• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.513-516
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• 2008

최근 건설경기의 침체 및 원자재가 상승 그리고 후분양제의 시행 등으로 인해 공사기간 단축에 의한 공사비 절감에 대한 요구가 증가하고 있다. 공사기간 단축을 위한 방안으로 조강 콘크리트를 사용하여 양생기간을 단축시키는 방법이 일반적으로 사용되어지나 기존의 조강시멘트나 조강혼화제를 사용할 경우 고가의 재료비용이 소요될 뿐 아니라, 콘크리트의 초기 수화열 증가 및 작업성 저하 등의여러 가지 문제가 발생되고 있다. 본 연구에서는 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장에 적용하여 거푸집 탈형 시기를 앞당김으로써 공기단축에 의한 공사비 절감을 달성하고자 한다. 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 확인하기 위하여 기존의 조강시멘트와 조강혼화제를 사용한 콘크리트와 함께 경시변화시험 및 응결시간 측정시험 그리고 압축강도시험 등의 비교 시험을 실시하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.23-29
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• 2022

본 연구는 천연골재 부족사태에 대응하기 위한 방법으로, 콘크리트 구조물에 구조용 골재로서 순환골재의 재활용 가능성을 확인하기 위하여 진행되었다. Tam et al.에 의해 개발된 2단계 배합은 별도의 설비 등의 추가 없이 순환골재 혼입 시멘트 복합체의 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 방법으로 알려져 있는데, 본 연구에서는 선행연구에서 확인한 개선된 형태의 2단계 배합방법을 활용하여 순환잔골재 혼입 모르타르 시험체를 제작하고, 이를 통해 배합방법의 차이가 순환잔골재 혼입 고강도 모르타르의 압축강도 및 내화성능에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 실험결과에 따르면 순환잔골재 사용시 일반배합 보다 2단계 배합방법을 활용하는 것이 순환잔골재 혼입 모르타르의 강도발현에 더욱 효과적인 것으로 나타났으며, 600 ℃ 및 900 ℃의 고온에 노출시켜 역학적 성능의 변화를 확인한 결과 2단계 배합을 활용하는 경우 모르타르의 잔존강도가 일반배합을 활용한 모르타르의 잔존강도보다 높게 나타나는 결과를 보였다. 이는 2단계 배합의 적극적 활용을 통해서, 순환잔골재로 고성능 시멘트 복합체의 제조가 가능함을 의미한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.385-388
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• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 구모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동에너지로 골재표면에 구모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 구모르터 성분에 포함되어있는 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)과 공정수에 투입한 황산($H_2SO_4$)의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 저품질의 순환잔골재를 황산수와 습식마쇄방법을 이용하여 고품질의 순환잔골재로 생산한 후 이를 콘크리트에 적용하였을 때 반응생성물질인 반수석고가 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 순환잔골재를 사용한 콘크리트가 압축강도가 가장 높게 나타났고 휨강도는 석고를 제거한 순환 잔골재를 사용한 콘크리트가 가장 높게 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.205-218
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• 2022

Proper calculation of splitting tensile strength (STS) of concrete has been a crucial task, due to the wide use of concrete in the construction sector. Following many recent studies that have proposed various predictive models for this aim, this study suggests and tests the functionality of three hybrid models in predicting the STS from the characteristics of the mixture components including cement compressive strength, cement tensile strength, curing age, the maximum size of the crushed stone, stone powder content, sand fine modulus, water to binder ratio, and the ratio of sand. A multi-layer perceptron (MLP) neural network incorporates invasive weed optimization (IWO), cuttlefish optimization algorithm (CFOA), and electrostatic discharge algorithm (ESDA) which are among the newest optimization techniques. A dataset from the earlier literature is used for exploring and extrapolating the STS behavior. The results acquired from several accuracy criteria demonstrated a nice learning capability for all three hybrid models viz. IWO-MLP, CFOA-MLP, and ESDA-MLP. Also in the prediction phase, the prediction products were in a promising agreement (above 88%) with experimental results. However, a comparative look revealed the ESDA-MLP as the most accurate predictor. Considering mean absolute percentage error (MAPE) index, the error of ESDA-MLP was 9.05%, while the corresponding value for IWO-MLP and CFOA-MLP was 9.17 and 13.97%, respectively. Since the combination of MLP and ESDA can be an effective tool for optimizing the concrete mixture toward a desirable STS, the last part of this study is dedicated to extracting a predictive formula from this model.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 기존의 심층혼합처리공법용 안정재의 문제점을 해결하기 위해 탈황분진을 이용하여 개발한 친환경 지반안정재(CMD-SOIL)의 적용성을 평가하기 위해 실내배합시험 및 현장시험시공을 실시하였다. 실내배합시험 결과 함수비, 투입비 및 W/B 변화에 따른 CMD-SOIL의 일축압축강도가 기존의 고로슬래그 시멘트와 비교하여 최대 1.136배 큰 것으로 나타났고, 패각이 함유된 흙 재료에서는 최대 1.222배, 부상토가 혼합된 시료에서는 최대 1.363배 큰 것으로 나타났다. 또한 현장시험시공 결과, 실내배합강도와 현장강도의 비(${\lambda}$)가 0.77로 나타나 기존의 연구결과(${\lambda}=2/3$)와 유사한 경향을 보이고 있어 기존의 안정재와 비교하여 동등 이상의 성능을 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제30권4호
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• pp.277-287
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• 2022

