Bo Peng;Jiantao Wang;Xianzheng Dong;Feihua Yang;Chuming Sheng;Yunpeng Liu
Advances in concrete construction
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제15권6호
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pp.419-430
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2023
In this study, the effect of two types of aggregates (fly ash aggregate and shale aggregate) on the density, strength, and durability of preplaced lightweight aggregate concrete (PLWAC) was studied. The results showed that the 7 - 28 days strength of concrete prepared with fly ash aggregates (high water absorption rate) significantly increased, which could attribute to the long-term water release of fly ash aggregates by the refined pore structure. In contrast, the strength increase of concrete prepared with shale aggregates (low water absorption rate) is not apparent. Although PLWAC prepared with fly ash aggregates has a lower density and higher strength (56.8 MPa @ 1600 kg/m3), the chloride diffusion coefficient is relatively high, which could attribute to the diffusion paths established by connected porous aggregates and the negative over-curing effect. Compared to the control group, the partial replacement of fly ash aggregates (30%) with asphalt emulsion (20% solid content) coated aggregates can reduce the chloride diffusion coefficient of concrete by 53.6% while increasing the peak load obtained in a three-point bending test by 107.3%, fracture energy by 30.3% and characteristic length by 103.5%. The improvement in concrete performance could be attributed to the reduction in the water absorption rate of aggregates and increased energy absorption by polymer during crack propagation.
The watertightness of concrete is judged by the depth of penetration of water forced in under pressure with the mechanism of flow of seepage water examined theoretically and experimentally. As a result, it is found that in the case of low water pressure approximately 0.15Mpa or less, the flow is Darcy seepage flow, the same as flow in an ordinary sand stratum, whereas in the case of high water pressure, the flow is diffused seepage flow accompanied by internal deformation of concrete. It is suggested that the watertightness of concrete be evaluated by seepage coefficient in the case of the former and diffusion coefficient in the case of the latter.
촉진 염화물 확산계수는 최근들어 염화물 거동 평가를 위하여 많이 사용되고 있다. 촉진 염화물 확산계수는 겉보기 확산계수와 마찬가지로 재령에 따라 감소하는데, 이 연구에서는 공극률을 이용하여 촉진확산계수의 감소를 구현하였다. DUCOM 프로그램을 이용하여 15 배합에 대한 공극률을 도출하였으며, 이를 회귀분석하여 재령 270일 동안 감소하는 염화물 확산계수를 모델링하였다. 또한 자유염화물과 구속염화물간의 관계인 비선형 구속능을 고려하여, 고성능 콘크리트내의 염화물 거동을 평가하였다. 기존의 실험자료인 180일간 염화물에 침지되어 있는 시편을 이용하여, 이 연구에서 제안한 기법의 검증을 수행하였다. 제안된 기법은 다양한 물-시멘트비 및 혼화재(고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬)를 가진 고성능 콘크리트의 염화물 거동을 적절하게 평가하였다. 또한 혼화재료를 사용한 콘크리트의 경우, 확산계수의 시간의존성이 뚜렷하므로 염화물 거동 해석시 재령에 따른 염화물 확산계수의 감소를 반드시 구현해야 함을 알 수 있었다.
This study has used RMA2 model and RMA4 model, which are depth-averaged two-dimensional flow and water-quality prediction models, to analyze the variation of the water-quality by the gates operation in the Seonakdong River. Sensitivity analysis is performed to get the Manning coefficient and the coefficient of eddy viscosity for RMA2 model, and to get the diffusion coefficient for RMA4 model. Since the numerical simulation using RMA2 and RMA4 models did not consider tributary pollutant load except for that of Joman River, it could make a little difference from the natural phenomenon. Nevertheless, the numerical simulation shows that the discharge of $30m^3/s$, which is the continuous inflow from the Daedong-gate, can make it possible to achieve the target water-quality (BOD 4.3mg/L) of Nakbon-N watershed about 10 days later if the Daejeo-gate could remain opened in connection with the Noksan-gate operation.
