• Advances in concrete construction
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• 제8권1호
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• pp.39-45
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• 2019

Durability of strengthened reinforced concrete (RC) beams with CFRP sheets under wetting and drying cycles of magnesium sulfate attack is investigated in this research. Accordingly, 18 RC beams were designed and made where 10 of them were strengthened by CFRP sheets at their tension side. Magnesium sulfate attack and wetting and drying cycles with water and magnesium sulfate solution were considered as exposure conditions. Finally, flexural performance of the beams was measured before and after 5 months of exposure. Results indicated that the bending capacity of the strengthened RC beams was reduced about 10% after 5 months of immersion in the magnesium sulfate solution. Wetting and drying cycles of magnesium sulfate solution reduced the bending capacity of the strengthened RC beams about 7%. Also, flexural capacity reduction of the strengthened RC beams in water and under wetting and drying cycles of water was negligible.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권12호
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• pp.25-34
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• 2013

본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 습윤-건조 반복과정에 노출되는 옹벽구조물의 거동에 관한 축소 모형실험 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 습윤-건조 과정을 모사할 수 있는 모형 옹벽 실험 장치를 구축하고 강우강도 및 뒤채움흙의 종류 등을 매개변수로하여 다양한 조건에 대한 실험을 수행하였다. 그 결과 강우로 인한 습윤-건조 반복 과정은 옹벽의 변위를 증가시키고 토압을 증가시키는 등 거동 측면에서 불안정성을 야기시킬 수 있는 인자로 검토되었다. 한편, 전반적으로 첫 번째 습윤-건조 사이클에서 변위가 가장 크게 발생하고 그 이후 습윤 사이클에서의 변위 증가량은 사이클이 진행되면서 감소되는 것으로 관찰되었다. 아울러 이러한 습윤-건조 반복과정의 영향은 뒤채움흙의 종류에 따라 그 정도가 차이나는 것으로 나타났으며 세립분 함유량이 클수록 습윤-건조 반복작용의 영향이 큰 것으로 검토되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.19-28
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• 2011

본 논문에서는 습윤-건조 반복작용이 화강풍화토의 압축강도 특성에 미치는 영향에 관한 내용을 다루었다. 이를 위해 세립분 함유량을 변화시켜 다양한 시료조건을 조성한 후 습윤-건조 시험 환경을 조성한 후 습윤-건조 반복작용 사이클을 강제 부과시키고 각 시편에 대한 평면변형률압축시험 및 미세입자구조의 변화를 가시적으로 확인할 수 있는 전자주사현미경(SEM) 촬영 및 분석을 수행하였다. 시험결과 세립분 함유량이 많을 수록 습윤-건조에 의한 강도 감소율이 큰 것으로 나타났다. 아울러 SEM 분석결과 습윤-건조 반복작용은 입자구조 배열에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 검토되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권3호
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• pp.337-348
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• 2023

Successive wetting and drying cycles of concrete due to weather changes can endanger the safety of engineering structures over time. Considering wetting and drying cycles in concrete tests can lead to a more correct and reliable design of engineering structures. This study aims to provide a model that can be used to estimate the resistance properties of concrete under different wetting and drying cycles. Complex sample preparation methods, the necessity for highly accurate and sensitive instruments, early sample failure, and brittle samples all contribute to the difficulty of measuring the strength of concrete in the laboratory. To address these problems, in this study, the potential ability of six machine learning techniques, including ANN, SVM, RF, KNN, XGBoost, and NB, to predict the concrete's tensile strength was investigated by applying 240 datasets obtained using the Brazilian test (80% for training and 20% for test). In conducting the test, the effect of additives such as glass and polypropylene, as well as the effect of wetting and drying cycles on the tensile strength of concrete, was investigated. Finally, the statistical analysis results revealed that the XGBoost model was the most robust one with R2 = 0.9155, mean absolute error (MAE) = 0.1080 Mpa, and variance accounted for (VAF) = 91.54% to predict the concrete tensile strength. This work's significance is that it allows civil engineers to accurately estimate the tensile strength of different types of concrete. In this way, the high time and cost required for the laboratory tests can be eliminated.

