• 제목/요약/키워드: Binder level

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LMS(%)와 $S_D$에 의한 노화 아스팔트 혼합물의 소성번형 추정 (Estimation of Rutting Property of Artificially-Aged Asphalt Mixtures Based on LMS(%) and $S_D$)

  • 정재헌;박태원;도영수;김광우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.123-134
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    • 2007
  • 본 연구는 $154^{\circ}C$로 2시간의 단기노화를 거친 혼합물로 제작한 공시체를 $110^{\circ}C$에서 24, 48, 72, 96시간 동안 장기노화를 시켜 아스팔트 혼합물의 노화와 소성변형 저항성을 평가하였다. 혼합물의 노화 시간이 증가함에 따라 강성의 증가로 인한 소성변형 저항성이 증가할 것을 고려하여 변형강도를 이용해 단기노화와 장기노화를 거친 공시체에 대해 소성변형특성을 측정하였다. 또한 노화 시간의 증가에 따른 바인더의 노화 정도를 측정하기 위하여 GPC (Gel-permeation chromatograph) 분석을 통하여 대형분자비율(LMS(%))을 측정하였다. 노화 시간이 길어짐에 따라 LMS(%)가 증가하고 혼합물의 변형강도 값이 커지는 것을 확인하였다. 또한 상관성 분석으로부터 LMS(%)와 변형강도가 상관성이 높은 것으로 나타나 이를 통해 혼합물이 노화되면 소성변형 저항성이 증가됨을 확인하였다. 따라서 LMS(%)의 측정으로 아스팔트 혼합물의 바인더 추출 없이도 소성변형특성을 추정 가능함을 확인하였다.

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Computational optimized finite element modelling of mechanical interaction of concrete with fiber reinforced polymer

  • Arani, Khosro Shahpoori;Zandi, Yousef;Pham, Binh Thai;Mu'azu, M.A.;Katebi, Javad;Mohammadhassani, Mohammad;Khalafi, Seyedamirhesam;Mohamad, Edy Tonnizam;Wakil, Karzan;Khorami, Majid
    • Computers and Concrete
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    • 제23권1호
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    • pp.61-68
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    • 2019
  • This paper presents a computational rational model to predict the ultimate and optimized load capacity of reinforced concrete (RC) beams strengthened by a combination of longitudinal and transverse fiber reinforced polymer (FRP) composite plates/sheets (flexure and shear strengthening system). Several experimental and analytical studies on the confinement effect and failure mechanisms of fiber reinforced polymer (FRP) wrapped columns have been conducted over recent years. Although typical axial members are large-scale square/rectangular reinforced concrete (RC) columns in practice, the majority of such studies have concentrated on the behavior of small-scale circular concrete specimens. A high performance concrete, known as polymer concrete, made up of natural aggregates and an orthophthalic polyester binder, reinforced with non-metallic bars (glass reinforced polymer) has been studied. The material is described at micro and macro level, presenting the key physical and mechanical properties using different experimental techniques. Furthermore, a full description of non-metallic bars is presented to evaluate its structural expectancies, embedded in the polymer concrete matrix. In this paper, the mechanism of mechanical interaction of smooth and lugged FRP rods with concrete is presented. A general modeling and application of various elements are demonstrated. The contact parameters are defined and the procedures of calculation and evaluation of contact parameters are introduced. The method of calibration of the calculated parameters is presented. Finally, the numerical results are obtained for different bond parameters which show a good agreement with experimental results reported in literature.

Service life evaluation of HPC with increasing surface chlorides from field data in different sea conditions

  • Jong-Suk Lee;Keun-Hyeok Yang;Yong-Sik Yoon;Jin-Won Nam;Seug-Jun Kwon
    • Advances in concrete construction
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    • 제16권3호
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    • pp.155-167
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    • 2023
  • The penetrated chloride in concrete has different behavior with mix proportions and local exposure conditions, even in the same environments, so that it is very important to quantify surface chloride contents for durability design. As well known, the surface chloride content which is a key parameter like external loading in structural safety design increases with exposure period. In this study, concrete samples containing OPC (Ordinary Portland Cement), GGBFS (Ground Granulated Blast Furnace Slag), and FA (Fly Ash) had been exposed to submerged, tidal, and splash area for 5 years, then the surface chloride contents changing with exposure period were evaluated. The surface chloride contents were obtained from the chloride profile based on the Fick's 2nd Law, and the regression analysis for them was performed with exponential and square root function. After exposure period of 5 years in submerged and tidal area conditions, the surface chloride content of OPC concrete increased to 6.4 kg/m3 - 7.3 kg/m3, and the surface chloride content of GGBFS concrete was evaluated as 7.3 kg/m3 - 11.5 kg/m3. In the higher replacement ratio of GGBFS, the higher surface chloride contents were evaluated. The surface chloride content in FA concrete showed a range of 6.7 kg/m3 to 9.9 kg/m3, which was the intermediate level of OPC and GGBFS concrete. In the case of splash area, the surface chloride contents in all specimens were from 0.59 kg/m3 to 0.75 kg/m3, which was the lowest of all exposure conditions. Experimental constants available for durability design of chloride ingress were derived through regression analysis over exposure period. In the concrete with GGBFS replacement ratio of 50%, the increase rate of surface chloride contents decreased rapidly as the water to binder ratio increased.

