• 제목/요약/키워드: Mixed concrete

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Valorization of bottom ash with geopolymer synthesis: Optimization of pastes and mortar

  • Froener, Muriel S.;Longhi, Marlon A.;de Souza, Fabiana;Rodriguez, Erich D.;Kirchheim, Ana Paula
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권1호
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    • pp.1-13
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    • 2022
  • Due to the physical-chemical characteristics of some bottom ash (BA), there are technical, economic and environmental limitations to find a destination that will add value to it. In Brazil, this residue is eventually used for filling coal extraction pits or remains in sedimentation ponds, creating a susceptible panorama to environmental issues. The geopolymers binders are one of the alternatives to the proper use high amounts of these materials. In this work, geopolymeric binder pastes were produced with BA mixed to activators with different alkali contents (expressed as %Na2O), as well as the incorporation of soluble silicates (Ms content). The production of binary geopolymeric pastes based on the use of two industrial wastes: fluid catalytic cracking (FCC) and aluminum anodizing sludge (AAS), was also assessed. The content in mass of BA/FCC and BA/AAS ranged from 100/0, 90/10; 80/20 and 70/30. Systems with soluble silicates as activator in a molar ratio SiO2/Na2O of 1.0 (Ms = 1.0) and Na2O content of 15%, showed the best results of mechanical strength (42 MPa at day 28th). The improvement is up to 5X when compared to NaOH based systems. For systems with partial replacement of BA of 10% of AAS and 20% of FCC (80/20), the presence of soluble silicates was also effective to increase compressive strength.

폐유리발포비드를 혼입한 고강도 시멘트 복합체의 수화 특성 (Hydration Properties of High-strength Cementitious Composites Incorporating Waste Glass Beads)

  • 편수정;김규용;이상수;남정수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.74-79
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고강도 콘크리트 및 시멘트 복합체의 밀실한 내부 구조로 인한 급격한 내부 습도 저하 및 수화도 저하 등의 영향을 파악하고자 하였다. 내부 Si 수화도 변화 검증을 위해 폐유리발포비드를 경량골재로 사용하였으며, 중장기에 걸쳐 내부 미반응 수화물의 저감 및 수화물 형성 경향을 파악하였다. 폐유리발포비드는 5, 10, 20 % 혼입되었으며 프리웨팅하여 사용하였다. 폐유리발포비드의 혼입률이 증가함에 따라 강도는 감소하는 경향을 보였다. 이와 함께 XRD 분석, TGA 분석 및 Si NMR 분석을 통해 프리웨팅된 폐유리발포비드의 혼입량이 내부에 증가할 때, 페이스트에 수분이 공급되는 것으로 내부 Si의 수화 정도는 달라지는 것으로 판단된다.

Stochastic fracture behavior analysis of infinite plates with a separate crack and a hole under tensile loading

  • Khubi Lal Khatri;Kanif Markad
    • Computers and Concrete
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    • 제32권1호
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    • pp.99-117
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    • 2023
  • The crack under the influence of the higher intensities of the stresses grows and the structure gets collapsed with the time when the crack length reaches to critical value. Therefore, the fracture behavior of a structure in terms of stress intensity factors (SIF) becomes important to determine the remaining fracture strength and capacity of material and structure for avoiding catastrophic failure, increasing safety and further improvement in the design. The robustness of the method has been demonstrated by comparing the numerical results with analytical and experimental results of some problems. XFEM is used to model cracks and holes in structures and predict their strength and reliability under service conditions. Further, XFEM is extended with a stochastic method for predicting the sensitivity in terms of output COVs and fracture strength in terms of mean values of stress intensity factors (SIFs) of a structure with discontinuities (cracks and holes) under tensile loading condition with input individual and combined randomness in different system parameters. In stochastic technique, the second order perturbation technique (SOPT) has been used for the predicting the fracture behavior of the structures. The stochastic/perturbation technique is also known as Taylor series expansion method and it provides the reliable results if the input randomness is less than twenty percentage. From the present numerical analysis it is observed that, the crack tip near to the hole is under the influence of the stress concentration and the variational effect of the input random parameters on the crack tip in terms of the SIFs are lesser so the COVs are the less sensitive. The COVs of mixed mode SIFs are the most sensitive for the crack angles (α=45° to 90°) for all the values of c1 and d1. The plate with the shorter distance between hole and crack is the most sensitive with all the crack angles but the crack tip which is much nearer to the hole has the highest sensitivity.

