고속도로 건설 및 유지관리 과정에서 발생되는 폐콘크리트의 현장파쇄 및 재활용을 위하여 파쇄시스템 선정, 순환골재 생산, 도로용 재료의 시방기준 준수여부를 평가하였다. 그 결과 순환골재에 부착된 모르터의 영향으로 천연쇄석에 비하여 낮은 물성값을 나타내었으며, 입도시험결과 임팩트 크러셔 또는 죠, 큰크러셔 조합형은 소요입도에 적합한 순환골재를 생산할 수 있었다. 동상방지층에 적용할 경우 함수비 변동에 의한 건조밀도 변화가 작으므로 천연골재에 비하여 관리가 쉬운 장점이 있으나, 빈배합콘크리트 기층은 시멘트에 의한 미분량 증가로 흡수율의 영향이 감소하였다. 또한 재령 7일 압축강도는 순환골재의 종류에 관계없이 10MPa를 상회하므로 현장적용에는 큰 문제가 없음을 알 수 있었다.
The objective of this study was to experimentally investigate the effect of heat curing methods on the temperature history and strength development of slab concrete exposed to $-10^{\circ}C$. The goal was to determine proper heat curing methods for the protection of nuclear power plant structures against early-age frost damage under adverse (cold) conditions. Two types of methods were studied: heat insulation alone and in combination with a heating cable. For heat curing with heat insulation alone, either sawdust or a double layer bubble sheet (2-BS) was applied. For curing with a combination of heat insulation and a heating cable, an embedded heating cable was used with either a sawdust cover, a 2-BS cover, or a quadruple layer bubble sheet (4-BS) cover. Seven different slab specimens with dimensions of $1200{\times}600{\times}200$ mm and a design strength of 27 MPa were fabricated and cured at $-10^{\circ}C$ for 7 d. The application of sawdust and 2-BS allowed the concrete temperature to fall below $0^{\circ}C$ within 40 h after exposure to $-10^{\circ}C$, and then, the temperature dropped to $-10^{\circ}C$ and remained there for 7 d owing to insufficient thermal resistance. However, the combination of a heating cable plus sawdust or 2-BS maintained the concrete temperature around $5^{\circ}C$ for 7 d. Moreover, the combination of the heating cable and 4-BS maintained the concrete temperature around $10^{\circ}C$ for 7 d. This was due to the continuous heat supply from the heating cable and the prevention of heat loss by the 4-BS. For maturity development, which is an index of early-age frost damage, the application of heat insulation materials alone did not allow the concrete to meet the minimum maturity required to protect against early-age frost damage after 7 d, owing to poor thermal resistance. However, the combination of the heating cable and the heat insulating materials allowed the concrete to attain the minimum maturity level after just 3 d. In the case of strength development, the heat insulation materials alone were insufficient to achieve the minimum 7-d strength required to prevent early-age frost damage. However, the combination of a heating cable and heat insulating materials met both the minimum 7-d strength and the 28-d design strength owing to the heat supply and thermal resistance. Therefore, it is believed that by combining a heating cable and 4-BS, concrete exposed to $-10^{\circ}C$ can be effectively protected from early-age frost damage and can attain the required 28-d compressive strength.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제27권1호
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pp.67-74
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2016
우리나라의 기후적 특성으로 토지가 동절기에는 동결작용을 받고 해빙기에는 융해작용을 받는다. 이러한 동결융해작용의 피해를 최소화하기 위하여 도로 포장 분야에서는 도로 포장 두께에 관한 많은 연구들이 진행 중에 있다. 본 연구는 도로포장 현장계측 온도데이터를 이용하여, 도로 포장 두께를 위해 사용되는 변수들의 적절성을 확인하기 위해 엔트로피 지수를 이용한 의사결정나무 분석을 시행한다. 각 층 온도를 이용하여 생성한 최저동결층 (순서형 변수)을 목표변수로 분석하며, 분석에 사용된 독립변수는 동결지수에 따라 $350{\sim}450^{\circ}C{\cdot}$일, $450{\sim}550^{\circ}C{\cdot}$일, $550{\sim}650^{\circ}C{\cdot}$일로 구분된 지역 변수, 절토부, 절성경계부, 2m 이하 성토부 구간으로 이루어진 단면 변수 그리고 동상방지층 설치 유무이다. 또한, 월과 대기온도도 독립변수에 포함시킨다. 그 결과, 월, 동상방지층 유무, 대기온도, 지역 순으로 최저동결층에 영향을 주는 것으로 나타났다.
