Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.21
no.6
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pp.132-139
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2017
A huge amount of de-icing agent is sprayed during winter to promote traffic safety in cold regions, and the quantity of de-icing agent sprayed has increased each year. The main ingredients in commonly used de-icing agents are chlorides, such as calcium chloride($CaCl_2$) and sodium chloride(NaCl). While calcium chloride is mostly used in Korea and sodium chloride is usually used in the U.S. and Japan, all de-icing agents include chloride ions. The chlorides included in sprayed calcium chloride-based de-icing agents have severe adverse effects, including the corrosion of reinforcing steels through salt damage by infiltrating into road structures, reduced structural performance of pavement or damage to bridge structures, and surface scaling, in combination with freezing damage in winter, as well as water pollution. In addition, the deterioration of paved concrete road surface that occurs after the use of calcium chloride-based de-icing agent accelerates the development of visual problems with traffic structures. Therefore, the present study was performed to prepare an environment-friendly liquid de-icing agent through a reaction between waste organic acids and calcium-based by-products, which are industrial by-products, and to analyze the properties of the de-icing agent in order to evaluate its applicability to road facilities.
Kim, Young-Woo;Min, Kyung-Hwan;Yang, Jun-Mo;Yoon, Young-Soo
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.21
no.6
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pp.705-712
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2009
HPFRCCs (high-performance fiber reinforced cementitious composites), which is relatively more ductile and has the characteristic of high toughness with high fiber volume fractions, can be used in structures subjected to extreme loads and exposed to durability problems. In the case of PVA (polyvinyl alcohol) fiber, it is noted by former studies that around 2% fiber volume fractions contributes to the most effective performance at HPFRCCs. In this study, flexural tests were carried out to evaluate the flexural behavior of HPFRCCs and to optimize mix proportions. Two sets of hybrid fiber reinforced high performance specimens with total fiber volume fraction of 2 % were tested: the first set prepared by addition of short and long PVA fibers at different combination of fiber volume fractions, and the second set by addition of steel. In addition, in order to assess the performances of the HPFRCCs against to high strain rates, drop weight tests were conducted. Lastly, the sprayed FRP was applied on the bottom surface of specimens to compare their impact responses with non-reinforcing specimens. The experimental results showed that the specimen prepared with 1.6% short fibers (REC 15) and 0.4% long fiber (RF4000) outperformed the other specimens under flexure, and impact loading.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.17
no.5
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pp.563-573
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2015
For hard rock subsea tunnels the most challenging rock mass conditions are in most cases represented by major faults/weakness zones. Poor stability weakness zones with large water inflow can be particularly problematic. At the pre-construction investigation stage, geological and engineering geological mapping, refraction seismic investigation and core drilling are the most important methods for identifying potentially adverse rock mass conditions. During excavation, continuous engineering geological mapping and probe drilling ahead of the face are carried out, and for the most recent Norwegian subsea tunnel projects, MWD (Measurement While Drilling) has also been used. During excavation, grouting ahead of the tunnel face is carried out whenever required according to the results from probe drilling. Sealing of water inflow by pre-grouting is particularly important before tunnelling into a section of poor rock mass quality. When excavating through weakness zones, a special methodology is normally applied, including spiling bolts, short blast round lengths and installation of reinforced sprayed concrete arches close to the face. The basic aspects of investigation, support and tunnelling for major weakness zones are discussed in this paper and illustrated by cases representing two very challenging projects which were recently completed (Atlantic Ocean tunnel and T-connection), one which is under construction (Ryfast) and one which is planned to be built in the near future (Rogfast).
This study was performed to convert NOx in atmosphere by photochemical reaction utilizing the eco-friendly solar energy. The mortar specimen coated with photocatalyst was fabricated and the photochemical conversion efficiency of NOx was analyzed. The photocatalyst coated concrete was fabricated by first adding TiO2 photocatalyst on the bottom of mold first and next adding cement mortar and, then, curing the concrete mortar. The grease was sprayed on the bottom of mold in advance so that the concrete can be demolded easily after curing. The conversion efficiencies of NOx by photochemical reactions were investigated systematically by changing the process variable conditions of amount of TiO2 coating, UV-A light intensity, total gas flow rate, relative humidity and initial NOx concentration. It was confirmed that the photocatalyst coated concrete fabricated in this study could convert NOx successfully for various process conditions in atmosphere. In future, we believe this research result can be utilized as basic data to design the infrastructure of building, tunnel and road for controlling efficiently the air pollutants such as NOx, SOx, and VOCs.
Park, Jeong Cheon;Lee, Sang Won;Kim, Sung Bae;Kim, Jang-Ho Jay
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.31
no.6A
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pp.457-464
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2011
An experimental study was performed to evaluate the possibility of using stiff type PolyUrea(PU) on RC slab as a strengthening material. Stiff type PU(STPU) was sprayed on the bottom surface of the slab specimens, which were then attached with CFRP or GFRP sheets. Also the evaluation of the bond capacity, the single most influential parameter on strengthening of RC structures, was carried out the flexural capacity evaluation test results showed that the load carrying capacity of the PU specimen was greater and less than the unstrengthened and FRP sheet attached specimens, respectively. The STPU specimens showed a ductile flexural behavior in the plastic displacement range. With respect to bond capacity, the bond strength of all of the specimen exceeded the code required bond strength of 1.5 MPa. Also, the STPU sprayed specimen without using epoxy resin did not peel off when the tensile grip was applied for testing. The stability of the PU bond failure indicate a good bond strength of PU when applied to concrete.