경관제어요소에 관한 전문가집단 간 인식차이 분석 (An Analysis of the Difference in Awareness on Visual Landscape Control Elements among the Expert Groups)

  • 조유경;공은미;김영욱
    • 한국조경학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.29-39
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    • 2011
  • 도시공간의 질적 수준 증대에 관한 관심이 증가하게 되면서 경관계획의 역할과 중요성에 대한 인식이 확고히 자리매김하고 있다. 경관계획의 수립과 관련하여 경관법과 시행령, 지침 등은 마련되어 있지만 아직도 실무에 적용하는 과정에서 구체적으로 고려할 수 있는 상세한 근거 자료는 여려 가지로 부족한 실정이다. 이러한 측면에서 본 연구는 도시 공간 계획과 관련된 분야에 종사하는 전문가들을 대상으로 경관 관련 분야에서 사용되어지는 일반적인 경관제어요소(Visual Landscape Control Element)들에 관한 인식차이를 분석하였다. 전문가 집단은 세 개로 구분하였는데, 계획관련, 디자인관련, 공학관련분야로 구분하고, 설문의 방법으로 조사하였다. 설문조사 결과는 SPSS 프로그램을 활용한 기초기술통계와 함께 독립표본 T-검정(Independent-Sample T-Test)을 실시하였다. 총 10개의 제어요소를 대상으로 조사, 분석한 결과 모든 경관권역에 걸쳐, 특히 혼합경관의 경우 G1과 G2 집단은 경관제어요소에 관하여 인식차이를 가장 많이 보이고 있는 것으로 분석되었으며, 상대적으로 다른 집단 간 비교에서는 인식차이를 보이는 요소가 적게 분석되었다. 경관관리권내 인공경관과 혼합경관의 경우 가장 많은 인식차를 보이는 것으로 분석되었는데, G1과 G2간의 비교 결과 각각 7개의 요소에 관하여 인식차이를 보였다. 한편 G2와 G3 집단간 비교에서는 경관형성권 내 혼합경관의 경우에 4가지로 가장 많은 차이를 보였다. 인식차이를 가장 많이 보인 제어요소는 높이, 용적률, 건폐율 등의 순으로 나타났으며, 형태요소는 경관관리권 인공경관의 경우 G1과 G2 집단간 비교에서 유일하게 인식차이를 보였다. 제어요소의 적정성 평가에 있어 평가값의 평균치를 비교해 보면 전반적으로 G1 집단이 다른 집단에 비해 제시된 경관제어요소들이 경관계획을 수립하는데 있어 높은 적정성을 가진다고 평가하는 결과를 보였으며, 상대적으로 G2 집단이 제어요소의 적정성에 있어 전체적으로 낮게 평가한 것으로 분석되었다. 질감, 용적률, 건폐율요소는 모든 권역, 유형에서 적정성을 낮게 평가받았으며, 이것은 경관제어요소로서 경관계획에 활용함에 있어 타당성과 방법론을 재검증해 보아야 한다.

단일 고전단 링앵커의 전단강도 모델을 이용한 다수 고전단 링앵커의 전단강도 평가 (Shear Strength Evaluation on Multiple High-Shear Ring Anchors Using Shear Strength Model of a Single High-Shear Ring Anchor)

  • 김문길;천성철;김영호;심혜정;배민서
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.463-471
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    • 2016
  • 이 연구에서는 롯드 앵커에 강재 링을 추가한 고전단 링앵커의 전단실험을 바탕으로 강도평가 모델을 개발하였다. 고전단 링앵커의 전단강도는 콘크리트 압축강도의 3/4 제곱에 비례하여, 강-콘크리트 합성구조에 사용되는 전단연결재와 유사한 강도 특성을 발현하였다. 콘크리트 압축강도, 측면연단거리, 롯드 묻힘깊이를 고려한 단일 고전단 링앵커 전단강도 평가 모델을 개발하였다. 22개 실험결과와 비교한 결과 [실험값]/[예측값]의 평균이 1.01 변동계수 7.57%로 나타났다. 한면에 4개씩 총 8개의 고전단 링앵커에 대한 Push 실험을 수행하고, 개발된 전단강도 모델과 비교하였다. 다수의 고전단 링앵커 Push 실험 결과, 단일 고전단 링앵커와 유사하게 측면 연단거리 100 mm에서는 쪼갬파괴가 발생되고, 측면 연단거리 150 mm에서는 쪼갬파괴와 지압파괴가 혼합되어 발생하였다. 쪼갬 파괴가 발생된 경우, 가력방향으로 고전단 링앵커 간격이 측면 연단거리의 4배인 400 mm이면 파괴면이 독립적으로 발생되어, 앵커 사이 간섭이 발생되지 않았다. 지압 파괴가 발생된 경우, 지압파괴의 영향 길이가 150 mm 미만으로 가력방향으로 고전단 링앵커의 간격이 200 mm를 확보하면 앵커 사이 상호 간섭이 발생되지 않았다. 다수 고전단 링앵커 Push실험에 의한 전단강도는 이 연구에서 개발된 예측강도의 평균 98%가 발현되었다. 개발된 전단강도 모델이 다수의 고전 단 링앵커의 전단강도 예측에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고층건물의 자연 진동실험 및 시스템판별 (Ambient Vibration Testing and System Identification for Tall Buildings)

