• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권3A호
• /
• pp.207-214
• /
• 2011

높은 강도와 우수한 연성을 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 교량 부재의 두께 및 자중을 감소시키는데 적합하여, 교량의 장대화, 장경간화에 유리한 재료로 각광 받고 있다. 그러나 초고성능 콘크리트는 타설 과정이 복잡하고 어렵기 때문에 현장 타설을 통한 적용이 어려운 재료이다. 따라서 이에 대한 대안으로 프리캐스트 공법을 활용하는 방안이 중점적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 연구의 일환으로 초고성능 콘크리트의 재료 특성을 고려하여 하이브리드 사장교 바닥판 접합부의 철근 이음방법에 따른 구조적 성능을 평가하였다. 바닥판의 접합부에 적용할 수 있는 철근 이음을 형상에 따라 RC 부재에 적용하고, 이에 대한 비선형 해석을 통해 구조적 성능을 예측하였다. 또한 600 m급 사장교를 선정하여 단면력 해석을 통해 접합부에서 발생하는 부착 응력의 크기를 파악하고, 이를 접합부 형상에 따른 부착 강도의 크기와 비교하여 구조적 성능을 평가하였다. 해석 결과, 접합부 철근의 형상에 따라 U형 루프 타입이 가장 큰 하중을 견딜 수 있고, 직선형 타입이 가장 큰 부착 강도를 발현하는 것으로 예측되었다. 또한, 세 가지 형상의 접합부 철근 모두 초고성능 콘크리트의 사장교의 완성계에서 요구되는 부착 성능을 만족시켰다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.295-301
• /
• 2011

최근 고성능 감수제, 실리카 퓸과 강섬유 등을 사용하여 제조한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 사용이 전 세계적으로 증가하고 있다. UHPC는 강도가 높을 뿐만 아니라 조직이 치밀하여 내구성 측면에서도 우수한 성능을 갖고 있지만 W/B가 낮고 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기 수화열과 자기수축이 많이 발생하여 재령 초기에 균열 발생 위험성이 높아지게 된다. UHPC의 초기 수축균열은 수축 저감제 및 팽창재의 자기수축 보상 효과에 의하여 제어할 수 있다. 이 연구에서는 수축 저감제 및 팽창재를 혼입한 UHPC의 초음파 속도를 측정하여 재령 초기 강성 변화를 추정하였고, 수축 실험을 통하여 수축 저감제 및 팽창재가 UHPC의 자기수축에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 UHPC의 자기 수축 실험 결과로부터 자기수축 예측 모델의 재료 상수를 결정하였다. 결론적으로 수축 저감제 및 팽창재를 혼입함에 따라 UHPC 강성이 신속하게 발현되며, 자기수축 저감에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권1호
• /
• pp.71-79
• /
• 2020

Ultra-high-performance concrete (UHPC) is recognized as a promising material in future civil engineering projects due to its outstanding mechanical and durability properties. However, the lack of local UHPC materials and official standards, especially for prestressed UHPC structures, has limited the application of UHPC. In this research, a large-scale prestressed bridge girder composed of nonproprietary UHPC is produced and investigated. This work has two objectives to develop the mixing procedure required to create UHPC in large batches and to study the flexural behavior of the prestressed girder. The results demonstrate that a sizeable batch of UHPC can be produced by using a conventional concrete mixing system at any precast factory. In addition, incorporating local aggregates and using conventional mixing systems enables regional widespread use. The flexural behavior of a girder made by this UHPC is investigated including flexural strength, cracking pattern and development, load-deflection curve, and strain and neutral axis behaviors through a comprehensive bending test. The experimental data is similar to the theoretical results from analytical methods based on several standards and recommendations of UHPC design.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제48권5호
• /
• pp.531-545
• /
• 2023

