• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.195-206
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• 2019

The gypsiferous soils are significantly sensitive to moisture and the water has a severe destructive effect on them. Therefore, the effect of lime and silica fume addition on their mechanical properties, when subjected to water, is investigated. Gypsiferous soil specimens were mixed with 1, 2 and 3% lime and 1, 3, 5 and 7% silica fume, in terms of the dry weight of soil. The specimens were mixed at optimum moisture content and cured for 24 hours, 7 and 28 days. 86 specimens in the sizes of unconfined compression strength test mold were prepared to perform unconfined compressive strength and durability tests. The results proved that adding even 1% of each of these additives can lead to a 15 times increase in unconfined compressive strength, compared with untreated specimen, and this increases as the curing time is prolonged. Also, after soaking, the compressive strength of the specimens stabilized with 2 and 3% lime plus different percentages of silica fume was considerably higher than before soaking. The durability of the treated specimens increased significantly after soaking. Direct shear tests showed that lime treatment is more efficient than silica fume treatment. Moreover, it is concluded that the initial tangent modulus and the strain at failure increased as the normal stress of the test was increased. Also, the higher lime contents, up to certain limits, increase the shear strength. Therefore, simultaneous use of lime and silica fume is recommended to improve the geotechnical properties of gypsiferous soils.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권4호
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• pp.349-358
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• 2021

The Brazilian test has been widely used to determine the indirect tensile strength of rock, concrete and other brittle materials. The basic assumption for the calculation formula of Brazilian tensile strength is that the elastic moduli of rock are the same both in tension and compression. However, the fact is that the elastic moduli in tension and compression of most rocks are different. Thus, the formula of Brazilian tensile strength under the assumption of isotropy is unreasonable. In the present study, we conducted Brazilian tests on flat disk-shaped rock specimens and attached strain gauges at the center of the disc to measure the strains of rock. A tension-compression bi-modular model is proposed to interpret the data of the Brazilian test. The relations between the principal strains, principal stresses and the ratio of the compressive modulus to tensile modulus at the disc center are established. Thus, the tensile and compressive moduli as well as the correct tensile strength can be estimated simultaneously by the new formulas. It is found that the tensile and compressive moduli obtained using these formulas were in well agreement with the values obtained from the direct tension and compression tests. The formulas deduced from the Brazilian test based on the assumption of isotropy overestimated the tensile strength and tensile modulus and underestimated the compressive modulus. This work provides a new methodology to estimate tensile strength and moduli of rock simultaneously considering tension-compression bi-modularity.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.5-9
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• 2019

본 논문은 건설재료(암석, 콘크리트, 목재 등) 등의 압축강도를 비파괴적으로 산정하기 위하여 재료타격 시 발생하는 충격력에 대한 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 충격력 신호에너지의 이용성 및 가능성에 관해 기초연구를 수행하고 그 결과를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위해서 충격 및 측정장치를 고안하였고 이를 이용하여 측정대상물을 회전 자유낙하에 의해 초기 타격토록하고 이후 반발작용에 의한 반복타격이 소멸될 때까지 발생할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 서로 다른 강도를 가지는 목재와 암석시편에 대하여 충격력실험을 실시하고 발생신호를 측정하였다. 시편별 산정된 전체 충격력 신호에너지는 직접압축강도시험을 통한 시편별 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 충격력 응답신호를 통해 산정된 전체 충격력 신호에너지는 시편의 직접압축강도와 직접적인 관계가 있다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 다양한 건설재료의 압축강도는 재료타격 시 발생하는 충격력 응답신호로부터 산정된 전체 충격력 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 산정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.703-708
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• 2006

역학적 특성이 개선되고 고성능 건설 재료로 가장 주목받고 있는 슬러리 충전 섬유 콘크리트(SIFCON)의 역학적 특성을 분석하기 위해서 양단 훅크형의 강섬유를 $4{\sim}10%$의 체적비로 혼입하여 시험체를 제작한 후, 압축강도시험과 직접인장시험을 실시하였다. 물-시멘트 비는 0.4, 슬러리의 워커빌리티를 향상시키기 위해 실리카 흄과 유동화제를 각각 시멘트 중량의 10%, 0.5%를 혼입하였다. SIFCON의 강섬유 혼입률별 시험에서 나타난 압축강도는 강섬유가 혼입되지 않은 시멘트 페이스트와 비교 하였을 때 약 $1.59{\sim}2.68$배 증가하였으며, 인장강도는 약 $2.51{\sim}8.77$ 증가하였다. 또한 강섬유의 혼입률이 증가함에 따라 인성과 연성도 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.25-32
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• 2016

본 연구는 고강도 섬유보강 시멘트 복합체(UHSCC) 접착성능을 평가하는 것이 목적이다. Direct shear test를 통해 압축전단접착강도를 측정한 결과 NC(보통강도콘크리트)+NC 실험체($150{\times}150{\times}150mm$)에서는 모든 수준에서 유사한 압축전당접착강도를 나타내었고, 반면 UHSCC+UHSCC에서는 지연타설 30분 후부터 0분에 비해 압축전단접착강도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통한 접착면의 파괴모드를 분석한 결과 NC+NC 에서는 모든 수준에서 비계면 파괴를 보였고 UHSCC+UHSCC에서는 30분, 60분, 90분 시험체에서 계면파괴가 일어났다. NC 및 UHSCC의 타설면을 XRD 시험을 통해 분석한 결과 NC 시험체에 비해 UHSCC의 시험체 에서 많은량의 $SiO_2$의 성분이 검출되는 것을 알 수 있었고 UHSCC에서 나타난 코팅막의 주성분의 대부분은 $SiO_2$로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용된 UHSCC는 지연타설 30분 후 부터는 접착성능의 저하로 구조체로서의 사용이 어렵다고 판단된다. 금후 연구에서는 콜드조인트 발생 부위의 면처리 방법을 통한 접착성능 향상이 필요하다고 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.125-132
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• 2018

