Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
/
v.8
no.3
/
pp.325-332
/
2020
In the safety diagnosis of fire-damaged concrete structures, it is difficult to evaluate the strength and changes in materials due to high temperatures with the existing durability analysis method. In particular, the compressive strength of specimen with different damage levels by thickness is used as a representative value for reducing the compressive strength of the structural member. In this study, a heating experiment was performed with only top face heating and fully heating conditions at 400℃ to 800℃. After heating, splitting tensile test and color analysis were performed to sliced specimens with a thickness of 20mm accompanied by the compressive test of a fully heated specimen. As a result of the experiment, the compressive strength reduction rate calculated from the splitting tensile strength of every sliced specimen appeared to be within 10% of the fully heated specimen on aver age, and the hue value analysis showed consistent color values were observed by red at 400℃-600℃ and gray at 700℃ or above. It follows that the techniques proposed in this study are reasonably assessable to estimate heated temperature and residual compressive strength and damage depth of concrete.
Mun, Jae-Sung;Mun, Ju-Hyun;Yang, Keun-Hyeok;Lee, Ho
Journal of the Korea Concrete Institute
/
v.25
no.4
/
pp.439-446
/
2013
The objective of this study is to evaluate the workability and various mechanical properties of heavyweight magnetite concrete and examine the reliability of the design equations specified in code provisions. The main parameters investigated were the water-to-cement ratio and substitution level of normal-weight coarse aggregate (granite) for magnetite. The oven-dried unit weight of concrete tested ranged between 2446 and $3426kg/m^3$. The measured mechanical properties included compressive strength development, stress-strain curve, splitting tensile strength, moduli of elasticity and rupture, and bond stress-slip relationship of concrete. Test results revealed that the initial slump of heavyweight magnetite concrete increased as the substitution level of normal-weight coarse aggregate increases. The substitution level of normal-weight coarse aggregate had little influence on the compressive strength and tensile resistance capacity of heavyweight concrete, while it significantly affected the modulus of elasticity and stress-strain curves of such concrete. The design equations of ACI 349-06 and CEB-FIP provisions mostly conservatively predicted the mechanical properties of heavyweight magnetite concrete, but the empirical equations for modulus of elasticity and splitting tensile strength need to be modified considering the unit weight of concrete.
Hu, Juan;Dong, Fenghui;Qiu, Yiqi;Xi, Lei;Majdi, Ali;Ali, H. Elhosiny
Steel and Composite Structures
/
v.45
no.2
/
pp.205-218
/
2022
Proper calculation of splitting tensile strength (STS) of concrete has been a crucial task, due to the wide use of concrete in the construction sector. Following many recent studies that have proposed various predictive models for this aim, this study suggests and tests the functionality of three hybrid models in predicting the STS from the characteristics of the mixture components including cement compressive strength, cement tensile strength, curing age, the maximum size of the crushed stone, stone powder content, sand fine modulus, water to binder ratio, and the ratio of sand. A multi-layer perceptron (MLP) neural network incorporates invasive weed optimization (IWO), cuttlefish optimization algorithm (CFOA), and electrostatic discharge algorithm (ESDA) which are among the newest optimization techniques. A dataset from the earlier literature is used for exploring and extrapolating the STS behavior. The results acquired from several accuracy criteria demonstrated a nice learning capability for all three hybrid models viz. IWO-MLP, CFOA-MLP, and ESDA-MLP. Also in the prediction phase, the prediction products were in a promising agreement (above 88%) with experimental results. However, a comparative look revealed the ESDA-MLP as the most accurate predictor. Considering mean absolute percentage error (MAPE) index, the error of ESDA-MLP was 9.05%, while the corresponding value for IWO-MLP and CFOA-MLP was 9.17 and 13.97%, respectively. Since the combination of MLP and ESDA can be an effective tool for optimizing the concrete mixture toward a desirable STS, the last part of this study is dedicated to extracting a predictive formula from this model.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
/
v.10
no.4
/
pp.359-366
/
2022
In this paper, the effect of compression levels on the strengths of porous concrete using bottom ash aggregates was analyzed. Coal bottom ash (CBA) was used as aggregate in porous concrete in this study. The aggregate size types used in the CBA concrete mixtures were catagorized into two different ones. One included only a single aggregate particle size and the other included hybrid aggregate particles mixed at a ratio of 8:2 volume proportion. The water-binder ratio was fixed at 0.30, and the compression levels were applied at 0.5, 1.5, and 3.0 MPa valu es to fabricate a porou s concrete specimen. The total porosity, compressive, splitting tensile, and flexural tensile strengths were tested and analyzed. When the compression level increased, the total porosity decreased, meanwhile the compressive, split tensile, and flexural tensile strengths increased. The total porosity of concrete using hybrid aggregate was lower and the strength was larger than those of concrete using single-type aggregate. Finally, the correlation between the total porosity, compressive, split tensile, and flexural tensile strengths of porous concrete were presented. The total porosity and strength characteristics showed an inversely proportional correlation.