Due to the scarcity of extortionate experimental data, fatigue failure of the reinforced concrete (RC) element might be achieved economically adopting nonlinear finite element (FE) analysis as an alternative approach. However, conventional implicit dynamic analysis is expensive, quasi-static method overlooks interaction effects and inertia, direct cyclic analysis computes stabilized responses. Apart from this, explicit dynamic analysis may provide a numerical operating system for factual long-term responses. The study explores the fatigue behavior based on a simplified explicit dynamic solution employing nonlinear time domain analysis. Among fourteen RC beams, one beam is selected to validate under static loading, one under fatigue with the experimental study and other twelve to check the detail fatigue behavior. The SWOT (Strength, Weakness, Opportunities, Threats) analysis has been carried out to pinpoint the detail scenario in the adoption of numerical approach as an alternative to the experimental study. Excellent agreement of FE and experimental results is seen. The 3D nonlinear RC beam model at service fatigue limits is truthful to be used as an expedient contrivance to envisage the precise fatigue behavior. The simplified analysis approach for RC beam under fatigue offers savings in computation to predict responses providing acceptable accuracy rather than the complicated laboratory investigation. At higher frequency, the flexural failure occurs a bit earlier gradually compared to the repeated loading case of lower frequency. The deflection increases by 6%-10% at the end of first cycle for beams with increasing frequency of cyclic loading. However, at the end of fatigue loading, greater deflection occur earlier for higher load range because of more rapid stiffness degradation. For higher frequency, a slight boost in concrete compressive strains at an initial stage of loading has been seen indicating somewhat stepper increment. Stiffness degradation in larger loading cycle at same duration escalates the upsurge of the rate of strain in case of higher frequency.

• 한국농공학회지
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• 제37권5호
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• pp.90-100
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• 1995

This study was performed to develop the lightweight concrete using synthetic lightweight aggregate and natural coarse aggregate. Mixing ratios were three types, the first type was mixed cement and synthetic lightweight fine aggregate (Type CP), the second type was mixed cement, synthetic lightweight fine aggregate and synthetic lightweight coarse aggregate (Type CPE), the third type was mixed cement, synthetic lightweight fine aggregate and natural coarse aggregate (Type CPN). The results of this study are summarized as follows ; 1. The W/C of each mixing ratio was increased with increase of the amount of cement used, and it was shown higher in order of Type CP, CPN, CPE. 2. The unit weight of Type CP, CPE and CPN was 1.473~1.647g/cm$^3$, 1.467~1.622g/cm$^3$ and 1.658~1 .838g/cm$^3$, respectively. And the absorption ratio was approximately 20%, which was higher than that of the normal cement concrete. 3. The compressive strength of Type CP was shown 178 ~249kg/cm2, Type CPE was shown 149~241kg/cm$^2$ and Type CPN was shown 196~297kg/cm$^2$, respectively. Each strength ratio was smaller than that of the normal cement concrete. 4. The pulse velocity of Type CP, CPE and CPN was 2, 688~3, 240m/sec, 2, 981~3, 324m/sec and 2, 989 ~ 3, 545m/sec, respectively. And it was increased with increase of strength and unit weight. 5. The length change ratio at 28 days was in the range of 0.057~0.077%, and earlier length change ratio was higher than that of the later.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.545-548
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• 2004

