해수환경하의 콘크리트 구조물은 동결융해의 반복에 의한 물리적인 침식과 해수중에 용존하는 각종의 이온들의 침투로 인한 화학적 침식에 의해 현저한 성능저하현상을 나타내는 것으로 알려져있다. 본 연구는 포졸란계 혼합재인 플라이 애쉬, 슬래그, 슬리카 흄과 폴리머계 혼합재인 Ethylene Vinyl Acetate(EVA), Styrene-Butadiene Rubber(SBR)를 사용하여 제조한 콘크리트 경화체의 해수환 경하에서 동결융해 저항성에 미치는 혼합재의 종류 및 첨가량의 영향, W/C의 영향을 비교 검토한 실험적 연구이다. 콘크리트의 동결융해 저항성을 위해서는 공기연행이 필수적이며, 공기연행시킨 경우 W/C가 낮을수록 동결융해 저항성이 우수하였다. 해수중에서의 동결융해 저항성은 슬래그분말을 첨가할 때 우수하였으며, 폴리머계 혼합재에서는 EVA가 우수한 결과를 나타내었다.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2009.05a
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pp.423-424
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2009
The use of fly-ash has been being increased to prevent alkali-aggregate reaction in concrete and to reuse industrial by-product. However the absorption of unburnt carbon to cement particles due to the increase of fly-ash usage decreases air content result in the risk at durability due to free-thawing. The properties of entrained air in fresh concrete, with various fly-ash replacement ratios and different types of air entraining agents, have been analyzed to suggest basic data for the stable air entraining property with large amount of fly-ash replacement in concrete.
The flow passing through river-crossing structures such as weirs and low-fall dams is dominated by rapidly varied flow including hydraulic jump. The intense unsteadiness of flow velocity and free surface profile affects the stability of such hydraulic structures. In particular, the steady hydraulic jump generated at high Froude number conditions includes remarkably air entrainment, making the flow characteristics more complicated. In this study, a large-eddy simulation was performed for turbulence effect and the hybrid VoF technique to simulate the steady hydraulic jump at the Froude number of 7.3 and the Reynolds number of 15,700. The results of the numerical simulation showed that the instantaneous maximum pressure and time-average pressure distribution calculated on the bottom surface downstream of the structure could be reasonably well reproduced being in good agreement with the experimental values. However, the instantaneous minimum pressure distribution in the direct downstream of the structure shows the opposite pattern to the target experimental measurement value. However, the numerical simulation performed in this study is considered to reasonably predict the minimum pressure distributions observed in various experiments conducted at similar conditions. The vertical distributions of flow velocity and air concentration computed in the center of the hydraulic jump were found to be in good agreement with the experimental results measured under similar conditions, showing self-similarity. These results show that the large eddy simulation and hybrid VoF techniques applied in this study can reproduce the hydraulic jump with strong air entrainment and the resulting intense free surface and pressure fluctuations at high Froude number conditions.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2022.05a
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pp.98-98
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2022
도수는 사류가 상류로 천이되며 흐름이 불연속적으로 변하는 현상이다. 도수는 롤러와 벽 제트와 같은 흐름이 발생하는 영역으로 구분되며 큰 에너지 손실을 발생시키므로, 보나 댐과 같은 수리시설물에서는 에너지 소산을 위한 목적으로 도수를 발생시킬 수 있다. 도수구간 중 롤러 영역에서는 공기가 유입되어 복잡한 3차원 2상 흐름을 발생시키므로 공기방울의 거동에 대한 정밀한 모의는 매우 중요한 것으로 평가된다. 그러나 현실적으로 롤러 영역에서의 작은 공기방울까지 재현하는 것은 어려운 일이다. 본 연구에서는 k-ω SST 난류모형을 이용하여 수문 아래에서 발생하는 자유도수를 수치모의하고 연행된 공기량에 대한 특성을 검토하였다. 롤러 영역에서 격자의 해상도를 다르게 하여 도수구간 내 공기의 체적비와 공기방울의 크기 및 공기방울의 거동을 분석하였다. 실내 실험자료에 난류모형을 적용하고 그 결과와 비교하여 모의 결과의 적정성을 확인하였다. 또한 도수구간에서 공기방울 거동의 정밀한 모의가 평균흐름 및 난류량의 종방향 변화에 미치는 영향을 검토하였다.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.3A
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pp.547-553
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2006
To know the effect of pigments on the material properties of color concrete, mortar and concrete tests were carried out by the using 5 kinds of pigment. The major component of red, yellow and black pigments was iron oxide and coloring component of blue and green pigments was copper phthalocyanine. Properties of mortar and concrete were some of difference according to adding ratio and kind of pigments. In case of using red, yellow and black pigments, setting time of concrete speeded a little and compressive strength was tendency to increase and slump or air content of concrete was same or decreased. On the other hand, in case of using green and blue pigments, compressive strength of concrete decreased largely because of the excessive air entrainment of surfactant and sump or air content of concrete increased highly. When the antifoaming agent was added to the color concrete mixed with green and blue pigments, compressive strength of concrete was improved and similar to that of concrete without pigment.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2016.05a
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pp.339-339
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2016
하천의 수질 개선을 위한 방법 중에서도 하천 구조체를 활용하는 방법은 기존의 하천 구조체가 가지는 고유의 기능을 훼손하지 않으면서 하천 수질을 개선할 수 있는 방법으로 점차로 그 영역이 확대되고 있는 추세이다. 이러한 방법의 대부분은 하천 구조체를 통과하는 흐름에 공기유입 기능을 강화하여 물의 용존산소량을 증가시킴으로써 수질의 개선을 유도한다. 따라서 하천 구조체를 통과하는 물에 공기유입을 향상시킬 수 있는 구조체 형상의 개발은 하천의 수질개선에 영향을 줄 수 있는 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 하천 구조체 중에서도 댐의 여수로와 보에 사용되어지는 계단형 구조물의 흐름에 대해 공기연행 해석이 가능한 난류모형을 적용하여 수치모의를 이용한 검토를 수행하였다. 그 결과 연구에 사용된 모형이 계단형 흐름 구조체의 수리적 특성과 공기유입의 변화를 각각의 형태에 따라 적절히 모의하는 것을 확인 할 수 있었다.
