• 제목/요약/키워드: cement based matrix

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ECC 화상 단면의 향상된 섬유 검출 기법 (Enhanced Technique for Fiber Detection of ECC Sectional Image)

  • 이방연;김윤용;김정수;이윤;김진근.
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1009-1012
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    • 2008
  • 섬유복합재료의 우수한 인장 성능은 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 함으로써 발현되기 때문에 섬유의 분산성이 복합재료의 성능에 결정적인 영향을 미치게 된다. 그러나 PVA(Polyvinyl alcohol) 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유복합재료의 경우 PVA 섬유와 매트릭스 사이의 낮은 명암비와 PVA의 비전도성 특징으로 인하여 섬유의 위치 및 분포 특성을 정량적으로 평가히는 방법은 연구가 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 PVA 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유 복합재료의 섬유 분포 특성 등을 평가할 때 가장 중요한 과정인 섬유의 검출에 대하여 검출 성능을 향상 시킬 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 제안한 알고리즘은 형광 현미경을 사용하여 얻은 섬유 이미지를 유형별로 분류하고, 분류된 분류된 섬유 이미지의 특성에 따라 분수령 알고리즘(watershed algorithm)과 형태학적 재구성(morphological reconstruction)을 이용하여 보다 정확히 섬유를 검출하는 과정으로 구성된다. 이 과정에서 섬유 이미지를 총 5가지 유형으로 분류하였으며, 인공신경회로망을 분류기로 구축하였다. 또한 구축한 분류기를 통해 분류된 5가지 섬유 이미지 유형 중에서 잘못 검출된 섬유이미지를 분수령 알고리즘과 형태학적 재구성을 통하여 섬유를 정확히 검출할 수 있는 기법을 제안하였다.

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초기재령 콘크리트의 수화도와 온도 및 습도분포 해석 (Determination of Degree of Hydration, Temperature and Moisture Distributions in Early-age Concrete)

  • 차수원;오병환;이형준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.813-822
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    • 2002
  • 본 연구에서 초기재령 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수화도에 따른 재료 모델을 제시하고, 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 재료물성이 급격히 변화하는 초기재령 콘크리트의 거동을 모사하는 과정에서 온도 및 습도에 관련된 재료 물성이 수화도에 따라 결정하였다. 또한 수분거동 연구는 경화한(mature) 콘크리트에 대해서는 여러 연구자에 의해 수행되었지만, 초기재령 콘크리트의 전달계수, 수분용량에 관한 연구는 제대로 정립되지 않은 실정이다. 또한 일반적으로 보통콘크리트에서 무시되는 수분감소항은 고강도 및 고성능 콘크리트의 자기건조(self-desiccation)와 관련된 자기수축(autogenous shrinkage)을 유발하고, 이는 구조물의 장기 내구성 및 사용성 측면에서 중요한 관심사이다. 따라서 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수축에 의한 응력을 평가하기 위하여, 고강도 및 고성능 콘크리트를 포함한 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분거동을 적절히 표현하는 수학적 재료 모델을 제시하고, 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 결정하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램을 이용한 수치해석 결과는 실험결과와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.

태백산분지 (백운산 향사대) 장성지역에 분포하는 하부페름기 장성층의 고지온 (Paleotemperatire of the Lower Permian Jangseong Formation, jangseong Area, Taebaegsan Basin (Baegunsan Synclin))

  • 유인창
    • 자원환경지질
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    • 제32권3호
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    • pp.293-306
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    • 1999
  • The lower Permian jungseong Formation, Taebaegsan basin (Baegunsan Syncline), represents a coal-bearing siliciclastic succession which was later modified by the Songrim or Dabo orogeny. Sandstone perography and clay mineralogy were studied to understand the thermal history of the Jangseong Formation during basin evolution. Petrographic study indicates the Jangseong sandstones are composed of quartz, feldspar, lithic fragments (metamorphic and sedimetary), and varying proportions of matrix and cement. The dominance of quartz(<97%) over feldspar (<1%) and lithic fragments (<2%) classifies most Jangseong sandstones as quartz arenotes or quartzwackes, but lithic graywackes and sublithic arenite locally occur. The diagentic features of these sandstones include mechanical compaction, cemenation by quartz and clay minerals indentified in the Jangseong Formation by X-ray diffraction analysis are late-stage clay pore-filling. Clay minerals isdentified in the Jangseong Formation by X-ray diffaction analysis are illite, kaolinte, and pyrophyllite with a minor amount of chlorite and micas. The illite, kaolinite, and pyrophyllite appear to be largely autjigenic based on their well-crystallinity forms. There authigenic clay minerals form clay minerals form clay coats/rims and late-stage pore-filling cements, Illitecrystallinity shows that the Jangseong formation has been in late-diagenetic zone to early-epizone, which ranges in temperature from $200^{\circ}C$ to $300^{\circ}C$. In assition, kaolinite-pyrophyllite transition suggests that paleotemperature of the formation has reached at least $265^{\circ}C$. Such temperatureis likely to be consistent with homogenixation temperatures of fluid inclusions in quartz veins in the formation. Thus, the Jangseong Formation has been subjected to paleotemperature of about $265^{\circ}C$. The major heat source responsible for paleotemperature may be hydrothermal solutions. The passage of hydrothermal solutions was probably assisted by fractures created during the basin-modifying tectonism of the taebaegsan basin.