• 한국의류학회지
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• 제34권12호
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• pp.2062-2072
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• 2010

This research evaluates the change of the water absorbency and drying speed of a quick-drying knit fabric by repeated laundering and laundering conditions and investigates the influence of laundering conditions on the functional properties of the knit fabric. Four factors of laundering conditions were studied: detergent, water hardness, water temperature, and frequency of rotation. Knit fabrics were washed for 25 laundering cycles in a drum-type washing machine with nine different laundering conditions derived from an orthogonal array. The properties of knit fabrics were measured with a drop absorption test, a strip test, and a drying time test. Relaxation shrinkage pointed to a change in the structural characteristics of the knit fabric. Wetting time was faster and wickability was greater in the knit fabrics that underwent 5 laundering cycles; in addition, there were no obvious changes in wetting time and wickability. The detergent was the most important factor in wetting time (40.4%) and wickability (60% or above). Water hardness, water temperature and RPM had less of an effect on wetting time and wickability. There were no significant differences between the levels of laundering conditions (except for detergent) on wetting time and wickability. Drying times with neutral and alkali were slower by repeated laundering; however, there was no obvious change in drying time. Hardness, water temperature and RPM had less of an impact on drying time.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.303-311
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• 2009

본 연구에서는 먼저 시멘트를 소량 혼합한 고결모래를 대기중에서 재령 3, 7, 14, 21, 28일로 양생한 다음 재령에 따른 일축압축강도 변화를 평가하였다. 그 결과, 시멘트비가 4, 8%로 비교적 낮은 경우, 7일까지는 강도가 지속적으로 증가하지만 그 이후에는 점차 감소하는 경향을 보였다. 그리고 시멘트비가 12, 16%로 상대적으로 높은 경우, 7일까지 계속 증가한 강도는 14, 21일까지 비슷한 강도를 나타내지만 28일 강도는 3일 강도보다도 훨씬 감소하였다. 시멘트로 고결된 흙 특히 모래나 자갈을 혼합한 CSG(cemented sand and gravel) 재료는 투수성이 좋기 때문에 양생기간 동안 내리는 강우나 지하 수위 변화로 습윤 상태와 건조 상태가 반복될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 일정 기간 양생한 후 현장에서 발생할 수 있는 수침과 건조 상태를 반복하면서 고결모래의 일축압축강도를 평가하였다. 그 결과, 27일 동안 대기중에서 양생한 다음 마지막 1일 동안 수침시킨 공시체의 강도는 28일 동안 수침시키지 않고 대기중에서 양생한 공시체보다 최대 35% 정도 감소하였으며, 강도 저하율은 시멘트비가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 양생기간 28일 동안 일정한 간격으로 수침과 건조를 반복할 경우 3회 반복까지는 일축압축강도가 선형적으로 증가하지만 그 이후로는 강도 증가율이 둔화되거나 수화작용에 필요한 수분 부족으로 강도가 오히려 감소하였다. 현장에서 소량의 시멘트를 혼합한 흙으로 시공할 경우 양생기간에 따라 충분한 강도 증가를 얻기 위해서는 양생기간 동안 적절한 습윤 상태를 유지해야 하며, 건습으로 인한 강도 변화를 적절히 설계에 반영해야 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권6호
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• pp.739-756
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• 2016

The shear strength reduction finite element method (SSRFEM) is a powerful tool for slope stability analysis. The factor of safety (FOS) of the slope can be easily calculated only through reducing effective cohesion (c′) and tangent of effective friction angle ($tan{\varphi}^{\prime}$) in equal proportion. However, this method may not be applicable to soil slope under wetting-drying cycles (WDCs), because the influence of WDCs on c′ and $tan{\varphi}^{\prime}$ may be different. To research the method of estimating FOS of soil slopes under WDCs, this paper presents an experimental study firstly to investigate the effects of WDCs on the parameters of shear strength and stiffness. Twelve silty clay samples were subjected to different number of WDCs and then tested with triaxial test equipment. The test results show that WDCs have a degradation effect on shear strength (${\sigma}_1-{\sigma}_3)_f$, secant modulus of elasticity ($E_s$) and c′ while little influence on ${\varphi}^{\prime}$. Hence, conventional SSRFEM which reduces c′ and $tan{\varphi}^{\prime}$ in equal proportion cannot be adopted to compute the FOS of slope under conditions of WDCs. The SSRFEM should be modified. In detail, c′ is merely reduced among shear strength parameters, and elasticity modulus is reduced correspondingly. Besides, a new approach based on sudden substantial changes in the displacement of marked nodes is proposed to identify the slope failure in SSRFEM. Finally, the modified SSRFEM is applied to compute the FOS of a slope example.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권10호
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• pp.29-34
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• 2014

