• 제목/요약/키워드: Light-weight concrete

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경량골재 콘크리트를 활용한 중공 PPC 거더의 구조거동 평가 (The Evaluation of Structural Behavior of Hollowed PPC Girder Using Lightweight Aggregate Concrete)

  • 노병철;이경수;김익상;차광일
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.75-81
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    • 2011
  • 최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다.

하중조건에 따른 경량골재 콘크리트의 열팽창변형 특성 (Properties of Thermal Expansion Strain of Light Weight Aggregate Concrete with Loading Conditions)

  • 윤민호;김규용;이태규;남정수;신경수;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.255-256
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    • 2012
  • In this study, strain properties of high strength concrete using light weight aggregate which is widely used in recent years are evaluated. For these purpose, thermal strain, transient creep were measured in prestressed condition as 0, 20, 40% of specimen strength at target temperature with 60MPa specimens which was using normal and light weight aggregate. As a result, light weight aggregate is more advantageous for the control of strain than normal aggregate because of its low thermal expansion.

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PP섬유 혼입 고강도 경량골재콘크리트의 내화특성 (Fire Performance of Structural Lightweight Aggregate Concrete using PP fiber)

  • 송훈;추용식;이종규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.797-800
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    • 2006
  • Normally, Structural light-weight aggregate concrete(LWC) has been main used in high rise building with the object of wight loss. In spite of LWC have the advantage of light-weight, limit the use of strength restrictions by reason that explosive spalling in fire. Especially, LWC is occurred serious fire performance deterioration by explosive spalling. Thus, this study is concerned with fire performance of LWC for the purpose of using PP fibers prevent to explosive spalling. From the experimental test result, LWC is happened explosive spalling.

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폐발포 폴리우레탄이 혼입된 경량 콘크리트의 기초적 연구 (A Basic Study on Light-weight Concrete Using Wasted Form Polyurethane)

  • 박상효;이성규;이민희
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.356-362
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    • 2016
  • 경량 콘크리트는 기포제를 사용하여 건축자재의 경량화와 단열성을 추구하고 있다. 그러나 기포제의 사용은 콘크리트의 체적이 감소되고, 압축강도가 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 별도의 기포제를 사용하지 않고 산업 부산물인 폐발포 폴리우레탄을 재활용하여 콘크리트의 경량화와 단열성을 확보하고자 한다. 그리고 콘크리트의 시공성과 재료분리를 방지하기 위해 소량의 혼화재를 사용한다. 이러한 혼화재의 혼입률이 폐발포 폴리우레탄이 혼입된 경량 콘크리트의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 실험 결과, 두 개 회사의 혼화재 중에서 폐발포 폴리우레탄이 고르게 분산되는 것을 사용하였다. 혼화재의 혼입률을 다르게하여 배합한 결과는 혼화재의 혼입이 많을수록 콘크리트의 유동성이 감소된 반면, 콘크리트의 함수율과 압축강도는 소폭 증가하였다. 또한, 난연성능과 차음성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

가열 후 냉각조건에 따른 골재 종류별 고강도 콘크리트의 역학적 특성 평가 (Evaluation on Mechanical Properties of High Strength Concrete according to the Aggregate Type and after Heating Cooling Conditions)

  • 윤종일;김규용;남정수;최경철;윤민호;함은영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.99-100
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    • 2012
  • Aggregate thermal properties and cooling methods are most important to evaluate the residual mechanical properties of concrete. In this study, we evaluate the residual mechanical properties of concrete according to the aggregate type and cooling method. We use the normal weight aggregate and light weight aggregate which have different thermal properties. After heating to the target temperature, we evaluate the mechanical properties according to the slow and fast cooling condition. As a result, normal weight aggregate concrete has higher effectiveness of cooling conditions than light weight aggregate concrete.

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경량콘크리트를 사용한 철선일체형 바닥구조의 휨내력 및 전단내력 실험적 평가 (An Experimental Evaluation of Bending and Shear Resisting Strengths for Wire-Integrated Deck Plate System using Lightweight Concrete)

  • 이성희;방중석;원용안;류재용;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.275-282
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    • 2011
  • 최근 내진설계의 발달과 친환경 건설자재에 대한 관심으로 건물의 자중을 줄이기 위한 경량콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있으며, 증축건물을 중심으로 경량콘크리트를 이용한 설계가 점차 증가하는 추세에 있다. 따라서 본 연구는 철선일체형 데크플레이트와 경량콘크리트를 사용한 바닥구조시스템의 휨내력과 전단내력을 평가하기 위해 하부 강판 플레이트의 설치유무를 변수로 4개의 실험체를 제작하여 구조실험을 수행하였다. 이를 통해 경량콘크리트를 이용한 합성바닥구조의 구조성능은 KCI(2007)의 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다.

