노출 환경 및 설계 변수의 변화에 따라 내구수명은 큰 범위를 가지고 변화하게 되므로 설계자 입장에서는 내구수명의 변동성을 이해하는 것은 중요하다. 최근 들어 탄소 중립을 위하여 플라스틱 혼소재가 클링커 생산 시 원료로 사용되고 있는데, 이러한 경우, 시멘트의 염화물 함유량은 증가하게 된다. 본 연구의 목적은 플라스틱 혼소재를 사용하여 초기 염화물량이 증가할 경우, 다양한 노출 환경과 설계 변수를 고려하여 내구수명이 어떤 수준으로 변화하는지에 대한 연구이다. 이를 위해 4 수준의 초기 염화물량을 설정하였으며, 3 수준의 표면 염화물량을 포함한 다양한 환경 조건에 따라 내구수명을 LIFE 365 프로그램을 이용하여 평가하였다. 해석 변수로서 임계 염화물량, 고로슬래그 미분말 치환 혼입율, 물-결합재 비, 피복두께, 단위 결합재량, 초기 염화물량을 설정하였다. 초기 염화물량이 증가함에 따라 내구수명은 감소하는 경향을 보이지만 이 값을 1,000ppm까지 허용해도 내구수명의 큰 감소는 나타나지 않았다. 또한 슬래그 치환율을 증가시킬 경우 더 높은 내구수명을 확보할 수 있는데, 이는 고로슬래그 미분말이 외부 염화물 이온의 확산 저감과 동시에 자유 염화물을 고정시키는 효과가 있기 때문이다. 초기 염화물량의 허용 농도를 유럽기준과 같이 증가시키는 것도 지속가능성 향상과 탄소량을 저감시키는 데 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 표면 염화물량이 낮고 혼화재(슬래그)를 사용한 경우, 초기 염화물량의 영향은 상대적으로 낮았지만 표면염화물량이 높은 경우, 노출환경을 고려한 신중한 배합설계가 필요하다.
심층혼합공법은 오거를 사용하여 지반을 굴착한 후 지반안정재를 흙 재료와 혼합하여 연약지반에 개량체를 설치하는 공법으로, 지중에 설치되는 개량체는 흙 재료의 종류와 특성에 따라 압축강도가 다르게 발현되기도 한다. 이를 위해 기존의 연구에서는 순환유동층 보일러의 연소재를 고로슬래그의 알칼리 활성화 반응의 자극재로 활용하여 개발한 심층혼합공법용 지반안정재를 부산, 여수, 인천 지역의 점토와 혼합한 후 실내 배합시험을 실시하고, 결과를 분석하여 단위안정재량(γB)과 일축압축강도(qu)의 상관관계를 도출하였다. 본 연구에서는 새만금 지역을 대상으로 채취한 흙 재료에 대해 동일한 실내시험을 실시하여 도출된 상관관계에 대한 비교검토를 실시하였고, 현장에서 수행한 시험시공 결과를 분석하여 현장에서의 안정성을 평가하였다. 연구결과, 실내시험에서는 기존의 연구를 통해 도출된 단위안정재량(γB)과 일축압축강도(qu)의 상관관계를 만족하는 것으로 나타났고, 현장에서의 시험시공 결과는 현장의 기준강도에 비해 높은 일축압축강도를 보여 안정성 측면에서 우수한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 보통강도 고유동 자기충전 콘크리트의 수화발열 특성을 알아보기 위하여 미소수화열 시험 및 간이 단열에 의한 콘크리트 온도 상승량 실험을 실시하였다. 미소수화열 시험을 실시한 결과 석회석미분말 및 플라이애시를 혼화재로 사용한 고유동 자기충전 콘크리트는 단위시멘트량 감소로 수화발열량이 감소하였다. 간이 단열에 의한 콘크리트 온도 상승량을 측정한 결과 분체량이 많은 고유동 자기충전 콘크리트가 혼화재의 영향으로 온도저감 성능이 우수 하며, 3성분계 고유동 자기충전 콘크리트의 경우 일반콘크리트와 유사한 온도상승속도를 나타내었다. 이러한 결과 고유동 자기충전 콘크리트가 일반콘크리트보다 상대적으로 높은 단위 분체량에 대한 온도저감 성능이 우수 하며, 설계기준강도 30MPa의 3성분계가 2성분계 고유동 자기충전 콘크리트보다 온도저감 및 초기 수화발현에 유리할 것으로 판단된다.