A generalized explainable approach to predict the hardened properties of self-compacting geopolymer concrete using machine learning techniques

  • Endow Ayar Mazumder;Sanjog Chhetri Sapkota;Sourav Das;Prasenjit Saha;Pijush Samui
    • Computers and Concrete
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    • 제34권3호
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    • pp.279-296
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    • 2024
  • In this study, ensemble machine learning (ML) models are employed to estimate the hardened properties of Self-Compacting Geopolymer Concrete (SCGC). The input variables affecting model development include the content of the SCGC such as the binder material, the age of the specimen, and the ratio of alkaline solution. On the other hand, the output parameters examined includes compressive strength, flexural strength, and split tensile strength. The ensemble machine learning models are trained and validated using a database comprising 396 records compiled from 132 unique mix trials performed in the laboratory. Diverse machine learning techniques, notably K-nearest neighbours (KNN), Random Forest, and Extreme Gradient Boosting (XGBoost), have been employed to construct the models coupled with Bayesian optimisation (BO) for the purpose of hyperparameter tuning. Furthermore, the application of nested cross-validation has been employed in order to mitigate the risk of overfitting. The findings of this study reveal that the BO-XGBoost hybrid model confirms better predictive accuracy in comparison to other models. The R2 values for compressive strength, flexural strength, and split tensile strength are 0.9974, 0.9978, and 0.9937, respectively. Additionally, the BO-XGBoost hybrid model exhibits the lowest RMSE values of 0.8712, 0.0773, and 0.0799 for compressive strength, flexural strength, and split tensile strength, respectively. Furthermore, a SHAP dependency analysis was conducted to ascertain the significance of each parameter. It is observed from this study that GGBS, Flyash, and the age of specimens exhibit a substantial level of influence when predicting the strengths of geopolymers.

국산원료(國産原料)를 활용(活用)한 복합분(複合粉) 및 제품개발(製品開發)에 관한 연구(硏究) - 제 3 보 복합분(複合粉)을 이용(利用)한 제면(製麵) 및 제과시험(製菓試驗) - (Development of Composite Flours and Their Products Utilizing Domestic Raw Materials - III. Noodle-making and Cookie-making Tests with Composite Flours -)

  • 김형수;안순복;이관영;이서래
    • 한국식품과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.25-32
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    • 1973
  • 국산원료(國産原料)를 활용(活用)한 복합분(複合粉)으로 건면(乾麵)과 쿠키를 만들고 그들의 품질(品質)을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 원료분(原料粉)에 $10{\sim}20%$ 탈지대두분(脫脂大豆粉)을 혼합한 복합분(複合粉)만으로 제면(製麵)할때는 면대(麵帶)가 형성되지 않았으나 품질개량제로서 1.5% GMS + 2% methocel을 첨가한 경우 면대형성(麵帶形成)과 조리시험(調理試驗)에서 가장 좋은 효과를 얻었다. 2) 원료분(原料粉)중 쌀보리가루의 제면적성(製麵適性)이 가장 우수했으며, 원료분(原料粉)에 밀가루를 25%, 50% 수준으로 혼합하면 면(麵)의 품질(品質)이 현저히 개선되었고 쌀보리 복합분(複合粉)의 경우는 식미(食味)에 있어서 밀가루면(麵)보다 양호하였다. 3) Cookie 제조시 GMS 와 CSL의 효과는 볼 수 없었고 대부분의 원료가 cookie 를 형성하였으나 쌀보리가루가 관능시험(官能試驗)에서 가장 우수하였다. 4) 복합분(複合粉)에 밀가루를 25%, 50% 첨가하여 cookie 를 만든 경우, 탈지(脫脂)쌀겨를 제외하고는 대체로 표준품(標準品) 수준으로 그 품질(品質)이 향상되었다.

