• 제목/요약/키워드: compressive strength estimation

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Aspects of size effect on discrete element modeling of normal strength concrete

  • Gyurko, Zoltan;Nemes, Rita
    • Computers and Concrete
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    • 제28권5호
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    • pp.521-532
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    • 2021
  • Present paper focuses on the modeling of size effect on the compressive strength of normal concrete with the application of Discrete Element Method (DEM). Test specimens with different size and shape were cast and uniaxial compressive strength test was performed on each sample. Five different concrete mixes were used, all belonging to a different normal strength concrete class (C20/25, C30/37, C35/45, C45/55, and C50/60). The numerical simulations were carried out by using the PFC 5 software, which applies rigid spheres and contacts between them to model the material. DEM modeling of size effect could be advantageous because the development of micro-cracks in the material can be observed and the failure mode can be visualized. The series of experiments were repeated with the model after calibration. The relationship of the parallel bond strength of the contacts and the laboratory compressive strength test was analyzed by aiming to determine a relation between the compressive strength and the bond strength of different sized models. An equation was derived based on Bazant's size effect law to estimate the parallel bond strength of differently sized specimens. The parameters of the equation were optimized based on measurement data using nonlinear least-squares method with SSE (sum of squared errors) objective function. The laboratory test results showed a good agreement with the literature data (compressive strength is decreasing with the increase of the size of the specimen regardless of the shape). The derived estimation models showed strong correlation with the measurement data. The results indicated that the size effect is stronger on concretes with lower strength class due to the higher level of inhomogeneity of the material. It was observed that size effect is more significant on cube specimens than on cylinder samples, which can be caused by the side ratios of the specimens and the size of the purely compressed zone. A limit value for the minimum size of DE model for cubes and cylinder was determined, above which the size effect on compressive strength can be neglected within the investigated size range. The relationship of model size (particle number) and computational time was analyzed and a method to decrease the computational time (number of iterations) of material genesis is proposed.

강원지역 레미콘의 계절별 평균압축강도의 통계특성 분석 (Analysis of Measured Mean Compressive Strength of Ready-Mixed Concrete by Season in Gangwon Area)

  • 윤경구;박인정;홍영호
    • 산업기술연구
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    • 제33권A호
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    • pp.109-116
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    • 2013
  • In this study the compressive strength data were collected from ready­mix concrete plants, and the analysis result showed that when using A­D test the concrete of 24MPa is suitable than that of 21MPa for normal distribution. The prediction formula for average compressive strength were proposed to $f_{cu}=f_{ck}+4(MPa)$. When comparing the proposed equations and existing relationship, the estimation variations of elastic modulus and creep modulus were not significant. The proposed equation confirmed that there was no effect to the influence function for modulus of elasticity and creep. Therefore, it was concluded that the proposed equation could replace the exiting interaction formula.

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콘크리트의 압축강도 추정을 위한 비파괴시험식에 관한 연구 (A Study on the Non-Destructive Testing Method on the Estimation of the Compressive Strength Concrete)

  • 권영진;오상근;김무한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.97-105
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    • 1997
  • The major object of this study is to analyze and investigate experimentally the experimenal equation for the estimate of compressive strength of concrete. The results are as follows. The relation between maturity scaled logarithm and compressive strength of concrete can be expressed in liner equation which show an good correlation. And combined method using rebound number, pulse velocity and water cement ratio also show an excellent correlation. The equation by combined method is same as the conclusions.

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혼화재를 사용한 콘크리트 구조체의 비파괴 시험에 의한 장기재령 압축강도 추정 (Estimation of Long-term Aging Compressive Strength Through Non-Destructive Testing of Concrete Structure Using Mineral Admixtures)