Ultra-high-performance concrete (UHPC) consists of cement, silica fume (SF), sand, fibers, water and superplasticizer. Typical water/binder ratios are 0.15 to 0.20 with 20 to 30% silica fume. In the production of ultra-high performance concrete, a significant temperature rise at an early age can be observed because of the higher cement content per unit mass of concrete. In this paper, by considering the production of calcium hydroxide in cement hydration and its consumption in the pozzolanic reaction, a numerical model is proposed to simulate the hydration of ultra-high performance concrete. The heat evolution rate of UHPC is determined from the contributions of cement hydration and the pozzolanic reaction. Furthermore, by combining a blended-cement hydration model with the finite-element method, the temperature history in the hardening of UHPC is evaluated using the degree of hydration of the cement and the silica fume. The predicted temperature-history curves were compared with experimental data, and a good correlation was found.
MMA-modified fiberglass-reinforced plastic composite pipe was produced by using the binder of MMA-modified unsaturated polyester resin in which low viscosity MMA was added to unsaturated polyester resin. Sixteen specimens were made of polymer mortar and fiberglass-reinforced plastic by the centrifugal method. For these specimens the external strength tests were carried out by taking the core thickness consisting of polymer mortar and the fiberglass content per unit area as experimental variables to figure out the effect of variations of these variables influencing on flexural rigidity that is an important property for the composite pipe. Results of this study are believed to provide the basic data for more economical and practical design of MMA-modified fiberglass-reinforced plastic composite pipe.
Recently, high performance concrete developed has a good quality at fresh and hardened state, but high binder contents results in spending much money on manufacturing and many cracks by drying and autogenous shrinkage. Therefore, in this paper, not only prevention of cracks caused by drying and autogenous shrinkage, but improvement of quality and accmplishment of economy by applying F.A(fly ash), S.F(silica fume) and CSA(calcium sulfa aluminate) expansive additives as an inorganic admixtures in W/B 35% are discussed. According to the experimental results, when 5% of CSA Expansive additives and 15:5 (F.A:S.F)are replaced at unit cement content, high performance concrete with both good compensation of drying and autogenous shrinkage at hardened state is accomplished.
본 연구에서는 고주파가열법, 단위용적질량법, 정전용량법 및 마이크로파법의 4가지의 굳지 않은 콘크리트의 단위수량 시험방법의 신뢰성을 검토하기 위해 배합요인, 혼화재 치환율 및 골재의 물리적 특성 변화에 따른 다양한 콘크리트를 대상으로 단위수량 실험을 실시하고 시험방법별 단위수량 추정값의 오차를 분석하였다. 단위수량의 시험방법과 무관하게 추정오차는 5 % 이하의 수준을 나타냈으며, 모르타르를 이용하는 시험의 경우 상대적으로 추정값의 오차가 크게 나타났다. 다양한 배합의 콘크리트에 대한 단위수량 실험결과를 토대로 각 실험방법별 추정오차를 모집단으로 하는 확률밀도함수를 분석한 결과 모르타르 시료를 이용하는 단위수량 실험방법은 추정오차 ± 15 kg/m3 내 97 %, 콘크리트 시료를 이용하는 단위수량 실험방법은 추정오차 ± 10 kg/m3 내 97 % 이상의 신뢰성을 나타냈다. 향후 실제현장에서 다양한 생산변수를 고려하여 단위수량 실험방법의 신뢰성을 추가적으로 검증할 수 있는 연구가 필요할 것으로 판단된다.
