Concrete, a mixed material, has heterogeniety, anisotrophy and nonlinearity. Therefore, in its 'racture analysis, it is more reasonable to evaluate its fracture toughness by applying the concept of 'racture mechanics rather than the strength concept. Up to the present the concepts of fracture mechanics which were applied to concrete have been divided into two main classes. The one is the concept of linear elastic fracture mechanics and the other is the concept of elastic-plastic fracture mechanics. But it has been pointed out that there are many problems and irrationalities in applying the concept of linear elastic fracture mechanics to concrete. In this study, the J -integral method and the COD method mainly used in the analysis of nonlinear fracture mechanics, were introduced and the three point bending test was carried out for investigating the effects of the variation of the maximum aggregate size and notch depth on the fracture behavior and the crack growth of concrete, and the relationships of fracture energy and crack opening displacement. According to the results of this study the more the maximum aggregate size and the notch depth increased, the more the nonlinearity of load-deflection behavior was remarkable. The increase of the coarse aggregate size created the more ductility of concrete. Thus concrete showed the more stable fracture. As for the path of the crack growth, the more the coarse aggregate size increased, the more it was irregulary deviated from the straight line but it was not almost affected by the variation of the notch depth. Also, the fracture energy increased according as the coarse aggregate size increased and the notch depth decreased.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.17
no.7
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pp.342-347
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2016
This study examined the effects of the coarse aggregate maximum size and grading of fine aggregates to acquire the characteristics of very low shrinkage on normal strength concrete mixed in the field. In addition, the shrinkage characteristics of concrete under construction were evaluated in accordance with the curing temperature. The compressive strength and drying shrinkage tests were performed for nine mixing factors composed of the coarse aggregate size (13, 20, and 25 mm), types of fine aggregate (see sand, crushed sand, and blended sand), and curing temperatures (5, 20, and $35^{\circ}C$). To acquire low shrinkage properties under $350{\mu}{\varepsilon}$ strain on normal strength concrete, a 25 mm maximum of coarse aggregate was available, and the grading of fine aggregate affected the shrinkage of concrete. In addition, very low shrinkage properties were acquired in the curing temperature range except cold and hot weather concrete.
Kim, Jin-Man;Kim, Kee-Seok;La, Jung-Min;Choi, Duck-Jin
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.6
no.1
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pp.88-94
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2011
To make recycling aggregate, quantity of fine particles increase due to multi-crushing. Though this particles were mixed with recycling aggregate, those have to be disparted from aggregate in the high quality recycling aggregate, because of the cause of low quality. Considering reactivity, fine particles is better than coarse one. Therefore, it needs to develop suitable usage. We try to make cement extruding material by using the fine particles from concrete recycling, as a silicious replacement. Test results are as follows ; 1) Waste concrete powder has major ingredients such as $SiO_2$ and CaO, its density is $2.45g/cm^3$ being similar to silica powder, its diameter is range 13 to $141{\mu}m$. 2) Considering to strength properties according to particle size, specimen was made using small particles is higher strength than large one. 3) Despite of exception in the autoclaved curing, when the replacement of waste fine particle increase, strength of extruding panel shows almost same level.
