• 제목/요약/키워드: strength-porosity relationship

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Mix Design for Pervious Recycled Aggregate Concrete

  • Sriravindrarajah, Rasiah;Wang, Neo Derek Huai;Ervin, Lai Jian Wen
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제6권4호
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    • pp.239-246
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    • 2012
  • Pervious concrete is a tailored-property concrete with high water permeability which allow the passage of water to flow through easily through the existing interconnected large pore structure. This paper reports the results of an experimental investigation into the development of pervious concrete with reduced cement content and recycled concrete aggregate for sustainable permeable pavement construction. High fineness ground granulated blast furnace slag was used to replace up to 70 % cement by weight. The properties of the pervious concrete were evaluated by determining the compressive strength at 7 and 28 days, void content and water permeability under falling head. The compressive strength of pervious concrete increased with a reduction in the maximum aggregate size from 20 to 13 mm. The relationship between 28-day compressive strength and porosity for pervious concrete was adversely affected by the use of recycled concrete aggregate instead of natural aggregate. However, the binder materials type, age, aggregate size and test specimen shape had marginal effect on the strength-porosity relationship. The results also showed that the water permeability of pervious concrete is primarily influenced by the porosity and not affected by the use of recycled concrete aggregate in place of natural aggregate. The empirical inter-relationships developed among porosity, compressive strength and water permeability could be used in the mix design of pervious concrete with either natural or recycled concrete aggregates to meet the specification requirements of compressive strength and water permeability.

A356합금의 품질지수에 미치는 미소기공율의 영향 (Effect of Porosity on Quality Index of Tensile Property of A356 Casting Alloys)

  • 이충도
    • 한국주조공학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.95-102
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    • 2018
  • The dependence of the tensile properties on variations in the porosity of A356 aluminium alloys was investigated in terms of the quality index of the tensile properties based upon the ultimate tensile strength and elongation as well as the variation of the strength coefficient and strain-hardening exponent with regard to a T6 treatment. The test specimens were prepared by low-pressure die-casting and a subsequent T6 treatment, and the experimental results of a tensile test carried out at room temperature were compared to the theoretical description using a modified constitutive model. The nominal value of the quality index of A356 alloys increases gradually with a lapse of the ageing time upon a T6 treatment, despite the fact that this value is temporarily decreased during the initial stage of ageing from a solutionised condition. Additionally, the quality index depends practically upon the porosity variation with a power law relationship without regard to whether in solutionised or artificial aged conditions. The theoretical description indicates that the strength coefficient directly determines the nominal level of the quality index. Moreover, the overall dependence of the quality index on the porosity variation is remarkably weakened with an increase in the tensile strain, whereas the quality index depends sensitively upon the porosity variation with a low value of the strain-hardening exponent.

A model to develop the porosity of concrete as important mechanical property

  • Alyousef, Rayed;Alabduljabbar, Hisham;Mohamed, Abdeliazim Mustafa;Alaskar, Abdulaziz;Jermsittiparsert, Kittisak;Ho, Lanh Si
    • Smart Structures and Systems
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    • 제26권2호
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    • pp.147-156
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    • 2020
  • This numerical study demonstrates the porosity conditions and the intensity of the interactions with the aggressive agents. It is established that the density as well as the elastic modulus are correlated to ultrasonic velocity The following investigation assessed the effects of cement grade and porosity on tensile strength, flexural and compressive of Ultra High Performance Concrete (UHPC) as a numerical model in PLAXIS 2d Software. Initially, the existing strength-porosity equations were investigated. Furthermore, comparisons of the proposed equations with the existing models suggested the high accuracy of the proposed equations in predicting, cement grade concrete strength. The outcome obtained showed a ductile failure when un-corroded reinforced concrete demonstrates several bending-induced cracks transfer to the steel reinforcement. Moreover, the outcome also showed a brittle failure when wider but fewer transverse cracks occurred under bending loads. Sustained loading as well as initial pre-cracked condition during the corrosion development have shown to have significant impact on the corrosion behavior of concrete properties. Moreover, greater porosity was generally associated with lower compressive, flexural, and tensile strength. Higher cement grade, on the other hand, resulted in lower reduction in concrete strength. This finding highlighted the critical role of cement strength grade in determining the mechanical properties of concrete.