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전이함수 결정법에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 비교평가 (Comparison and Evaluation of Dynamic Modulus of Hot Mix Asphalt with Different Shift Factors)

  • 김현오;이관호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.49-61
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    • 2005
  • 아스팔트 혼합물의 동탄성계수는 시험온도 하중주파수의 조합에 따라 각각의 동탄성계수값을 평가한다. 실험에서 얻어진 각각의 동탄성계수를 하중시간과 온도중첩원리를 이용하여 마스터곡선(Master Curve)을 결정한다. 본 연구의 주목적은 마스터곡선을 만들기 위해 필요한 3개의 다른 전이함수(Shift Factor)에 -즉, Arrhenius, 2002 AASHTO Guide, Experimental method- 따른 마스터곡선의 변화정도를 평가하는 것이다. 평가를 위해 사용된 골재는 화강암이고, 아스팔트(AP-3 및 AP-5)를 이용하여 표층용 및 기층용 아스팔트 혼합물의 동탄성계수를 평가하였다. 배합설계는 Superpave Level 1 기준을 준용하였고, 다짐은 선회다짐기를 이용하였다. UTM시험기를 이용한 동탄성계수 시험은 5개의 온도(-10, 5, 20, 40, 55도) 및 5개의 하중주파수(0.05, 0.1, 1, 10, 25 Hz)를 이용하였고, 각각의 아스팔트 혼합물의 위상각 및 동탄성계수를 평가하였다. 측정된 값을 이용하여 Sigmoidal Function방정식을 만족하는 입력변수를 결정하기 위해 전이함수 및 활성에너지 (activation energy)를 결정하였다.

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미네랄 골질환 합병증을 가진 투석환자에서 다학제 팀 서비스의 임상적 성과 (Clinical Outcomes of Multidisciplinary Team Care on the Regulation of Chronic Kidney Disease - Mineral and Bone Disorder (CKD-MBD) in Patients Undergoing Dialysis)

  • 한나영;이상민;홍진이;노혜진;지은희;송윤경;송지윤;김인화;김연수;오정미
    • 한국임상약학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.318-323
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    • 2016
  • Background: Multidisciplinary team care (MTC) is a collaborative approach to treatment plan and ongoing care. We aimed to evaluate the clinical effect of MTC on the regulation of chronic kidney disease-mineral and bone disorder (CKD-MBD) complications in dialysis patients. Methods: This retrospective observational study was approved by the institutional review board. Among patients who have undergone dialysis at admission, the patients admitted to the nephrology ward were allocated to MTC group, and the others to usual care (UC) group. The MTC group had collaborative care by nephrologists, nurses, pharmacists, and nutritionists. The endpoints were the regulation of corrected calcium (cCa) and phosphate (P), the percent of patients in target level of cCa-P product ($cCa{\times}P$), and the prescription rate of non-calcium based P-binders. Results: A total of 163 patients were included from January to December 2009. A significant difference was shown in the percentage of patients in target $cCa{\times}P$ level at admission (MTC vs. UC, 81.40% vs. 91.67%; P = 0.038), but there was no significant difference at discharge. During admission, the cCa and P levels of patients in only UC group were significantly changed. In addition, compared with UC group, patients in MTC group were more likely prescribed appropriate P-binders, when they had higher $cCa{\times}P$ levels than $55mg^2/dL^2$ (P <0.001). Conclusion: It was found that MTC had beneficial effect on improving the regulation of CKD-MBD and the appropriate phosphate binder uses. Therefore, application of the MTC is anticipated to enhance quality of clinical care in chronic diseases.

시멘트 경화체의 알칼리이온 침출성능 및 침출속도 (Leaching Capacity and Rate of Alkali Ions from Hardened Cement Paste)

