• 제목/요약/키워드: Split tensile test

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Mechanical and fracture properties of glass fiber reinforced geopolymer concrete

  • Midhuna, M.S.;Gunneswara Rao, T.D.;Chaitanya Srikrishna, T.
    • Advances in concrete construction
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    • 제6권1호
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    • pp.29-45
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    • 2018
  • This paper investigates the effect of inclusion of glass fibers on mechanical and fracture properties of binary blend geopolymer concrete produced by using fly ash and ground granulated blast furnace slag. To study the effect of glass fibers, the mix design parameters like binder content, alkaline solution/binder ratio, sodium hydroxide concentration and aggregate grading were kept constant. Four different volume fractions (0.1%, 0.2%, 0.3% and 0.4%) and two different lengths (6 mm, 13 mm) of glass fibers were considered in the present study. Three different notch-depth ratios (0.1, 0.2, and 0.3) were considered for determining the fracture properties. The test results indicated that the addition of glass fibers improved the flexural strength, split tensile strength, fracture energy, critical stress intensity factor and critical crack mouth opening displacement of geopolymer concrete. 13 mm fibers are found to be more effective than 6 mm fibers and the optimum dosage of glass fibers was found to be 0.3% (by volume of concrete). The study shows the enormous potential of glass fiber reinforced geopolymer concrete in structural applications.

Properties of concrete incorporating sand and cement with waste marble powder

  • Ashish, Deepankar K.;Verma, Surender K.;Kumar, Ravi;Sharma, Nitisha
    • Advances in concrete construction
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    • 제4권2호
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    • pp.145-160
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    • 2016
  • Marble is a metamorphic rock used widely in construction which increases amount of marble powder obtained from it. Marble powder is a waste product obtained from marble during its processing. Marble waste is high in calcium oxide content which is cementing property but it creates many environmental hazards too if left in environment or in water. In this research, partial replacement of cement and sand by waste marble powder (WMP) has been investigated. Seven concrete mixtures were prepared for this investigation by partially replacing cement, sand with WMP at proportions of 0%, 10% and 15% by weight separately and in combined form. To determine compressive strength, flexural strength and split tensile strength of concrete made with waste marble powder, the samples at the curing ages of 7, 28 and 90 days was recorded. Different tests of durability were applied on samples like ultrasonic pulse wave test, absorption and sorptivity. For further investigation all the results were compared and noticed that WMP has shown good results and enhancing mechanical properties of concrete mix on partially replacing with sand and cement in set proportions. Moreover, it will solve the problem of environmental health hazard.

고로슬래그 혼입 콘크리트의 고온 조건에서의 열역학 성능 (Thermal Characteristics of Concrete Fabricated with Blast Furnace Slag Subjected to Thermal Cycling Condition)

  • 양인환;박지훈
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.414-420
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    • 2017
  • 이 연구에서는 고온의 태양열 에너지를 저장하기 위한 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성을 파악하였다. 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험변수로써 고로슬래그 함유량과 물-바인더 비를 고려하였다. 고로슬래그 콘크리트의 역학적 특성으로써 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하고, 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. 고로슬래그를 포함한 콘크리트의 열싸이클 적용 후의 잔류압축강도가 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 잔류압축강도보다 크다. 또한, 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 열전도율이 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 열전도율보다 더욱 크다. 이는 고로슬래그 콘크리트가 열에너지의 축열과 방열에 효과적인 것을 나타낸다. 실험연구 결과는 콘크리트 열저장 축열 모듈 설계에 효율적으로 활용될 수 있다.

필라멘트와인딩 복합재의 기계적 특성과 와인딩시 공정변수와의 관계에 대한 실험적 고찰 (Experimental Investigation on Relationship of Winding Process Variables and Mechanical Properties for Filament Wound Composites)

  • 윤성호;김준영;황태경
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.56-65
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    • 1999
  • 본 연구에서는 와인딩시 공정조건의 변화가 필라멘트와인딩 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 와인딩시의 공정변수로는 섬유장력과 섬유엔드수를 고려하였다. 고려한 시편은 필라멘트와인딩 공법으로 제작된 링 시편으로 강화섬유는 TZ-507 탄소섬유와 IZ-40 탄소섬유를 사용하고 수지는 필라멘트와인딩용 에폭시를 사용하였다. 와인딩시 섬유장력은 0.5kgf에서 3.0kgf의 범위에서 변화시켰으며 섬유엔드수는 1엔드에서 6엔드의 범위에 서 변화시켰다. 와인딩시 섬유장력과 섬유엔드수를 변화시킨 링 시편의 섬유체적비와 기공함유율은 황산용해법을 적용하여 측정하였으며 이들 링 시편의 기계적 특성은 스프릿 디스크 시험을 통해 평가하였다. 본 연구의 수행을 통해 얻어진 결과들로 판단하면 와인딩시 섬유 장력과 섬유엔드수는 필라멘트와인딩 복합재의 섬유체적비와 기공함유율을 변화시킬 뿐 아니라 필라멘트 와인딩 복합재의 기계적 특성에도 밀접한 영향을 미친다. 따라서 필라멘트와인딩 복합재의 구조성능을 극대화하고 생산성을 향상시키기 위해서는 최적의 필라멘트 와인딩 공정조건이 적용되어야 한다.