This paper is to investigate the shrinkage properties of high performance concrete (HPC) with mixture adjustment by using mock-up specimens. HPC with mixture adjustment needed a higher dosage of SP agent due to fluidity reduction and a larger dosage of AE agent due to the reduction of air content. Setting time of HPC with mixture adjustment exhibited earlier than that of control HPC by as much as 6 hours. HPC with mixture adjustment gained more than 70MPa of compressive strength. Autogenous shrinkage of Control HPC was found to be $-340\times40^{-6}$ at 49days when the expansion value by thermal effect was excluded and HPC with mixture adjustment $-175\times10^{-6}$, which was the half of the value of control HPC. Drying shrinkage of center section of HPC with mixture adjustment showed similar tendency with autogenous shrinkage because of no internal moisture movement, while surface section had larger drying shrinkage. The specimen embedded with reinforcing bar had smaller deformation caused by confinement of reinforcing bar.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1381-1389
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• 2012

본 논문에서는 쇼트피닝 가공한 알루미늄 7075-T6 재료의 부식피로향상에 대한 연구를 하였다. 사용된 알루미늄 금속은 상대적으로 가볍고 강한 재료의 특성으로 항공기 주요부품의 재료로 사용되고 있으며, 많은 연구를 통해 알루미늄을 사용하면 약 50%의 무게 감소효과를 낼 수 있다고 한다. 재료의 부식은 인장환경에서 재료의 파단시점을 앞당기고 구조물의 수명을 심각하게 감소시킨다. 따라서 알루미늄 금속의 부식 환경에서의 재료의 부식저항을 향상 시킬 수 있는 연구가 요구된다. 쇼트피닝 가공은 재료 표면에 압축잔류응력을 인가하여 재료의 피로수명을 늘리고 나아가 재료의 신뢰성을 확보하는 기술로 반복하중을 받는 많은 부품들에 이미 적용되어 사용되고 있다. 부식 환경에서는 가공 후 거칠어진 표면으로 인해 공식부식을 야기하지만, 피닝가공에 의한 표면 직하에 압축잔류응력이 부식을 억제하여 부식저항을 증가시킨다. 본 연구에서의 쇼트피닝가공된 시험편에 대한 실험결과와 선행연구에서의 쇼트피닝 가공하지 않은 알루미늄 합금 재료의 부식피로특성을 비교하였다. 실험 결과 쇼트피닝 가공은 알루미늄합금의 피로수명향상에 영향을 미치고, 압축잔류응력은 부식피로수명을 증가시킴을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권3호
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• pp.221-229
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• 2023

Urbanization and industrialization have significantly increased the amount of solid waste produced in recent decades, posing considerable disposal problems and environmental burdens. The practice of waste utilization in concrete has gained popularity among construction practitioners and researchers for the efficient use of resources and the transition to the circular economy in construction. This study employed Lytag aggregate, an environmentally friendly pulverized fuel ash-based lightweight aggregate, as a substitute for natural coarse aggregate. At the same time, fly ash, an industrial by-product, was used as a partial substitute for cement. Concrete mix M20 was experimented with using fly ash and Lytag lightweight aggregate. The percentages of fly ash that make up the replacements were 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%. The Compressive Strength (CS), Split Tensile Strength (STS), and deflection were discovered at these percentages after 56 days of testing. The concrete cube, cylinder, and beam specimens were examined in the explorations, as mentioned earlier. The results indicate that a 10% substitution of cement with fly ash and a replacement of coarse aggregate with Lytag lightweight aggregate produced concrete that performed well in terms of mechanical properties and deflection. The cementitious composites have varying characteristics as the environment changes. Therefore, understanding their mechanical properties are crucial for safety reasons. CS, STS, and deflection are the essential property of concrete. Machine learning (ML) approaches have been necessary to predict the CS of concrete. The Artificial Fish Swarm Optimization (AFSO), Particle Swarm Optimization (PSO), and Harmony Search (HS) algorithms were investigated for the prediction of outcomes. This work deftly explains the tremendous AFSO technique, which achieves the precise ideal values of the weights in the model to crown the mathematical modeling technique. This has been proved by the minimum, maximum, and sample median, and the first and third quartiles were used as the basis for a boxplot through the standardized method of showing the dataset. It graphically displays the quantitative value distribution of a field. The correlation matrix and confidence interval were represented graphically using the corrupt method.