• 제목/요약/키워드: Cement concrete

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저탄성 베이스플레이트 패드 적용에 따른 포장궤도 노반에서의 전달하중 저감에 관한 연구 (A Study on Transferred Load Reduction on Paved Track Roadbed with Low Elastic Base Plate Pad)

  • 이일화;강윤석;이희업
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3D호
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    • pp.399-405
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    • 2008
  • 포장궤도는 기존선의 유지보수 노력을 절감하기 위하여 개발되고 있다. 이 중 베이스플레이트 저탄성패드는 궤도 전체의 지지강성을 결정하는 구성품으로서 궤도의 응력-변위특성, 동적응답, 피로특성 등에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 저탄성패드의 적용은 궤도전체의 내구성과 안정성에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 논문에서는 저탄성패드의 적용으로 인하여 획득되는 효과 중 노반에 전달되는 열차하중의 저감에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 패드스프링계수별 정적해석과 실물반복재하시험을 수행하고 그 결과를 비교 분석하여 저탄성패드의 하중 전달특성을 파악하였으며 전달하중 저감효과를 검토하였다.

반강성 덧씌우기 포장의 기능적 및 구조적 성능 평가 (Evaluation of Functional and Structural Performance of Semi Rigid Overlay Pavements)

  • 박강용;이재준;권수안;정진훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3D호
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    • pp.271-278
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    • 2010
  • 반강성 포장은 공극률이 큰 개립도 아스팔트 혼합물의 공극에 시멘트 페이스트를 침투시켜 아스팔트 포장의 연성과 콘크리트 포장의 강성을 동시에 이용하는 포장형식이다. 반강성 포장은 콘크리트 포장에 비해 평탄성이 좋고 주행에 의한 진동이나 소음을 저감할 수 있으며, 아스팔트 포장에 비해 소성변형이 적고 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반강성 덧씌우기 포장을 시험시공하여 반강성 포장의 온도저감 효과를 조사하였고 시편을 제작하여 옥외에서 온도 및 중량을 측정하여 반강성 포장의 온도저감 및 보수 효과를 확인하였다. 상용 3차원 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.8로 반강성 포장과 아스팔트 포장을 구조해석하여 하중재하 위치에서의 수평 및 연직방향 응력과 변형률을 비교하고 다층탄성해석 프로그램 Bisar 3.0으로 검증하였다. 구조해석 결과를 바탕으로 피로균열을 예측하여 반강성 포장과 아스팔트 포장의 공용성을 비교하였다.

Optimum position for outriggers of different materials in a high- rise building

  • Nikhil Y. Mithbhakare;Popat D. Kumbhar
    • Earthquakes and Structures
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    • 제25권5호
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    • pp.359-367
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    • 2023
  • High-rise structures are considered as symbols of economic power and leadership. Developing countries like India are also emerging as centers for new high-rise buildings (HRB). As the land is expensive and scarce everywhere, construction of tall buildings becomes the best solution to resolve the problem. But, as building's height increases, its stiffness reduces making it more susceptible to vibrations due to wind and earthquake forces. Several systems are available to control vibrations or deflections; however, outrigger systems are considered to be the most effective systems in improving lateral stiffness and overall stability of HRB. In this paper, a 42-storey RCC HRB is analyzed to determine the optimum position of outriggers of different materials. The linear static analysis of the building is performed with and without the provision of virtual outriggers of reinforced cement concrete (RCC) and pre-stressed concrete (PSC) at different storey levels by response spectrum method using finite element based Extended3D Analysis of building System (ETABS) software for determining responses viz. storey displacement, base shear and storey drift for individual models. The maximum allowable limit and percentage variations in earthquake responses are verified using the guidelines of Indian seismic codes. Results indicate that the outriggers contribute in significantly reducing the storey displacement and storey drift up to 28% and 20% respectively. Also, it is observed that the PSC outriggers are found to be more efficient over RCC outriggers. The optimum location of both types of outriggers is found to be at the mid height of building.