Kim, Hyung-Jun;Rhee, Dong Sop;Yoon, Kwang Seok;Park, Sung Won
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2017.05a
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pp.325-325
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2017
빗물펌프장은 도시지역 저지대의 우수를 강제로 배출하여 제내지의 치수안전도를 향상시키기 위한 방재시설이다. 변화하는 기상조건에 맞추어 침수취약지역의 치수안전도를 유지 또는 향상시키기 위해서는 빗물펌프장 설계시 목표한 치수성능을 지속적으로 구현할 필요가 있다. 그러나, 펌프시설의 고속운전, 변화하는 펌프운영조건 등의 영향으로 펌프의 성능은 지속적으로 저하된다. 이와 같은 펌프성능의 주요원인은 펌프운영시 발생하는 공기연행이 주요 원인중 하나이다. 흡수정 설계단계에서는 와류에 의한 공기연행을 제어하기 위하여 흡입관경, 흡수정 벽면으로부터의 이격거리 등의 설계요소를 반영하고 있지만, 도심지역의 제한적인 공간특성으로 인하여 설계기준치를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 설계시 흡수정 내에 형성되는 와류를 억제하기 위하여 흡수정의 벽면 모서리를 완만하게 시공하거나, 흡수정 내에 날개벽 또는 별도의 시설을 설치하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 와류방지시설은 고정된 설계조건에 대하여 성능구현이 가능하지만, 홍수시 흡수정 내의 흐름은 하천의 수위 및 유입되는 유량에 의하여 시시각각 변화하게 된다. 이와 같은 운영조건의 변화에 대응할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 본 연구에서는 수면에 부유식 와류방지장치를 설치하고 이에 대한 성능을 3차원 수치모의를 통하여 재현한 후 정량적으로 분석하였다. 부유식 와류방지장치에 대한 성능검토결과, 다양한 운영조건에서도 부유식 와류방지장치가 유효한 와류저감효과를 구현하고 있는 것을 확인하였다.
This study focused on the investigation of durability of latex modified concrete in the points of chloride ion permeability and freeze-thaw resistance as latex content variated such as 5%, 10%, 15% and 20%. When latex was mixed in concrete and cured, the concrete consisted of hydrated cement and aggregate interconnected by a film of latex particles. An increasing the amount of latex produced concrete with increased flexural strength, but with slightly lower compressive strength. The increase in flexural strength might be attributed to the latex films between the hydrated cement and aggregates, and the decrease in compressive strength to the flexibility of the latex component named by Butadiene. The rapid chloride permeability test was used to evaluate the relative permeability of latex-modified concretes and conventional concretes. The results showed that the permeability of latex-modified concretes was considerably lower than conventional concretes tested, which might be due to the latex filled in voids and interconnections of hydrated cement and aggregates by a film of latex particles. The freeze-thaw resistance of LMC was quite good comparing to conventional concrete. Air entraining agent has been used in conventional concrete to improve the freeze/thaw resistance, but latex modified concrete does not need additional air entraining agent for freeze-thaw resistance provided adequate cure occurs.
Utilization of demolished-concrete as recycled aggregate has been researched for the purpose of substituting for insufficient natural aggregate, saving resources and protecting environment. There, however, are some Problems not only the large difference of dualities in recycled aggregates but also a little deterioration of mechanical properties in recycled aggregate concrete in comparison with that of natural aggregate concrete. In this study, the test results of freez and thaw durability of concrete with demolished-concrete recycled aggregate(DRA) arc as follows. Improvement of crushing process is an important assignment because that adhered mortar on source-concrete recycled aggregate(SRA) and DRA highly affects thc qualifies of recycled aggregate. The compressive strength of recycled aggregate concrete was not highly different in comparison with that of control concrete. But the resistance to penetration of Cl in recycled aggregate concrete was shown smaller than that of control concrete because of adhered mortar on recycled aggregate. The resistance to frcezing and thawing of recycled aggregate concrete was highly different due to adhered mortar on recycled aggregate, and durability factor of concrete with NA-SRA and DRA was more decreased than that of control concrete. On the other hand, durability factor of concrete with AA-SRA was larger than that of control concrete. It, therefore, is necessarily required that recycled aggregate including adequate entrained air should be used for satisfying the freez and thaw durability of recycled aggregate concrete.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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