  • 심현보;황준필;안기용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.111-118
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    • 2014
  • 본 연구는 시멘트 경화체로부터의 알칼리 침출에 의한 pH 증가와 알칼리 침출속도에 관하여 수행되었다. 배합, 물-시멘트 비, 결합재에 따른 영향을 평가하기 위해 각각을 변수로 하여 시험체를 제작하였다. 시험체는 정사각형 수조형태로 내부에 물을 저장하여 이온이 해리되어 침출될 수 있도록 하였다. 또한 시험체 내부 용액의 대기접촉으로 인한 예기치 못한 화학적 반응을 방지하기 위해 폴리에틸렌 수지로 포장했다. 침투능과 침투속도를 결정하기 위해 용액의 pH는 더 이상 변화가 없을 때까지 시간 경과에 따라 측정하였다. 알칼리 침출에 의한 용액의 pH 변화에 있어서 물-시멘트 비의 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며, 반면에 결합재에 따른 영향은 큰 것으로 나타났다. 결합재로 OPC 만을 사용한 경우에 알칼리 침출이 높았으며, 30% PFA와 60% GGBS의 경우에 알칼리 침출이 낮았다. pH 측정이 종료된 후, 시험체 내부 표면으로부터 깊이 1.0 mm 간격으로 채취한 시료를 증류수로 현탁시켜 현탁액의 pH를 측정하였다. OPC의 경우에는 약 7-8 mm 깊이까지 침출의 영향을 받고, 30% PFA와 60% GGBS의 경우에는 침출 영향을 받는 깊이가 더 깊어짐을 알 수 있었다.

CaAl2O4-CaAl4O7 혼입 포틀랜드 시멘트 결합재의 염소이온 고정 특성 (Chloride Binding Properties of Portland Cement Binder Incorporating CaAl2O4-CaAl4O7)

  • 한재도;이윤수;이한승
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 본 연구는 철근콘크리트 구조물의 염해 내구성 향상의 일환으로써, 보통 포틀랜드 시멘트에 실험체별 다른 비율의 칼슘 알루미네이트 시멘트와 합성 CA2를 혼입하여 혼입 비율에 따른 염소이온 고정능력을 평가하였다. 침지 후 실험체의 물리·화학적 특성을 압축강도, 공극 구조, 수화물 분석으로 염소이온침투깊이를 EPMA를 통하여 고찰하였다. 클링커 조성에 CA가 34%미만일 경우 실험체의 조밀성이나 강도 발현 양상이 구조재료로서 사용 제한이 없을 것이라고 판단되었으며 CAC와 CA2를 5:5비율로 혼입하여 실험체에 치환한 실험체가 CAC 혹은 CA2만 치환한 실험체보다 염소이온 침투억제능력 과 AFm상 및 프리델 염 생성이 높은 것으로 확인할 수 있었다. 결과적으로, 시멘트 페이스트 대비 칼슘 알루미네이트 클링커 치환율이 증가함에 따라 일반적으로 염소이온 고정능력이 향상하였고, CA-CA2비율에 따라 염소이온 고정 능력 및 염소이온 침투억제 능력에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 실험 범위 내에서 CA-CA2비율이 39:60이며 시멘트 페이스트 대비 10% 치환한 실험체인 M 10 가 가장 우수한 것으로 나타났다.

플라이애시 및 고로슬래그 첨가율에 따른 일반강도영역 콘크리트의 공학적 특성 및 내구성 (Properties of Engineering and Durability Concrete with Fly-ash and Blast Furnace Slag in Normal Strength Level)

  • 김규용;신경수;임창혁;남정수;김무한
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • 최근 $CO_2$ 배출의 저감을 위한 활동으로 시멘트의 사용량을 줄이고, 고로슬래그 및 플라이 애시 등과 같은 산업부산물을 적극 활용하여 건설분야에 적용하고자 하는 움직임이 활발하게 진행되고 있으며, 이를 통해 환경부하저감 및 자원재활용을 도모하고 있다. 이에 본 연구에서는 자원재이용 및 환경부하저감을 위한 기초적 연구로서 고로슬래그 및 플라이 애시를 사용하여 부산물의 치환율에 따른 경화성상 및 내구성상을 비교 분석하고 고로슬래그와 플라이애시의 3성분계를 치환한 콘크리트 성상을 검토함으로서 결합재로서의 상성관계를 평가하여 향후, 대량활용을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 대체한 콘크리트의 압축강도는 재령 7일 초기강도에서는 무혼입 콘크리트에 비해 현저히 낮은 수준으로 발현하고 있으나, 28일 이후에는 무혼입 콘크리트에 비해 유사하거나 높은 압축강도를 발현하였다. 또한 고로슬래그 미분말의 대체율이 증가함에 따라 염해 저항성이 향상되는 것으로 나타났으며, 이는 기존 연구결과에 따라 고로슬래그 미분말에 의해 염화물 이온이 콘크리트 표면에 고정화됨으로서 염해 저항성이 향상되는 것으로 판단된다.

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