Unet-VGG16 모델을 활용한 순환골재 마이크로-CT 미세구조의 천연골재 분할 (Segmentation of Natural Fine Aggregates in Micro-CT Microstructures of Recycled Aggregates Using Unet-VGG16)

  • 홍성욱;문덕기;김세윤;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.143-149
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    • 2024
  • 이미지 분석을 통한 재료의 상 구분은 재료의 미세구조 분석을 위해 필수적이다. 이미지 분석에 주로 사용되는 마이크로-CT 이미지는 대체로 재료를 구성하고 있는 상에 따라 회색조 값이 다르게 나타나므로 이미지의 회색조 값 비교를 통해 상을 구분한다. 순환골재의 고체상은 수화된 시멘트풀과 천연골재로 구분되는데, 시멘트풀과 천연골재는 CT이미지 상에서 유사한 회색조 분포를 보여 상을 구분하기 어렵다. 본 연구에서는 Unet-VGG16 네트워크를 활용하여 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재를 분할하는 자동화 방법을 제안하였다. 딥러닝 네트워크를 활용하여 2차원 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재 영역을 분할하는 방법과 이를 3차원으로 적층하여 3차원 천연골재 이미지를 얻는 방법을 제시하였다. 선별된 3차원 천연골재 이미지에서 각각의 골재 입자를 분할하기 위해 이미지 필터링을 사용하였다. 골재 영역 분할 성능을 정확도, 정밀도, 재현율 F1 스코어를 통해 검증하였다.

초음파 세척 및 화학적 중화반응을 이용한 품질 개선된 순환골재의 성능 평가 (Performance Evaluation of Quality-Improved Recycled Aggregate Using Ultrasonic Wave and Chemical Neutralization Reaction)

  • 김장호;유영준
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.27-35
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    • 2024
  • 본 논문은 순환골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트 및 모르타르를 제거하는 데 있어 화학적 중화반응 및 초음파 세척의 적용 가능성을 평가하기 위한 실험적 연구 결과를 제시한다. 최적의 초음파 세척 효율 및 화학적 중화반응을 도출하기 위하여 초음파 진동수, 화학용액의 종류 등을 변수로 한 실험이 수행되었다. 그 결과 최적 진동수는 24 kHz로 나타났으며, 염산 15% 용액에 침지시킨 후 30분 가진하는 것이 최적 조건이라는 결론이 도출되었다. 또한, 품질 개선된 순환 굵은 골재의 비중, 흡수율, 마모율은 일반골재와 유사하며 KS F 2527 기준을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구를 통해 제안된 방법을 통해 품질 개선된 순환골재는 콘크리트용으로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

CSC 기반 저탄소 콘크리트 2차제품 제조를 위한 OPC 페이스트의 촉진탄산화 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Accelerated Carbonation Characteristics of OPC Paste for CSC-Based Low Carbon Precast Concrete Products)

  • 윤준태;김영진;심상락;류동우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.285-295
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    • 2024
  • 본 연구에서는 500℃·hr의 증기양생을 실시한 OPC 페이스트에 대하여 1atm 20% 농도의 CO2와 5atm 99% 농도의 고농도 CO2 조건 하의 촉진 탄산화의 영향평가를 수행하였다. 이를 위하여 XRD, FT-IR을 통한 화학적 분석과 SEM, 압축강도 측정을 통한 물리적 특성 분석을 실시하였다. 그 결과 CO2 20% 농도의 상압 탄산화를 수행하는 경우 뚜렷한 내부 조직구조 치밀화 및 압축강도 증진 효과를 관찰할 수 있었고, CO2 99% 농도의 5atm 가압 탄산화를 실시할 경우 표면조직구조가 빠르게 치밀해지며 CO2 확산침투율이 크게 떨어지게 되어 압축강도 등 유의미한 수준의 물리적 특성 개선이 일어날 정도의 탄산화를 진행할 수 없었다.

수화물 및 공극률 관측 실험을 통한 시멘트모르타르의 탄산화 특성 변화에 대한 연구 (A Study on Change in Cement Mortar Characteristics under Carbonation Based on Tests for Hydration and Porosity)