  • 김정섭;신용석;이창현;이승중;김광석
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.426-434
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    • 2011
  • 최근, 혼화재를 사용한 콘크리트는 많은 실험실에서 콘크리트에 연구되고 있으며 실제로 건설 현장에 적용되고 있다. 하지만 혼화재를 사용한 콘크리트의 압축 강도의 추정에 대한 체계적인 연구 결과가 존재하지 않기 때문에 일본의 보통 강도 콘크리트에 대한 제안식을 사용하고 있다. 그래서 혼화재를 사용한 콘크리트의 압축 강도의 추정에 대한 비파괴 시험식을 제안하는 것이 필수적입니다. 따라서 본 연구는 혼화재 사용한 콘크리트에 대하여 원주형 공시체와 코어채취용 구조체를 제작하여 비파괴 시험과 파괴 시험을 통해 장기 재령(4년)에 대한 강도 추정식을 제안한 것으로, 그 결론은 다음과 같다. 기존 제안식과 본 연구 추정식의 오차율을 비교한 결과, 재령별로 다소 차이는 있지만 반발 경도법에 의한 기존 제안식보다는 0.3 %~115.0 % 정도, 초음파속도법에 의한 기존제안식보다는 0.2 %~22.8 % 정도, 복합법에 의한 기존제안식보다는 0.5 %~102.3 % 정도로 기존의 제안식보다 본 연구의 추정식 오차율이 감소하여 혼화재를 사용한 콘크리트에 사용이 바람직할 것으로 판단된다.

콘크리트 압축강도 추정을 위한 확률 신경망 (Probabilistic Neural Network for Prediction of Compressive Strength of Concrete)

  • 김두기;이종재;장성규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.159-167
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    • 2004
  • 콘크리트의 압축강도는 콘크리트를 생산하는 기준으로 사용된다. 콘크리트 압축강도 시험은 복잡하고 시간이 걸리는 일이고, 보통 건설현장에서 타설 후 28일 후에 실행되기 때문에, 시험결과가 필요강도를 만족하지 않을 경우에 구조물의 시공에 문제를 초래할 수도 있다. 따라서, 콘크리트 타설 전에 강도를 예측하는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 배합비를 기초로 하여 콘크리트 압축강도를 예측하기 위한 확률론적 방법을 제시하였다. 패턴인식 분야에서 많이 활용되어온 확률신경망 기법을 활용하여 콘크리트 압축강도 추정을 수행하였다. 콘크리트 압축강도 시험결과를 활용하여 확률신경망 기법의 적용성을 검증하였으며, 실제 시험결과와 비교를 수행하였다. 비교결과, 본 연구에서 제시된 확률신경망을 활용한 콘크리트 압축강도 추정기법이 콘크리트의 압축강도를 확률적으로 추정하는데 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

해머형 비파괴시험장비를 이용한 콘크리트의 압축강도평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Compressive Strength of Concrete Using Hammer Type Nondestructive Testing Equipment)

  • 김호;김규용;황의철;손민재;백재욱;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.65-66
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    • 2018
  • As a result of this study, it was possible to derive the compressive strength curves of ordinary to ultra high strength concrete using the hammer type non - destructive testing equipment. In order to obtain reliable results, it is necessary to construct additional data. In addition, if reliability is ensured through construction site evaluation, it is considered that the application is possible on construction site.

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토양의 다짐도와 재령기간에 따른 E.S.B. 혼합토의 일축압축강도특성 (Unconfined Compressive Strength Characteristics of E.S.B. Mixed Soil Based on Soil Compactness and Curing Period)

  • 오세욱;김홍석;방성택
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.47-55
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    • 2019
  • 본 연구에서는 토양의 종류에 따라 친환경고화재인 E.S.B.(Eco Soil Binder)를 사용하여 혼합토의 강도특성과 활용목적에 따른 흙 포장의 기초자료를 제공하고자 한다. 연구에 사용된 토양은 우리나라 주변에서 흔히 채취되는 화강풍화토로 토질분류법에 의한 SW, SP, SC로 구분된다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 지름 50mm, 높이 100mm의 크기로 혼합토 중량대비 E.S.B.의 혼합비율을 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%로 변화시키고 각 조건에 따라 다짐도를 90%, 100%를 적용하고 재령기간 3, 7, 28일에 따른 일축압축강도 특성을 분석하였다. 또한 흙 포장 기준강도와 일축압축강도의 강도비를 산정하여 최적의 E.S.B.혼합비율을 결정하고 ACI209R의 추정식을 활용한 일축압축강도의 현장 적용성을 평가하였다.