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Pull-out behaviour of recycled aggregate based self compacting concrete

  • Siempu, Rakesh;Pancharathi, Rathish Kumar
    • Computers and Concrete
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    • 제21권3호
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    • pp.249-259
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    • 2018
  • The use of recycled aggregate in concrete is gaining much attention due to the growing need for sustainability in construction. In the present study, Self Compacting Concrete (SCC) is made using both natural and recycled aggregate (crushed recycled concrete aggregate from building demolished waste) and performance of recycled aggregate based SCC for the bond behaviour of reinforcement is evaluated. The major factors that influence the bond like concrete compressive strength (Mix-A, B and C), diameter of bar ($D_b=10$, 12 and 16 mm) and embedment length of bar ($L_d=2.5Db$, $5D_b$ and full depth of specimen) are the parameters considered in the present study in addition to type of aggregates (natural and recycled aggregates). The mix proportions of Natural Aggregate SCC (NASCC) are arrived based on the specifications of IS 10262. The mix proportions also satisfy the guidelines of EFNARC. In case of Recycled Aggregate SCC (RASCC), both the natural coarse and fine aggregates are replaced 100% by volume with that of recycled aggregates. These mixes are also evaluated for fresh properties as per EFNARC. The hardened properties like compressive strength, split tensile strength and flexural strength are also determined. The pull-out test is conducted as per the specifications of IS 2770 (Part-1) for determining the bond strength of reinforcement. Bond stress versus slip curves were plotted and a typical comparison of RASCC is made with NASCC. The fracture energy i.e., area under the bond stress slip curve is determined. With the use of recycled aggregates, reduction in maximum bond stress is noticed whereas, the normalised maximum bond stress is higher in case of recycled aggregates. Based on the experimental results, regression analysis is conducted and an equation is proposed to predict the maximum bond stress of RASCC. The equation is in good agreement with the experimental results. The available models in the literature are made use to predict the maximum bond stress and compare the present results.

순환굵은골재가 콘크리트의 압축강도 및 역학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Recycled Coarse Aggregate on Compressive Strength and Mechanical Properties of Concrete)

  • 양인환;정준영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.105-113
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    • 2016
  • 순환골재를 사용한 콘크리트의 재료 및 역학 특성에 관한 대부분의 연구는 압축강도 40 MPa 이하의 콘크리트에 대하여 수행되었으며, 40 MPa 이상의 순환골재 콘크리트에 대한 역학적 특성에 대한 연구결과는 미비하다. 따라서, 이 연구에서는 순환골재 사용의 확대를 위해 40 MPa 이상의 순환골재 콘크리트의 압축강도 및 역학 특성을 파악하였다. 순환골재 콘크리트의 역학 특성을 파악하기 위하여 콘크리트 압축강도 및 순환굵은골재 치환율을 실험변수로 고려하였다. 실험변수로서 콘크리트의 압축강도는 45 및 60 MPa이고, 순환골재 치환율은 30, 50, 70 및 100%이다. 실험변수에 따른 순환골재 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 인장강도 및 파괴계수 특성을 분석하였다. 실험결과는 고강도 콘크리트일수록 순환골재 치환율에 따른 압축강도 감소량이 작은 것을 나타낸다. 탄성계수 실험결과와 기존설계코드에 의한 탄성계수 예측결과를 비교하였으며, 설계코드에 의한 예측결과는 실험결과를 과다평가하고 있다. 반면에 설계코드에 의한 파괴계수 예측결과와 실험결과는 잘 일치한다.

태양열 에너지 저장시스템 적용을 위한 시멘트 기반 복합재료의 역학 및 열적 특성 (Mechanical and Thermal Characteristics of Cement-Based Composite for Solar Thermal Energy Storage System)

  • 양인환;김경철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.9-18
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    • 2016
  • 이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 재료의 배합이 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 시멘트 기반 복합재료의 역학적 특성으로써 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 슬래그를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 그라파이트를 혼합한 배합의 열전도율이 크게 나타나며, 이는 그라파이트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, CSA 또는 지르코늄의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 잡광형 태양열 발전소에서 고성능 복합재료를 사용하는 열저장 시스템 설계에 기초자료로 활용될 수 있다.

