• Computers and Concrete
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• 제17권6호
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• pp.787-799
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• 2016

Climate anomalies in recent years, numerous natural disasters caused by landslides and a large amount of entrained sands and stones in Taiwan have created significant disasters and greater difficulties in subsequent reconstruction. How to respond to these problems efficaciously is an important issue. In this study, the sands and stones were doped with recycled materials (waste LCD glass sand, slag powder), and material was mixed for recycled ready-mixed soil. The study is based on security and economic principles, using flowability test to determine the water-binder ratio (W/B=2.4, 2.6, and 2.8), a fixed soil: sand ratio of 6:4 and a soil: sand: glass ratio of 6:2:2 as fine aggregate. Slag (at concentrations of 0%, 20%, and 40%) replaced the cement. The following tests were conducted: flowability, initial setting time, unit weight, drop-weight and compressive strength. The results show that the slump values are 220 -290 mm, the slump flow values are 460 -1030 mm, and the tube flow values are 240-590 mm, all conforming to the objectives of the design. The initial setting times are 945-1695 min. The unit weight deviations are 0.1-0.6%. The three groups of mixtures conform to the specification, being below 7.6 cm in the drop-weight test. In the compressive strength test, the water-binder ratios for 2.4 are optimal ($13.78-17.84kgf/cm^2$). The results show that Recycled ready-mixed soil materials (RRMSM) possesses excellent flowability. The other properties, applied to backfill engineering, can effectively save costs and are conducive to environmental protection.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권6호
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• pp.679-695
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• 2024

This paper presents a novel technique that combines machine learning (ML) with moth-flame optimization (MFO) methods to predict the axial compressive strength (ACS) of concrete filled double skin steel tubes (CFDST) columns. The proposed model is trained and tested with a dataset containing 125 tests of the CFDST column subjected to compressive loading. Five ML models, including extreme gradient boosting (XGBoost), gradient tree boosting (GBT), categorical gradient boosting (CAT), support vector machines (SVM), and decision tree (DT) algorithms, are utilized in this work. The MFO algorithm is applied to find optimal hyperparameters of these ML models and to determine the most effective model in predicting the ACS of CFDST columns. Predictive results given by some performance metrics reveal that the MFO-CAT model provides superior accuracy compared to other considered models. The accuracy of the MFO-CAT model is validated by comparing its predictive results with existing design codes and formulae. Moreover, the significance and contribution of each feature in the dataset are examined by employing the SHapley Additive exPlanations (SHAP) method. A comprehensive uncertainty quantification on probabilistic characteristics of the ACS of CFDST columns is conducted for the first time to examine the models' responses to variations of input variables in the stochastic environments. Finally, a web-based application is developed to predict ACS of the CFDST column, enabling rapid practical utilization without requesting any programing or machine learning expertise.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3745-3751
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• 2011

본 연구에서는 사용 중에 있는 철근콘크리트 보의 사용하중 단계에 따른 탄소섬유 보강 후의 휨보강 효과를 분석 고찰하였다. 사용하중을 받는 RC 보의 탄소섬유시트 보강에 따른 원부재와의 초기변형률 차이와 하중상태에 따른 잔류변형률의 영향을 고려하고, 보강 후 거동에 영향을 미치는 해석변수들에 대한 비선형 단면해석을 수행하여, 보강단계에 따른 보강보의 거동특성 및 보강효과에 대해 고찰하고, 기존 실무에서 보강설계시 가장 많이 사용되는 신영수-홍건호식과 비교 검토하였다. 보강 겁수, 인장철근비, 단면치수비를 변수로 한 변수 해석을 수행하여 보강단계에 따른 휨강도의 변화를 확인하고 보강 시기에 따른 휨강도를 계산하고 휨보강 효과를 분석하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.1-8
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• 2013

