• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.77-88
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• 2017

PURPOSES : It is necessary to clarify the rheological properties of cement paste as a basic research in the development of mechanistic concrete mix design. The rheological properties of cement paste with different binder types, mix propositions, and with/without high range water reducers have been analyzed. METHODS : In this study, ordinary Portland cement, fly-ash, blast furnace slag, silica fume, and limestone powder were used as binders. The range of water-binder ratio was 0.3-0.5, and a total of 30 different mixes have been tested. The slump flow test, V-funnel test, and Dynamic Shear Rheometer (DSR) test were performed to analyze the rheological properties of cement paste. RESULTS : As a result of the slump flow test, it was found that the composition ratio of the binder contents greatly affected the paste flow when the high range water reducers were added. The results of V-funnel test showed that when the water-binder ratio was decreased without high range water reducers, the binder composition ratio had a large effect on the passing time of the V-funnel tester, but with high range water reducers the impact of the binder composition ratio was decreased. The slump flow and V-funnel have a certain relationship with the rheological factors (yield stress and plastic viscosity), but the correlation was not significant. Finally, we proposed the M-value considering the density and specific surface area of the binder. The correlation between rheological factors and M-value were better demonstrated than experimental values, but there is still a limit to predict the rheological factor in general mix design. CONCLUSIONS :In this study, the rheological properties of cement paste were analyzed. The binder type, composition ratio of binder, and with/without high range water reducers have combined to provide the complex effects on the rheological properties of cement paste. The correlation between the proposed M-value and rheological factor was found to be better than experimental results, but needs to be improved in the future.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.457-466
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• 2002

현대사회에서 건설전반에 보편화되어 있는 레미콘은 다양한 사용재료의 물리 화학적 성분이 생산지 및 조성광물에 따라 다르므로 구해지는 결과 값 또한 무수한 변수가 있기 마련이다. 또한 콘크리트의 배합설계는 배합요소의 다변화로 인해 정확한 검정은 그리 간단하지가 않다. 신경망의 학습에 소요되는 시간은 컴퓨터의 성능 및 학습횟수(epoch)에 따라 다르고, 학습시 학습횟수를 최고 백만번까지 반복하도록 하였으며 학습 종료조건으로 최소자승법에 의해 목표 오차량이 0.10~0.001 사이가 될 때까지로 하였다. 신경망의 적용에는 현재 경북지방에 위치한 레미콘 회사중 A, B사에서 사용하는 콘크리트 시방배합표를 가지고 신경망 이론에 따라 학습시킨 후에 물시멘트비, 잔골재율, 단위수량, 단위시멘트량, 강모래의 단위량(S1), 부순모래의 단위량(S2), 단위굵은골재량 혼화제량을 추정하였고, 다음으로 압축강도 및 슬럼프 값을 각각 추정하였다. 배합요소 추정의 검정에 사용된 규격으로는 호칭강도 180~300kgf/${cm}^2$, 목표슬럼프값 8cm, 15cm를 사용하였고, 압축강도 및 슬럼프 값 추정에 사용된 규격으로는 회사별 최근 생산량이 가장 많은 호칭강도 210~240kgf/${cm}^2$, 목표 슬럼프 값 12, 15cm를 각각 사용하였다. 본 논문에서는 컴퓨터에 의한 학습 및 시뮬레이션을 통해 콘크리트의 배합요소, 압축강도 및 슬럼프 값을 추정하여 직접 실험 값과 비교함으로써 실험을 통하지 않고도 콘크리트의 배합요소 및 강도를 추정하는데 목적이 있다. 결과적으로 압축강도 및 슬럼프의 추정은 회사에 관계없이 오차량에 만족하여 수렴하는 것으로 나타나 인공신경망이론이 압축강도 및 슬럼프를 예측하는데 효율적인 것으로 판명되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.178-183
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• 2002

