• 제목/요약/키워드: early-age mechanical properties

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초기 재령에서 비소성 황토 혼입 고강도 콘크리트의 압축강도 발현 예측을 위한 초음파 속도법 검토 (UPV Prediction Method on Compressive Strength of High Strength Concrete Mixed with Non-Sintered Hwangto at Early Age )

  • 남영진;김원창;최형길;김규용;이태규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.105-111
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    • 2023
  • 본 연구에서는 초기 재령에서 NSH(Non-sintered Hwangto) 치환율에 따른 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. NSH의 치환율은 15 % 및 30 %로 설정했다. 평가 항목은 압축강도와 UPV(Ultrasonic pulse velocity)로 설정하였으며, 최종적으로 UPV분석을 통해 압축강도 예측 방정식을 제안하였다. 압축강도와 UPV에서는 NSH 치환율이 증가할수록 낮은 강도 및 UPV를 보였다. 또한 압축강도와 UPV의 상관관계 분석 결과, 상관계수(R2)는 NC33(Normal concrete)은 0.99, NSHC(Non-sintered Hwangto Concrete)33-15는 0.97, 그리고 NSHC33-30은 0.94로 높은 상관관계를 나타냈다.

폴리머 기반 박층 라이너의 초기재령 특성 평가를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Early-Age Mechanical Properties of Polymer-Based Thin Spray-on Liners)

  • 장수호;이규필;한진태;박영택;최순욱;황귀성;최명식
    • 터널과지하공간
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    • 제23권5호
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    • pp.413-427
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    • 2013
  • 폴리머 계열의 박층 라이너는 양호한 암반 조건에서 숏크리트와 철망을 대체할 수 있는 새로운 지보재로 고려되고 있으며, 1990년대부터 광산의 안정성 확보를 위해 사용되고 있다. 하지만 TSL의 지보 성능을 평가하기 위한 TSL의 특성에 대한 실험적 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 구성 성분이 다른 두 가지 TSL 재료에 대해 재령 7일에 인장강도와 부착강도를 측정하였고, EFNARC(2008)에서 제시하고 있는 지지력 평가 시험도 함께 실시하였다. 시험결과, 폴리머 함량이 높아질수록 재료의 인장강도는 높아지나 상대적으로 부착강도는 작아지는 것으로 나타났다. 특히, 폴리머 함량은 상대적으로 작지만 시멘트계 성분이 포함된 TSL 재료의 경우에는 경화가 빠르기 때문에 부착파괴에 대한 저항성이 높게 나타났다. 이상과 같이 폴리머 함량에 따라 TSL의 성능이 상이하게 나타남을 확인할 수 있었다.

Ultrasonic characterization of exhumed cast iron water pipes

  • Groves, Paul;Cascante, Giovanni;Knight, Mark
    • Smart Structures and Systems
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    • 제7권4호
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    • pp.241-262
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    • 2011
  • Cast iron pipe has been used as a water distribution technology in North America since the early nineteenth century. The first cast iron pipes were made of grey cast iron which was succeeded by ductile iron as a pipe material in the 1940s. These different iron alloys have significantly different microstructures which give rise to distinct mechanical properties. Insight into the non-destructive structural condition assessment of aging pipes can be advantageous in developing mitigation strategies for pipe failures. This paper examines the relationship between the small-strain and large-strain properties of exhumed cast iron water pipes. Nondestructive and destructive testing programs were performed on eight pipes varying in age from 40 to 130 years. The experimental program included microstructure evaluation and ultrasonic, tensile, and flexural testing. New applications of frequency domain analysis techniques including Fourier and wavelet transforms of ultrasonic pulse velocity measurements are presented. A low correlation between wave propagation and large-strain measurements was observed. However, the wave velocities were consistently different between ductile and grey cast iron pipes (14% to 18% difference); the ductile iron pipes showed the smaller variation in wave velocities. Thus, the variation of elastic properties for ductile iron was not enough to define a linear correlation because all the measurements were practically concentrated in single cluster of points. The cross-sectional areas of the specimens tested varied as a result of minor manufacturing defects and levels of corrosion. These variations affect the large strain testing results; but, surface defects have limited effect on wave velocities and may also contribute to the low correlations observed. Lamb waves are typically not considered in the evaluation of ultrasonic pulse velocity. However, Lamb waves were found to contribute significantly to the frequency content of the ultrasonic signals possibly resulting in the poor correlations observed. Therefore, correlations between wave velocities and large strain properties obtained using specimens manufactured in the laboratory must be used with caution in the condition assessment of aged water pipes especially for grey cast iron pipes.