PURPOSES : This study is to evaluate the feasibility of using the alkali activated cement concrete for application of partial-depth repair in pavement. METHODS : This study analyzes the compressive strength of alkali activated cement mortar based on the changes in the amount/type/composition of binder(portland cement, fly ash, slag) and activator(NaOH, $Na_2SiO_3$, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$). The mixture design is divided in case I of adding one kind-activator and case II of adding two kind-activators. RESULTS : The results of case I show that $Na_2SO_4$ based mixture has superior the long-term strength when compared to other mixtures, and that $Na_2CO_3$ based mixture has superior the early strength when compared to other mixtures. But the mixtures of case I is difficult to apply in the material for early-opening-to-traffic, because the strength of all mixtures isn't meet the criterion of traffic-opening. The results of case II show that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures has superior the early/long-term strength when compared to NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures. In particular, the NaOH-$Na_2SiO_3$ based some mixtures turned out to pass the reference strength(1-day) of 21MPa as required for traffic-opening. CONCLUSIONS : With these results, it could be concluded that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures can be used as the material of pavement repair.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.35-43
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• 2010

본 연구는 콘크리트 포장설계법에 사용되는 재료입력변수의 DB화를 염두에 두고 신뢰성 있는 콘크리트 물성 정량화 수립을 목적으로 수행되었다. 실험에 사용된 포장용 콘크리트는 화강암, 석회암, 사암의 조골재를 사용하였으며 화강암 배합의 경우 세 골재로서 자연사, 세척사, 부순모래 배합을 포함하였다. 먼저 콘크리트 강도시험을 통해 얻은 데이터를 이용하여 강도간의 상관관계 모델식을 정리하였다. 그리고 각 조골재별로 재령에 따른 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도 및 탄성계수의 모델식을 제시하였다. 화강암 배합의 경우 세골재로서 사용된 자연사, 세척사, 부순모래 배합을 모두 포함한 산술평균을 적용하여 모델식을 제시하였다. 한편 쪼갬인장강도와 탄성계수는 실험방법 및 계측상 결과가 분산되는 경향이 있어서 상관관계식에서 예측된 값과 직접 구한 실험결과에 대해 산술평균을 적용후 보정하여 각 조골재별로 재령에 따른 탄성계수 및 쪼갬인장강도의 예측식을 제시하였다. 마지막으로 각 조골재 배합별 콘크리트의 포와송비 및 건조수축에 대한 기준 값을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.19-31
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• 2018

최근 도시의 안전을 심각하게 저해시키는 지반함몰현상이 증가하는 추세에 있어 대책이 필요한 상황이다. 지반함몰 발생 시 긴급복구공법에 사용될 산업부산물을 활용한 뒤채움재를 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 위해 유동성 채움재 설계기준에 의거하여 목표성능을 도출하였고, 플로우값, 일축압축강도, 초기응결시간, pH시험 등 실내시험평가를 통해 개발된 재료의 적용성을 검토하였다. 또한 현장실험을 통해 고유동성 채움재의 조기강도에 대한 성능검증과 긴급복구를 위한 시공성을 확인하였다. 평가결과 시멘트의 비율이 4% 이상일 경우 재 굴착이 가능한 장기강도보다 크게 측정되어 긴급복구목적에 적합지 않은 것으로 나타났다. 최적배합비는 저회와 석고의 비율이 약 50:50, 시멘트의 비율이 2%로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.753-760
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• 2010

초고성능 콘크리트(ultra high performance concrete, UHPC)는 종래의 보통 콘크리트와 다른 새로운 재료로써 높은 강도와 향상된 인성을 그 특징으로 한다. 이러한 새로운 재료의 활용을 위하여 이 연구에서 초고성능 콘크리트의 부착 성능을 평가하고자 하였다. 수정된 RILEM 방법을 사용하여 초고성능 콘크리트와 이형 철근의 인발실험(pull-out test)을 수행하였으며 보통 콘크리트와 비교하여 5~10배에 달하는 부착강도를 확인하여 기존의 설계 기준에 비하여 현저하게 감소한 정착길이와 피복 두께를 제안하였다. 700 MPa급 고장력 철근의 실험 결과의 비교로부터 초고성능 콘크리트에서 고강도 철근 활용의 유효성을 확인하였다. 강연선의 응력전달길이 측정실험을 통하여 현재 전달길이 기준이 UHPC의 경우 매우 보수적이라는 것을 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 실험 결과를 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.299-309
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• 2015

