In this study, we propose a new Fire Flame Region Extraction using Block Homogeneity Segmentation method of the Fire Image with irregular texture and various colors. It is generally assumed that fire flame extraction plays a very important role. The Color Image with fire flame is divided into blocks and edge strength for each block is computed by using modified color histogram intersection method that has been developed to differentiate object boundaries from irregular texture boundaries effectively. The block homogeneity is designed to have the higher value in the center of region with the homeogenous colors or texture while to have lower value near region boundaries. The image represented by the block homogeneity is gray scale image and watershed transformation technique is used to generate closed boundary for each region. As the watershed transform generally results in over-segmentation, region merging based on common boundary strength is followed. The proposed method can be applied quickly and effectively to the initial response of fire.
In the present study the behavior of fire and the residual strength of fire-ignited RC slabs are investigated by experimental tests and numerical simulations. The fire tests of RC slabs were carried out in a furnace using the ISO 834 standard fire. The load capacity of the cooled RC slabs that were not loaded during the fire tests was evaluated by additional 3 point bending tests. The influence of the proportion of PP (polypropylene) fibers in the RC slabs on the structural behavior of the RC slabs after the fire loading was investigated. The results of the fire tests showed that the maximum temperature of concrete with PP fiber was lower than that of concrete without PP fiber. As the concrete was heated, the ultimate compressive strength decreased and the ultimate strain increased. The load-deflection relations of RC slabs after fire loading were compared by using existing stress-strain-temperature models. The comparison between the numerical analysis and the experimental tests showed that some numerical analyses were reliable and therefore, can be applied to evaluate the ultimate load of RC slabs after fire loading. The ultimate load capacity after cooling down the RC slabs without PP fiber showed a considerable reduction from that of the RC slabs with PP fiber.
폐 FRP 양의 증가는 환경적 문제를 일으키고 있다. 최근 폐 FRP로부터 콘크리트를 보강시킬 수 있는 섬유를 만들 수 있는 기술이 개발되었으며, 재활용 섬유로 강화된 콘크리트 제품의 구조적 성능을 연구하기 위한 시험도 수행되었다. 본 연구의 목적은 폐 FRP에서 생성되는 재활용 섬유 분진이 고강도 콘크리트의 압축강도와 내화성능에 주는 영향을 연구하는 것이다. 실험적 강도 측정 결과 재활용 섬유 분진의 부피 분율이 0.7%보다 작으면 그 분진을 사용하더라도 고강도 콘크리트의 압축강도가 감소하지 않았다. 전기로 시험 결과 역시 재활용 섬유 분진의 사용으로 고강도 콘크리트의 내화성이 크게 향상될 수 있음을 보였다.
주변 환경 변화에 따라 무선 수신 신호가 변화되는 현상을 활용한 Internet of Things(IoT) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 고정된 송수신기 간 주기적 신호 교환 시, 수신 신호가 주변 온도 변화에 따라 변화함을 증명하고, 수신 신호 변화를 활용한 화재 감지 기법을 제안한다. 제안 기법은 수신 신호 변화 감지부와 수신기 내부 온도 감지부로 구성되며, 수신기 내부 온도 감지부는 무선 채널 환경 변화에 따른 수신 신호 변화를 화재 발생으로 감지됨을 방지한다. 제안 기법은 화재 감지를 위해 별도의 장치 추가 없이 기존 수신기에 소프트웨어 개선을 통해 지원가능하다는 장점을 지닌다.
Limestone calcined clay cement (LC3) is a low carbon alternative to conventional cement. Literature shows that using limestone and calcined clay in LC3 increases the thermal degradation of LC3 pastes and can increase the magnitude of fire risk in LC3 concrete structures. Higher thermal degradation of LC3 paste prompts this study toward understanding the fire performance of LC3 concrete and the associated magnitude of fire risk. For fire performance, concrete prepared using ordinary Portland cement (OPC), pozzolanic Portland cement (PPC) and LC3 were exposed to 16 scenarios of different elevated temperatures (400℃, 600℃, 800℃, and 1000℃) for different durations (0.5 h, 1 h, 2 h, and 4 h). After exposure to elevated temperatures, mass loss, residual ultrasonic pulse velocity (rUPV) and residual compressive strength (rCS) were measured as the residual properties of concrete. XRD (X-ray diffraction), TGA (thermogravimetric analysis) and three-factor ANOVA (analysis of variance) are also used to compare the fire performance of LC3 with OPC and PPC. Monte Carlo simulation has been used to assess the magnitude of fire risk in LC3 structures and devise recommendations for the robust application of LC3. Results show that LC3 concrete has weaker fire performance, with average rCS being 11.06% and 1.73% lower than OPC and PPC concrete. Analysis of 106 fire scenarios, in Indian context, shows lower rCS and higher failure probability for LC3 (95.05%, 2.22%) than OPC (98.16%, 0.22%) and PPC (96.48%, 1.14%). For robust application, either LC3 can be restricted to residential and educational structures (failure probability <0.5%), or LC3 can have reserve strength (factor of safety >1.08).
In this study, the mass production process was simulated using a 1m3 batcher plant to evaluate the application of high-strength fire resistance concrete. The strength ranges of concrete were set to 50, 60, 70, and 80 MPa, and each concrete mix proportions was selected through preliminary experiments in the laboratory. For the selected concrete mix proportions, after the mixer load value was stabilized in the batcher plant, the slump flow and air content of the fresh concrete were evaluated, and the compressive strength was evaluated up to 56 days. As a result of the experiment, both the slump flow and air content of the fresh concrete satisfied the target performance, and in the case of compressive strength, 50 and 60 MPa satisfied the target performance at 28 days and 70 and 80 MPa at 56 days.