  • 조순호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.23-33
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    • 2012
  • 구조물의 특성치를 결정하기 위하여 18층 규모의 사무용 건물 3동에 대하여 자연진동 조건하에서 동적계측실험을 수행하였다. 대상건물은 기본적으로 보-기둥 골조시스템에 횡하중을 보다 효율적으로 지지하기 위하여 추가적으로 코아가 배치된 혼합 구조형식을 나타낸다. 매층 마다 측정한 일련의 진동기록으로부터 고유진동수, 모드형태 및 감쇠율 등과 같은 모달계수를 추출하기 위하여 최신 주파수- 및 시간영역-기반 응답의존 시스템판별법인 FDD, pLSCF 및 SSI를 적용하였다. 3방법에 의하여 추출한 결과는 대체로 일치하였으나, 초기 FE 해석결과와 비교하여 저차 3개 고유진동수는 대략 1.2~1.7배나 되는 단단한 거동을 나타냈다. 진동응답으로부터 추출된 값, 기준에서 제시하는 약산식 및 FE해석에 의하여 산정된 고유주기를 비교하여 보면, FE결과가 가장 유연한 거동을 예측하였으며, 높이를 변수로 하는 약산식이 추출된 값에 가장 근접한 결과를 나타냈다. 이러한 차이는 현재의 실험 추출치에는 콘크리트 균열 등과 같은 강성저감 요인을 포함하고 있지 않으며, 또한 FE 해석치는 비구조체 및 사용된 재료의 실제성능 등과 관련된 강성증가 요소를 포함하고 있지 않기 때문이다.

중학교 과학2 교과서에 서술된 이온 결합 화합물과 분자 내용이 요구하는 인지 수준 분석(제II보) (Analysis of the Level of Cognitive Demands about Concepts of Ionic Compounds and Molecule on Science 2 Textbooks in Junior High School (II))

  • 강순희;방담이;김선정
    • 대한화학회지
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    • 제56권6호
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    • pp.739-750
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    • 2012
  • 이 연구에서는 중학교 '과학2' 교과서에 서술되어 있는 '이온 결합 화합물'과 '분자'에 대한 내용이 요구하는 인지 요구도를 분석하였다. 우리나라는 2007년 개정 교육과정에 의하여 처음으로 '이온 결합 화합물'과 '분자' 내용들을 중학교에서 다루게 되었다. 분석에 활용한 6종 과학 교과서에 서술된 내용이 어떠한 인지 수준을 요구하는 지를 알아내는 분석틀은 영국에서 개발된 Curriculum Analysis Taxonomy의 3종류 분석틀을 사용하였다. 이 3종류 분석틀에 의하여 분석한 '과학2' 교과서에 서술된 내용이 요구하는 인지 수준들은 다음과 같았다. 첫째, '순물질과 혼합물'에 대해서 대부분의 교과서가 대부분 분류 포섭이나 분류 위계를 하고 있어서 후기 구체적 조작 수준이다. 그러나 모든 교과서가 혼합물 속에 들어 있는 각각의 순물질들이 본래의 성질을 잃지 않고 그 성질이 보존된다는 것을 알게 하고 있기 때문에 초기 형식적 조작 수준이다. 둘째, '이온 결합 화합물'과 '분자'에 대해서 교과서 모두 초기 형식적 조작 수준으로 판정되었다. 그 자체의 규칙을 따르는 가상의 계로부터 연역적인 비교를 통하여 실체를 간접적으로 해석할 수 있는 형식적 모델을 사용한다거나 또는 원자가 구조를 가진다는 것을 설명하기 때문에 형식적 조작 수준이다. 셋째, '이온 결합', '이온 결합 화합물', '화학식', '공유 결합', '공유 결합 화합물', '분자식' 등의 용어들을 사용하는 '과학2' 교과서가 많이 있었다. 이러한 용어들은 중학교 '과학3'에서도 그리고 고등학교 '과학'에서도 사용되지 않고 있으며 고등학교 '화학I'과 '화학II'에 가서야 사용되는 용어들이다.