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기포제 혼입 단열형 경량모르타르의 물리적 특성 및 압축강도 추정에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study on Estimating Compressive Strength and Physical Characteristic of Heat insulation Lightweight Mortar With Foam Agent)

  • 민태범;우영제;이한승
    • KIEAE Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.89-96
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    • 2010
  • In comparison with ordinary or heavy-weight concrete, light-weight air void concrete has the good aspects in optimizing super tall structure systems for the process of design considering wind load and seismic load by lightening total dead load of buildings and reducing natural resources used. Light-weight air void concrete has excellent properties of heat and sound insulating due to its high amount porosity of air voids. So, it has been used as partition walls and the floor of Ondol which is the traditional Korean floor heating system. Under the condition of which the supply of light-weight aggregates are limited, the development of light-weight concrete using air voids is highly required in the aspects of reduced manufacturing prices and mass production. In this study, we investigated the physical properties and thermal behaviors of specimens that applied different mixing ratios of foaming agent to evaluate the possibility of use in the structural elements. We proposed the estimating equation for compressive strength of each mix having different ratio of foaming agent. We also confirmed that the density of cement matrix is decreased as the mixing amount of foaming agent increase up to 0.6% of foaming agent mixing ratio which was observed by SEM. Based on porosity and compressive strength of control mortar without foaming agent, we built the estimating equations of compressive strength for mortars with foaming agent. The upper limit of use in foaming agent is about 0.6% of the binder amount. Each air void is independent, and size of voids range from 50 to $100{\mu}m$.

Effects of water on rock fracture properties: Studies of mode I fracture toughness, crack propagation velocity, and consumed energy in calcite-cemented sandstone

  • Maruvanchery, Varun;Kim, Eunhye
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권1호
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    • pp.57-67
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    • 2019
  • Water-induced strength reduction is one of the most critical causes for rock deformation and failure. Understanding the effects of water on the strength, toughness and deformability of rocks are of a great importance in rock fracture mechanics and design of structures in rock. However, only a few studies have been conducted to understand the effects of water on fracture properties such as fracture toughness, crack propagation velocity, consumed energy, and microstructural damage. Thus, in this study, we focused on the understanding of how microscale damages induced by water saturation affect mesoscale mechanical and fracture properties compared with oven dried specimens along three notch orientations-divider, arrester, and short transverse. The mechanical properties of calcite-cemented sandstone were examined using standard uniaxial compressive strength (UCS) and Brazilian tensile strength (BTS) tests. In addition, fracture properties such as fracture toughness, consumed energy and crack propagation velocity were examined with cracked chevron notched Brazilian disk (CCNBD) tests. Digital Image Correlation (DIC), a non-contact optical measurement technique, was used for both strain and crack propagation velocity measurements along the bedding plane orientations. Finally, environmental scanning electron microscope (ESEM) was employed to investigate the microstructural damages produced in calcite-cemented sandstone specimens before and after CCNBD tests. As results, both mechanical and fracture properties reduced significantly when specimens were saturated. The effects of water on fracture properties (fracture toughness and consumed energy) were predominant in divider specimens when compared with arrester and short transverse specimens. Whereas crack propagation velocity was faster in short transverse and slower in arrester, and intermediate in divider specimens. Based on ESEM data, water in the calcite-cemented sandstone induced microstructural damages (microcracks and voids) and increased the strength disparity between cement/matrix and rock forming mineral grains, which in turn reduced the crack propagation resistance of the rock, leading to lower both consumed energy and fracture toughness ($K_{IC}$).

