• Computers and Concrete
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• 제21권2호
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• pp.199-207
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• 2018

With the development of concrete technology, producing concrete products that have the ability to flow under their own weights and do not need internal or external vibrations is an important achievement. In this study, assessments are made on using travertine, marble and limestone rock flours in self-compacting lightweight concrete (SCLC). In fact, the effects of these powders on plastic and hardened phases of SCLC are studied. To address this issue, concrete mixtures with water to cementitious materials ratios of 0.42 and 0.45 were used. These mixtures were made with 0 and 10% silica fume (SF) replacement levels by cement weight. To achieve lightweight concrete, lightweight expanded clay aggregate (Leca) with the bulk density of about $520kg/m^3 $was utilized. Also two kinds of water were consumed involving tap water and magnetic water (MW) for investigating the possible interaction of MW and rock flour type. In this study, 12 mixtures were studied, and their specific weights were in the range of $1660-1692kg/m^3$. To study the mixtures in plastic phase, tests such as slump flow, J-ring, V-funnel and U-box were performed. By using marble and travertine powders instead of limestone flour, the plastic viscosities and rheology were not changed considerably and they remained in the range of regulations. Moreover, SCLC showed better compressive strength with travertine, and then with marble rock flours compared to limestone powders. According to the results of the conducted study, MW showed better performance in both fresh and hardened phases in all the mixes, and there was no interaction between MW and rock flour type.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.26-38
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• 2020

자기 충전형 콘크리트의 배합물 설계는 전형적인 다기준의사결정의 과정이다. 본 연구에서는 실험설계법과 반응표면법을 이용하여 SCC 배합물 전산 설계가 가능하도록 재료성능 및 비용모델을 생성하고, 요구조건을 반영한 여러 성능 사이의 상대적 중요도를 산정하여 가중 다목적 설계문제로 정식화하여 수치최적해를 계산함으로써 비용효율을 고려한 SCC최적설계를 수행하였다. 실험비용과 시간을 고려하여 SCC의 수많은 요구성능 중 압축강도, 철근충전성, 재료분리저항성, 비용정보 등을 다목적 최적화의 목적함수로 설정하였다. 재료경제성을 최적재료설계프로세스에 합리적으로 반영함으로써 경제적 콘크리트배합설계를 수행할 수 있었으며, 본 연구 결과 실험점 계획에서부터 최적해 산출에 이르는 과정을 객관적인 프로세스로 구성함으로써 콘크리트 범용 최적재료설계기술 및 전산화를 기대할 수 있다.

• Advances in concrete construction
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• 제7권2호
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• pp.87-96
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• 2019

Self-compacting concretes (SCC) are highly fluid concrete which can flow without any vibration. Their composition requires a large quantity of fines to limit the risk of bleeding and segregation. The use of crushed sand rich in limestone fines could be an adequate solution for both economic and environmental reasons. This paper investigates the influence of quarry limestone fines from manufactured crushed sand on rheological, mechanical and durability properties of SCC. For this purpose, five mixtures of SCC with different limestone fines content as substitution of crushed sand (0, 5, 10, 15 and 20%) were prepared at constant water-to-cement ratio of 0.40 and $490kg/m^3$ of cement content. Fresh SCC mixtures were tested by slump flow test, V-funnel flow time test, L-box height ratio, segregation resistance and rheological test using a rheometer. Compressive and flexural strengths of SCC mixtures were evaluated at 28 days. Regarding durability properties, total porosity, capillary water absorption and chloride-ion migration were studied at 180 days. For the two test modes in fresh state, the results indicated compatibility between slump flow/yield stress (${\tau}_0$) and V-funnel flow time/plastic viscosity (${\mu}$). Increasing the substitution level of limestone fines in SCC mixtures, contributes to the decrease of the slump flow and the yield stress. All SCC mixtures investigated achieved adequate filling, adequate passing ability and exhibit no segregation. Moreover, the inclusion of limestone fines as crushed sand substitution reduces the capillary water absorption, chloride-ion migration and consequently enhances the durability performance.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.141-149
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• 2018