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 뛰어난 압축 및 인장강도를 가지고 있는 재료이다. 일반 콘크리트는 균열 발생 후 균열에 수직으로 보강된 철근의 구속력을 수직항력으로, 구속력에 의해 발생하는 골재 맞물림 등에 의한 균열면의 거칠기를 마찰 계수로 표현하여 전단 마찰 강도를 정의하고 있다. UHPFRC는 골재 맞물림 현상은 없으나 강섬유의 부착응력에 의한 균열 후 인장력이 상당히 큰 특징이 있으며, 이러한 특징은 전단 마찰 강도에 반영되어야 함이 타당하다. 본 연구에서는 전단면에 횡철근이 보강된 24개의 직접 전단실험체를 제작하여 푸시 오프 실험을 수행하였다. 실험결과는 소성 이론에 의해 분석되었으며 이로부터 전단 마찰 계수와 유효 계수를 도출하였다. 소성 이론에 의한 전단 마찰 강도식은 기존 실험결과 및 기존 전단 마찰 강도식과 비교하여 타당성을 검증하였으며, 최종적으로 UHPFRC의 균열 후 인장강도를 고려한 일체식 구조체의 전단 마찰 강도식을 제안하였다.

• KIEAE Journal
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• 제10권5호
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• pp.115-121
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• 2010

Lime was the solidifier mostly used at the fields of construction and civil works in the past. however, the development of Portland cement remarkably reduced the use of it. Recently as the concernment on circumstances gets higher, lime wined attention again as an eco-friendly material and was used at earth-using construction. This study examined the physical and chemical capacity of lime complexes with lime capacity improved, and performed fundamental study on the way to concretize by mixing it with earth. As a result, lime complex pressure strength was lower than cement pressure strength but it showed the possibility that its strength was improved by W/B control. The measurement of XRD after paste formation confirmed a compound generated by the reaction of Ca2+ion and Si, Al, and Fe from pozzolan reaction. A earth wall experiment by using lime complexes and earth showed that the higher, WB or the lower the quantity of unit combined materials, the lower the pressure strength was. The maximum pressure strength was maximum 11MPa when the quantity of unit combined materials was 450. It is because the composed earth particles had a high content of micro powder less than silt, so a lot of combination are demanded to secure fluidity. As a result of peptization experiment, after hardening, the material was not dissolved, which informed of the possibility of use as an outer subsidiary material. If the material is hardened by mold formation method, natural hardening crack appears. Cast expresses smart surface quality and enables to design for multiple purpose. The result shows the possibility of construction of low-story structures by using earth wall made of lime complexes and earth.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제29권6호
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• pp.515-519
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• 2004

Straight access cavity design allows the operator to locate all canals, helps in proper cleaning and shaping, ultimately facilitates the obturation of the canal system. However, change in the fracture strength according to the access cavity designs was not clearly demonstrated yet. The purpose of this study was to determine the influence of different access cavity designs on the fracture strength in endodontically treated mandibular anterior teeth. Recently extracted mandibular anterior teeth that have no caries, cervical abrasion, and fracture were divided into three groups (Group 1 : conventional lingual access cavity, Group 2 : straight access cavity, Group 3 : extended straight access cavity) according to the cavity designs. After conventional endodontic treatment, cavities were filled with resin core material. Compressive loads parallel to the long axis of the teeth were applied at a crosshead speed of 2mm/min until the fracture occurred. The fracture strength analyzed with ANOV A and the Scheffe test at the 95% confidence level. The results of this study were as follows: 1. The mean fracture strength decrease in following sequence Group 1 (4558.90{\;}\pm{\;}77.40{\;}N$), Group 2 ($494.07{\;}\pm{\;}123.98{\;}N) and Group 3 ($267.33{\;}\pm{\;}27.02{\;}N). 2. There was significant difference between Group 3 and other groups (P = 0.00). Considering advantage of direct access to apical third and results of this study, straight access cavity is recommended for access cavity form of the mandibular anterior teeth.