St/BA를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 부착강도 및 인장강도 특성 (Bond Strength and Tensile Strength of Polymer-Modified Mortar Using Styrene and Butyl Acrylate)

  • 유기표;형원길
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.820-826
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    • 2014
  • 본 연구에서는 styrene(St)와 butyl acrylate(BA)를 단량체로 폴리머를 합성하여 폴리머 필름의 인장강도를 측정하고 폴리머 시멘트 모르타르로 제작하여 세공구조와 부착강도, 그리고 인장강도와의 상호 연관성을 파악하고자 하였다. 본 연구결과 St/BA 폴리머 필름의 인장강도는 St의 함유량이 높을수록 증가하는 것으로 나타났으며. 폴리머 시멘트 모르타르의 부착강도와 인장강도는 폴리머 필름의 인장강도가 클수록, 미세공극량이 많을수록 우수하게 나타나고 있다.

제주도 화산암의 물리・역학적 특성에 대한 비교연구 (Comparative Study on Physical and Mechanical Characteristics of Volcanic Rocks in Jeju Island)

  • 양순보
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권11호
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    • pp.39-49
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    • 2014
  • 제주도의 화산암은 여러 환경적인 요인으로 인하여 크기와 분포가 다양한 기공이 많은 다공상 구조를 보이고 있으며, 지질학적 그리고 역학적 특성 또한 지역마다 차이를 나타내고 있다. 제주도 화산암에 대한 지질학적/화학적 특성에 대한 연구 및 물리적/역학적 특성에 대한 연구는 많은 연구자에 의해 활발히 이루어져 왔지만, 제주도 화산암의 물리적 및 역학적 특성에 대한 종합적인 비교 분석은 이루어져 있지 않다. 본 연구에서는 제주도 화산암에 대하여 기존에 발표된 연구논문 및 보고서를 통하여, 제주도 화산암에 대한 물리 역학적 특성의 상관관계를 종합적으로 비교 분석하였다. 그 결과 흡수율 및 공극률과 겉보기 비중과의 관계는 일반적으로 선형의 관계에 있으며, 여러 환경적 요인에 의해 제주도 화산암은 두 개의 서로 다른 선형근사로 대표시킬 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 P파 속도와 S파 속도와의 관계와 흡수율 및 공극률과 건조 상태의 암석에 대한 일축압축강도와의 각각의 관계에 대하여 흡수율 및 공극률과 겉보기 비중과의 두 개의 서로 다른 선형근사 관계를 고려함으로서, P파 속도와 S파 속도와의 관계와 흡수율 및 공극률과 일축압축강도와의 관계를 명확하게 구분할 수 있음을 알 수 있었다.

고온 양생방법을 이용한 고강도 콘크리트의 미세공극과 강도발현 관계에 대한 연구 (Method for high temperature curing and strength development of high strength concrete micropores Relationship)

  • 이한용;김성덕;이영도;명로언;정상진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.58-59
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    • 2013
  • In this study, the standard specimen heated to curing experiments and simulation experiments the absence of porosity distribution and the effect on the compressive strength has been investigated.

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온도변화가 암석의 기본물성과 압렬인장특성에 미치는 영향 (Effect of Temperalure on Index Pmperties and Brazilian Tensile Strength of Rocks)

  • 이찬구;최원학;장천중;김지영;이지훈
    • 지질공학
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    • 제5권1호
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    • pp.21-29
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    • 1995
  • 화강암과 안삼암의 기본 물성치들은 공극률과 함수율의 관계에서는 매우 높은 상관성을 보였으나 진비중, 공극률 및 함수율과 P파 속도와의 관계에서는 분산된 zone형태의 낮은 상관성을 보였다. 압렬인장강도는 온도상승시 화강암과 안산암 모두 큰 변화는 없었으나 $100^{\circ}C$부근에서 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 화강암의 경우에는 $150^{\circ}C$ 부근에서 강도가 증가한 후 $200^{\circ}C$이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였으나, 안산암의 경우에는 $200^{\circ}C$까지 증가한 후 다시 감소하는 경향을 보였으며, 각 온도에서의 P파 속도의 변화는 이러한 인장강도의 변화와 유사한 양상을 나타내었다.