전기로제강분진(EAF Dust)을 혼화재로 배합한 콘크리트 공시체의 재료특성 (Material Properties of Concrete Specimens with Electric Arc Furnace Dust as Admixture)

  • 김장호;김석호;김성훈;김동완
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.669-674
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    • 2001
  • Electric Arc Furnace Dust (EAF Dust) Is residual dust produced during the manufacturing of metal products from heavily heated electric arc furnace. Many researches have focused on recycling and reusing EAF Dust for industrial and construction purposes. However, most of these researches were aimed at obtaining useful heavy metal powders by treating toxic metallic materials in EAF Dust. Also, few researches dealt with using EAF Dust as admixture in concrete mixture (i.e., slag dust). In this study, EAF Dust is used as admixture in concrete mixture content considering economical feasibility and construction applicability. The concrete specimens mixed with EAF Dust is then tested in compression and tension to study its strength and ductility as well as its failure mechanism. The compression and tension (by split cylinder test) test results are compared to the results from the specimens without EAF Dust to understand the chemical stability and mechanical characteristic of concrete specimens with EAF Dust. For the experiment, 6 types of admixture added concrete were studied: ⑴Combination of EAF Dust and blast-furnace slag in 1 to 1 ratio, ⑵Combination of EAF Dust and blast-furnace slag in 1 to 2 ratio, ⑶EAF Dust only, ⑷blast-furnace slag only, ⑸fly ash only, and ⑹no admixture. The experimental results show that the strength of EAF Dust added specimen has lower early age strength but higher 28 day strength when compared to other specimens. Also, the Elastic Modulus of EAF Dust is higher(28 days) than other specimens. The study results prove that EAF Dust can be used as an effective admixture in concrete for specific usages.

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석회석 미분말을 혼입한 시멘트 페이스트의 수화반응 및 역학적 특성 분석에 관한 연구 (A Study on Hydration kinetics and Mechanical Properties of Cement Paste Incoporating Limestone Filler)

  • 신기수;방미진;박기봉
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.230-231
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    • 2017
  • The addition of a limestone filler(LF) to fill into the voids between cement and aggregate particles can reduce the cementitious paste volume. This paper aim to evaluate the influence of LF contents on the hydration kinetics and compressive strength. Hydration kinetics were evaluate using heat of hydration, ignition loss and thermal analysis. The heat of hydration was measured using Isothermal Calorimetry. The degree of hydration was measured using ignition loss. Hydration product analysis was carried out by Thermal Gravimetric and Differential Thermal Analysis. The results show that the addition of LF reduces not only the initial setting time and heat of hydration peak, also degree of hydration and rate of strength development at early age increase with the addition of LF. It can be concluded the LF fills the pore between cement particles due to formation of carboaluminate, which may accelerate the setting of cement pastes.

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당분류의 초지연제를 이용한 콘크리트의 응결 및 역학적 특성 (Setting md Mechanical Properties of Concrete Using Saccharic Type Super Retarding Agent)

  • 한천구;한민철;윤치환;심보길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.589-596
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    • 2002
  • 본 연구에서는 당분류의 초지연제를 중심으로 굳지 않은 콘크리트의 유동성, 공기량, 응결특성 및 경화 콘크리트의 강도특성을 분석하였다. 실험결과 먼저, 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 값은 초지연제의 혼입률이 증가함에 따라 다소 증가하는 것으로 나타난 반면, 공기량은 감소하는 것으로 나타났다. 응결특성으로는 혼입률이 증가함에 따라 응결시간이 비약적으로 지연되어 혼입률 0.3%에서 글루콘산은 10일 이상, 슈크로스, 백설탕 및 황설탕은 10일 이상에서 종결이 측정되었다. 또한, 종결이후 압축강도는 초지연제 혼입시 초기강도는 플레인에 비해 낮게 측정되었지만 3일 재령 이후에서는 플레인과 동등하거나 그 이상으로 나타났다. 종합적으로 당분류의 백설탕은 가격이 저렴하면서도 응결지연 특성 및 강도특성에서 여타의 초지연제에 비해 커다란 문제점이 없는 것으로 분석되어, 향후 내구성 등 제반특성이 심도 있게 검토된다면 우수한 초지연제로서의 활용가능성을 확인 할 수 있었다.

