• Advances in concrete construction
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• 제15권2호
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• pp.75-84
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• 2023

Currently, polymer matrix nanocomposites (PMCs) are a prominent area of research due to their outstanding mechanical, thermal, and durability properties. The increase in recent studies justifies the possibility of using PMCs in structural retrofitting and reconstruction of damaged infrastructure and serving as new structural material. Using nanotechnology, nanocomposite panels in flooring combine concrete and steel, providing a very high level of performance. In sports flooring, high-performance concrete has become a challenge for reducing sports injuries and refinement in rehabilitation. As a composite material, this type of resistant concrete is one of the most durable and complex multi-phase materials. This article uses polyvinyl alcohol polymer (PVC) and multi-walled carbon nanotubes as concrete matrix fillers. Solution methods have been used for dispersing PVC and carbon nanotubes in concrete. The water-cement ratio, carbon nanotube weight ratio, and heat treatment parameters influenced the concrete nanocomposite's tensile and compressive strength. The dispersion of carbon nanotubes in cement paste and the observation of nano-microcracks in concrete was evaluated by scanning electron microscope (SEM).

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.267-270
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• 2005

Recently, the damaged concrete structures are often strengthened or repaired using the polymer concrete or the polymer cement mortar. In the repaired concrete structures at early ages, internal stresses could be developed due to the differential drying shrinkage of the repair material. Due to the difference of the thermal coefficients of the repair material and existing concrete, additional stresses also could be developed as the structures are subjected to the ambient temperature changes. Theses environmentally-induced stresses can sometimes be large enough to cause damage to the structures, such as debonding of the interface between the two materials. In this study, a rational procedure was developed where anchors can be designed and installed to prevent damages in such structures by thermally-induced stresses. Finally, through the experimental and numerical study, the effects of the repair method using anchors with debonding was investigated and discussed the results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.131-139
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• 2012

콘크리트 기둥에 사용되는 횡방향 철근은 압축콘크리트 파괴 시 횡방향 벌어짐을 구속하여 폭렬을 줄일 수 있고 콘크리트의 연성을 증가시키는 데에 유효하며 강도손실 보상효과가 있다. 이를 규명하기 위하여, 띠철근의 간격과 나선철근을 변수로 한 실험체를 제작하여 가열실험을 수행하였다. 이 때 전기로 온도를 $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$로 설정하여 $13.33^{\circ}C$/분의 속도로 가열하고 2시간동안 그 온도를 유지시켰다. 냉각된 실험체에 대해 응력-변형률 곡선을 구하기 위한 압축실험을 수행하고, 이로부터 탄성계수, 잔존 내력 및 변형률 등의 잔존 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 횡방향 철근비가 높을수록 철근이 콘크리트를 구속하여 다축 응력 상태가 되기 때문에 고온을 받은 콘크리트의 잔존 최대응력이 커지고 더욱 큰 변형을 발휘할 수 있는 있는 것을 확인하였다. 이울러, 콘크리트의 잔존 탄성계수의 감소율은 횡방향 철근의 구속효과로 작아지는 것으로 분석되었다.

• Architectural research
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• 제10권2호
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• pp.37-42
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• 2008

This study is to get the proper evaluation of the residual property of reinforced concrete beam exposed to fire. This study focused on the strength resistance and analytical evaluation of RC members exposed high temperature. And this study is the basis analytical research to conduct the other studies. To analysis by the finite element method, the Total-RC program was used to analysis it and the Total-Temp program was also used to analysis the temperature distributions at the section. All of results were compared with the pre-existing experimental data of simple supported beam. Using it, the parameters influencing the structural capacity of the high temperature-damaged RC members and residual strength estimation are investigated. The temperature distribution and the structural capacity at the section are calculated in this step. An application of this method is compared with the heating test result and residual property test for simple supported beam which is subjected to ISO 834 test fire. The results of this study are as follows; 1) The loads-displacement relationship of RC beam, considering initial thermal stress of cross section and heat transfer analysis are estimated comparing analytical value with pre-existing experimental results. 2) by the heating time (0, 1, 2 hours), the results of analysis with parameters show that the load capacity exposing at fire is affected.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.31-40
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• 1998

고온에 노출된 콘크리트 미세조직의 변화가 강도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 현 재 건설현장에서 가장 많이 이용하고 있는 배합비와 쇄석으로 시험체를 제작하여 고온에 노출시킨 후 SEM!EDX, XRD 및 DSC-TG로 분석하여 각 온도별로 강도와 미세조직 특 성을 분석하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.451-458
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• 2023

산불이 대형화됨에 따라 산불 예방 및 진화를 위해 임도시설의 중요성이 증가하고 있다. 산불 발생 시 임도가 제 역할을 수행하기 위해서는 적정한 노선 선정과 함께 구조적인 안정성을 확보해야 한다. 그동안의 연구는 산불 발생에 따른 임도의 효과와 노선 배치에 치중되어 있으며, 임도의 안전성 확보를 위한 연구는 수행되지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구는 최근 3년간 초대형 산불 발생지 내의 임도 콘크리트 시설물을 대상으로 콘크리트 비파괴검사기법 중 하나인 반발경도법을 이용하여 산불 여부에 따라 그 강도를 비교하였다. 연구 결과, 산불 피해 콘크리트 시설물(15.4 MPa)은 미피해 콘크리트 시설물(18.0 MPa)에 비해 낮은 강도를 나타냈으며(p<0.001), 그 경향은 모든 대상 시설물에서 동일하게 나타났다. 따라서, 임도 시설의 강도 저하로 인한 임도의 2차 피해를 방지하기 위해 임도 시설물의 안전진단 기준이 마련되어야 할 것이다. 또한, 본 연구 결과에 대한 지속적인 모니터링과 실내 실험을 동반한 후속 연구가 진행되어 임도의 안정성을 제고해야 하며, 이를 통해 산불 예방과 진화를 위한 더 나은 전략을 마련할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.99-106
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• 2018