Kim, Jae-Young;Kim, Teuk-Jun;Lee, Min-Suk;Ryoo, Dong-Woo
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.22
no.5
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pp.633-640
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2010
This study was performed to get basic information about properties of high blaine cement for shotcrete use. Particle size distribution, setting time and compressive strength test, analysis like as SEM, DSC thermal analysis, XRD was carried out to investigate principle properties of high blaine cement. Setting time of high blaine cement was shorter and compressive strength was higher than those of ordinary portland cement (OPC). Results of analysis showed early hydration products of high blaine cement is smaller and spread widely due to increased specific surface. From the SEM observation and analysis of DSC and XRD results, it was seen that the aluminates accelerators promoted calcium aluminium hydrates while the alkali free accelerators increased ettringite and monosulfates formation. Strength and setting time measurement of cement paste with aluminate accelerator is more effective than the alkali free accelerator in reducing the setting time and increasing early strength while alkali free accelerator is more effective in increasing the strength after 7 days.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.62
no.5
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pp.39-46
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2020
This study evaluated the nitrogen oxide (NOx) removal efficiency by air purification concrete blocks with titanium dioxide (TiO2). The concrete in the mixtures had a 30% water:cement ratio, to which TiO2 was added at 0%, 5%, and 10% of cement weight. The compressive strength reduction rate and removal efficiency of NOx were investigated. The result of the compressive strength test in the study indicated that addition rate of TiO2 did not lead to signifcant effect. In terms of the average removal efficiency of NOx, mix No. 1 using a TiO2 mixing ratio of 0% had a removal efficiency of 0.57% on average; thus, the removal effect w as not significant. For the other samples prepared by mixing, the average removal efficiencies for mix No. 2 (5% TiO2) were 58.86% and 62.05% for normal and washing surface treatments, respectively, and those of sample No. 3 (10% TiO2) were 59.94% and 67.61%. mixs No. 4 (5%) and No. 5 (10%), in which TiO2 diluted with distilled water was sprayed onto the block surface, had an average NOx removal efficiency of 61.72% and 68.48%, respectively. In terms of NOx removal efficiency, Mixs No. 3 and No. 5 with 10% TiO2 were better than Mixs No. 2 and No. 4 with 5% TiO2. In addition, analyzing the NOx removal efficiency results from the fixing method, it was capable to apply mixing (washing) and the diluted spray methods. Therefore, it was found that the diluted spray method applied in this study can be employed in any manufacture of air purification concrete blocks.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.2
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pp.130-134
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2019
In this paper, a laser-based non-contact load cell is newly developed for measuring forces in prestressed concrete tendons. First, alumina particles have been sprayed onto an empty load cell which has no strain gauges on it, and the layer has been used as a passive stress sensor. Then, the spectral shifts in fluorescence spectroscopy have been measured using a laser-based spectroscopic system under various force levels, and it has been found that the relation of applied force and spectral shift is linear in a lab-scale test. To validate the field applicability of the customized load cell, a full-scale prestressed concrete specimen has been constructed in a yard. During the field test, it was, however, found that the coating surface has irregular stress distribution. Therefore, the location of a probe has to be fixed onto the customized load cell for using the coating layer as a passive stress sensor. So, a prototype customized load cell has been manufactured, which consists of a probe mount on its casing. Then, by performing lab-scale uniaxial compression tests with the prototype load cell, a linear relation between compression stress and spectrum shift at a specific point where laser light had been illuminated has been detected. Thus, it has a high possibility to use the prototype load cell as a force sensor of prestressed concrete tendons.
Park, Jin-Ho;Choi, Hyun-Jun;Lee, Han-Seung;Kim, Sang-yeol;Jang, Hyun-O
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.4
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pp.61-68
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2019
As the pollution of water resources deteriorates due to industrialization and urbanization, it is difficult to supply clean water through a water treatment method using chlorine. Therefore, the introduction of advanced water treatment facilities using ozone is on the increase. However, epoxy which is used as waterproofing and anticorrosives and stainless steel used in conventional waterproofing and anti-corrosive methods have deteriorated because of the strong oxidizing power of ozone, causing problems such as leaking. Moreover, it even causes the durability degradation of a concrete. Therefore, in this study, metal spraying system was used as the means of constructing a metal panel with excellent ozone resistance and chemical resistance which is an easier method than an existing construction method. Ozone resistance was evaluated in accordance with the type of metal sprayed coatings to develop a finishing method which can prevent the concrete structure of water treatment facilities from deterioration. Furthermore, electrochemical stability in actual sewage treatment plant environment was evaluated. Experimental results showed that Ti has superior ozone resistance after spraying and the electrochemical stability in the sewage treatment plant environment showed that Ti has the highest polarization resistance of $403.83k{\cdot}{\Omega}{\cdot}cm^2$, which ensures high levels of durability.
Kim, Sang-Hwan;Kim, Ji-Tae;Lim, Chae-Ho;Lee, In-Keun
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.28
no.4
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pp.79-89
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2012
This paper presents experimental and numerical studies on the closure ratio of tunnel face to reduce pressure and displacement occurring at tunnel face during tunnel excavation. In experimental study, model tests are carried out according to the closure ratio of tunnel face and tunnel depth. Model test results are analyzed and interpreted by numerical calculation in order to verify results obtained from experimental and numerical studies. It is clearly found that tunnel face stability increases with the increase of the closure ratio of tunnel face. The results also show that tunnel face is stable when the closure ratio of tunnel face is larger than 80%. This research will be very useful to develop the economical tunnel face closing system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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