본 연구는 자기충전 콘크리트의 생산 및 시공 시 굳지 않은 상태의 안정성을 향상시킬 목적으로 유공 유리분말(GB)를 혼입한 자기충전 콘크리트에 대하여 충전성, 통과성, 재료분리 저항성 및 레올로지 특성을 평가하였다. 실험결과, GB 혼입량에 따른 충전성은 GB의 볼베어링 효과로 인해 GB $2.0kg/m^3$까지 $T_{50}$ 도달시간이 Plain에 비하여 단축되어 충전성이 개선되는 것으로 나타났다. 단, GB $4.0kg/m^3$에서는 오히려 약간 증가되었다. 통과성의 경우에는 Plain 1등급, GB $0.5{\sim}2.0kg/m^3$ 0등급, GB $4.0kg/m^3$ 1등급으로 GB 혼입량 $2.0kg/m^3$까지 '보이는 차단 없음'으로 통과성이 개선되었다. J-ring에 의한 통과성 Block step($P_J$) 값도 GB $1.0kg/m^3$에서 가장 우수한 통과성을 나타내었다. GB 혼입에 따른 재료분리 저항성은 동적 재료분리 저항성은 Plain 보다 GB을 사용하게 되면 그 혼입량에 상관없이 동적 재료분리 저항성이 증가하였다. 정적 재료분리 저항성은 GB $1.0kg/m^3$에서 재료분리도 2.5%를 나타내어 Plain(12.5%) 대비 크게 개선되었다. GB 혼입에 따른 레올로지 특성은 GB 혼입량 증가에 따른 소성 점도는 큰 차이가 발생하지 않았으나 항복응력은 $1.0kg/m^3$까지 낮아졌다. 이상을 종합하면, GB를 $1.0kg/m^3$ 사용하게 되면 자기충전 콘크리트의 충전성, 통과성, 항복응력 개선에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 재료분리 저항성을 증가시켜 자기충전 콘크리트의 안정성에 도움이 될 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권4호
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• pp.375-386
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• 2020

In the present study, the effect of basalt, glass, and hybrid glass-basalt fibers on mechanical properties and fracture behavior of self-compacting concrete (SCC) mixes have been assessed at room and elevated temperatures. To do so, twelve mix compositions have been prepared such that the proper workability, flowability, and passing ability have been achieved. Besides, to make comparison possible, water to binder ratio and the amount of solid contents were kept constant. Four fiber dosages of 0.5, 1, 1.5, and 2% (by concrete volume) were considered for monotype fiber reinforced mixes, while the total amount of fiber were kept 1% for hybrid fiber reinforced mixes. Three different portions of glass and basalt fiber were considered for hybridization of fibers to show the best cocktail for hybrid basalt-glass fiber. Test results indicated that the fracture energy of mix is highly dependent on both fiber dosage and temperature. Moreover, the hybrid fiber reinforced mixes showed the highest fracture energies in comparison with monotype fiber reinforced specimens with 1% fiber volume fraction. In general, hybridization has played a leading role in the improvement of mechanical properties and fracture behavior of mixes, while compared to monotype fiber reinforced specimens, hybridization has led to lower amounts of compressive strength.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.53-56
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• 2005

High flowable concrete was first developed in 1988 to achieve durable concrete structures. High flowable concrete can improve workability sharply reason why the concrete has properties of resistance to segregation, filling ability, passing ability without compacting. Therefore, as we apply a high flowable concrete to a large dimensional tunnel which constructed in special environment, we can get workability, strength and durability required. Tunnel lining concrete with a large dimension has to use necessarily fly ash and slag for the properties of high flowability and watertight. We can expect improvement of workability and durability, mitigation of hydration, reducing shrinkage, enhancement of watertight by using cementitious materials. This paper proposes investigations for establishing a mix-design method and high flowability-strength testing methods have been carried out from the viewpoint of making a standard concrete tunnel lining with large dimension a standard.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권2호
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• pp.11-22
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• 2022