In this study we performed test to compare and analyze the chloride diffusion properties in concrete according to organic coating materials used at concrete structures widely and inorganic coating materials as eco-materials in recently. The results of study were shown as follow ; 1) Chloride diffusion coefficient was low as low as and that of organic and inorganic painted was lower than non-painting 2) In case of inorganic coating material applied in this study, it should be possible to evaluate the chloride diffusion properties by CTH method. Because presumption value by CTH method is similar with real estimate value by digestion experiment.
Hygroscopic knitted cotton fabric was found to spontaneously absorb water showing a significantly wide concentration gradient in the absorption direction. A semi-empirical diffusion model was introduced to describe how the wicking behavior compared to the classical capillary model (Washburn's equation), which has been widely used in the textiles industry. The capillary sorption curve and the permeability coefficient, which are key variables for the model equations, were measured using an electronic balance. The concentration profile as a function of the wicking distance and the elapsed time was derived, based on the diffusion model. From the concentration profile, the wicking distance detectable by the human eye or a digital camera with the aid of an image-analysis system, could be described realistically as a function of the time. The classical capillary model could be modified by introducing the tortuous correction factor to match the diffusion model. Wicking models and data-processing techniques in the work could provide useful tools for objectively evaluating the textile's wicking performances.
When concrete structures are exposed under marine condition for a long time, the steel in concrete is corroded due to the ingression of chlorides in the sea water. Because the damages of corrosion resulting from the chloride ion are very serious, many research have been performed. In this study, it was experimentally investigated that the mechanical and diffusion characteristics of concrete substituted with ordinary portland cement, silica fume and blast furnace slag to investigate the chloride ingress characteristics with concrete quality. Chloride diffusion coefficients in concrete shows increasing tendency as w/c ratio increase. Also test results indicate that blend of admixture become lower chloride diffusion coefficients in concrete as compared with normal concrete.
The coagulation process of PAN (poly(acrylonitrile)) wet-spinning was modeled and simulated based on the numerical analysis of the coagulation of a viscous polymer solution by diffusional interchange with a bath. Experiments were performed with gelled solutions of PAN in nitric acid to determine the diffusion rate of solvent and nonsolvent (water) during the coagulation. The experimental data were analyzed by using equations of diffusion coefficient which are the function of the solvent concentrations of the coagulation bath and the filament. The concentration profile of solvent in moving filament was predicted by solving the diffusion model equation numerically. A simplex method was used in the computation of the parameters of the diffusion equations to minimize the difference between the numerical results and experimental data.
서해안에 위치한 태안근해에서 대조기 때 유동특성 및 물질확산을 연구하기 위해서 조류, 염료운 및 온배수의 확산에 대한 현장관측, 수리실험 및 수치실험을 실시하였다. 현장관측, 수리 및 수치실험에 의한 유황은 상호간에 대체로 잘 일치하였다. 현장에서 조류는 해안선을 따라 낙조류시에는 남서방향으로, 창조류시에는 북동방향으로 탁월하게 흐르고, 대상영역내 최대유속은 WSW 방향으로 2.13㎧로 관측되었다. 현장에서 유속관측치로부터 구한 Eulerian 확산계수는 7.82$\times$$10^{5}$$ extrm{cm}^2$/s이다. 수리모형에서 염료운의 면적으로부터 구한 확산계수는 0.18 $r^{(4}$3)/이며, 그 크기는 $10^{5}$ ~$10^{6}$$\textrm{cm}^2$/s로서 현장에서 Eulerian 확산계수와 비슷하게 나타났다. 모형실험에 의한 당 해역의 확산계수는 남해안에 위치한 진해만에서 구한 확산계수보다는 2~3 order, 동해안에 위치한 온산만에서 구한 확산계수보다는 1~2 order 크게 나타났다. 화전(1975)의 2차원 수치모델을 적용한 결과 얻어진 온배수의 확산양상은 수리실험에 의한 염료운의 확산양상과 유사하게 나타났다. 수리실험 및 수치실험 결과에 의하면, 태안해역의 물질확산은 창조류 때보다 낙조류 때 탁월하게 일어났다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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