중공 유리 마이크로스피어를 활용한 경량 소재 개발 (Development of a Lightweight Construction Material Using Hollow Glass Microspheres)

  • 이난경;문주혁
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.449-455
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    • 2022
  • 콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나 초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을 유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계 없이 밀도 1.7 g/cm3를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를 각각 상온양생과 고온양생 조건에서 만족하는 것을 확인할 수 있었다.

PVA-ECC단면 이미지의 섬유 분류 및 검출 기법 (Fiber Classification and Detection Technique Proposed for Applying on the PVA-ECC Sectional Image)

  • 김윤용;이방연;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.513-522
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    • 2008
  • 섬유복합재료의 우수한 인장 성능은 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 함으로써 발현되기 때문에 섬유의 분포 특성이 복합재료의 성능에 결정적인 영향을 미치게 된다. 그러나 PVA 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유복합재료의 경우 PVA 섬유와 매트릭스 사이의 낮은 명암비와 PVA의 비전도성 특징으로 인하여 섬유의 위치 및 분포특성을 정량적으로 평가히는 방법은 연구가 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 PVA 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유복합재료의 섬유 분포 특성 등을 평가할 때 가장 중요한 과정인 섬유의 검출에 대하여 검출 성능을 향상 시킬 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 제안한 알고리즘은 형광 현미경을 사용하여 얻은 섬유 이미지를 유형별로 분류하고, 분류된 분류된 섬유 이미지의 특성에 따라 분수령 알고리즘 (watershed algorithm)과 형태학적 재구성 (morphological reconstruction)을 이용하여 보다 정확히 섬유를 검출하는 과정으로 구성된다. 이 과정에서 섬유 이미지를 총 5가지 유형으로 분류하였으며, 인공신경회로망(ANN)을 분류기로 활용하기 위하여 형상 특성을 나타내는 5가지 특징값 즉, $F_s$, $F_c$, $F_p$, $F_l$$F_{rl}$을 추출하였다. 추출된 특징값에 대한 데이터베이스를 구축하여 ANN을 학습하여 분류기를 구축함으로써 섬유의 유형을 자동으로 분류할 수 있도록 하였다. 또한 5가지 섬유 이미지 유형 중에서 잘못 검출된 섬유이미지를 분수령 알고리즘과 형태학적 재구성을 통하여 섬유를 정확히 검출할 수 있는 기법을 제안하였다.

삼척탄전 장성일대에 분포하는 하부페름기 장성층 사암의 속성작용 (Sandstone Diagenesis of the Lower Permian Jangseong Formation, Jangseong Area, Samcheog Coalfield)

