• Computers and Concrete
• /
• 제12권6호
• /
• pp.785-802
• /
• 2013

Ready-mixed soil material, known as a kind of controlled low-strength material, is a new way of soil cement combination. It can be used as backfill materials. In this paper, artificial neural network and nonlinear regression approach were applied to predict the compressive strength of ready-mixed soil material containing Portland cement, slag, sand, and soil in mixture. The data used for analyzing were obtained from our testing program. In the experiment, we carried out a mix design with three proportions of sand to soil (e.g., 6:4, 5:5, and 4:6). In addition, blast furnace slag partially replaced cement to improve workability, whereas the water-to-binder ratio was fixed. Testing was conducted on samples to estimate its engineering properties as per ASTM such as flowability, strength, and pulse velocity. Based on testing data, the empirical pulse velocity-strength correlation was established by regression method. Next, three topologies of neural network were developed to predict the strength, namely ANN-I, ANN-II, and ANN-III. The first two models are back-propagation feed-forward networks, and the other one is radial basis neural network. The results show that the compressive strength of ready-mixed soil material can be well-predicted from neural networks. Among all currently proposed neural network models, the ANN-I gives the best prediction because it is closest to the actual strength. Moreover, considering combination of pulse velocity and other factors, viz. curing time, and material contents in mixture, the proposed neural networks offer better evaluation than interpolated from pulse velocity only.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.195-204
• /
• 1998

콘크리트가 고강도를 확보하기 위해서는 일반적으로 큰 단위시멘트량 및 낮은 물-시멘트비를 유지해야 하므로 콘크리트 타설후 내부온도 상승은 필연적이며, 구조물의 위치와 온도응력차에 의하여 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 된다. 그러므로 고강도용 콘크리트의온도상승 억제대책의 한 방안으로 고로슬래그미분말 3종류와 혼합률 4단계로 변화시킨 콘크리트를 제조하여 온도상승량과 최고온도 도달시간 및 강도를 측정하였으며, 고로슬래그미분말을 5단계로 혼합한 페이스트의 수화발열량 및 수화속도를 측정한 값에 대하여 고찰하였다. 본 연구결과 고로슬래그미분말의 분말도 6,000$\textrm{cm}^2$/g, 혼합률 50% 정도인 고강도용 콘크리트가 온도상승 억제효과 뿐만 아니라 조기재령에서의 강도도 비교적 잘 만족하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.409-412
• /
• 2008

콘크리트는 골재, 시멘트와 물이 주 구성성분이나 성능 및 내구성 향상으로 고품질화, 현장작업의 능률향상, 운반, 경제성 등의 목적을 위하여 다양한 형태의 혼화재료가 사용되고 있다. 특히, 혼화재가 시멘트 대체재로 사용되면서 콘크리트의 고강도화, 내구성 증진, 수화열 감소 등의 효과를 얻고 있다. 그러나, 이러한 혼화재를 사용함에 있어 성능평가 및 기준이 아직 국내에서는 정립되지 않고 있어 현장의 품질관리를 위해 현재 많이 사용되고 있는 플라이애쉬, 실리카 흄, 고로슬래그 미분말, 최근 환경 친화성이 우수한 혼화재료인 메타카올린 등을 적용한 2성분계 콘크리트의 물-결합재비 및 혼입율에 따른 역학적 특성에 대한 검토가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 현재 많이 사용하고 있는 혼화재중 고로슬래그의 중성화 특성을 확인하고자 고로슬래그 미분말을 사용한 60MPa${\sim}$80MPa의 고강도 콘크리트를 제작하여 물결합재비 26%, 30%, 34%의 변수와 고로슬래그 미분말 치환율을 30%, 45%, 60%로 달리하여 강도 및 중성화 시험을 실시 하였으며 X선 회절분석(XRD, X-Ray Diffraction)을 이용하여 화학 조성물 성분변화를 분석하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제35권7호
• /
• pp.179-186
• /
• 2019