슬래그시멘트 초기강도 증진을 위한 자극제로서 CFBC Fly ash의 활용연구 (Application on the CFBC Fly Ash as a Stimulant to Improve the Early Strength of Hydration Portland Cement)

  • 박종탁;오홍섭;정권수;강창호
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.8-16
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    • 2020
  • 환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

Hydrometer법을 이용한 밀도 측정값과 시험 성적서간 상관분석을 통한 플라이애시의 품질특성 분석 (Quality Analysis of Fly Ash Through Correlation between Density by Hydrometer and Test Report)

  • 송흥호;한천구
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.305-312
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    • 2017
  • 레미콘 공장에 납품되는 플라이애시의 품질의 신뢰성을 파악하기 위해 본 연구에서는 메스실린더와 액체비중계를 이용하여 FA 성적서에 나타난 품질특성과 혼탁액 밀도 측정값과의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 성적서에 나타나는 데이터의 적정성 분석으로는 분말도와 L.O.I를 제외한 모든 품질특성이 유효숫자 자릿수 또는 실험유무에 문제가 있는 것으로 분석된다. 또한, FA의 밀도, 분말도와 L.O.I의 경우는 비중계법 밀도값과 상관성이 양호한 것으로 분석되었는데, 특히 분말도의 상관성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 선행연구와의 비교고찰을 실시한 결과, 본 실험에 사용된 FA는 정제과정을 거치지 않은 원분과 유사한 데이터로 나타났는데, 이는 분말도 측정 방법인 Blaine 공기투과장치 간의 편차 문제 또는 양호하게 정제를 하지 않음에 기인한 것으로 사료되었다. 또한 현행 FA의 규격에도 KS L 5405 2종의 경우 분말도의 범위를 $3,000{\sim}4,500cm^2/g$에서 $3,500{\sim}4,500cm^2/g$으로 개정 한다면 레미콘 공장에 납품되는 FA 분말도 품질 향상에 크게 기여될 수 있을 것으로 사료된다.

도시경관계획을 위한 경관유형 분류기준에 관한 고찰 (A Study on the Classification Criteria of Landscape Type for Urban Landscape Planning)

  • 방재성;양병이
    • 한국조경학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.78-89
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 도시경관계획의 효율적 실행수단 확보 차원에서 도시경관 유형화를 위한 기초자료를 구축하는데 있다. 이를 위해 국내 주요 학술지 논문과 경관계획 보고서 중 경관유형과 분류기준을 구체적으로 제시한 기존 연구를 분석하고, 이를 토대로 현행 도시계획의 근간이 되는 용도지역지구제에서 활용 가능한 도시경관 유형화 분류기준을 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 분석과 평가 관점의 경관유형화 방식은 생태학적 접근과 형식미학적 접근에 기반하여 경관요소들의 특성을 분석하며 이를 토대로 경관을 유형화하는 것이 큰 특징이라고 할 수 있다. 둘째, 우리나라 경관계획에서 보여지는 경관유형은 분석을 위한 경관유형과 계획을 위한 경관유형의 혼용에 의해 논리적인 경관유형 분류체계가 확립되지 않았으며, 이로 인해 경관관리대상에 대한 명확한 규정이 없다는 것이다. 이는 결국 경관관리를 위한 경관제어요소와 관리방안에 대한 구체적인 지침 부족으로 연결되고 있다. 본 연구에서는 경관계획 과정상의 효용성을 고려하여 활용 가능한 경관유형 분류기준을 크게 경관구성의 1차적 기준과 2차적 기준으로 제시하였다. 1차적 기준은 지형과 용도지역지구, 경관자원의 성격, 경관요소가 있고 2차적 기준은 경관계획 대상지 외부에서 경관을 구성하는 조망점, 조망점과 경관대상과의 거리, 도시공간의 형태적 특성 등으로 구분할 수 있다. 이를 이용한 도시경관 유형화는 도시 전반에 대한 경관관리가 가능하게 할 것이며, 향후 도시경관유형을 토대로 한 용도지역지구의 운용에 있어 기초자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.