• Computers and Concrete
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• 제18권1호
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• pp.139-154
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• 2016

Since the concrete strength around the reinforcement rebar affects the tension stiffening, the tension stiffening effect of ultra high performance concrete on the concrete members reinforced by steel rebar is examined by testing the specimens with circular cross section with the length 850 mm reinforced by a steel rebar at the center of a specimen's cross section in this research. Conducting a tensile test on the specimens, the cracking behavior is evaluated and a curve with an exponential descending branch is obtained to explain the post-cracking zone. In addition, this paper proposes an equation for this branch and parameters of equation is obtained based on the ratio of cover thickness to rebar diameter (c/d) and reinforcement percentage (${\rho}$).

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.307-315
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• 2012

최근 국내에서도 압축강도 180 MPa, 인장강도 10 MPa 이상의 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)가 개발되었다. 그러나 UHPFRC는 물-결합재비가 낮고 다량의 고분말 혼화재료를 혼입하며, 굵은 골재를 사용하지 않기 때문에 초기 재령에서의 자기수축이 크고, 표면이 급격히 건조하는 등 기존의 일반 콘크리트(Normal Concrete, NC) 및 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC)와는 다른 재료적 특성을 보인다. 그러므로 본 연구에서는 UHPFRC에 적합한 재료 실험 방법과 규정을 제안하고 극 초기 재령에서의 강도 특성을 평가하기 위하여 응결 및 수축, 인장 실험을 수행하였다. 응결 실험 결과 파라핀 오일을 UHPFRC의 모르타르 표면에 적용할 경우 표면에서의 급격한 건조현상을 효율적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 배합수의 수화반응을 지연 또는 촉진 시키지 않는 것으로 나타나 응결 실험 시 표면건조 방지제로 적합한 것으로 판단되었다. 또한, 링-테스트를 수행하여 내부 강재 링의 온도와 변형률의 경향이 달라지는 시점을 수축 응력 발현 시점으로 정의하였으며, 이를 응결 실험과 비교하여 본 결과 응결침에 걸리는 관입 저항력이 약 1.5 MPa일 때 수축 응력이 발현되는 것으로 나타났다. 이는 초결 및 종결보다 약 0.6시간, 2.1시간 빠른 것이며, 상기 시점을 UHPFRC의 자기수축 측정 시점(time-zero)으로 규정하였다. 마지막으로, 본 연구에서는 극 초기 재령 인장강도 측정 장비를 제작하여 초결시점에서부터 UHPFRC의 인장강도와 탄성계수를 측정하였으며, 이를 고려한 UHPFRC의 인장강도 및 탄성계수 예측식을 제안하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.45-46
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• 2016

As the demand for super tall buildings is currently increased in domestic and foreign countries, some kinds of ultra-high strength concretes are being developed actively. Since the cross section of concrete becomes smaller thanks to such kinds of ultra-high strength concretes, the concrete structures can be much bigger, more gigantic and much ultra-high. And as another benefit which is generated thanks to the enhancement of the durability performance, the maintenance expenses are also saved. However, since low W/B ultra-high concrete has a high possibility that many cracks can occur in the initial period due to the self-shrinkage caused by the self-desiccation as one of the blending characteristics, the problem becomes bigger by influencing the safety of a structure. Therefore, in this study, it is intended to analyze the effects of substituting some limestone-based ultra-high strength mortar with electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates on the self-shrinkage of mortar.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.93-95
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• 2013

Recently, with the increase in the construction of ultra-high buildings and long-span structures, there is great demand for high-strength concrete which can reduce the structural weight and thickness of member sections. While developing high-strength concrete to meet performance requirements, certain issues at the design stage must also be considered. The issues include diseconomy from a great amount of per-unit cement, spalling failure by fire at ultra-high building, autogenous shrinkage caused by increased hydration activity of binder from use of a superplasticizer. Therefore, the purpose of this study is examined the strain characteristics of Fiber-reinforced-high-strength concrete(FRHSC), which differ from those of general concrete owing to autogenous shrinkage. Based on the experimental data, we proposed an autogenous shrinkage prediction model.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.91-97
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• 2016

초고강도 콘크리트를 이용한 부재의 내화 성능을 검토하기 위해서는 실제부재 단위의 시험에 의한 평가가 요구되고 있다. 그러나 실제부재 실험을 하기 위해서는 재하 능력이 큰 시험 장비가 필요하기 때문에, 재료 모델을 이용한 해석적 연구를 통해 내화 성능을 평가하고 있다. 본 연구에서는 80, 130 및 180 MPa의 초고강도 콘크리트를 대상으로 고온 가열시의 변형 특성을 실험적으로 평가하고 초고강도 콘크리트에 대한 기존 변형 모델의 적용을 검토했다. 그 후, 최소 제곱법에 의해 실험 값과 기존의 변형 모델을 적용한 계산 값의 누적 오차가 가장 작은 상수 값을 도출하고 초고강도 콘크리트에 적용 할 수 있는 변형 모델을 제시했다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권3호
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• pp.229-237
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• 2022