Air lime is a traditional building material of Korea. It had been used in roofs, walls, floors and masonry joints of traditional buildings until the advent of Portland cement. However, due to its low strength and durability, the lime is currently avoided as a repair or restoration material for the preservation of architectural heritage. Furthermore, due to the current practice of using hydraulic materials such as Portland cement, understanding of the material characteristics of air lime is very poor in practice. In this context, this study intended to improve the mechanical properties of the air lime mortar by reducing water contents, and also the carbonation reaction of the mortar was quantitatively evaluated to clearly understand the characteristics of this material. Accordingly, air lime mortar with a water-to-binder ratio of 0.4 was manufactured using polycarboxylate-type superplasticizer. During the 7 days of sealed curing period, the mortar did not harden at all. In other words, there was no reaction required for hardening since it could not absorb carbon dioxide from the atmosphere. However, once exposed to the air, the compressive strength of the mortar began to rapidly increase due to the carbonation reaction, and the strength increased steadily until the 28th day; after then, the strength development was significantly slowed down. On the 28th day, the mortar exhibit a compressive strength of about 5 MPa, which is equivalent to the European standard regarding strength of hydraulic lime used for preservation of architectural heritage.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.145-150
• /
• 2011

전국적으로 토목 및 건축 구조물의 대단위 공사 및 정비 사업이 발족 및 추진되어 부재 크기가 큰 매스 콘크리트 구조물이 많이 건설되고 있다. 대규모 콘크리트 구조물의 콘크리트 매트릭스 내 높은 수화열 발생은 콘크리트의 품질 및 시공 기간을 좌우하는 가장 중요한 요인이 되고 있다. 이로 인해 발생되는 내부 균열이 콘크리트의 내구성, 수밀성 및 강도를 저하 시키게 된다. 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트와 산업부산물을 이용한 수화열을 저감시키는 방법으로 이 연구에서는 고로 슬래그 또는 플라이애쉬를 7단계로 치환한 2성 분계 결합재와 4단계로 치환한 3성 분계 결합재를 사용하였고, 혼화재의 치환율 변화가 재령에 따른 수화 발열량, 강도 및 SEM, XRD 등의 기초 물성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 플라이애쉬가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 플라이애쉬 함유량의 증가함에 따른 높은 수화열 저감 효과를 보여주며, 고로 슬래그가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 고로 슬래그 치환율이 증가함에 따라 감소하지만 수화열 감소 효과는 높은 치환율 대비 낮은 결과를 나타내었다. 3성 분계 결합재의 28일 누적 수화열의 경우 플라이애쉬 치환율이 높아짐에 따라 낮은 수화열 결과를 보여주며 특히 40% 플라이애쉬 및 30% 고로 슬래그 결합재는 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트 대비 50%의 저열 효과를 보여주었다. 연구 결과를 통해 수화열 발생이 낮고 시공 가능한 압축강도를 가진 벨라이트계 혼합 결합재를 사용하여 콘크리트 내 온도 상승이 감소된 것을 보여주었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.457-463
• /
• 2014

이 연구는 화학혼화제 인수검사 기준으로 활용할 수 있는 고형분량 변동이 콘크리트 품질에 미치는 영향에 대해 살펴보는데 그 목적을 두었다. 현재 한국도로공사의 잠정기준으로 운용 중인 ASTM C 494 기반의 고형분량 변동범위 ${\pm}12%$는 혼화제의 종류 및 고형분량의 특성을 반영하지 못해 혼화제 종류에 따라 상이하게 나타났다. 고형분량 변동에 따른 콘크리트의 품질 변동을 평가한 결과 리그닌은 감수율이 낮은 관계로 고형분량의 변동범위가 큰 반면 나프탈렌계 및 폴리칼본산계 고성능감수제는 높은 감수율로 인하여 인수검사 기준으로 활용 중인 고형분량의 차이에 대한 허용범위 재조정이 요구되었다.

• 에너지공학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.55-60
• /
• 2018

폐자원으로 분류되는 화력발전소의 석탄재와 제강슬래그(KR슬래그)를 주 재료로 활용하여 저강도 고유동채움재를 제조하였다. 산업부산물의 활용방안을 확대하고 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 연구결과 석탄바닥재의 기공이 많아 $CO_2$고정화 물질 함량이 증가할수록 물비율이 증가하였다. 배합 중 분체함량이 증가할수록 블리딩율이 저하되는 것을 확인하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)함량이 감소할수록 수화반응의 활성화가 저하되어 압축강도는 감소하였다. 하지만 배합 조성을 적절히 조절할 경우 저강도 고유동 채움재가 요구되는 2.0MPa의 압축강도는 충족시킬 수 있는 결과를 확보하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.80-86
• /
• 2006