In this study, recycled aggregates crushed from waste concrete were sorted into three groups, 10-13 mm, 13-20 mm, and 20-25 mm. They were treated in different ways and then their crushability was evaluated for each treatment. Coffee waste was used for reducing their pH level. The pH of recycled aggregate was almost 11, regardless of aggregate sizes. The pH of coffee waste was nearly 5 and 10, 30, or 50 g of coffee waste was mixed with 1000 ml of distilled water and recycled aggregates. The lowest pH was about 6.2 when 50 g of coffee waste was mixed. Aggregates were treated with microwave or soaked for 1 day in vinegar (pH = 2) for neutralization reaction. Microwave treated and neutralized aggregates showed 3.3% and 6.2% higher crushing values compared to non-treated one, respectively. Neutralized treatment was more effective for crushing. In crushing tests, a sample height of 120 mm was tried, which gave 6.3% higher crushing value. A four stepped loading with each 100 kN gave 7.1% higher crushing value, compared to standard 100 mm height and 400 kN continuous loading.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.7
no.3
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pp.194-201
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2019
This study analyzed the properties of concrete depending on the coal gasification slag(CGS) contents in order to examine the applicability of CGS as the fine aggregate for concrete. Experimental results, trended that the slump and slump flow increased with increasing CGS contents, and air contents has decreased. Evaluation index for segregation of normal strength concrete(EISN) is showed was good from CGS 25% when using crushed sand A(CSa) and CGS 50% when using mixed sand(MS). The compressive strength decreased with increasing CGS contents when CSa was used. However, when MS was used, the maximum value was CGS 50% due to parabolic tendency. Depending on fine aggregates type, compared with compressive strength of CSa was about 8% higher than that of MS, and depending on the use or unuse of CGS, more advantageous at higher strength than low strength. As a result of relative performance study on the quality of concrete according to the CGS contents, it is considered that CGS can be positively contributed to enhancement of workability and strength development when mixed with fine aggregate around 25~50%.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.42
no.2
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pp.163-170
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2022
The present study investigates NOx-removal and sound-absorption performances of photocatalytic porous concrete prepared by various TiO2 application methods. Photocatalytic porous concrete samples were prepared by one of the following: 1) mechanically mixing TiO2 during casting; 2) mixing bottom ash aggregate pretreated with TiO2 during casting; and 3) spraying TiO2 solution to the normally fabricated porous concrete. The test results indicated that the mechanical mixing of TiO2 decreased the compressive strength as the added TiO2 content increased. The use of pretreated bottom ash aggregate reduced the porosity, yet the compressive strength of the concrete was similar to that measured from the former method. Porous concrete samples sprayed with the TiO2 solution exhibited enhanced compressive strength, while the porosity was analogous to those measured from other methods. The NOx-removal performance was the highest in the samples sprayed with the TiO2 solution, followed by the samples using pretreated bottom ash aggregate and mechanically mixed TiO2. The samples with mechanically mixed TiO2 identified a relationship between soundabsorption performance and porosity. However, no particular tendency was observable in the samples with other TiO2 application methods.
A fishway is an artificial waterway or device used to resolve difficulties in the movement of fish in a river. Most existing fishways are made of concrete and emit toxic substances, which has a negative impact on the river environment. Accordingly, there is a need to develop fishway construction technology that is eco-friendly and can increase movement efficiency. The technology presented in this study is an integrated porous structure that combines the aggregate with a biopolymer material extracted from castor oil, a non-toxic material. It is a fishway construction technology using eco-friendly materials that can allow vegetation to grow on the surface. In this study, an eco-friendly fishway mixed with biopolymer and aggregate was built on a real scale and the fish movement efficiency was tested and analyzed. As a result of the experiment, a total of 201 fish of 14 species were released with tags inserted, and the detection rate of released fish was confirmed to be 82.6% on average. A total of 40 fish of 6 species were transported upstream through the fishway, and the average passage rate was confirmed to be 21.7%. As a result of checking the circadian migration pattern, it was found that all fish mainly migrate during the day. It was confirmed that there was no significant functional difference between a fishway using biopolymer and a concrete fishway. It is believed that a fishway using biopolymer can be used as a replacement for a concrete fishway.