Most compressive strengths commonly used in the construction field are in a range of 240 to 300 kgf/$\textrm{cm}^2$ at 28 days. To get this rage of strengths, however, high-flowing concrete requires cementitious binders more than 400 to 450 kg/$\textrm{cm}^2$ for preventing segregation and sedimentation of aggregates. This amount of cementitious binder generates a large emission of excessive hydration heat, which may consequently induce harmful cracks in concrete structure. In order to reduce excessive hydration heat, thus, this paper aims at fabricating a high-flowing concrete under the condition that cement content is kept as low as 350kg/$\textrm{cm}^3$ by using viscose agents. In a parametric study, effects of cement types such as a ternary blended cement and Type V on he physical characteristics of high-flowing concrete were evaluated. In addition, the influence of viscosity was also investigated by applying two different viscose agents, one in a range of 6,000 to 10,000 cps and the others of 10,000 to 14,000 cps. In terms of chemical admixtures used in concrete mixture, the superplasticizer was Sulfonated Melamine-Formaldehyde Condensate with about 30,000 of molecular weight, and main component of viscose agent was HPMC (Hydroxy Propyl Methyl Cellulose). Slump flow was fixed at 50cm with different dosages of superplasticizer in weight.
In a preceding study(1), the using method of garnet powder has been studies through the various investigation of basic material properties on garnet powder, industrial by-products generated in Yungju, Kyungpook. In this study, the various properties of concrete mixed with garnet powder are examined as following condition : Unit weight of water (170kg/㎥), water-binder ratio W/B (53, 55 and 58%), sand-aggregate ratio (S/A) (43, 45 and 48%), substitutional ratio of garnet powder of 0, 5, 10, 15 and 20%. Slump increased a little as the substitutional ratio of garnet increased. Air content decreased a little at the substitutional ratio of 10%. or more. Though there is a little difference in compressive strength according to the W/B and the substitutional ratio, compressive strength of concrete using garnet exceeded that of plain concrete a little in the range of the substitutional ration of 5 to 15%. Also, There is a similar tendency in the tensile and flexural strength. Therefore, the use of garnet powder with industrial by-products is expected to improve the workability and the strength of concrete.
This study describes data from determination of the optimum mix proportion and site application of the mass concrete placed in bottom slab and side wall having a large depth and section as main structures of LNG in-ground tank. This concrete requires low heat hydration, excellent balance between workability and consistency because concreting work of LNG in-ground tank is usually classified by under-pumping, adaptation of longer vertical and horizontal pumping line than ordinary pumping condition. For this purpose, low heat Portland cement and lime stone powder as cementitious materials are selected and design factors including unit cement and water content, water-binder ratio, fine aggregate ratio and adiabatic temperature rising are tested in the laboratory and batch plant. As experimental results, the optimum unit cement and water content are selected under $270kg/m^3$ and $l55{\~}l60 kg/m^3$ separately to control adiabatic temperature rising below $30^{\circ}C$ and to improve properties of the fresh and hardened concrete. Also, considering test results of the confined water ratio($\beta$p) and deformable coefficient(Ep), $30\%$ of lime stone powder by cement weight is selected as the optimum replacement ratio. After mix proportions of 5cases are tested and compared the adiabatic temperature rising($Q^{\infty}$, r), tensile and compressive strength, modulus of elasticity, teases satisfied with the required performances are chosen as the optimum mix design proportions of the side wall and bottom slab concrete. $Q^{\infty}$ and r are proved smaller than those of another project. Before application in the site, properties of the fresh concrete and actual mixing time by its ampere load are checked in the batch plant. Based on the results of this study, the optimum mix proportions of the massive concrete are applied successfully to the bottom slab and side wall in LNG in-ground tank.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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