본 고찰은 화재시 고강도 콘크리트의 주요 이슈 중의 하나인 폭열 현상에 초점을 맞추어 폭열의 정의, 분류 및 각각의 특징, 발생원인과 그 반응기구에 대하여 선행연구를 중심으로 분석하였다. 폭열은 급격한 온도 상승, 높은 수분 함유량, 낮은 물시멘트비(W/C), 콘크리트 내에 국부적인 높은 응력 발생 등과 같은 요인이 복합적으로 작용하여 발생한다. 이러한 요인을 토대로 폭열을 방지하기 위한 방법으로 크게 콘크리트의 온도 상승을 억제하는 방법, 콘크리트의 비산을 억제하는 방법, 그리고 빠르게 내부 수분을 건조시키는 방법 등을 들 수 있다. 본 고찰에서는 이러한 방법 가운데 가장 효율적인 폭열 방지 방안으로서 콘크리트 내부의 수분을 빠르게 건조시킴으로써 폭열에 이르게 하는 함수율 이하로 낮추어서 콘크리트 자체의 내폭열성을 높이는 방안을 고찰하였다. 실제 강제건조를 통해 함수율을 어떤 임계치(critical value) 이하로 낮추게 되면 폭열을 방지할 수 있으며 이를 위해서는 수동적인 자연건조 외에 강제건조 등으로 함수율을 낮출 필요가 있을 것이다. 이러한 임계치 결정을 위해 추가적인 많은 실험 및 자료가 도출되어야 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.811-817
• /
• 2006

본 연구에서는 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가를 정리한 것이다. 일반적으로 지하연속벽에 사용되는 고유동 콘크리트의 배합강도는 높은 할증계수와 낮은 수중 콘크리트의 저감계수를 적용하기 때문에, 매우 비경제적인 배합설계가 된다. 이를 구명하기 위한 방안으로 현장에서 실시한 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질과 보증강도를 평가하여 이에 적합한 배합강도 산정식을 제안하고자 하였다. 연구 결과, 최적배합조건은 물-시멘트비 51%, 잔골재율 48.8%, 그리고 석회석 미분말을 시멘트의 중량비로 42.6% 치환한 것으로 선정하였다. 또한, 현장 적용 결과를 분석해 보면, 슬럼프 플로우에 대한 시공 품질 시험 결과 평균 616~634mm이고 500mm 플로우 도달시간은 평균 6.3초, 공기량은 평균 4.0%로 관리기준을 만족하였다. 표준양생 공시체의 압축강도에 대한 시공 품질 시험 결과, 평균 49.9MPa를 나타내었고 표준편차는 1.66MPa, 변동계수는 3.36%로 매우 낮았다. 코어 공시체의 압축강도는 평균 66.4MPa를 나타내었고, 표준편차는 3.64Pa, 변동계수는 5.48%로 나타났다. 표준양생 공시체와 코어 공시체의 보증강도비는 1.23 및 1.32로 나타났다. 기존에 배합강도를 산정하기 위하여 적용한 할증계수 및 저감계수가 매우 안정적인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 결과를 통해 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 배합강도 산정에 있어서 변동계수 7%, 할증계수 1.13 및 수중 콘크리트의 강도저감 계수를 0.98로 제안하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.128-135
• /
• 2011

본 연구에서는 산업부산물로서 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 혼화재를 이용하는 에코개념의 터널 보수용 초속경 그라우트 모르타르 개발을 목적으로 실시공 환경조건의 온도하에서 초속경 그라우트 모르타르의 기초적 특성에 대하여 검토하였다. 실험결과, 유동성 및 응결시간은 B > C > A type 순으로 크게 나타났으며, 온도조건별로는 상온보다 저온에서 더 지연되었다. 압축강도, 휨강도, 부착강도는 3 type 모두 비슷하게 나타났는데, 압축강도는 저온조건에서는 초기에 강도가 작았지만 장기재령에서는 상온조건과 유사한 강도가 나타났고, 휨강도는 초기에는 강도가 유사했지만 장기재령에서는 상온조건이 크게 나타났으며, 부착강도는 상온조건보다 저온조건이 평균 35 % 저하되었다. 길이변화는 A > C > B 순으로 저온조건이 상온조건보다 2배로 나타났으며 고로슬래그 미분말을 취환한 경우 현저히 감소되었다. 물흡수 계수 및 습기투과 저항성은 C > A > B 순으로 크게 나타났고 바텀애쉬를 치환할 경우 다공질의 영향으로 크게 증가되었다.