$-20^{\circ}C$이하의 극저온조건에서 타설되는 콘크리트는 초기동해 방지를 위해 적절한 급열을 포함한 보온양생이 이루어져야 하는데, 현재까지 국내에서 극저온조건의 효율적인 보온양생 방법이 제시된 경우가 드문 실정이다. 따라서 본 연구에서는 $-20^{\circ}C$의 극한조건에서 시공되는 콘크리트의 초기동해 방지를 위한 효율적인 보온양생방법을 제시하고자, 보온양생 재료의 조합 변화에 따른 콘크리트의 온도이력, 적산온도 및 코어강도 결과를 고찰하였다. 실험변수로서 보온양생방법 조합에 따라 기둥, 슬래브 및 벽체를 모사한 목업 시험체를 제작한 후, 단열, 가열 및 양자 병용방법을 적용하여 실험을 진행하였다. 연구결과에 따르면, 슬래브 부재의 경우 온도이력 및 적산온도 측정결과 4BS+열선조합, 벽체의 경우 가열양생+발열매트 그리고 기둥의 경우 EPS 단열재조합에서 3일 이내에 초기동해 방지에 요구되는 적산온도인 $45^{\circ}D{\cdot}D$를 상회하며 $0^{\circ}C$이하로 콘크리트 온도가 저하하지 않는 것으로 나타나 본 연구범위에서 최적의 조합으로 판단된다.
Generally, the temperature drop under $0^{\circ}C$ on vaporizer surface creates frozen dews. This problem seems to increase as the time progress and humidity rises. In addition, the frozen dews create frost deposition. Consequently, heat transfer on vaporizer decreases because frost deposition causes adiabatic condition. Therefore, it is very important to solve this problem. This paper aims to study of the optimum design of used vaporizer at local LNG station. In this paper, experimental results were compared with numerical results. Geometries of numerical and experimental vaporizers were identical. Studied parameters of vaporizer are angle between two fins $(\Phi)$ and fin thickness $(TH_F)$. Numerical analysis results were presented through the correlations between the ice layer thickness $(TH_{ICE})$ on the vaporizer surface to the temperature distribution of inside vaporizer $(T_{IN})$, fin thickness $(TH_F)$, and angle between two fins $(\Phi)$. Numerical result shows good agreement with experimental outcome. Finally, the correlations for optimum design of vaporizer are proposed on this paper.
농촌 비닐하우스 등에서 발생하는 폐비닐을 재활용하기 위한 방법의 하나로 폐비닐을 이용하여 골재를 만들었다. 이 골재에 대하여 용출시험, 비중시험, 다짐시험, LA마모시험, 대형전단시험, 투수시험 등 물리적, 역학적 시험을 실시하였다. 또한 폐비닐골재에 대한 열전도시험, 부동수분시험, 동상시험을 실시하였으며, 현장에서 폐비닐골재와 자갈을 도로 동상방지층에 포설한 후 두 해 겨울철에 걸쳐 각각의 온도분포를 측정하여 그 결과를 비교하였다.