Composite dowels are implemented as a powerful alternative to headed studs for the efficient combination of Ultra High-Performance Concrete (UHPC) with high-strength steel in novel composite structures. They are required to provide sufficient shear resistance and ensure the transmission of tensile forces in the composite connection in order to prevent lifting of the concrete slab. In this paper, the load bearing capacity of puzzle-shaped and clothoidal-shaped dowels encased in UHPC specimen were investigated based on validated experimental test data. Considering the influence of the embedment depth and the spacing width of shear dowels, the characteristics of UHPC square plate on the load bearing capacity of composite structure, 240 numeric models have been constructed and analyzed. Three artificial intelligence approaches have been implemented to learn the discipline from collected experimental data and then make prediction, which includes Artificial Neural Network-Particle Swarm Optimization (ANN-PSO), Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and an Extreme Learning Machine (ELM). Among the factors, the embedment depth of composite dowel is proved to be the most influential parameter on the load bearing capacity. Furthermore, the results of the prediction models reveal that ELM is capable to achieve more accurate prediction.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제33권2호
• /
• pp.18-22
• /
• 2015

The importance of emotional quality of car is getting higher in these days. Noise takes great portion in emotional quality because it is detectable problem with just a few rides. The sources of car noise during operation are various and the related technical issues are vast. Sometimes weldments of auto body are referred as the source of noise and the suspicious weldment shows unsatisfactory welding quality in most cases. In this research, cases of noise making weldments are investigated to figure out the solution for welding quality improvement. They are categorized into several groups in according to the inferred types of the error source then appropriate solutions are suggested. Auto body has weldments of resistance spot welding and gas metal arc welding in general. Therefore the solutions are suggested as adjustment of welding process variables and related machineries. Inevitable error source is also referred which is originated from thermal expansion rate difference between ultra high strength steel and mild steel. This new approach is validated through simple calculation then more concrete investigation with numerical analysis is remained as further works to be done.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.93-99
• /
• 2008

The purpose of this study is to evaluate the bond strength and corrosion resistance of coated reinforcing bar using hybrid-type polymer cement slurry(PCS). PCS coated steels, which is made from two types of polymer dispersions such as St/BA and EVA are prepared, and tested for bond strength and various corrosion resistances such as autoclaved cure, carbonation and H2SO4 solution. From the test results, the bond strength of PCS coated reinforcing bar using ordinary portland cement at 1-5, 2-1 and 4-5 of mixes is higher than that of uncoated regular steel. However, bond strength of almost PCS coated reinforcing bars using ultra rapid high strength cement is higher than that of epoxy coated bar, is also in ranges of 102% to 123% compared to that of uncoated regular steel. In autoclaved accelerating test, the ratio of corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in NaCl content, but the corrosion of PCS coated steel was very small. In the acceleration test for carbonation, increasing the amount of NaCl the corrosion of coated steel did not produce. The corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in the amount of NaCl. It can be seen that the NaCl following the acceleration test for carbonation can lower the corrosion resistance of concrete. As a result, the corrosion of steel largely is affected by the acceleration curing, chloride ion penetration and carbonation and shown more severe corrosion by applying complex factors. These corrosions of steel can be suppressed by the coating of PCS.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.33-39
• /
• 2024

본 연구에서는 나노소재의 콘크리트 혼화재로 사용하기에 적합한지 확인하기 위해 마이크로 실리카 및 흄드 실리카 대체율 변화에 따른 시멘트 페이스트의 기본 특성을 분석하였다. 초고강도용 배합을 참고하여 나노소재 대체율에 따른 시멘트 페이스트의 유동성을 평가와 압축강도 특성을 비교 분석하였다. 반응성 나노소재의 시멘트 수화물과의 관련 특성은 SEM, EDS 분석 이용하여 미세구조를 관찰과 수화 생성물의 구성요소 확인하였다. 본 연구에 사용한 반응성 나노소재는 탭밀도가 0.061~0.264 g/cm³ 수준으로 SF 대비 낮게 측정되었다. 마이크로 실리카의 경우 대체율이 증가할수록 우수한 압축강도 특성을 나타냈지만 흄드 실리카는 마이크로 화이트와는 달리 대체율 0.01~0.1 %에서 우수한 압축강도를 확보하였다. 수화특성 분석결과에서도 동일한 경향을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제42권6호
• /
• pp.765-777
• /
• 2022