Zhu, Xiangyi;Chen, Xudong;Shen, Nan;Tian, Huaxuan;Fan, Xiangqian;Lu, Jun
Computers and Concrete
/
v.21
no.6
/
pp.623-635
/
2018
In order to research the influence of different recycled aggregate contents on the mechanical properties of pervious concrete, the experimental study and numerical simulation analysis of the mechanical properties of pervious concrete with five kinds of recycled aggregates contents (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) are carried out in this paper. The experimental test were first performed on concrete specimens of different sizes in order to determine the influence of recycled aggregate on the compressive strength and splitting tensile strength, direct tension strength and bending strength. Then, the development of the internal cracks of pervious concrete under different working conditions is studied more intuitively by $PFC^{3D}$. The experimental results show that the concrete compressive strength, tensile strength and bending strength decrease with the increase of the recycled aggregate contents. This trend of reduction is not only related to the brittleness of recycled aggregate concrete, but also to the weak viscosity of recycled aggregate and cement paste. It is found that the fracture surface of pervious concrete with recycled aggregate is smoother than that of natural aggregate pervious concrete by $PFC^{3D}$, which means that the bridging effect is weakened in the stress transfer between the left and right sides of the crack. Through the analysis of the development of the internal cracks, the recycled aggregate concrete generated more cracks than the natural aggregate concrete, which means that the recycled aggregate concrete is easier to form a coalescence fracture surface and eventually break.
The mechanical properties of steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHSC) made with binary and ternary blends of metakaolin (MK) and ground pumice (GP) are investigated in this study. The investigated properties are ultrasonic pulse velocity ($U_{pv}$), compressive strength ($f_c$), flexural strength ($f_f$) and splitting tensile strength ($f_{st}$) of SFRHSC. A total of 16 steel fiber reinforced concrete mixtures were produced by a total binder content of $500kg/m^3$ for determining the effects of MK and GP on the mechanical properties. The design $f_c$ was acquired from 70 to 100 MPa by using a low water-binder ratio of 0.2. The test results exhibit that high strength concrete can be obtained by replacing the cement with MK and GP. Besides, correlations between these results are executed for comprehending the relationship between mechanical properties of SFRHSC and the strong correlations are observed between these properties. Moreover, two models in the gene expression programming (GEP) for predicting the $f_c$ of SFRHSC made with binary and ternary blends of MK and GP have been developed. The results obtained from these models are compared with the experimental results. These comparisons proved that the results of equations obtained from these models seem to agree with the experimental results.