금속염으로 산화아연(ZnO)과 규불화수소산($H_2SiF_6$)을 이용하여 용액법으로 규불화아연($ZnSiF_6$, 농도 15%)을 제조하고 이를 시멘트용 혼화제로 첨가하여 시멘트의 유동성과 수화특성에 미치는 영향을 파악하였다. 규불화아연의 첨가량을 시멘트량 대비 1.0∼4.0%로 증가시켜 첨가한 시멘트 페이스트의 초기 유동성과 유동성의 경시변화를 측정하였다. 초기 유동성은 mini-slump 시험을 통해 평가하였고, 유동성의 경시변화는 slump loss 시험을 통해 평가하였다. 또한 규불화아연을 시멘트에 1.0∼3.0%로 첨가하였을 때 시멘트의 응결시간에 미치는 영향과 시멘트 수화열 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 시멘트 페이스트의 유동성은 규불화아연이 2.1% 첨가되었을 때 가장 높게 나타났으나 경시변화는 다소 큰 것으로 나타났다. 시멘트 응결시간은 규불화아연의 첨가량 증가에 따라 지연되는 특성을 보였으며, 시멘트 수화열은 첨가량에 비례하여 감소되는 경향을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1049-1060
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• 2018

토압식(Earth Pressure Balanced, EPB) 쉴드 TBM 굴착에서 첨가제 사용을 통해 막장 안정과 배토효율을 증대시키며, 토사지반에의 적용범위를 확대시킬 수 있다. 첨가제로 배합된 굴착토사는 배합 전과 그 거동을 달리하는데, 일반적으로 워커빌리티를 평가하여 비교할 수 있다. 본 연구에서는 국내 화강풍화토와 첨가제를 배합한 후 슬럼프 시험을 통해 워커빌리티를 평가하고, 적절한 배합비를 도출하고자 하였는바, 매 경우마다 슬럼프 시험을 실시하는 것이 많은 노력을 요하므로 실내 혹은 현장에서 슬럼프 시험보다 간편한 시험법이 필요하다고 판단되어 대체 실험으로서 낙하 콘 시험을 고안하였다. 같은 시료에 대하여 슬럼프 시험에 의한 슬럼프 치와 낙하 콘 시험에서의 콘 관입깊이와의 상관관계를 구한 결과 매우 상관성이 높음을 알 수 있었다. 따라서 국내에 편재해있는 화강풍화토에 대한 쏘일 컨디셔닝의 평가에 핵심인 슬럼프 치 대신 낙하 콘 시험을 이용할 수 있는 관계식을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.387-401
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• 2023

토압식(Earth Pressure Balanced, EPB) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine) 공법은 진동과 소음이 적어 도심지 지하공간 시공에 적극적으로 활용되고 있다. 이때 첨가제 주입은 막장압 유지, 전단강도 감소, 커터의 마모량 최소화, 굴착토의 투수계수 감소 등 다양한 효과를 보인다. 이러한 기술을 쏘일 컨디셔닝이라 하며, 일반적으로 첨가제로 폼, 폴리머, 벤토나이트 슬러리 등을 적용한다. 본 연구에서는 국내 터널 현장에서 빈번하게 조우하는 화강풍화토 시료에 대해 폼과 폴리머를 첨가제로 적용하여 유동학적 특성을 평가하였다. 슬럼프 시험을 통해 작업성(Workability)을 평가하고, 동일한 시험 조건에 대해 실내 가압 베인전단 시험을 수행하여 유동학적 특성을 평가하였다. 이때 슬럼프 값이 높아 작업성이 떨어지는 경우, 폴리머를 추가 적용하여 폴리머 적용이 유동학적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 시험 결과, 폼 주입비(Foam Injection Ratio, FIR)가 증가함에 따라 슬럼프 값은 증가한 반면 토크, 첨두강도 및 항복응력, 겉보기 점도, 틱소트로피 면적은 감소하였다. 하지만, 폴리머 주입비(Polymer Injection Ratio, PIR)는 폼 주입비와 상반되는 결과를 확인하였다. 시험결과 비교를 통해 슬럼프 값과 항복응력 간의 상관관계를 제시하였다. 그리고 폼 만을 적용한 조건과 폼과 폴리머 모두 적용한 조건을 비교한 결과, 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 폼과 폴리머 모두 적용한 조건에서 더 낮은 항복응력이 도출되었다.

• 산업기술연구
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• 제21권B호
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• pp.307-315
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• 2001

The purpose of this study was to provide the evaluation and prediction of strengths of SB latex modified concrete(LMC) using a statistical method and factorial experimental design method. The main experimental variables were as follows ; W/C ( 4 levels ; 31, 33, 35, 42%), S/a( 2 levels ; 55, 58%) and L/C(2 levels ; 5, 15%). The compressive strength and flexural strength of LMC were selected as a factor of response. The statistical method was carried out to analyze the results, together with factorial experimental design method and response surface method. The analysis showed that if L/C had been 15%, W/C appeared to be around 33% to achieve the design strength of $350kgf/cm^2$. In this case, the flexural strength and the slump came to around $68kgf/cm^2$ and 18cm, respectively. Eventhough the L/C varied, the design strength and W/C could be predictable together with slump value and flexural strength. As a result of series of experiments in this study, W/C and L/C were proved to be the main factors influencing on the compressive and flexural strength of LMC. Both of strength and slump values could be predictable from the mixing proportion of LMC.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권1호
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• pp.53-59
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• 2016