가공의치(架工義齒) 납착부(蠟着部)의 강도(强度)와 내부구조(內部構造)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An experimental study of the strength and internal structure of solder joint of fixed partial denture)

  • 박상남;계기성
    • 대한치과보철학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-59
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    • 1985
  • The purpose of this study was to investigate how gap distances of 0.13mm, 0.15mm, 0.20mm, and 0.30mm affects solder joint strength from gold alloys and nickel-chromium base alloys and to examine the composition of solder gold, the solder joint of gold alloys and nickel-chromium base alloys. The tensile test specimens were prepared in the split stainless steel mold with a half dumbbell shape 2.5mm in diameter and l2mm in length. 6 pairs of specimens of each gap distance group of gold alloys and nickel-chromium base alloys were made and 48 pairs of all specimens were soldered with solder gold of 666 fineness. All soldered specimens were machined to a uniform diameter and then a tensile load was applied at a cross-head speed of 0.10mm/min using Instron Universal Testing Machine, Model 1115. The fractured specimens at solder gold of solder joint fracture with each gap distance of 0.13mm, 0.15mm, 0.20mm, and 0.30mm were examined under the Scanning Electron Microscope, JSM-35c and the composition of solder gold, the solder joint of gold alloys and nickel-chromium base alloys was analyzed by Electron Probe Micro Analyzer. The results of this study were obtained as follows: 1. In case of soldering of gold alloys, the tensile strength between gold alloys showed $37.33{\pm}2.52kg/mm^2$ at 0.13, $39.14{\pm}3.35kg/mm^2$ at 0.15mm, $43.76{\pm}2.97kg/mm^2$ at 0.20mm, and $49.18{\pm}4.60kg/mm^2$ at 0.30mm. There was statistically significant difference at each gap distance, and so the greater increase of gap distance showed the greater tensile strength. 2. In case of soldering of nickel-chromium base alloys, the tensile strength between nickel-chromium base alloys showed $34.84{\pm}4.26kg/mm^2$ at 0.13mm, $37.25{\pm}2.49kg/mm^2$ at 0.15mm, $42.91{\pm}4.32kg/mm^2$ at 0.20mm, and $46.93{\pm}4.21kg/mm^2$ at 0.30mm. There was not statistically significant difference only between 0.13mm and 0.15mm and bet ween 0.20 mm and 0.30mm, but generally the greater increase of gap distance showed the greater tensile strength. 3. The greater increase of gap distance shoed less porosities in solder gold at solder joint fracture. 4. In solder gold Au, Cu, Ag, Zn, and Sn were composed and Au and Cu were mostly distributed uniformly. 5. In solder joints of solder gold and gold alloys Au, Cu, Ag, Zn, and Sn were composed in solder gold and Au, Cu, Ag, Pt, and Pd were composed in gold alloys. Au and Cu of solder gold and gold alloys were mostly distributed uniformly and the diffusion of other elements except Pt and Pd around the solder joint was not almost found. In solder joints of solder gold and nickel-chromium base alloys Au, Cu, Ag, Zn, and Sn were composed in solder gold and Ni, Cr, and Al were composed in nickel-chromium base alloys. Au and Cu of solder gold and Ni and Cr of nickel-chromium base alloys were mostly distributed uniformly and the diffusion of other elements except Cr around the solder joint was not almost found.

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콘크리트의 강도 및 내구성에 대한 고로슬래그미분말 분말도의 영향 (Effect of Fineness Levels of GGBFS on the Strength and Durability of Concrete)

  • 이승태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1095-1104
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    • 2014
  • 본 연구는 콘크리트의 강도특성 및 내구성에 대한 고로슬래그미분말 분말도의 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 본 실험에 사용된 고로슬래그미분말의 분말도는 3종류(4,450, 6,000 및 $8,000cm^2/g$)를 선정하였으며, 보통포틀랜드시멘트에 대하여 50%를 대체하여 공시체를 제조하였다. 강도실험 결과에 따르면, 분말도가 $8,000cm^2/g$인 고로슬래그미분말을 사용한 콘크리트의 압축 및 쪼갬인장강도는 초기재령에서는 보통 포틀랜드시멘트 콘크리트에 비하여 다소 작았으나, 장기재령에서는 잠재수경성의 촉진으로 인하여 강도가 우수하게 나타났다. 내구성 분석결과에 의하면, 고분말도(6,000 및 $8,000cm^2/g$) 고로슬래그미분말 사용 콘크리트의 동결융해 저항성이 다소 작게 나타난 반면, 염소이온 침투저항성은 분말도 크기에 관계없이 고로슬래그미분말 적용 콘크리트가 우수하게 관찰되었다. 한편, 고로슬래그미분말을 사용한 모르타르의 황산염침식 저항성은 침식환경에 지배적인 영향을 받는 것으로 조사되었다.

열에너지 저장을 위한 시멘트 복합재료의 섬유보강 모르타르의 열역학 특성에 관한 영향 (Effect of Cementitious Composite on the Thermal and Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Mortars for Thermal Energy Storage)

  • 양인환;김경철;최영철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.395-405
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    • 2016
  • 이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 복합재료의 배합이 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 섬유보강 모르타르의 역학적 특성으로서 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 모르타르의 열적 특성으로서 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 그라파이트를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 알루미나 시멘트를 혼합한 배합의 비열이 크게 나타나며, 이는 알루미나시멘트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, 그라파이트의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 콘크리트를 $450^{\circ}C$ 이상의 열저장 매체로 활용하기 위한 프로토타입 시스템 설계에 실제적인 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.