평가 (Evaluation on High Altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) Protection Performance of Carbon Nanotube(CNT) Embedded Ultra-High Performance Concrete(UHPC))

  • 정명준;홍성걸
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.151-161
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    • 2019
  • In this study, to evaluate the High Altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) protection performance of UHPC/CNT composites by the content of Carbon nanotubes(CNTs), Electromagnetic Shielding Effectiveness(SE) test was performed based on MIL-STD-188-125-1. And the results were verified by applying the Antenna theory. In the case of UHPC with a thickness of 200 mm mixed with 1 % CNT of cement weight, the SE was 28.98 dB at 10 kHz and 45.94 dB at 1 GHz. Then the Scabbing limit thickness for bullet proof was computed based on the result of compressive strength test which was 170 MPa, and it was examined whether it satisfied the HEMP protection criteria. As a result, the required HEMP shielding criteria were satisfied in all frequency ranges as well as the scabbing limit thickness was reduced by up to 43 % compared with that of ordinary concrete.

Full-scale testing on the flexural behavior of an innovative dovetail UHPC joint of composite bridges

  • Qi, Jianan;Cheng, Zhao;Wang, Jingquan;Zhu, Yutong;Li, Wenchao
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권1호
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    • pp.49-57
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    • 2020
  • This paper presents a full-scale experimental test to investigate the flexural behavior of an innovative dovetail ultra-high performance concrete (UHPC) joint designed for the 5th Nanjing Yangtze River Bridge. The test specimen had a dimension of 3600 × 1600 × 170 mm, in accordance with the real bridge. The failure mode, crack pattern and structural response were presented. The ductility and stiffness degradation of the tested specimens were explicitly discussed. Test results indicated that different from conventional reinforced concrete slabs, well-distributed cracks with small spacing were observed for UHPC joint slabs at failure. The average nominal flexural cracking strength of the test specimens was 7.7 MPa, signifying good crack resistance of the proposed dovetail UHPC joint. It is recommended that high grade reinforcement be cooperatively used to take full advantage of the superior mechanical property of UHPC. A new ductility index, expressed by dividing the ultimate deflection by flexural cracking deflection, was introduced to evaluate the post-cracking ductility capacity. Finally, a strut-and-tie (STM) model was developed to predict the ultimate strength of the proposed UHPC joint.

Effect of high temperatures on local bond-slip behavior between rebars and UHPC

  • Tang, Chao-Wei
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권2호
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    • pp.163-178
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    • 2022
  • This paper aimed to study the local bond-slip behavior between ultra-high-performance concrete (UHPC) and a reinforcing bar after exposure to high temperatures. A series of pull-out tests were carried out on cubic specimens of size 150×150×150 mm with deformed steel bar embedded for a fixed length of three times the diameter of the tested deformed bar. The experimental results of the bond stress-slip relationship were compared with the Euro-International Concrete Committee (CEB-Comite Euro-International du Beton)-International Federation for Prestressing (FIP-Federation Internationale de la Precontrainte) Model Code and with prediction models found in the literature. In addition, based on the test results, an empirical model of the bond stress-slip relationship was proposed. The evaluation and comparison results showed that the modified CEB-FIP Model code 2010 proposed by Aslani and Samali for the local bond stress-slip relationship for UHPC after exposure to high temperatures was more conservative. In contrast, for both room temperature and after exposure to high temperatures, the modified CEB-FIP Model Code 2010 local bond stress-slip model for UHPC proposed in this study was able to predict the test results with reasonable accuracy.

초고성능 콘크리트를 활용한 해상 모듈러 잔교 연결부의 구조성능 평가 (Structural Performance Evaluation of Offshore Modular Pier Connection using Ultra-high Performance Concrete)

  • 이동하;김경철;강재윤;류금성;고경택
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.351-357
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    • 2022
  • 본 연구에서는 해양 건설환경을 고려한 초고성능 콘크리트 해상 모듈러 잔교 시스템을 개발하고자 한다. 해상 모듈러 잔교 시스템은 최근에 개발된 압축강도 120 MPa 이상, 직접인장강도 7 MPa 이상을 갖는 초고성능 콘크리트 적용하여 설계, 제작 및 구조성능평가를 통하여 적용 가능성을 분석하였다. 기존에 프리캐스트 콘크리트로 시공된 해상 잔교는 시공단계에서 기초 파일부 항타 시 위치 또는 수직 변형으로 인한 오차를 해결하기 위한 아이디어와 가능성을 검증하고자 하였다. 또한, 구조성능 평가를 위하여 잔교 실험체를 초고성능 콘크리트를 이용하여 제작하였다. 휨 실험을 통하여 하중 분석을 수행한 결과, 예측 휨강도 대비 측정 휨강도는 극한한계상태에서 약 9 % 이상의 내하력을 확보하여 본 실험에서 요구하는 성능을 만족하였다. 향후 본 연구를 통하여 개발된 해상 모듈러 잔교 시스템을 활용한다면 충분한 내구성과 시공성으로 인한 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