본 연구에서는 다공성 실리카를 사용하여 시멘트계 고화재의 유해성을 개선한 경화토의 기후변화에 대한 강도특성을 규명하기 위하여 습윤건조 반복시험을 수행하여 경화토가 기후영향을 받기 전과 후의 강도특성을 규명하고자 한다. 본 연구에 사용된 경화토는 주위에서 쉽게 구할 수 있는 화강풍화토 및 우드칩을 사용하였으며, 일축압축시험을 위한 공시체는 지름 50 mm, 높이 100 mm의 크기로 혼합토 중량대비 실리카의 혼합비율을 5 %, 10 %, 15 %로 변화시키고 각 단계별로 우드칩을 0.5 %, 1.0 %, 1.5 % 혼합하여 제작하고 7, 14, 28일 동안 상온으로 양생시킨 후 습윤건조 반복과정을 0, 3, 6, 12 cycle을 반복하여 역학적인 특성을 평가하였다. 또한 습윤건조 전후의 상대동탄성계수 변화를 평가하기 위하여 각 사이클이 종료되면 동탄성시험을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5587-5594
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• 2012

불포화토 역학에 있어 흐름특성에 대한 규명은 지반공학적 문제들을 해결하는데 있어 매우 중요하다. 특히, 불포화토의 흐름특성을 모사하기 위한 첫 걸음이 되는 함수특성곡선의 측정을 위해서는 측정자의 오류를 최소화할 수 있는 신뢰성있고 편리한 기법이 필수적으로 요구되어진다. 플로우 펌프 시스템을 포함하여 현재까지 많은 연구자들은 함수특성곡선을 측정할 수 있는 다양한 기법들을 개발하였다. 본 연구에서는 기존에 제안되어진 플로우 펌프시스템을 활용한 흡입력 조절 기법을 이용하여 건조과정과 습윤과정에서 정확하게 실험 공시체의 함수특성곡선을 측정하였다. 플로우 펌프 시스템을 활용한 흡입력 조절 기법을 통하여 두 가지 시료의 함수특성곡선을 산정하였으며, 실험 결과를 바탕으로 흡입력 조절 기법은 현장 조건에 맞는 조건들을 실내에서 구현할 수 있으며 또한 건조과정과 습윤과정에서 발생하는 함수특성곡선의 이력현상을 규명하는데 적절한 장비인 것을 확인하였다. 특히, 플로우 펌프시스템을 활용한 흡입력 조절 기법은 자동화된 장비와 정밀도로 인하여 높은 정확도를 이끌어낼 수 있어 측정오차를 줄임과 동시에 측정시간을 절약하여 함수특성곡선을 측정할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.13-22
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• 2013

본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 습윤-건조 반복과정에 노출되는 옹벽의 시간 의존적 거동에 대한 수치 해석 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 습윤-건조 과정에 노출되는 옹벽에 대한 응력-간극수압 연계해석 기반의 모델링 기법을 정립하였으며 이러한 모델링 기법을 토대로 다양한 옹벽조건 및 강우조건에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 그 결과 다양한 강우 특성 중 옹벽의 거동에 미치는 주된 영향인자는 강우강도로 나타났다. 한편, 강우가 발생하기 이전 선행하는 선행강우는 지반내 포화도, 즉 모관흡수력, 분포를 좌우하는 것으로 나타나 지반구조물의 안정성은 선행강우량에 의해 큰 영향을 받는 것으로 검토 되어 강우로 인한 습윤-건조 반복 사이클에 노출되는 옹벽구조물의 거동 예측시 선행강우량에 대한 현실적인 평가가 매우 중요한 것으로 검토되었다.