A series of Brazilian tests under diameter compression for disc specimens was carried out to investigate the strength and failure behavior by using acoustic emission (AE) and photography monitoring technique. On the basis of experimental results, load-displacement curves, AE counts, real-time crack evolution process, failure modes and strength property of granite specimens containing two pre-existing holes were analyzed in detail. Two typical types of load-displacement curves are identified, i.e., sudden instability (type I) and progressive failure (type II). In accordance with the two types of load-displacement curves, the AE events also have different responses. The present experiments on disc specimens containing two pre-existing holes under Brazilian test reveal four distinct failure modes, including diametrical splitting failure mode (mode I), one crack coalescence failure mode (mode II), two crack coalescences failure mode (mode III) and no crack coalescence failure mode (mode IV). Compared with intact granite specimen, the disc specimen containing two holes fails with lower strength, which is closely related to the bridge angle. The failure strength of pre-holed specimen first decreases and then increases with the bridge angle. Finally, a preliminary interpretation was proposed to explain the strength evolution law of granite specimen containing two holes based on the microscopic observation of fracture plane.
Majeed, Samadar S.;Haido, James H.;Atrushi, Dawood Sulaiman;Al-Kamaki, Yaman;Dinkha, Youkhanna Zayia;Saadullah, Shireen T.;Tayeh, Bassam A.
Computers and Concrete
/
v.28
no.5
/
pp.451-463
/
2021
Inorganic basalt fiber (BF) is a novel sort of commercial concrete fiber which is made with basalt rocks. Previous studies have not sufficiently handled the behavior of self-compacted concrete, at elevated temperature, containing basalt fiber. Present endeavor covers experimental work to examine the characteristics of this material at high temperature considering different fiber content and applied temperature. Different tests were carried out to measure the mechanical properties such as compressive strength (fc), modulus of elasticity (E), Poisson's ratio, splitting tensile strength (fsplit), flexural strength (fflex), and slant shear strength (fslant) of HSC and hybrid concrete. Gene expression programming (GEP) was employed to propose new constitutive relationships depending on experimental data. It was noticed from the testing records that there is no remarkable effect of BF on the Poisson's ratio and modulus of elasticity of self-compacted concrete. The flexural strength of basalt fiber self-compacted concrete was not sensitive to temperature in comparison to other mechanical properties of concrete. Fiber volume fraction of 0.25% was found to be the optimum to some extend according to degradation of strength. The proposed GEP models were in good matching with the experimental results.
Oday Z. Jaradat;Karima Gadri;Bassam A. Tayeh;Ahmed M. Maglad;Abdelhamid Guettala
Advances in concrete construction
/
v.15
no.6
/
pp.431-444
/
2023
This study investigated the use of latex-modified sand concrete reinforced with sisal fibers (LMSC) as a repair material. Notably, no prior research has explored the application of LMSC for this purpose. This paper examines the interface bond strength and the type of failure between LMSC as a repair material and the normal concrete (NC) substrate utilising four different surfaces: without surface preparation as a reference (SR), hand hammer (HA), sandblasted (SB), and grooved (GR). The bond strength was measured by bi-surface shear, splitting tensile, and pull-off strength tests at 7, 28, and 90 days. Scanning electron microscopy analysis was also performed to study the microstructure of the interface between the normal concrete substrate and the latex-modified sand concrete reinforced with sisal fibers. The results of this study indicate that LMSC has bonding strength with NC, especially for HR and SB surfaces with high roughness. Therefore, substrate NC surface roughness is essential in increasing the bonding strength and adhesion. Eventually, The LMSC has the potential to repair and rehabilitate concrete structures.
This study aims to examine four machine learning (ML)-based models for their potential to estimate the splitting tensile strength (STS) of manufactured sand concrete (MSC). The ML models were trained and tested based on 310 experimental data points. Stone nanopowder content (SNPC), curing age (CA), and water-to-cement (W/C) ratio were also studied for their impacts on the STS of MSC. According to the results, the support vector regression (SVR) model had the highest correlation with experimental data. Still, all of the optimized ML models showed promise in estimating the STS of MSC. Both ML and laboratory results showed that MSC with 10% SNPC improved the STS of MSC.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.