  • 박현미;유인창;김형식
    • 암석학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.132-145
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    • 1998
  • 삼척탄전 장성일대에 분포하는 하부페름기 장성층은 사암, 셰일, 탄질 셰일, 및 석탄층이 교호하는 함탄쇄설성 윤회층이다. 이들 장성윤회층내의 사암에 대한 광물조성과 속성상의 연구를 통해 장성층 사암내 속성작용을 이해하기 위한 퇴적암석학적 연구가 시행되었다. 장성윤회층 사암은 60%의 석영(대부분 단결정질 석영)과 36%의 기질 및 교질물로 구성되며, 소량(<4%)의 장석, 암편 및 부수광물이 나타난다. 주요 구성광물로서 단결정질 석영과 기질 및 교결물로서 점토광물이 높은 함량을 차지함으로써, 장성층 사암은 석영질 기질 사암으로 분류되며, 일부 암편질 사암이 나타나기도 한다. 또, 장성층 사암에는 다짐작용, 석영과성장 및 점토광물(일라이트, 카올리나이트 및 녹니석)에 의한 교결화작용, 주요 구성광물의 용해 및 2차 공극 형성, 파이로필라이트의 침전 등을 포함하는 일련의 속성광물공생이 관찰된다. 이러한 속성광물공생은 장성사암의 주요구성광물과 지층수 사이에 일어났던 유기 및 무기 기원물의 상호 반응이 만들어낸 결과로 이해될 수 있다. 즉, 장성층 사암과 교호하는 탄질 셰일 및 셰일층의 속성작용으로부터 생성된 Si, Al 및 유기산은 셰일수와 함께 사암층내로 이동됨으로써 사암내 지층수를 변화시켰으며 이들 지층수는 사암의 주요구성광물과의 반응으로 사암내 석영과성장 및 카올리나이트, 일라이트 등의 자생 점토광물을 침전시켰다. 또, 파일로필라이트의 형성은 유기-무기 상호반응과 직접적인 관련은 없지만, 장성층 사암내 구성광물과 유기산 및 $CO_2$의 반응은 2차 공극을 발달시키고 외부로부터 실리카 풍부한 용액의 유입을 용이하게 함으로써 파이로필라이트의 형성에 간접적인 영향을 준 것으로 판단된다.암류의 암상과 연대, 그리고 동위원소적 특징은 서남 일본 산인 벨트에 분포하는 화강암의 특징과 잘 일치한다. 4) 온정리 화강암의 Sr-Nd 동위원소비는 경상분지와 서남일본 내대에 분포하는 백악기 이후 암체 중 비교적 초생적인 영역에 해당된다.법별로는 돼지고기를 볶기 ($150{\pm}7^{\circ}C$, 3분) 한 결과 균수는 $10^{6}\;CFU/g$ 수준으로 초기보다 약간 감소하였다. 삶기(20분) 한 결과 $60^{\circ}C$에서는 초기와 같은 $10^{7}\;CFU/g$ 수준, $63^{\circ}C$에서는 $10^{6}\;CFU/g$ 수준으로 볶기에서의 균수와 같게 나타났으며, $65^{\circ}C$에서는 $10^{4}\;CFU/g$ 으로 감소하였다. S. typhimurium에 오염된 돼지고기를 위와 같이 볶은것($10^{6}\;CFU/g$)을 사용하여 잡채를 만든 결과 (소요시간 :10{\pm}2분)균수가 $10^{7}\;CFU/g$으로 증가하여 Salmonella 식중독의 발생 위험성이 더욱 커진 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 돼지고기에서는 S. typhimurium의 증식은 조리과정에 의하여 영향을 받는 것을 알 수 있다. 식중독을 야기할 수 있는 수준으로 오염된 돼지고기를 조리할 때에는 $65^{\circ}C$에서 20분 이상 삶아야만 식중독 발생 예방이 가능한 것으로 사려되었다. 또한 이상과 같은 결과로부터 이 잡채에 대한 위해분석(HA)에서 원재료 고기의 초기

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레진 시멘트의 혼합 후 시간에 따른 피막도의 변화 (Effect of working time on the film thickness of dental resin cements)

  • 이유승;김성훈;이재봉;한중석;여인성;하승룡;김희경
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.325-329
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    • 2015
  • 목적: 본 연구에서는 임상에서 사용되는 몇 가지 레진 시멘트의 혼합 후 부하를 가하기까지의 시간에 따른 피막도의 변화를 비교하고, 혼합 후 작업 시간과 레진 시멘트의 피막도의 관계를 알아 보고자 하였다. 재료 및 방법: 네 종류의 레진 시멘트(Panavia F2.0, Clearfil SA Luting, Zirconite, RelyX U200)를 제조사의 지시대로 혼합한 후 두 장의 투명한 Mylar matrix strip 사이에 소량의 시멘트를 넣고 다양한 시간 간격(20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200초) 후에 50 N의 부하를 가하고 광중합을 시행하였다. 각 시점에서의 피막도는 $1{\mu}m$ 단위까지 측정 가능한 디지털 피막도 측정기를 이용하여 각 시편 당 세 번씩 측정하여 평균값을 구하였으며, 선형회귀분석을 통하여 시간에 따른 측정값의 변화를 알아 보았다. 또한 Wilcoxon 검정을 사용하여 각 측정값과 제조사에서 제시한 작업 시간을 유의수준 0.05로 비교 분석하였다 ($\alpha$=.05). 결과: 본 연구에 사용된 모든 레진 시멘트에서 혼합 후 부하를 가하기까지 걸린 시간과 피막도는 선형회귀분석 결과 양의 상관관계를 갖는 일차함수적 패턴을 보였다. ISO기준에 따라 피막도가 $50{\mu}m$가 되는 시점까지의 시간은 각 레진 시멘트의 제조사가 제시한 작업 시간과 차이가 있었으나 통계적인 유의성은 없었다. 결론: 레진 시멘트의 피막도는 작업 시간의 증가에 따라 증가한다. 임상에서의 레진 시멘트의 작업 시간은 제조사에서 제시한 작업 시간과 차이가 있을 수 있다.