초고성능 콘크리트(UHPC)는 낮은 물-바인더비(W/B), 고성능 감수제(SP), 혼화재 및 강섬유(Steel Fiber)의 혼입으로 일반 콘크리트보다 유동성, 강도 등에서 월등히 우수한 성능을 지닌 건설 재료이다. 본 연구에서는 UHPC를 활용하여 기존의 석재 패널을 대체할 수 있는 건축용 외장 패널을 제작하였다. 또한, UHPC의 W/B비 배합별 동일한 혼화제 투입량, 충전재의 혼입량, 소포제 및 강섬유 혼입 유무의 차이로 변수를 가지고 실험을 진행하였다. 평가 항목으로는 콘크리트 압축강도, 휨강도, 충격강도, 흡수율, 내동해성 등 물성 및 내구성 테스트를 진행하였다. 실험결과, 압축강도 최대 115.5MPa, 휨강도 20.3MPa을 확보하였으며 흡수율 1%이내, 충격강도 및 내동해성 평가는 규격 내 겉보기 관찰 결과 이상 없음 결과를 만족하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권4호
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• pp.335-345
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• 2021

It is known from the literature that there are relatively few studies on the engineering properties of ultra-high performance concrete (UHPC) in early age. In fact, in order to ensure the safety of UHPC during construction and sufficient durability and long-term performance, it is necessary to explore the early behavior of UHPC. The test parameters (test control factors) investigated included the percentage of cement replaced by silica fume (SF), the percentage of cement replaced by ultra-fine silica powder (SFP), the amount of steel fiber (volume percent), and the amount of polypropylene fiber (volume percentage). The engineering properties of UHPC in the fresh mixing stage and at the age of 7 days were investigated. These properties include freshly mixed properties (slump, slump flow, and unit weight) and hardened mechanical properties (compressive strength, elastic modulus, flexural strength, and splitting tensile strength). Moreover, the effects of the experimental factors on the performance of the tested UHPC were evaluated by range analysis and variance analysis. The experiment results showed that the compressive strength of the C8 mix at the age of 7 days was highest of 111.5 MPa, and the compressive strength of the C1 mix at the age of 28 days was the highest of 128.1 MPa. In addition, the 28-day compressive strength in each experimental group increased by 13%-34% compared to the 7-day compressive strength. In terms of hardened mechanical properties, the performance of each experimental group was superior to that of the control group (without fiber and without additional binder materials), with considerable improvement, and the experimental group did not produce explosive or brittle damage after the test. Further, the flexural test process found that all test specimens exhibited deflection-hardening behavior, resulting in continued to increase carrying capacity after the first crack.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.637-646
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• 2016

이 연구에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance fiber reinforced concrete, 이하 UHPFRC)로 보강된 콘크리트 계면에서의 전단강도 평가를 위한 경사전단실험을 수행하였다. 실험변수는 면처리 유무와 콘크리트 강도, 그리고 UHPFRC의 강섬유 혼입률이다. 콘크리트의 계면은 숏블라스팅으로 면처리되었다. 실험결과, 숏블라스팅으로 면처리된 실험체의 계면 전단강도는 매끄러운 표면을 가진 실험체의 부착강도에 비해 매우 크게 나타났으며, 거친면을 만들기 위한 숏블라스팅 방법은 매우 효과적인 방법인 것으로 나타났다. 숏블라스팅으로 표면처리를 할 경우, 전단마찰 철근이 없더라도 콘크리트 계면에서 저항하는 전단강도는 현행 기준에서 제시하고 전단강도 상한값을 초과하는 것으로 나타났다. 기존의 콘크리트와 UHPFRC 사이의 전단마찰 설계는 전단마찰 철근의 유무와 상관없이 현행 콘크리트 구조기준을 사용해도 무방할 것으로 판단된다. 다만, 면처리를 하지 않은 경우에는 적절한 전단 보강재가 추가 설치하여야 할 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.361-364
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• 2008

UHPC를 이용한 구조물 설계가 이루어지기 위해서는 우선적으로 재료의 역학적 거동 특성을 명확히 규명하여야 하며, 일반 콘크리트와 비교할 때 가장 큰 특징은 구조적으로 유효한 인장강도 및 인장거동이다. 따라서 UHPC를 활용한 적절한 설계가 되기 위해서는 특히 UHPC의 인장거동의 특성을 나타내는 구성모델의 확립이 무엇보다 중요하다고 말할 수 있다. 본 연구에서는 UHPC의 인장거동을 실험 및 해석을 통해 규명하고자 하였다. 프랑스 SETRA/AFGC에서 제시한 설계기준(안)과 일본 JSCE에서 제시한 초고강도 섬유보강 콘크리트의 설계 s시공지침(안)과의 비교를 통해 UHPC의 인장 연화거동과 인장응력-변형률 관계에 대해 합리적인 거동모델을 제시하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.20-28
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• 2016

산업부산물을 사용한 친환경 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance concrete, UHPC)의 시공성 확보를 위해 요구되는 초유동화제의 적정 혼입량을 검토하였다. UHPC에 적용한 산업부산물은 고로슬래그 미분말, 화력발전소 바텀애시, 급랭 슬래그였다. 일반적인 UHPC에 사용되던 기존 재료를 산업부산물로 부분 혹은 전량 치환한 배합에, 다양한 초유동화제 혼입량을 적용하였다. 부산물 사용에 의해 UHPC의 유동성이 개선되었으며, 이 때 초유동화제 혼입량을 감소시킨 경우에도 유동성 및 압축강도의 저하는 발견되지 않았다. 부산물 사용 및 초유동화제 혼입량 감소로 인해 UHPC의 재료 가격이 감소함을 확인하였다.