폴리에틸렌 섬유 강화형 포스트를 이용한 상악 유전치의 수복 (RESTORATION OF MAXILLARY PRIMARY INCISORS USING POLYETHYLENE FIBER-REINFORCED POST)

  • 윤효진;박호원;이주현;서현우
    • 대한소아치과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.526-531
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    • 2010
  • 유아기 우식증은 '71개월 이하의 어린이의 유치에서, 1개 이상의, 우식, 상실, 충전 치면의 존재'로 정의 되며, 이는 생후 1~2세의 나이에 수유와 연관되어 상악 전치부에 나타나는 독특한 형태가 특징적이다. 상악 유전치에 발생한 유아기 우식증은 종종 급속하게 진행되어 심각한 치관의 파괴, 급성 또는 만성 치수염, 치근단 농양을 형성하여 발치를 하기도 한다. 조기에 상악 유전치를 상실한 경우 여러 가지 기능적, 심미적, 심리적 문제를 야기하므로 상악 유전치는 되도록 보존하는 것이 추천되며, 시술이 간단하고, 효율적이며, 견고하고, 기능적이며, 심미적인 수복방법이 필요하다. 폴리에틸렌 섬유 강화형 포스트는 우수한 물리적, 기계적 성질 및 심미적인 색상으로 전치부의 복합레진을 강화하기 위해 사용될 수 있다. 폴리에틸렌 섬유로 구성된 Ribbond..는 특수한 표면처리로 인해 레진과 결합할 수 있는 성질이 있으며, 다루기가 쉽고, 비교적 저렴하여 다양하게 사용되고 있다. 본 증례는 중증 유아기 우식증에 이환되어 치관이 심각하게 손상된 상악 유전치부에 폴리에틸렌 섬유 강화형 포스트와 복합레진 코어, 셀룰로이드 크라운을 이용한 수복으로 양호한 치료결과를 얻었기에 이를 보고하는 바이다.

Effect of Iron Ore Tailings Replacing Porous Basalt on Properties of Cement Stabilized Macadam

  • Qifang Ren;Fan Bu;Qinglin Huang;Haijun Yin;Yuelei Zhu;Rui Ma;Yi Ding;Libing Zhang;Jingchun Li;Lin Ju;Yanyan Wang;Wei Xu;Haixia Ji;Won-Chun Oh
    • 한국재료학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.291-302
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    • 2024
  • In this paper, iron ore tailings (IOT) were separated from the tailings field and used to prepare cement stabilized macadam (CSM) with porous basalt aggregate. First, the basic properties of the raw materials were studied. Porous basalt was replaced by IOT at ratios of 0, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, and 100 % as fine aggregate to prepare CSM, and the effects of different cement dosage (4 %, 5 %, 6 %) on CSM performance were also investigated. CSM's durability and mechanical performance with ages of 7 d, 28 d, and 90 d were studied with the unconfined compression strength test, splitting tensile strength test, compressive modulus test and freeze-thaw test, respectively. The changes in Ca2+ content in CSM of different ages and different IOT ratios were analyzed by the ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) titration method, and the micro-morphology of CSM with different ages and different IOT replaced ratio were observed by scanning electron microscopy (SEM). It was found that with the same cement dosage, the strengths of the IOT-replaced CSM were weaker than that of the porous basalt aggregate at early stage, and the strength was highest at the replaced ratio of 60 %. With a cement dosage of 4 %, the unconfined compressive strength of CSM without IOT was increased by 6.78 % at ages from 28 d to 90 d, while the splitting tensile strength increased by 7.89 %. However, once the IOT replaced ratio reached 100 %, the values increased by about 76.24 % and 17.78 %, which was better than 0 % IOT. The CSM-IOT performed better than the porous basalt CSM at 90 d age. This means IOT can replace porous basalt fine aggregate as a pavement base.