요인 실험분석에 의한 SB 라텍스 개질 콘크리트의 강도예측 (Strength Estimation of Stylene-Butadien Latex Modified Concrete by Factorial Experimental Design)

  • 윤경구;이주형;홍창우
    • 산업기술연구
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    • 제21권B호
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    • pp.307-315
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    • 2001
  • The purpose of this study was to provide the evaluation and prediction of strengths of SB latex modified concrete(LMC) using a statistical method and factorial experimental design method. The main experimental variables were as follows ; W/C ( 4 levels ; 31, 33, 35, 42%), S/a( 2 levels ; 55, 58%) and L/C(2 levels ; 5, 15%). The compressive strength and flexural strength of LMC were selected as a factor of response. The statistical method was carried out to analyze the results, together with factorial experimental design method and response surface method. The analysis showed that if L/C had been 15%, W/C appeared to be around 33% to achieve the design strength of $350kgf/cm^2$. In this case, the flexural strength and the slump came to around $68kgf/cm^2$ and 18cm, respectively. Eventhough the L/C varied, the design strength and W/C could be predictable together with slump value and flexural strength. As a result of series of experiments in this study, W/C and L/C were proved to be the main factors influencing on the compressive and flexural strength of LMC. Both of strength and slump values could be predictable from the mixing proportion of LMC.

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비파괴검사법을 이용한 공동주택 마감재 종류에 따른 콘크리트 압축강도 비교평가 (Comparative Evaluation of Concrete Compressive Strength According to the Type of Apartment Building Finishing Materials Using Nondestructive Testing)

  • 홍성욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.32-38
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    • 2024
  • 공동주택의 경우 사람의 실거주 및 코어시험 시 일어나는 분진 및 소음 등으로 인하여 비파괴검사를 진행하기 어려워 공용부 및 지하 주차장에서 매번 점검이 이루어지며, 저가 수주로 인한 콘크리트 면의 실험이 아닌 마감재 위에서 실험을 진행하여 부실점검이 발생할 수 밖에 없는 실정이다. 또한 강도 추정을 위한 제안식들은 시험조건과 환경의 차이에 따라 변동폭이 크고, 동일한 측정값을 나타내더라도 제안식 마다 그 편차가 커 정확한 강도 추정이 어려워 사용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에 공동주택에 주로 사용되는 마감재를 선정하여 마감재를 제거하지 않고 직접 마감재에 비파괴검사법을 활용하여 마감재 종류에 따른 콘크리트 압축강도 비교 평가를 하고자 한다. 마감재 종류에 따른 초음파속도법을 이용한 콘크리트 추정압축강도 신뢰도 평과 결과는 다음과 같다. 초음파속도법을 통해 도출된 추정압축강도와 압축강도의 오차율은 21.83% ~58.89%로 광범위한 변동폭을 보이며. 추정압축강도에 대한 마감재 유무의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 이에 마감재 종류를 더 선정하여 마감재 유무에 따른 초음파속도법 연구가 필요하며 신뢰도를 높일 수 있는 추정기법 연구가 필요하다.

비파괴 시험에 의한 혼화재를 사용한 콘크리트의 강도 추정식 제안에 관한 연구 (A Study on the proposal of Strength Presumption Equation of Concrete Using Admixture by Nondestructive Testing)

  • 김정섭;신용석;김경옥
    • 한국건축시공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • This study aims to estimate strength approximate to actual concrete strength by presenting appropriate non-destructive strength estimation expression with admixtures such as fly ash, blast furnace slag and silica fume which are used as cement substitute and owing to theirs of cement owing to their equal conditions to blending characteristics of concrete used for domestic structures and their recyclable properties. As a result of comparing error rate of existing expressions and this estimation expression, error rate of this estimation is reduced compared to existing expressions and has higher reliability. When conventional concrete expression is applied to admixture concrete, error rate occurs and then this study suggests the following estimation expressions depending on types of admixture concrete.