유동화재 변화에 따른 초미립자 시멘트의 유동특성 (Flow properties of Ultra Fine Cement with Superplasticizer)

  • 채재홍;이종열;이웅종;박경상;김진춘;이세웅
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.58-63
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    • 1999
  • Almost all concrete structures have many inevitable cracks for various reasons such as drying shrinkage, heat liberation of cement, fatigues or repeating loads and movements. Conventionally, they are repaired with epoxy materials. The Epoxy resins used by repair materials are different from properties of the base concrete materials such as thermal and mechanical properties - thermal expansion coefficients, bending strength. And the epoxy resin cannot release the water inside the concrete structure and cause corrosion of the steel bars. In this study, before the experiment got launched, we had analyzed cement and slag. Then We blended the two grades of ultra fine cement using high blaine cement and slag. And the cement slurry was produced by water and suprplasticizer to each blended ultra fine cement in various conditions. The slurry produced by each conditions was evaluated with flow properties such as viscosity, dropping time, segregation and observation of dry surface after injection.

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하이브리드 강섬유로 보강된 UHPC의 파괴거동 (Fracture Behavior of UHPC Reinforced with Hybrid Steel Fibers)

  • 임우영;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.223-234
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    • 2016
  • 이 연구에서는 노치 도입 인장시편을 사용하여 직접인장강도 실험을 통해 UHPC의 파괴거동을 살펴보고, 강섬유 혼입률에 따른 UHPC의 초기균열강도와 인장강도를 제안하였다. 실험결과 UHPC와 초기균열강도와 인장강도, 그리고 파괴에너지 등은 강섬유 혼입률이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 균열선단에서의 응집응력은 Barenblatt의 가정을 사용하여 결정되었으며, 이를 토대로 변형경화 현상이 발생하는 강섬유 혼입률이 1% 이상인 UHPC의 최대응집응력을 예측할 수 있는 간편식을 제안하였다. 인장강도는 강섬유 혼입률과 압축강도의 함수로 제안되었으며, 파괴에너지는 인장강도의 함수로 제안되었다. 제안된 간편식들은 실험값과 비교적 잘 일치하였으며, 향후 압축강도가 140~170 MPa이고, 강섬유 혼입률이 2% 이하인 UHPC에 적용가능 할 것으로 판단된다.

초고성능 시멘트 복합체의 압축강도에 대한 강섬유 보강 효과 (The Effect of Steel-Fiber Reinforcement on the Compressive Strength of Ultra High Performance Cementitious Composites(UHPCC))

  • 강수태;박정준;류금성;김성욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.110-118
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    • 2010
  • 본 연구에서는 초고성능 시멘트 복합체(Ultra High Performance Cementitious Composites, UHPCC)의 압축강도에 미치는 강섬유 보강효과에 관한 연구를 수행하였으며, 일반 강섬유보강 콘크리트에서의 경향과 비교 검토를 실시하였다. 다양한 크기의 압축강도에 대해 UHPCC에서의 섬유보강효과에 관한 실험을 수행한 결과, 일반 섬유보강 콘크리트에서처럼 섬유보강에 따른 압축강도의 향상을 확인할 수 있었다. 실험결과는 압축강도 100MPa 이하를 대상으로 하는 일반 강섬유보강 콘크리트에 관한 기존 연구결과들과 비교분석을 실시하였다. 그 결과 모든 범위의 압축강도에 대해 압축강도에 관계없이 $f'_{cf}-f'_c$와 RI 이 일정한 선형관계를 가지는 것을 규명하였으며, UHPCC를 포함하는 광범위한 압축강도의 강섬유보강 콘크리트에 대해 적용이 가능한 포괄적 섬유보강효과의 관계식을 도출하였다.

UHPC 바닥판 철근겹침이음 연결부의 휨강도 평가 (Evaluation of Flexural Strength for UHPC Deck Joints with Lap-Spliced Reinforced Steel Bar)

  • 황훈희;여인수;조근희;박성용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.92-99
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    • 2011
  • 초고성능콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 높은 강도와 내구성을 가지는 우수한 구조재료이다. 이러한 새로운 재료의 활용 기술은 경량의 슬림한 구조로서 우수한 성능을 가지는 구조물의 건설을 실현할 수 있는 효과적인 방안으로 주목받고 있다. 이 연구는 하이브리드 사장교 적용을 위한 UHPC프리캐스트 바닥판 시스템 개발의 일부로서 정모멘트 구간에서 철근겹침이음 방식에 의하여 연결되는 이음부의 거동 특성을 실험적으로 규명하는데 주된 목적이 있다. 주요 실험변수는 철근겹침이음길이이며 실험변수의 영향을 검증하기 위하여 총 12개의 휨실험체를 제작하였고, 이에 대한 4점 휨재하실험을 수행하였다. 현행 도로교설계기준에서 철근겹침이음에 대한 최소길이 규정은 UHPC를 적용한 프리캐스트 바닥판 시스템에서는 매우 보수적인 규정임을 실험결과로부터 확인할 수 있었다.