• Title/Summary/Keyword: 균열특성화

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A Study on the Performance Evaluation of Precast Concrete Box Culvert with Blast Furnace Slag (고로슬래그를 이용한 프리캐스트 콘크리트 박스암거의 성능평가에 관한 연구)

  • Kim, Doo Hwan;Jung, Jun Young;Kim, Sung Pil;An, Man Bok;Tae, Gi Ho
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.157-157
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    • 2011
  • 프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.

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The mechanical properties of welded joint in high strength hot rolled steel for heavy machinary (중장비용 고강도 열연강재의 용접부 특성)

  • Jeong, H.C.;Lee, J.S.;Lee, J.W.
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.63-63
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    • 2009
  • 최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위한 친환경 경량 굴삭기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 시도는 굴삭기의 소재의 강도를 490MPa급에서 700MPa급으로 고강도화를 통하여 작업장치의 경량화를 도모하고 있다. 본 연구에서는 중장비용 고강도 열연강재로 재발중인 ATOS70강재의 기본 용접성 및 GMAW 용접부 특성을 검토하였다. 사용한 시험재는 현장시험재인 14~16mmt두께의 ATOS70강재를 사용하였고, 용접경화성 및 저온균열감수성을 평가하였다. 또한 GMAW 용접을 실시하여 용접부의 이음부 특성을 검토하였다. 14mmt 두께의 ATOS70강재의 탄소당량은 약 0.44수준이고, 모재 인장강도는 약 760MPa급 수준을 보였다. 한편 최고경도시험에 의한 용접부 최도경도는 약 300Hv 수준을 보였으며, 경사 y-groove구속시험에 의한 14mmt두께의 한계예열온도는 상온이었다. 한편 GMAW 용접부 인장시험결과 740MPa급 이상의 인장강도를 확보하였고, $-5^{\circ}C$ 용접부 Charpy 충격시험결과 48J 이상의 충격인성을 나타내었다.

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An Experimental Study on Charateristics of Autogenous Shrinkage of HPFRCC considering Early Age Coefficient of Thermal Expansion (초기재령에서 열팽창계수를 고려한 고성능 섬유보강 시멘트 복합체의 자기수축 특성에 관한 실험적 연구)

  • Park, Jung-Jun;Moon, Jae-Heum;Park, Gi-Joon;Lee, Jang-Hwa;Kim, Sung-Wook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.3602-3609
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    • 2015
  • HPFRCC is characterized by a very low water-to-binder ratio which induce extremely large autogenous shrinkage at early age. The restriction of such autogenous shrinkage through the use of forms and reinforcing bars will increase substantially the risk of excessive residual stresses and shrinkage cracking. The exact understanding of the shrinkage behavior and studies on solutions to reduce shrinkage should be imperatively undertaken for further application of HPFRCC to real structures. Therefore, this paper investigated the mechanical properties of HPFRCC with respect to the eventual introduction of expansive admixture(EA) and shrinkage reducing agent (SRA) in the mixture. Autogenous shrinkage test was conducted considering the coefficient of thermal expansion (CTE) measured at early age so as to examine the effects of EA and SRA on the autogenous shrinkage behavior of HPFRCC.

A Study on the One Side Freezing /Thaw and Carbonation of Autoclaved Lightweight Concrete (경량기포콘크리트의 편면동결융해 및 탄산화에 관한 연구)

  • 노재성;황의환;홍성수;이범재
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.7 no.4
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    • pp.149-156
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    • 1995
  • The fracture process zone in concrete is a region ahead of a traction-free crack, in which two major mechanisms, microcracking and bridging, play important roles. The toughness due to bridging is dominant compared to toughness induced by microcracking, so that the bridging is dominani: mechanism governing the fracture process of concrete. Fracture mechanics does work for concrete provided that the fracture process zone is being considered, so that the development of model for the fracture process zone is most important to describe fracture phenomena in concrete. In this paper the bridging zone, which is a part of extended rnacrocrack with stresses transmitted by aggregates in concrete, is modelled by a Dugdale-Barenblatt type model with linear tension-softening curve. Two finite element techniques are shown for the analysis of progressive cracking in concrete based on the discrete crack approach: one with crack element, the other without crack element. The advantage of the technique with crack element is that it dees not need to update the mesh topology to follow the progressive cracking. Numerical results by the techniques are demonstrated.

The Characteristics of Strength Development and Curing Cycle of the Steam Cured Concrete (증기양생 콘크리트의 양생온도주기와 강도발현 특성)

  • Kim, Kwang-Don;Kim, Choon-Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.14 no.5
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    • pp.63-71
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    • 2010
  • This paper is about a research of steam curing which is one of the curing methods for accelerating the early-age strength of pre-cast concrete. With cylinder mold and mock-up specimen, the research was executed to study the best cycle of steam curing temperature through quantifying cycle of steam curing and maximum temperature, while the required strength is developed under the early-age. Moreover, causes and measurements for the high temperature of concrete, which is due to the steam curing, and the crack, which occurs when removing steel form, are stated. Ultimately, the economical method of producing, which satisfies early-age strength development and quality assurance while manufacturing PC structure, is stated.