기둥은 축하중과 지진하중에 저항하는 주부재로서 구조물에서 가장 중요한 부재중의 하나이다. 이러한 기둥은 화재 시 고온에 의해 그 성능이 저하되어 전체 구조물계에 심각한 균열을 초래할 수 있으며, 구조물의 붕괴로도 이어질 수 있다. 본 연구에서는 새로운 형식의 기둥인 내부구속 중공 콘크리트 충전강관 기둥 (ICH CFT column; Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube column)의 내화 성능이 연구되어져 있지 않기 때문에 건축물에 적용을 하여 기준에 맞는 기둥을 만들기 위해서는 내화 성능 평가가 필요하다. 본 기둥은 콘크리트 충전 강관 기둥 (CFT column; Concrete Filled Tube column)과 같이 외부 강관에 의해 콘크리트가 구속되어 기둥의 성능을 발휘하므로, 외부 강관의 항복 여부가 전체 기둥의 강도를 결정하게 될 것이다. 그래서 본 연구에서는 화재에 의한 기둥의 온도 변화에 따른 ICH CFT 기둥의 강도를 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하여 해석을 수행하였고, 또한 기둥의 중공비, 외부강관의 두께, 콘크리트의 강도를 매개 변수로 선정하여 기둥의 내화 성능을 평가하였으며, 해석에는 범용 프로그램과 전용 프로그램을 병행하여 사용하였다.
1. In order to make the improvement of plywood quality, this study has been made. The pretreatments applied to the veneers are as follows. a) The soaking treatment of the veneer in 30 percent methanol solution for 24 hours was applied to remove some resinous materials which may cause many stain discolouring on the face of finished plywood. b) The preservative treatment of the veneer in 2 percent malenit solution for 2 to 3 minutes was adopted to make resistance against decay and insect damages. c) The fire retardant treatment of the veneer in 40 percent ammonium phosphate solution for 2 hours was applied to give retardation effect against fire burning. 2. The results summarized in this study are as follows. a) One percent resinous materials was extracted, after the soaking of the veneers in 30 percent diluted methanol. b) No marks of the dirty stains of resinous materials on the face of the treated plywood was shown, although many quite dirty stains on the face of untreated plywood have contrary seen. c) However, the strip shear test strength of the treated plywood was not decreased. It means that there is no difference in the strength between the treated plywood and the untreated plywood. The strength values were 25.08 kg/$cm^2$ and 24.98 kg/$cm^2$, respectively. d) The strip shear test strength of plywood made of the treated veneers in 2 percent malenit solution was not decreased. e) The slight decrease of the strip shear test strength of the treated plywood made of the treated veneer in 40 percent ammonuim phosphate solution was shown. However, the remarkable difference of the fire retardation activities between the treated specimens and the untreated specimens has seen as in Table 10, that is, the fire proofed specimens had taken about 28 seconds to start to burn, while the untreated specimens had taken 15 seconds to reach to burning. This means that the fire retardation effect of the fire proofed plywood was greater than that of the unproofed plywood.
최근 건축구조물은 초고층화, 대형화에 따라 고강도 및 고성능콘크리트의 사용이 증가하고 있는데, 고성능콘크리트는 화재 시 발생하는 폭렬현상에 취약한 문제가 있다. 폭렬은 화재 시 콘크리트 피복의 손실을 초래하여 내부콘크리트와 철근의 열전달률(rate of heat transmission)을 높여 콘크리트와 철근의 온도를 상승시키는 작용을 한다. 이러한 고강도콘크리트의 화재 시 폭렬을 막기 위하여 여러 가지 연구들이 진행되고 있으며 대표적으로 폴리프로필렌(Polypropylene)섬유, 강섬유를 사용한 연구들이 폭렬제어성능을 입증되었으나 유동성 저하에 따른 시공성 문제점이 제기되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 위와 같은 문제를 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함한 코팅액으로 코팅된 polyamide 섬유를 혼입하여 내화성능을 확보하였으며 강도영역별 최적 조건을 실험을 통하여 도출하였다. 13mm의 polyamide 섬유 적용시 강도영역별 적정 섬유 혼입량은 160MPa는 2.5kg이상에서 폭렬제어가 가능할 것으로 사료된다.
CFT기둥은 강관내부에 콘크리트를 채워 넣은 구조로서, 화재 시 강관의 강도는 저하되나 내부 콘크리트의 높은 열용량 효과로 내화성능을 확보할 수 있는 구조이다. 본 연구에서는 강관내부의 충전된 콘크리트의 압축강도 및 축력비 변화에 따른 CFT기둥의 내화성능을 평가하였다. 내화성능의 평가는 KS F 2257-1 및 KS F 2257-7에 따라 수행되었으며, 적용 부재 단면은 $280{\times}280{\times}6$, 콘크리트 압축강도 24MPa, 40MPa 및 축력비 0.9, 0.6, 0.2를 실험변수로 설정하였다. 재하가열시험을 통한 내화성능평가 결과, 콘크리트 압축강도 24Mpa의 경우 축력비 0.9, 0.6, 0.2에서는 각각 27분, 113분, 3시간 이상으로 나타나 축력비 변화에 따른 내화성능이 크게 변화하는 것으로 나타났다. 콘크리트 압축강도 40MPa의 경우, 축력비 0.9, 0.6에서는 각각 19분, 28분으로 나타났다. 40MPa는 24MPa에 비해서 축력비 변화에 따른 내화성능 향상 효과는 크지 않은 것으로 나타났다. 이는 고강도의 경우 가열시 발생되는 내부 압력의 상승로 성능저하가 크게 발생되는 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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