• Computers and Concrete
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• 제13권6호
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• pp.709-737
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• 2014

Fibre-reinforced self-compacting concrete (FRSCC) is a high-performance building material that combines positive aspects of fresh properties of self-compacting concrete (SCC) with improved characteristics of hardened concrete as a result of fibre addition. To produce SCC, either the constituent materials or the corresponding mix proportions may notably differ from the conventional concrete (CC). These modifications besides enhance the concrete fresh properties affect the hardened properties of the concrete. Therefore, it is vital to investigate whether all the assumed hypotheses about CC are also valid for SCC structures. In the present paper, the experimental results of short-term flexural load tests on eight reinforced SCC and FRSCC specimens slabs are presented. For this purpose, four SCC mixes - two plain SCC, two steel, two polypropylene, and two hybrid FRSCC slab specimens - are considered in the test program. The tests are conducted to study the development of SCC and FRSCC flexural cracking under increasing short-term loads from first cracking through to flexural failure. The achieved experimental results give the SCC and FRSCC slabs bond shear stresses for short-term crack width calculation. Therefore, the adopted bond shear stress for each mix slab is presented in this study. Crack width, crack patterns, deflections at mid-span, steel strains and concrete surface strains at the steel levels were recorded at each load increment in the post-cracking range.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.369-374
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• 2008

두 가지 형식의 전도성 재료를 선정하고, 이들 재료를 모르타르, 무근콘크리트 및 철근콘크리트 시험체에 각각 배합 혼입한 후, 이들 구조체에 대해 파괴예측 자기진단 재료로서의 적용 특성을 검토하였다. 본 연구에서는 자기진단 (스마트) 성능을 부여하기 위해 코크스와 미분쇄 (微粉碎) 탄소섬유분말을 전도성 재료로 선정하였다. 각 휨 하중 재하단계에서 이들 시험체에 대한 균열발생 전후의 전기저항값과의 변화 특성 시험을 통해, 이들 각 측정 인자 (전기저항, 균열, 휨 하중)의 상호 연관성을 검토하였다. 그 결과, 코크스와 미분쇄 탄소섬유분말의 전도성 재료는 복합모르타르, 무근콘크리트, 철근콘크리트 시험체의 휨 파괴 예측 자기진단에 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제21권6호
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• pp.681-695
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• 2018

This pioneer study investigates the size effect on the compressive and tensile strengths of fiber-reinforced self-compacting concrete (FR-SCC) with different specimens, before and after exposure to elevated temperatures. 432 self-compacting concrete (SCC) specimens with two concrete grades (50 and 80MPa) and three steel fiber ratios (0%, 0.5% and 1%) were prepared and tested. Moreover, based on the experimental results, new formulations were proposed to predict the residual strengths for different specimens. A parametric study was also carried out to investigate the accuracy of proposed formulations. Residual strength results showed that the cylinder specimen with dimensions of $100{\times}200mm$ was the most affected, while the cube with a size of 100 mm maintained a constant difference with the standard cylinder ($150{\times}300mm$). Temperature effect on the cube specimen (150 mm) was the least in comparison to other specimen sizes and types. In general, provision of steel fibers in SCC mixtures resulted in a reduction in temperature effect on the variance of a conversion factor. Parametric study results confirm that the proposed numerical models are safe to be used for all types of SCC specimens.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.101-106
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• 2003

This study is to capture autogenous shrinkage in reinforced concrete. The experiment was carried out on total 13 beams. The experiment parameters are a method of curing and reinforcement ratio. Autogenous shrinkage in reinforced concrete beam was experimentally measured. Also, the distribution of autogenous shrinkage and self stress on cross section in reinforced concrete beams were calculated. The experimental results showed that autogenous shrinkage of high strength concrete were significantly higher than that of nomal strength concrete.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권1호
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• pp.95-108
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• 2018

A new composite reinforced method, namely self-compacting concrete filled circular CFRP-steel jacketing, was proposed in this paper. Experimental tests on eight RC square short columns reinforced with the new composite reinforced method and four RC square short columns reinforced with CFS jackets were conducted to investigate their eccentrically compressive behaviour. Nine reinforced columns were subjected to eccentrically compressive loading, while three reinforced columns were subjected to axial compressive loading as reference. The parameters investigated herein were the eccentricity of the compressive loading and the layer of CFRP. Subsequently, the failure mode, ultimate load, deformation and strain of these reinforced columns were discussed. Their failure modes included the excessive bending deformation, serious buckling of steel jackets, crush of concrete and fracture of CFRP. Moreover, these reinforced columns exhibited a ductile failure globally. Both the eccentricity of the compressive loading and the layer of CFRP had a significant effect on the eccentrically compressive behaviour of reinforced columns. Finally, formulae for the evaluation of the ultimate load of reinforced columns were proposed. The theoretical formulae based on the ultimate equilibrium theory provided an effective, acceptable and safe method for designers to calculate the ultimate load of reinforced columns under eccentrically compressive loading.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.675-689
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• 2019