This study was conducted by the slump test and the consistency test of the fiber mixed soil which is soil reinforced with fiber as a reinforced material to investigate and estimate the difficulty degree of work and the proper water content. So I would like to present the fundamental data that establishes the work standard of the fiber mixed soil. In conclusion, in this study the slump value of the fiber mixed soil increases over-all according to the increase of the water content although it has a little difference of the increase range and it is smaller than one of the soil. It is estimated that the aggregating and throwing work of the fiber mixed soil would be fine when it has the about 25 % water content and the wall and floor plastering work is the about 30 % ~ 35 % and the flowing and pouring work is the about 40 % water content as well as the mold compacting work is the about 20 %. There is no decreasing of the workability when the soil is reinforced by the fiber because the workability characteristics of the fiber mixed soil is similar to the one of the soil. Therefore, It is estimated that using the fiber as a reinforced material of soil would be appropriate for the construction.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.15-22
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• 2006

This study was conducted by the slump test and the consistency test of the cement mixed soil which is soil mixed with cement to investigate and estimate the difficulty degree of work and the proper water content. So I would like to present the fundamental data that establish the work standard of the cement mixed soil. In conclusion, in this study the slump value of the cement mixed soil increases over-all according to the increase of the water content although it has a little difference of the increase range and it is smaller than one of the soil. It is estimated that the aggregating and throwing work of the cement mixed soil which is mixed with 6% and 9% cement would be fine when it has the $25%{\sim}27%$ water content and the wall plastering work is the $30%{\sim}32%$ and the floor plastering work is the $30%{\sim}35%$ and the flowing and pouring work is the $40%{\sim}42%$ water content as well as the mold compacting work is the 20%.

• Computers and Concrete
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• 제15권2호
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• pp.167-181
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• 2015

"Mortar or concrete pneumatically projected at high velocity onto a surface" is called Shotcrete. Models that predict shotcrete design parameters (e.g. compressive strength, slump etc) from any mixing proportions of admixtures could save considerable experimentation time consumed during trial and error based procedures. Artificial Neural Network (ANN) has been widely used for similar purposes; however, such models have been rarely applied on shotcrete design. In this study 19 samples of shotcrete test panels with varying quantities of water, steel fibers and silica fume were used to determine their slump, cost and compressive strength at different ages. A number of 3-layer Back propagation Neural Network (BPNN) models of different network architectures were used to train the network using 15 samples, while 4 samples were randomly chosen to validate the model. The predicted compressive strength from linear regression lacked accuracy with $R^2$ value of 0.36. Whereas, outputs from 3-5-3 ANN architecture gave higher correlations of $R^2$ = 0.99, 0.95 and 0.98 for compressive strength, cost and slump parameters of the training data and corresponding $R^2$ values of 0.99, 0.99 and 0.90 for the validation dataset. Sensitivity analysis of output variables using ANN can unfold the nonlinear cause and effect relationship for otherwise obscure ANN model.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권8호
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• pp.751-759
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• 2000

Effects of the dosage change, from 0 to 2.0 wt% based on cement weight, of naphthalenic (NSF) and polycarboxylic(NT-2) superplasticizers, on the fluidity of cement paste substituted by 10 wt% II-anhydrite and fly ash respectively as well as II-anhydrite and fly ash itself were investigated. Dispersion properties between particles in suspension were investigated by zeta potential test. Initial fluidity and slump loss in the paste system were observed through mini-slump and apparent viscosity changes with elapsed time. Zeta potential on the particle surface was a tendency to increase according to increasing of NSF dosage. Especially, zeta potential of fly ash has the highest value among all particles equivalent to NSF dosage. In the fluidity of cement paste substituted by inorganic particles, the specimen with substitution of 10 wt% II-anhydrite and fly ash for cement was more effective than cement itself to improve initial fluidity and retain stable fluidity of cement paste. In addition, effect of NT-2 and NSF to improve the fluidity of cement paste, addition of 1.0 wt% NT-2 was more effective than 1.5wt% NSF.