경량골재 콘크리트의 수축 저감효과에 관한 적용성 연구 (A Study on the Applicability of Shrinkage Reduction Effect of Light-weight Aggregate Concrete)

  • 임상준;방창준;박종혁
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.175-176
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    • 2011
  • Applying previous studies performed in the moisture transportation characteristics and shrinkage of lightweight concrete application of shrinkage reduction is to discuss. Applicability of shrinkage reduction effect of lightweight concrete applies for the analysis of PSC girder bridge beam placed on the construction site. Stress of the concrete bridge deck, rebar quantity is calculated by effective elastic modulus method and crack risk is assessed by moisture transport and differential shrinkage analysis. After approximately 10 days maximum tensile stress occurs 6MPa, similar to the case of normal concrete, a maximum tensile stress occurs 3MPa in lightweight concrete and comparing to normal concrete stress was reduced to approximately 50%. Normal and lightweight concrete crack index, respectively, is reduced 1.6 to 1.2, 1.2 to 0.9 in surface and boundary region. Therefore, reduction in shrinkage of concrete were able to confirm reduction of crack risk.

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Behavior of light weight sandwich panels under out of plane bending loading

  • Ganapathi, S. Chitra;Peter, J. Annie;Lakshmanan, N.;Iyer, N.R.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제21권4호
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    • pp.775-789
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    • 2016
  • This paper presents the flexural behavior & ultimate strength performance of innovative light weight sandwich panels of size $3{\times}1.2m$ with two different solidity ratios viz. 0.5 and 0.33 under out of plane bending load. From the experimental studies, it is observed that the flexural strength and the stiffness are increased by about 46% and five folds for lesser solidity ratio case. From the measured strains of the shear connectors, full shear transfer between the concrete wythes is observed. The yielding occurred approximately at 4% and 0.55% of the ultimate deformation for 100 mm & 150 mm thick panels, which shows the large ductility characteristics of the panels. From the study, it is inferred that the light weight sandwich panels behave structurally in a very similar manner to reinforced concrete panels. Further from the numerical study, it is observed that the numerical values obtained by FE analysis are in good agreement with the experimental observations.

해양구조물 적용을 위한 경량골재콘크리트의 기초물성에 관한 연구 (A Study of the Basic Properties of Lightweight Aggregate Concrete for Offshore Structures Application)

  • 김명식;장희석;김충호;백동일
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.73-79
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    • 2011
  • The various properties of concrete have been required, as civil engineering structures are getting larger and complicated. Therefore, the high performance of concrete, such as high strength, high fluidity, and low hydration heat, has been investigated largely. In this study, the properties of lightweight concrete-reducing self-weight of structure member have been studied in order to check the applicability of lightweight aggregate concrete to structural material. The experiments on compressive strength, splitting tensile strength, unit weight, and modulus of elasticity have been conducted with varying PLC, LWCI, LWCII, LWCII-SF5, LWCII-SF15 to check the basic properties. The compressive strength of 21MPa was obtained easily by using lightweight aggregate concrete and the addition of silica fume to increase the compressive strength slightly. To use lightweight aggregate concrete for civil engineering structures, systematic and rigorous studies are necessary.

고강도 경량 콘크리트의 부착특성 (Bond Characteristics of High-Strength Light-Weight Concrete)

  • 신성우;이광수;최명신;김현식
    • 콘크리트학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.77-84
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    • 1999
  • 최근들어 그 필요성이 증대되고 있는 경량 콘크리트의 경우, 부착강도의 저하를 고려하여 ACI 규준에서는 부착길이 보정계수를 도입하여 안전율을 높이고 있으나, 경량 콘크리트가 고강도화됨에 따라 어느 정도 부착강도의 증징이 있을 것으로 판단된다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트에 대한 부착길이 보정계수 ${\lambda}$=1.3을 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 그 적정성 여부에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 부착특성을 알아보기 위하여 콘크리트 압축강도, 피복두께, 철근직경, 부착길이 등을 변수로 하여 Pull-out 실험을 실시하였다. 실험결과 부착응력은 콘크리트 압축강도 제곱근과 피복두께가 증가함에 따라 증가하였고, 철근직경과 부칙길이가 증가함에 따라 감소하였으며, 파괴양상은 피복두께에 따라 쪼개짐 파괴와 뽑힘 파괴를 나타내었다. 고강도 경량 콘크리트의 부착응력을 보통중량 콘크리트보다는 큰 값을 나타낸다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트 부착길이 보정계수를 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 경량 콘크리트의 고강도화에 따른 부착응력 상승효과를 고려하여 하향조정하여야 할 것으로 판단된다. 또한 피복두께 2.5$d_b$ 이상일 경우 적용하는 피복두께 보정계수 0.8은 고강도 경량 콘크리트에도 그대로 적용할 수 있음을 알 수 있다.