본 연구는 하중 조건에 따른 화해를 입은 중공슬래브의 잔류성능에 대한 실험적 연구이다. 이를 평가하기 위하여, 하중조건을 변수로 하는 2개의 중공슬래브 실험체를 제작하여 ISO 834 표준화재 곡선에 따라 120분간 가열하였으며, 이를 상온으로 냉각하여 잔류 휨 성능을 평가하였다. 실험결과 하중조건에 따라 중공슬래브의 온도분포가 상이한 것으로 나타났으며, 재하 실험체가 비재하 실험체에 비해 전단면에 걸쳐 온도가 빠르게 상승하는 경향을 보임을 확인하였다. 고온으로 가열 후 냉각한 중공슬래브의 잔류 휨 강도의 경우 화해를 입지 않은 중공슬래브에 비해 34%~40% 감소하는 것으로 나타났으며, 휨 강성의 경우 15%~23% 감소하는 것으로 나타났다. 하중을 재하 한 중공슬래브의 경우 재하하지 않고 가열한 중공슬래브에 비해 약 10%의 강도 저감이 발생하였으며, 휨 강성의 경우 15% 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하중 재하에 따른 휨 균열에 의해 슬래브의 하부 주인장 철근의 온도가 비재하 실험체에 비해 높아지며, 하부철근 피복의 박리현상이 가속화되기 때문인 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권2호
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• pp.121-135
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• 2022

Many public buildings such as schools, hospitals, etc., where partial infill walls are present in reinforced concrete (RC) structures, have undergone undesirable damage/failure attributed to captive column effect during a moderate to severe earthquake shaking. Often, the situation gets worsened when these RC frames are non-ductile in nature, thus reducing the deformable capability of the frame. Also, in many parts of the Indian subcontinent, it is mandatory to use fly-ash bricks for construction so as to reduce the burden on the disposal of fly-ash produced at thermal power plants. In some scenario, when the non-ductile RC frame, partially infilled by fly-ash bricks, suffers major structural damage, the challenge remains on how to retrofit and restore it. Thus, in this study, two full-scale one-bay, one-story non-ductile RC frame models, namely, bare frame and RC partially infilled frame with fly-ash bricks in 50% of its opening area are considered. In the previous experiments, these models were subjected to slow-cyclic displacement-controlled loading to replicate damage due to a moderate earthquake. Now, in this study these damaged frames were retrofitted and an experimental investigation was performed on the retrofitted specimens to examine the effectiveness of the proposed retrofitting scheme. A hybrid retrofitting technique combining epoxy injection grouting with an innovative and easy-to-implement steel jacketing technique was proposed. This proposed retrofitting method has ensured proper confinement of damaged concrete. The retrofitted models were subjected to the same slow cyclic displacement-controlled loading which was used to damage the frames. The experimental study concluded that the hybrid retrofitting technique was quite effective in enhancing and regaining various seismic performance parameters such as, lateral strength and lateral stiffness of partially fly-ash brick infilled RC frame. Thus, the steel jacketing retrofitting scheme along with the epoxy injection grouting can be relied on for possible repair of the structural members which are damaged due to the captive column effect during the seismic shaking.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.597-604
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• 2004

본 연구는 실리카퓸을 사용한 고강도 콘크리트의 고온하의 압축강도의 저하 및 공극률 변화를 통하여 강도 감소와 공극구조와의 연관성을 검토하였다. 또한, 실리카퓸 혼입의 유무와 각 가열온도에서의 시멘트 수화물의 탈수에 의한 공극특성의 변화에 관한 기초 데이터를 제공하고자 하였다. 연구결과, 실리카퓸의 혼입에 따른 필러효과 및 물-결합재비의 차로 인해 공극률 및 공극분포는 다르게 나타났다. 가열온도가 상승함에 따라 공극률도 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, $600^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 경향성은 더욱 현저하였다. 가열온도의 상승에 따라 $0.1{\~}0.5{\mu}m$공극의 증가는 현저하였으며 이는 모세관 공극의 수분의 증발 및 C-S-H계 수화물 및 수산화칼슘이 분해되어 결합수가 탈수한 결과이다. 고열에 의한 신축도 콘크리트 내부의 미세균열을 발생시켜 공극률 증가를 유발한다. 이러한 공극률 증가는 가열온도에 따라 일정한 경향성을 띠므로 화해를 입은 콘크리트의 수열온도 및 국부적인 성능저하를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.885-892
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• 2005

콘크리트 구조물을 보수 또는 보강하기 위해서 폴리머 콘크리트 혹은 폴리머 시멘트 모르타르를 종종 사용한다. 보수된 콘크리트 구조물의 일교차 또는 열악한 환경에 의한 온도강하 시 두 재료의 상이한 열팽창계수와 보수 재료의 초기양생 시 나타나는 건조수축으로 인해 계면에 응력이 발생하게 된다. 이러한 추가적으로 발생하는 응력은 계면의 부착력을 저하시켜 때로는 구조물에 큰 손상을 유발할 수 있다 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 단면보수 및 증대를 위해 사용되는 보수 모르타르에 섬유앵커를 추가로 적용함으로서, 부착력 저하를 감소시키는지 여부를 실험을 통하여 검토하였다. 또한 보수 단면에 적용하는 앵커가 계면 전단응력에 미치는 영향을 유한요소해석을 통하여 검토를 시도하였다.