Thermal Stresses of Roller Compacted Concrete Dam Considering Construction Sequence and Seasonal Temperature (시공단계 및 계절별 온도영향을 고려한 롤러다짐콘크리트댐의 온도응력 해석)

  • Cha, Soo-Won;Jang, Bong-Seok
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.6A
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    • pp.881-891
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    • 2008
  • The purpose of the present study is to investigate the influence of seasonal temperature variation on the thermal stresses in roller compacted concrete dam(RCD) structures. Using the finite element code, DIANA performs 2-D transient temperature and resultant stress analysis for RCD. Time variability of the mesh geometry is considered in order to simulate successive phases of the structure's construction. The main analysis variables are construction sequence, concrete temperature and ambient temperature. The results show principal tensile stress of hot-weathering concrete is higher than that of cold-weathering concrete. In some case the index of thermal cracking excesses 1.0, RCD also needs thermal management on placing temperature according to weather condition.

Effects of Microstructures and Interfaces between $BaTiO_3$ Thin Films and Substrates on Electrical Properties in Aerosol Deposition Method (Aerosol Deposition Method으로 성막한 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조가 전기적 특성에 미치는 영향)

  • Oh, Jong-Min;Nam, Song-Min
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.350-350
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    • 2008
  • 최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

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An Experimental Study on Properties of Concrete Using Latent Heat Binder (잠열성 결합재를 활용한 콘크리트의 특성에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Yong-Ro;Kim, Do-Su;Khil, Bae-Su;Kim, Ook-Jong;Lee, Do-Bum
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.5
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    • pp.661-668
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    • 2008
  • It is necessary to develop a new technology for effectively reducing hydration heat and controlling thermal cracking caused increasing construction of large size massive concrete structures such as mat foundation of high-rise building, grandiose bridge, and LNG tank. Therefor, to develop a new technology for reducing hydration heat of large size massive concrete in this study, after developing the latent heat binder for controling hydration heat of concrete by application of latent heat material, it was investigated basic properties and durability such as slump, air content and compressive strength, shrinkage properties, permeability, freezing and thawing resistance, corrosion, and hydration heat generation properties of concrete using latent heat binder. As a test result, it was confirmed that latent heat binder was not affected adversely the basic property and durability of concrete, and was advanced on the reduction of hydration heat and control of thermal crack. It is expected to be applied as the excellent technology on the management of hydration heat and thermal crack in large size mass concrete structures.

Nonlinear Seismic Response and Failure Behavior of reinforced Concrete Shear Wall Subjected to Base Acceleration (지반가속도에 의한 철근콘크리트 전단벽의 비선형 지진응답 및 파괴거동)

  • 유영화;신현목
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.3
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    • pp.21-32
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    • 1999
  • A ground motion resulting from the destructive earthquakes can subject reinforced concrete members to very large forces. The reinforced concrete shear walls are designed as earthquake-resistant members of building structure in order to prevent severe damage due to the ground motions. The current research activities on seismic behavior of reinforced concrete member under ground motions have been limited to the shaking table test or equivalent static cyclic test and the obtained results have been summarized and proposed for the seismic design retrofit of structural columns or shear walls. The present study predicted the seismic response and failure behavior of reinforced concrete shear wall subjected to base acceleration using the finite element method. A decrease in strength and stiffness, yielding of reinforcing bar, and repetition of crack closing and opening due to seismic load with cyclic nature are accompanied by the crack which is necessarily expected to take place in concrete member. In this study the nonlinear material models for concrete and reinforcing bar based on biaxial stress field and algorithm of dynamic analysis were combined to construct the analytical program using the finite element method. The analytical seismic response and failure behaviors of reinforced concrete shear wall subjected to several base accelerations were compared with reliable experimental result.

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Performance of connection of Waffle Shape Precast Prestressed Concrete Slab Panels (와플(Waffle) 형상을 가지는 PC 패널의 접합 성능)

  • Heo, Seok-Jae;Kim, Hyeon-Jin;Ryu, Han-Gook;Choi, Kyoung-Kyu;Cho, Seung-Ho;Chung, Lan
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.305-308
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    • 2008
  • This paper presents the results of an experimental study carried out Prestressed Concrete Slab System of WAffle Shape(WAS), was perfomed in order to inverstigate it connection shear behavior according to primary paramaters: connection interval, filling matarial. Specimen is produced in Precast Concrete factories and it comprised one WAS panel and two half WAS panels and then it is filled with packing. Within the ranges of the parameters of the connection details used in this test, connections can develop greater shear strength than the nominal shear strength and the design service load for parking structures.

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