본 연구에서는 UHPC의 인장성능을 파악하기 위해 직접 인장시험을 계획하였으며, 직접인장시험의 문제점으로 나타나는 균열 부위의 불규칙성을 시험체 중앙부 노치 도입을 통해 보완하였다. 또한 직접인장 시험 값의 편차 발생을 줄이기 위해 배치별로 구분한 다량의 시험체를 제작하여 신뢰성 높은 직접인장강도 값에 대한 참고자료로서 제시하는 것을 목적으로 하였다. 또한 현장 적용에 가장 적합한 강섬유 혼입률 1.5%에 대한 설계기준강도 120MPa의 배합을 양생조건을 두어 시험체의 역학적 특성 및 신뢰구간을 검토하였다. 결과적으로 압축강도 및 직접인장강도의 배치별 평균에 대한 편차는 큰 차이를 나타나지 않았으며, 직접인장 시험시 균열 위치는 모두 20mm 이내에서 발생하였다. 직접인장강도의 95% 신뢰구간에서는 평균 및 표준편차에서 범위가 상당히 작으며, 양생조건별 큰 차이가 발생하지 않았다. 결과를 통해 안전성 높은 직접인장시험이 이루어 졌으며, 배치별 시험체 제작 및 시험진행에 따른 신뢰성 높은 결과가 도출되었다고 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권2호
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• pp.175-181
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• 2017

본 연구는 초고강도 섬유보강 콘크리트의 인장강도 특성을 파악하기 위한 일환의 연구로서 직접인장시험에 의한 노치가 도입된 시험체의 인장성능을 파악하기 위하여 시험변수는 목표 설계기준강도 120, 150 및 180MPa를 대상으로 하였으며, 양생조건을 일반 수중양생과 $90^{\circ}C$ 고온증기 양생조건으로 하여 그 특성을 검토하였다. 전반적으로 노치타입의 직접인장강도 시험체는 기존 직접인장 시험체에 비해 중앙균열 유도가 효과적인 것으로 나타났으며 데이터를 직접 인장강도-변형률 그래프로 나타낸 결과 먼저 재령 측면에서는 28일에서 56일로 진행할 때의 강도 상승이 가장 높은 것으로 측정 되었으며, 양생조건 측면에서는 고온증기 양생의 경우 수중양생의 비해 초기 강도가 높으나 장기 재령에 가까워질수록 두 가지 양생조건의 직접인장강도 차이가 미비해지는 것을 알 수 있었다. 최대인장강도는 수중양생의 경우 모든 목표설계강도가 재령이 증가할수록 일정하게 증가하는 것으로 나타났으며, 증기양생의 경우 재령 7일에서 초기강도 발현 효과로 인해 상당히 증가하는 경향을 나타내었다. 초기균열 강도는 수중양생의 경우 재령경과에 따라 증가하며, 증기양생의 경우 7일에서 수중양생에 비해 높은 것으로 나타난 반면에 28일 강도는 저하하는 경향을 나타내었다. 이부분에 대해서는 강섬유의 배열상태 등의 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권4호
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• pp.499-511
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• 2019

In this study, the axial compressive behavior of novel quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns with different slenderness ratio was investigated, using the experimental and numerical analysis. The axial compressive capacity and failure modes of the columns were obtained and analyzed. The finite element models considering the geometry, material and contact nonlinearity were developed to simulate and analyze the structural behavior of the columns further. There was a great correlation between the numerical analyses and test results, which indicated that the finite element model was reasonable and accurate. Then influence of, slenderness ratio, flange width-to-thickness ratio and screw spacing on the mechanical behavior of the columns were studied, respectively. The tests and numerical results show that due to small slenderness ratio, the failure modes of the specimens are generally local buckling and distortional buckling. The axial compressive strength and stiffness of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns decrease with the increase of maximum slenderness ratio. When the screw spacing is ranging from 150mm to 450mm, the axial compressive strength and stiffness of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns change little. The axial compressive capacity of quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns increases with the decrease of flange width-thickness ratio. A modified effective length factor is proposed to quantify the axial compressive capacity of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns with U-shaped track in the ends.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.79-82
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• 2008

It has been reported that destruction test by core collection is the most reliable of the structural concrete strength in present building construction field. But it causes low efficiency by damage and cutting in structure due to the core collection. It also has some problems in repairing. Additionally in case of strength test with management specimen, different environment compared to the structure environment cause problems about estimation precise structure strength. Therefore, it is required to develop structure direct strength test that has test values and credibility above the ones obtained by core specimen collection strength test and seasonal specimen test to suggest a reasonable and practical management method of structural concrete.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권5호
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• pp.513-520
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• 2019

This study reports the improvement of mechanical properties of Al₂O₃ porous ceramics from colloidal suspension with the addition of carbon fiber by direct foaming. The initial colloidal suspension of Al₂O₃ was partially hydrophobized by surfactant to stabilize wet foam with the addition of carbon fiber from 2 to 8 wt% as stabilizer. The influence of carbon fiber on the air content, bubble size, pore size and pore distribution in terms of wet foam stability and physical properties of porous ceramics were discussed. The viscosity of the colloidal suspension was increased giving solid like properties with the increased in carbon fiber content. The mechanical properties of the sintered porous samples were investigated by Hertzian indentation test. The results show the wet foam stability of more than 90% corresponds to compressive loading of 156.48 N and elastic modulus of 57.44 MPa of sintered sample with 8 wt% of carbon fiber content.