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폐석회석 굵은골재를 사용한 투수 콘크리트의 공극 및 강도특성 (Porosity and Strength Properties of Permeable Concrete Using Limestone Mine Wastes as Coarse Aggregate for Concrete)

  • 최연왕;임학상;정지승;문대중;신화철
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권2호
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    • pp.11-20
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    • 2003
  • 폐석회석을 투수 콘크리트용 골재로 활용하여 콘크리트의 공극률, 연속공극률, 투수계수, 압축강도 및 휨강도 등을 측정하였으며,투수 콘크리트의 공극특성과 강도와의 관계에 대하여 고찰하였다. 투수 콘크리트의 공극 및 강도특성은 폐석회석 혼합률에 의한 영향 보다는 골재입자의 크기 및 골재입자 사이의 공극에 의한 영향이 크게 작용하였다. 투수 콘크리트의 공극률과 연속공극률과의 관계 및 공극특성과 강도와의 관계도 양호한 선형관계를 나타내었다. 또한, 폐석회석을 사용한 투수 콘크리트의 투수계수는 0.2cm/sec 이상의 양호한 결과로 보통골재에 비하여 투수성능이 우수하였으며, 강도결과와 종합해 보면 폐석회석을 보도용 콘크리트 또는 식생, 수자원 정화 콘크리트 등으로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

EMI database analysis focusing on relationship between density and mechanical properties of sedimentary rocks

  • Burkhardt, Michael;Kim, Eunhye;Nelson, Priscilla P.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권5호
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    • pp.491-498
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    • 2018
  • The Earth Mechanics Institute (EMI) was established at the Colorado School of Mines (CSM) in 1974 to develop innovations in rock mechanics research and education. During the last four decades, extensive rock mechanics research has been conducted at the EMI. Results from uniaxial compressive strength (UCS), Brazilian tensile strength (BTS), point load index (PLI), punch penetration (PP), and many other types of tests have been recorded in a database that has been unexamined for research purposes. The EMI database includes over 20,000 tests from over 1,000 different projects including mining and underground construction, and analysis of this database to identify relationships has been started with preliminary results reported here. Overall, statistically significant correlations are identified between bulk density and mechanical strength properties through UCS, BTS, PLI, and PP testing of sedimentary, igneous, and metamorphic rocks. In this paper, bulk density is considered as a surrogate metric that reflects both mineralogy and porosity. From this analysis, sedimentary rocks show the strongest correlation between the UCS and bulk density, whereas metamorphic rocks exhibit the strongest correlation between UCS and PP. Data trends in the EMI database also reveal a linear relationship between UCS and BTS tests. For the singular case of rock coral, the database permits correlations between bulk density of the core versus the deposition depth and porosity. The EMI database will continue under analysis, and will provide additional insightful and comprehensive understanding of the variation and predictability of rock mechanical strength properties and density. This knowledge will contribute significantly toward the increasingly safe and cost-effective geostructures and construction.

해남 공룡화석 지 퇴적암의 물리적 성질: 쳐트 함량과의 관계 (Physical Properties of Sedimentary Rocks containing Dinosaur Trace Fossils in the Haenam: A Relationship with Chert Content)

  • 조현구;김수진;장세정
    • 한국광물학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.132-139
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    • 2002
  • 해남 공룡족흔화석을 포함하고 있는 퇴적암의 보존 방안을 연구하기 위하여 물리적 성질을 조사하였다. 9개의 시료를 선택하여 실내 실험을 통하여 공극률, 공극비, 건조 밀도, 함수비 및 포화도를 계산하였다. 3점꺾임강도는 만능재료시험기를 이용하여 측정하였고, 열팽창률은 팽창계를 사용하여 측정하였다. 우항리 퇴적암은 매우 낮은 공극률, 공극비 및 함수비를 가진다. 세일의 3점꺾임강도는 24.16~42.84, 사암은 16.34~43.52 $N/mm^2$로써 일반적인 퇴적암에 비하여 매우 낮다. 우항리 암석의 공극률이 작음에도 불구하고 강도가 낮은 이유는 미세한 열극이 암석 시료 내 여러 곳에 산재하여 있기 때문으로 생각된다. 열팽창률은 $14.7~21.3\Times10^{-6 }$ 범위인데, 이 값은 알루미나에 비하여 2~2.5배, 활석에 비하여 약 10배 정도 큰 값이다. 사암의 경우 쳐트의 양이 많을수록 공극률, 공극비와 함수비는 증가하며, 건조밀도와 포화도는 작아진다. 쳐트를 함유한 사암은 포함하지 않은 사암에 비하여 공극률과 열팽창률이 월등하게 높아서 강도가 낮다.