Ultra high performance concrete (UHPC) can be used in the UHPC-steel composite structures especially for bridge structures to achieve high stiffness and high fatigue resistance with low self-weight. The structural performances of UHPC-steel composite slabs subjected to hogging moment have a significant influence on the global stiffness and durability of UHPC-steel composite structures. In order to study the structural behaviors of non-steam-cured UHPC-steel composite slabs subjected to negative moment, five composite slabs combined the thin UHPC layers to steel plates via shear stud connecters with the diameter of 16mm were fabricated and tested under negative moment. The test program aimed to investigate the effect of stud spacing and longitudinal reinforcement ratios on the failure mode, load-deflection behaviors, cracking patterns, bond-slips, and carrying capacities of composite slabs subjected to negative moment. In addition, direct tensile tests for the dog-bone UHPC specimens with longitudinal reinforcement bars were carried out to study the effect of reinforcement bars on the tensile strength of UHPC in the thin structure members. Based on the experimental results, analytical models were also developed to predict the cracking load and ultimate load of UHPC-steel composite slabs subjected to negative moment.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.90-96
• /
• 2009

최근 도심부의 건축구조물이 점차 고층화함에 따라 고강도 콘크리트에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에는 산업부산물로서 강도증진 등의 목적에 사용되는 SF와 공사비 절감 및 장기강도증진 등의 목적에 사용되는 FA 및 BS 등 광물질 혼화재의 분상성과 관련한 유동성 검토가 매우 중요하다. 즉, 각각의 혼화재들이 가진 고결현상으로 인하여 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선시키기 위해 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위하여 시멘트 페이스트의 유동성 실험을 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저 결합재 종류에 따라서는 OFS의 경우보다 OBS의 경우가 유동성이 증가하였는데, 이는 OBS의 경우는 BS의 유리질 표면에 의해 유동성이 증가하고, OFS의 경우는 FA의 혼화제 흡착작용에 의한 점성이 증가하여 유동성이 감소하였다. 혼합방법에 따라서는 개별혼합의 경우보다 프리믹스의 경우가 유동성이 증가하였는데, 이는 개별혼합의 경우는 페이스트 혼합 시 각각의 결합재가 균일하게 분산되기 어렵기 때문에 유동성이 나쁘게 나타난 반면, 프리믹스의 경우는 분산성이 증가하여 상대적으로 유동성이 양호하게 나타났다. 또한 믹싱시간은 30, 60, 180초로 길어질수록 결합재의 분산성이 좋아지고, SP제가 페이스트 입자 사이에 균등하게 분포되어 유동성이 증가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.677-680
• /
• 2008

최근 초고강도와 고유동성을 가진 고성능 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 사용 실적도 점차 증가하는 추세에 있다. 그러나 고성능 콘크리트의 경우에는 수화열 이외에 자기수축으로 인해 균열이 발생하는 경우가 있어 고성능 콘크리트의 균열제어 및 설계에서 자기수축 변형을 반드시 고려해야 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 셀룰로스 칩 화이바 및 팽창재를 혼입한 고성능 콘크리트의 자기수축 특성에 대한 실험 연구를 통해 자기수축 예측모델을 제안하고자 한다. 주요 실험변수는 팽창재 및 셀룰로스 칩 혼입률로 설정하였으며 물-시멘트 비는 13%로 고정하였다. 콘크리트의 유동성, 압축강도 및 자기수축 실험을 수행하였으며 팽창재 및 셀룰로스 칩 화이바의 혼입량이 클수록 고성능콘크리트의 자기수축 길이변화율이 감소하는 경향을 보였다.