Kim, Dae-Hyun;Cho, Jeom-Deog;Kim, Jae-Hyun;Kim, Jenog-Soo;Cho, Eui-Kyoo
The Plant Pathology Journal
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v.21
no.3
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pp.252-257
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2005
In single infection of Tobacco mosaic virus-U1 (TMVU1) or Pepper mild mottle virus (PMMoV), mosaic symptoms were produced on the chili pepper cultivars of 'Cheongyang' and 'Wangshilgun'. However, in cultivars of 'Manitta' and 'Bugang', no symptoms were occurred. In single infection of Pepper mottle virus (PepMoV), symptoms of mottle and malformation were produced on the tested cultivars of 'Manitta', 'Bugang', 'Cheongyang', and 'Wangshilgun'. In the cultivars of 'Cheongyang' and 'Wangshilgun', synergistic symptoms of stunt and lethal death were induced by mixed infections in the two combinations of TMV-U1 + PepMoV and PMMoV+PepMoV. However, in cultivars of 'Manitta' and 'Bugang', synergistic symptoms were not noted, but mottling which was milder than that of single infection was produced. Cells infected singly with TMV-U1 and PMMoV in the cultivars of 'Cheongyang' and 'Wangshilgun', respectively, had the typical ultra-structures of tobamovirus as the stacked-band structure and multiple spiral aggregate (SA). In the cells and tissues infected with PepMoV on the cultivars of 'Cheongyang', 'Wangshilgun', 'Manitta' and 'Bugang', the potyvirus inclusions of pinwheels, scrolls, lamminated aggregates and amorphous inclusion were observed. In the cells infected mixedly with combinations of TMVU1+PepMoV and PMMoV+PepMoV, the virus particles and inclusions of the two different viruses were found simultaneously in the same cytoplasm. The amounts of virus particles in mixed infections were more abundant than in single infection. The angled-layer aggregates (ALA) were observed only in the cells infected with both TMV-U1 and PepMoV.
Kim, Dae. Hyun.;Kim, Jeong. Soo.;Kim, Jae. Hyun.;Eui. Kyoo. Cho
Proceedings of the Korean Society of Plant Pathology Conference
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2003.10a
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pp.137.2-138
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2003
The commercial cultivars of red pepper were screened against Tobacco mosaic virus (TMV), Pepper mild mottle virus (PMMoV) and Pepper mottle virus (PepMoV) by seedling test. Tn single infection of TMV or PMMoV, mosaic symptom was produced on the cultivars of 'Cheongyang'and 'Wangshilgun'. However, in cultivars of 'Manilla'and 'Bugang', symptoms were not occurred. In single infection of PepMoV, symptoms of mottle and malformation were produced on the tested cultivars of 'Manilla', 'Bugang', 'Cheongyang'and 'Wangshilgun' In the cultivars of 'Cheongyang'and 'Wangshilgun', synergistic symptoms of stunt and lethal death were induced by mixed infections in the two combinations of TMV+PepMoV and PMMoV+PepMoV. However, in cultivars of 'Manilla'and 'Bugang', synergistic symptom was not occurred as mottle which was milder than that of single infection. Cells were single infected with TMV and PMMoV the cultivars of 'Cheongyang'and 'Wangshilgun', respectively, had typical ultrastructures of tobamovirus as the stacked-band structure and multiple spiral aggregate (SA). Ultrastructures of cell and tissues infected with PepMoV on the cultivars of 'Cheongyang', 'Wangshilgun', 'Manilla'and 'Bugang', the potyvirus inclusions of pinwhills, scrolls, lamminated aggregates and amorphous inclusion were observed. Infected cells with a combination of TMV+PepMoV and PMMoV+PepMoV, the virus particles and inclusions of the two different viruses were found only mixed infection in the same cytoplasm and the amounts of viruses in mixed infections were abundant than in single infection. The angled-layer aggregates (ALA) was observed in the cells infected mixedly with TMV and PepMoV
The objective of this study is to establish an rational mixture-proportioning procedure for low-$CO_2$ concrete using supplementary cementitious materials (SCMs) achieving the targeted $CO_2$ reduction ratio as well as the conventional requirements such as initial slump, air content, and 28-day compressive strength of concrete. To evaluate the effect of SCM level on the $CO_2$ emission and compressive strength of concrete, a total of 12537 data sets were compiled from the available literature and ready-mixed concrete plants. The amount of $CO_2$ emission of concrete was assessed under the system boundary from cradle to concrete production stage at a ready-mixed concrete plant. Based on regression analysis using the established database, simple equations were proposed to determine the mixture proportions of concrete such as the type and level of SCMs, water-to-binder ratio, and fine aggregate-to-total aggregate ratio. Furthermore, the $CO_2$ emissions for a given concrete mixture can be straightforwardly calculated using the proposed equations. Overall, the developed mixture-proportioning procedure is practically useful for determining the initial mixture proportions of low-$CO_2$ concrete in the ready-mixed concrete field.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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