서리는 표면 근처의 공기의 이슬점 온도가 빙점 이하일 때 수증기가 승화, 응축되어 땅이나 물체에 얼게 되는 작은 얼음 결정체이다. 서리가 내리면 농작물이 직접 피해를 입는다. 농작물이 낮은 온도에 접촉하면 조직이 얼어서 세포막이나 엽록체가 딱딱해지고 파괴되거나 건조한 세포가 죽습니다. 2020년 7월, 세계 최대 커피 생산국인 브라질 미나스제라이스 주에 갑작스러운 영하의 날씨와 서리가 내려 지역 커피 나무의 약 30%가 피해를 입었다. 이로 인해 피해로 커피값이 크게 올랐고, 피해가 심각한 농가는 농작물이 회복되기까지 3년이 걸리기 때문에 2024년에야 커피를 생산할 수 있다. 본 논문에서는 심한 서리가 내리는 것을 방지하기 위해 기상청이 제공하는 서리 발생 데이터와 기상관측 데이터를 이용해 서리를 예측하려고 했다. 관측 지점의 고도 및 풍속, 온도, 습도, 강수량, 흐림 등의 기상 요인을 반영하여 모델을 구축하였다. XGB, SVM, Random Forest, MLP 모델을 사용하여 다양한 하이퍼 파라미터를 학습 데이터로 적용하여 각 모델에 가장 적합한 모델을 선택하였다. 마지막으로, 결과는 테스트 데이터에서 정확도(acc)와 중요 성공 지수(CSI)로 평가되었다. XGB는 90.4%의 acc와 64.4%의 CSI로 다른 모델에 비해 최고의 모델이었고, SVM은 89.7%의 acc와 61.2%의 CSI로 그 뒤를 이었다. 랜덤 포레스트와 MLP는 약 89%의 acc와 약 60%의 CSI로 비슷한 성능을 보였다.
The quality of the surface layer in concrete structures plays an important role in the durability of the concrete. The concrete factory products are made as they improve the appearance of the surface and compressive strength in need. A common criterion to judge the quality of concrete products frequently seen in our daily life appears to be "beauty" in terms of consistent shaping. However, as for most concrete curb in such areas where a large amount of anti-freezing agents(NaCl) and ice and snow melting agents(CaCl2) are spread over roads to ensure road safety during the winter season, since deterioration advances from the surface, scaling is seen on the surface concrete due to deterioration which combined freezing damage and salt damage. Especially, In cold northern districts, the spreading amount of deicing salts increases by regulation of studded tire use, and the scaling of the concrete products, the various parts of concrete structures for roads is increasing in recent years. In this study, L-shape concrete curb were targeted, the permeable form method with the commercial permeable sheet was applied to it and the improvements of the quality were examined. By the permeable form method, surface layers got strengthened, which prevented permeation of the deterioration factor from the outside, and the scaling resistance of the upper surface where the permeable sheet was applied improved exceedingly. It will be expected by applying the permeable form method to various concrete products that frost resistance improves and scaling damage decreases.
This paper proposes a mathematical model for predicting the frosting performance on a fin-tube heat exchanger. The model consists of empirical correlations of average heat transfer coefficients for the plate and tube surfaces and a diffusion equation inside the frost layer. The numerical results are compared with experimental data for the frost thickness, the frosting rate and the heat transfer rate to validate the proposed model. The results are in good agreement with the experimental data, and show that this model can be applied to predict frosting performance of common fin-tube heat exchanger.
동토지반을 구성하는 지층 중 표층에 분포하는 활동층은 계절에 따라 동결과 융해를 반복하여 지표면의 동상을 야기한다. 동상 높이는 활동층의 두께에 큰 영향을 받으므로, 동토지반 상부 인프라시설의 안전한 설계 및 시공을 위하여 활동층의 두께 산정은 매우 중요한 부분을 차지한다. 본 연구에서는 경량화된 원위치 관입시험 방법인 동적 콘 관입기를 이용하여 동토지반에서 활동층이 분포하는 심도를 평가하고자 하였다. 동적 콘 관입시험을 적용하기 위한 대상현장으로서 알래스카에 위치한 솔로몬 지역의 동토지반이 선택되었으며, 해당 지역의 두 개소에서 지중온도계측 및 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 적용실험 결과 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 동적 콘 관입지수는 활동층 및 영구동토층에서 서로 상이한 값을 나타내는바 동적 관입특성에 따른 활동층과 영구동토층의 경계부 심도가 산정되었으며, 경계부 심도에서 아이스 렌즈층으로 판단되는 구간이 감지되었다. 해당 개소에서 획득된 지중온도분포도에서 영상 및 영하 온도의 경계 심도는 본 연구의 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 활동층 분포 심도와 부합하는 결과를 보였다. 본 연구에서 적용된 동적 콘 관입기는 대형장비의 접근 및 적용에 한계가 있는 극한지 동토 지역의 활동층 심도평가를 위하여 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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