자가응력 및 자가손상 감지능력을 모두 가지는 스마트 콘크리트의 개발은 아직까지 손상 감지 능력에 대한 원인 규명이 명확하지 않아 어려운 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 매트릭스 강도, 섬유 형식 및 보강량이 강섬유 보강 시멘트 복합재료의 인발시 전기저항에 미치는 영향을 평가하였다. 실험으로부터 섬유와 매트릭스 사이 계면에서의 탈착으로 전기저항률이 감소한다는 사실을 알 수 있었다. 섬유와 매트릭스 사이 계면 부착강도가 높을수록 더 큰 전기저항률의 감소를 유발하였다. 따라서, 고강도 매트릭스, 황동 도금된 강섬유 그리고 변형된 강섬유를 사용시 높은 계면부착강도를 유발하고 그 결과 더 큰 전기저항률 감소를 유발하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.439-445
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• 2006

본 연구는 콘크리트 보강근으로 사용된 단일 FRP 또는 하이브리드 FRP(전기적 특성을 가지고 있는)의 전기저항 변화를 모니터링 함으로써, 콘크리트의 파괴에 대한 자가진단 적용 특성을 검토하기 위해 수행되었다. CFRP(단일형), CRGFRP와 CFAFRP(하이브리드형)의 3종류로 보강된 콘크리트에 휨 하중 재하 단계별로 하중을 가하여 균열 또는 파괴가 발생하기 전후의 탄소섬유의 전기저항 변화를 조사하여, 각 인자의 관계특성(각 하중단계별 전기저항, 변형률, 처짐 등의 변화)을 분석하였다. 그 결과, 콘크리트 인장측 파괴 시 탄소섬유단이 파괴될 때 전기저항은 크게 증가하지만, 그 후 하이브리드 FRP 재료 중 탄소섬유를 보강하고 있던 유리섬유나 아라미드섬유가 나머지 추가 재하 하중에 저항할 수 있어 콘크리트 시험체의 전 파괴단계에까지는 이르지 않았다. 따라서 탄소섬유가 포함된 하이브리트 FRP 보강근은 콘크리트 시험체의 파괴를 사전에 감지할 수 있는 자가진단 재료로서의 적용 및 사용이 가능함을 알 수 있다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.223-228
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• 2017

본 연구에서는 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌 직조섬유를 이용하여 자기강화 복합재료를 제조하고, 자기강화 복합재료에 암모늄 폴리포스페이트(APP) 및 키토산을 첨가하여 난연 자기강화 복합재료를 개발하였으며, 시험을 통하여 기계적 특성 및 난연성을 확인하였다. 시험결과, 자기강화 복합재료의 기계적 강도는 PP에 비해 크게 향상되었으나, 난연제를 첨가하는 양이 증가함에 따라 강도가 점차 감소하였다. 두 난연제 중에서는 키토산을 첨가한 자기강화복합재료가 APP를 첨가한 자기강화복합재료에 비하여 우수한 강도를 보였다. 난연성의 경우, APP를 첨가할 경우, 키토산을 첨가하는 것 보다 더욱 우수하였다. 본 연구의 결과는 자동차 및 포장산업에서 경량화 및 재활용을 위하여 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.69-74
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• 2018

Fiber-Reinforced Cementitious Composites (FRCCs)는 시멘트 복합체에 혼입한 전도성 섬유로 인해 전기 전도성을 가진다. 이러한 특성은 전기적 응답 계측을 통하여 별도의 센서 설치가 필요 없는 구조물의 균열 모니터링을 가능하게 한다. 하지만 전기적 응답은 균열 발생뿐만 아니라 온도의 변화에도 민감하게 변화하기 때문에 온도 요인은 전기적 응답 계측을 통한 균열 탐지를 방해하는 요소로 작용할 수 있다. 더욱이 전기적 응답을 측정하기 위한 탐침의 개수가 증가 할수록 원하지 않은 접촉 노이즈가 발생하기 때문에 이 논문에서는 탐침의 개수를 줄이기 위해 자체적인 자가센싱 임피던스 회로를 설계하였다. FRCC의 균열 발생과 온도 변화가 임피던스에 미치는 영향성은 자가센싱 임피던스 회로를 이용해 실험적으로 측정되었으며, 실험 결과, 임피던스 응답은 균열 발생보다 온도 변화에 더 민감하게 변화됨을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.175-183
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• 2008

초유동 자기충전 콘크리트 (high flowing self-compacting concrete)는 현재 국내의 경우 건축 구조물에 한정적으로 적용되고 있으며, 토목 구조물의 적용은 찾아보기 어려운 실정이다. 그러나 북미 및 유럽의 경우 유동성 및 재료 분리 저항성이 우수한 초유동 자기충전 콘크리트를 프리캐스트 및 프리스트레스트를 도입한 과밀 배근된 교량 부재에 사용하고 있어 초유동 자기충전 콘크리트를 교량 및 토목구조물 등에 광범위 하게 확대 적용하여 그 활용성을 높여야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 토목 구조물인 과밀 배근된 교량 구조물에 초유동 자기충전 콘크리트를 적용하기 위한 방법의 일환으로 고로슬래그 및 플라이애쉬를 2성분계 및 3성분계로 배합하였으며, 과밀 배근된 구조물에 적용할 수 있는 일본토목학회의 JSCE 1등급 규정에 따른 초유동 자기충전 콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 시험결과 2성분계의 배합보다 3성분계의 배합이 우수한 역학적 성질을 나타내었으며, 과밀 배근된 프리캐스트 교량 부재에 사용 가능할 것으로 판단된다.