콘크리트 양생 강도 모니터링을 위한 매립형 지능형 센서의 적용성 연구 (A Study on Applicability of Embedded Smart Sensor for Concrete Curing Monitoring)

  • 박승희;김동진;홍석인;이창길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.219-224
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    • 2011
  • 이 논문은 고강도 콘크리트의 양생 강도 발현을 모니터링하기 위하여 콘크리트 내부에 매립이 가능한 지능형 센서를 제작하고 제작된 지능형 센서를 이용하여 콘크리트 내부의 유도 초음파 전달 시간을 측정함으로써, 콘크리트의 양생 강도를 실시간 추정할 수 있는 기법을 보여준다. 압전 소자를 콘크리트 내부에 삽입하는데 있어, 콘크리트의 수화열과 양생 시의 미세 변형으로부터 보호되어야 하므로, 방수 코팅과 모르타르 케이싱을 하였으며 이렇게 제작된 지능형 센서로부터 저비용의 셀프 센싱 기반 유도 초음파를 계측하여 콘크리트 내부의 유도 초음파 전달 시간을 모니터링하는 기법을 제안하였다. 콘크리트의 양생이 진행됨에 따라 콘크리트의 강도가 증가하게 되는데, 이는 즉 콘크리트의 탄성 계수가 증가하기 때문이며 이로 인해, 유도 초음파의 전달 시간이 빨라지는 것이므로, 이를 측정하여 콘크리트 양생 강도를 추정할 수 있게 된다. 제안된 기법의 적용가능성을 검증하기 위하여 설계 압축강도 100 MPa의 공시체 내부에 지능형 센서를 매립하고 양생기간 동안 유도 초음파를 측정, 비교 분석하였다. 유도 초음파 신호는 양생이 진행됨에 따라 더 빠르게 전달되었으며, 특히 강도 변화가 급격하게 일어나는 초기 재령에서의 유도 초음파 전달속도 변화가 가장 크게 나타났고 그 이후로 점차 감소하는 경향을 보여주었다. 또한, 유도 초음파 전달 시간과 강도 사이의 선형 상관관계를 이용하여 유도 초음파의 전달 시간을 이용해 발현강도를 추정하는 콘크리트 양생강도 추정식을 제안하였다. 결과적으로 이 연구를 통해 개발된 매립형 지능형 센서를 이용하여 고강도 콘크리트의 양생 강도를 실시간 모니터링할 수 있음이 검증되었다.

초고성능 시멘트 복합체의 초기 재령 구속 수축 및 인장 크리프 특성 (Characteristics of Early-Age Restrained Shrinkage and Tensile Creep of Ultra-High Performance Cementitious Composites (UHPCC))

  • 류두열;박정준;김성욱;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.581-590
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    • 2011
  • 초고성능 시멘트 복합체(ultra-high-performance cementitious conposites, UHPCC)는 우수한 압축강도와 연성을 나타내기 때문에 구조 부재 적용 시 단면을 상당히 감소시키고, 낮은 물-결합재비와 고분말 혼화 재료의 사용으로 높은 수축 변형률이 발생하게 되어 거푸집 및 보강근 등의 구속에 의한 수축 균열의 발생 가능성이 크다. 그러므로 이 연구에서는 UHPCC의 수축을 저감시키기 위한 방법으로 팽창재와 수축 저감제를 조합하여 혼입하고 자유수축과 구속 수축 거동을 평가하여 적합성 여부를 산정하였다. 실험 결과 팽창재와 수축 저감제를 조합하여 혼입한 경우에 약 40~44%의 자유수축 저감 효과를 보였으며, 잔류 인장응력은 약 35%와 47% 감소하였다. 지속적인 구속 하중에 의한 인장 크리프의 발생으로 탄성 수축 응력의 약 61%, 64%가 이완되는 것으로 나타났으며, 따라서 구속 수축 거동을 평가할 때에는 반드시 크리프 효과를 고려해야 한다고 판단되었다. 구속도는 0.78~0.85로 나타났으며 팽창재와 수축 저감제의 혼입에 의한 영향은 미미하였고 콘크리트 링의 두께가 클수록 감소하는 경향을 보였다. 또한, UHPCC의 인장 크리프 변형률을 측정하고 재령에 따라 변하는 구속 하중을 적용한 4-매개 변수 크리프 예측 모델과 비교하였다.