This paper presents the development process for a high-power diode laser for metal surface hardening. To combine the emissions from several laser bars, it is necessary to collimate the emitted light using an optical lens. Thus, to achieve a suitable power density and uniform beam profile, several optical layouts were proposed. To estimate the laser beam for a flat-top distribution, a numerical analysis was performed using the ZEMAX software, and the results were compared with the experimental results. With a focal lens assembled in a serial diode stack source, the design can utilize the advantage of compacting the overall beam size. Experimental results for a robotic system demonstrated the processing ability of this diode laser module in industrial laser hardening.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.92-103
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• 2015

Box-Wilson 실험계획법은 보통 중심합성계획법으로 알려져 있으며, 변동성이 존재하는 정보를 실험 계획적 방법으로 수집하는 설계 기법이다. 이 방법은 최소의 설계비용으로 가능한 많은 정보를 얻는 목적으로 고안되었다. 본 연구에서는 60 MPa급 고강도 자기충전형 콘크리트(HSSCC)를 대상으로 다양한 성능에 대한 여러 배합인자들의 효과를 효율적으로 파악하고 최적배합을 찾는 과정에 이 방법을 적용하였다. HSSCC의 배합인자(요인)와 물리적 성능(반응) 사이의 비선형적 관계는 2차 다항식으로 반응표면을 근사화 모델링하였으며, 요인점=25=32개, 축점=2k=10개, 중심점은 각 축에서 2번 씩 10개, 총 52개의 실험점에서 물시멘트비, 단위시멘트량, 잔골재비, 단위플라이애쉬량, 단위고성능감수량의 총 5개의 인자에 따른 압축강도, 통과능력, 재료분리저항성, 제조비용, 밀도 등의 총 5개의 반응을 파악하기 위한 실험이 실시되었다. 연구의 결과 Box-Wilson 실험계획법은 배합인자와 반응 사이의 관계를 과학적인 방법으로 계획하고 객관적으로 해석하는 데 매우 효과적이었으며, 수치해석적인 방법으로 최적배합을 계산할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8363-8369
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• 2015

본 연구에서는 고유동 콘크리트에서 일라이트 미분말을 대체한 콘크리트의 유동성과 충전성 및 압축강도 특성을 조사하기 위한 것이다. 이러한 목적으로 일라이트 미분말을 고유동 콘크리트에 5, 10, 15, 20%를 대체한 후 치환율에 따른 콘크리트의 특성을 알아보았다. 콘크리트 배합 후 굳지않은 콘크리트에서 슬럼프 플로우 시험, 500mm플로우 도달시간 및 O-lot 시험을 실시하였으며, 굳은 콘크리트의 특성으로 재령 28일에 고유동 콘크리트의 압축강도를 측정하였다. 시험결과 고유동 콘크리트의 유동성 및 충전 높이는 일라이트 미분말 10%를 대체하였을 때까지 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 고유동 콘크리트의 압축강도 특성을 살펴본 결과에서도 일라이트 미분말 10%를 대체하였을 때까지 강도증진이 발생하였다. 따라서 본 실험결과 일라이트 미분말의 혼입율이 10%일 때 최적 치환율이 되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.33-41
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• 2009

지중전력선과 같은 원형 지하매설관의 경우 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어있다. 이러한 문제점들 때문에 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 외국에서는 이미 오래전부터 연구개발을 진행하여 전력회사를 중심으로 이미 실용화 단계에 와있다. 따라서 본 연구에서는 개발된 지중 전력케이블 유동성 뒷채움재의 거동특성을 확인하기 위해서 개발된 유동화 뒷채움재와 일반모래를 이용하여 DB-24차량하중에 대해서 매설관의 거동을 평가하기 위해서 실증실험을 수행하고 그 결과를 수치해석 및 이론식과 비교분석하였다. 그 결과 매설관의 변형은 뒷채움재의 종류에 영향을 받는 것으로 나타났다. 유동성 뒷채움재가 모래다짐 보다 관로에 미치는 토압 및 변형 특성이 우수한 것으로 확인되었다. 하지만, 실증실험 결과와 비교검토를 위해서 수행한 수치해석 및 이론식 값들이 실증실험값과 차이가나 향후 유동성 뒷채움재에 맞는 해석방법 개발이 필요할 것으로 판단된다.