  • 권성준;송하원;박상순
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.613-621
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    • 2007
  • 내구성에 대한 중요성이 부각됨에 따라, 주요 열화현상인 탄산화에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 탄산화에 대한 연구는 주로 탄산화 깊이의 도출에 국한하고 있으며 경화된 콘크리트를 가정하므로 실제적인 탄산화 거동과는 많은 차이를 보이고 있다. 강재와는 다르게 콘크리트는 공극률과 내부의 수화물의 거동이 매우 중요한데, 탄산화 진행에 따라 초기재령에서 결정되어지는 거동 (공극률 및 수화물)이 다르게 변화한다. 열화 물질의 이동은 주로 콘크리트의 공극률 및 포화도에 의존하므로, 탄산화 후의 거동 평가는 장기열화해석 및 복합열화해석 등에 고려되는 것이 바람직하다. 공극률의 경우, 변화된 공극률이 고려되지 않으면 확산계수의 감소가 구현될 수 없으며 이에 따라 과다한 탄산화 해석을 야기하게 된다. 한편 수화물, 특히 수산화칼슘의 잔존량 평가는 탄산화 깊이의 평가 및 내부 공극수의 특성 변화를 결정하기도 하며, 복합열화에서 발생하는 고정화 염화물량에 큰 영향을 주게 된다. 그러므로 실내 실험들을 통한 공극률 및 수화물 분석은 최근들어 탄산화에 대해서도 많이 적용되고 있다. 본 연구는 미세 관측 실험을 통하여, 탄산화 전후의 공극률 분포 변화, 수화물 거동의 변화를 실험적으로 수행하였다. 공극률 측정으로는 MIP 실험을, 수화물 변화에서는 TGA 실험을 수행하였으며, 기존의 해석 모델인 다상복합수화발열모델 및 미세 공극 구조 형성모델을 개선하여 각각의 탄산화 이후의 공극률 변화 및 수화물 변화를 개발하였다. 개발된 각각의 모델의 결과는 탄산화 전후의 공극률 및 수화물의 변화를 잘 예측하였으며, 탄산화 이후의 열화현상 등에 기초적으로 사용될 수 있을 것으로 평가되었다.

콘크리트용 동슬래그 골재의 활용 기술 (The Application of Copper Smelting Slag as Concrete aggregate)

  • 지석원;서치호
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.68-75
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    • 2006
  • The total production of the smelted copper reaches 450,000 tons per year, and the production of copper-related goods grows year by year owing to the extension of facilities and the development of production techniques. On the other hand, the volume of slag discharges by-produced at the time of copper smelting process is also on trend of increase. The by-produced copper smelting slag amounts to 700,000 tons a year, which is one and half times of the total smelted copper production. Accordingly nobody disagrees that comprehensive researches on how to deal with and how to reuse the accumulated smelting copper slag have to be encouraged. Even though the possible uses of the copper smelting slag have being made on various levels at present as materials for iron powder cement, sand-blasting and fire-proofing rock wool, but a considerable volume of the slag is abandoned as unnecessary by burying or piling up in careless in the open ground.

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Freeze-thaw resistance and sorptivity of self-compacting mortar with ternary blends

  • Turk, Kazim;Kina, Ceren
    • Computers and Concrete
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    • 제21권2호
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    • pp.149-156
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    • 2018
  • This paper investigated the influence of binary and ternary blends of mineral admixtures in self-compacted mortar (SCM) on the fresh, mechanical and durability properties. For this purpose, 25 mortar mixtures were prepared having a total binder content of $640kg/cm^3$ and water/binder ratio between 0.41 and 0.50. All the mixtures consisted of Portland cement (PC), fly ash (FA) and silica fume (SF) as binary and ternary blends and air-entrained admixture wasn't used while control mixture contained only PC. The compressive and tensile strength tests were conducted for 28 and 91 days as well as slump-flow and V-funnel time tests whilst freeze-thaw (F-T) resistance and capillary water absorption tests were made for 91-day. Finally, in general, the use of SF with FA as ternary blends improved the tensile strength of mortars at 28- and 91-day while the use of SF15 with FA increased the compressive strength of the mortars compared to binary blends of FA. SCM mixtures with ternary blends had lower the sorptivity values than that of the mortars with binary blends of FA and the control mixture due to the beneficial properties of SF while the use of FA with SF as ternary blends induced the F-T resistance enhancement.

Non-destructive assessment of the three-point-bending strength of mortar beams using radial basis function neural networks

  • Alexandridis, Alex;Stavrakas, Ilias;Stergiopoulos, Charalampos;Hloupis, George;Ninos, Konstantinos;Triantis, Dimos
    • Computers and Concrete
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    • 제16권6호
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    • pp.919-932
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    • 2015
  • This paper presents a new method for assessing the three-point-bending (3PB) strength of mortar beams in a non-destructive manner, based on neural network (NN) models. The models are based on the radial basis function (RBF) architecture and the fuzzy means algorithm is employed for training, in order to boost the prediction accuracy. Data for training the models were collected based on a series of experiments, where the cement mortar beams were subjected to various bending mechanical loads and the resulting pressure stimulated currents (PSCs) were recorded. The input variables to the NN models were then calculated by describing the PSC relaxation process through a generalization of Boltzmannn-Gibbs statistical physics, known as non-extensive statistical physics (NESP). The NN predictions were evaluated using k-fold cross-validation and new data that were kept independent from training; it can be seen that the proposed method can successfully form the basis of a non-destructive tool for assessing the bending strength. A comparison with a different NN architecture confirms the superiority of the proposed approach.