• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권3호
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• pp.357-364
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• 2017

This paper presents the results of a study that investigated the improvement of the mechanical properties of coarse and fine recycled asphalt pavement (RAP) produced by adding silica fume (SF) with contents of 5%, 10%, and 15% by total weight of the cement. The coarse and fine natural aggregate (NA) were replaced by RAP with replacement ratio of 20%, 40% and 60% by the total weight of NA. In addition, SF was added to NA concrete mixes as a control for comparison. Twenty eight mixes were produced and tested for compressive, splitting tensile and flexural strength at the age of 28 days. The results show that the mechanical properties decrease with as the content of RAP increases. And the decrease in the compressive strength was more in the fine RAP mixes compared to the coarse RAP mixes, while the decrease in the splitting tensile and flexural strength was almost the same in both mixes. Furthermore, using SF enhances the mechanical properties of RAP mixes where the optimum content of SF was found to be 10%, and the mechanical properties enhancement of coarse RAP were better than fine RAP mixes. Accordingly, the RAP has the potential to be used in the concrete pavements or in other low strength construction applications in order to reduce the negative impact of RAP on the environment and human health.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.53-62
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• 2024

본 논문에서는 석탄 부산물인 경석을 잔골재로 사용하여 제작한 콘크리트의 강도 및 물성 실험 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄 부산물 골재 함유량과 플라이애시 함유량을 실험변수로 고려하였다. 천연 잔골재의 50 %와 100 %(부피 기준)를 석탄 부산물로 치환하였고 물-바인더 비는 0.38로 고정하였다. 또한, 일부 배합은 OPC 바인더의 30 %를 플라이애시로 치환하여 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 실험결과 분석을 수행하였다. 플라이애시 바인더가 함유되고 천연 잔골재 대비 석탄 부산물 골재의 치환율이 증가할수록 콘크리트 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도는 감소하였다. 또한, 미세구조 실험인 TGA와 SEM 실험을 진행하여 구간별 열중량분석과 ITZ를 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.525-533
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• 2012

이 연구에서는 UHPCC에서 섬유혼입률에 따른 초기균열강도 및 휨인장강도의 변화를 0~5 vol.% 범위에서 조사하였으며, 노치의 여부에 따른 영향을 파악하기 위해 노치가 없는 보에 대한 4점 재하실험 및 노치 낸 보에 대한 3점 재하실험을 같이 실시하였다. 실험 결과로부터 섬유혼입률이 증가함에 따라 휨인장강도는 선형적으로 강도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 초기균열강도의 경우에는 1 vol.% 이상에서는 강도향상을 나타내었으나 그 이하의 섬유혼입에서는 강도향상 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 노치 유무에 따른 휨 실험으로부터 구한 UHPCC의 초기균열발생강도 및 휨 인장강도를 비교했을 때, 섬유혼입률에 따라 노치의 영향이 변하는 것으로 나타났다. 섬유혼입률이 증가함에 따라 노치에서의 응력집중의 영향이 감소하여 강도 차이가 점차 줄어들었으며, 높은 섬유혼입률에서는 노치에 의한 응력집중효과는 없어지고 균열면의 상태 및 크기효과의 영향이 지배적으로 작용하여 노치낸 보의 강도가 좀 더 크게 나타났다.

• 전기학회논문지
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• 제67권12호
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• pp.1633-1640
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• 2018

Epoxy resin is a polar thermosetting polymer that is widely employed in different branches of industry and everyday life, due to their stable physical and chemical properties. Of all the polymer materials currently being used in the electrical insulation industry, epoxy resin is the most widely used kind, chosen as the base polymer material in the present study. Composites were prepared according to the mixing ratio (MS: MA, 1: 9, 3: 7, 5: 5, 7: 3, 9: 1)of mixture for Heterogeneous Minerals(Micro Silica:MS, Micro Alumina:MA) (MS+MA). We have investigated for AC electrical insulation breakdown characteristics and the dielectric properties (permittivity, dielectric loss, and conductivity) with frequency changes. The electrical AC insulation breakdown performance was improved with the increase of the mixing ratio of MS according to heterogeneous mineral material mixture(MS+MA). As Dielectric properties, the dielectric constant and dielectric loss increased with decreasing frequency and decreased with increasing MS content ratio of heterogeneous mineral mixture. Tensile strength and flexural strength according to the mixing ratio (MS + MA) of epoxy / heterogeneous mineral mixture were studied by mechanical properties. The performance of mechanical tensile and flexural strength was significantly improved as the fill contents ratio of MS increased.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권2호
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• pp.185-198
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• 2005

In the design of reinforced concrete beams, it is a standard practice to use the yield stress of the steel reinforcement for the evaluation of the flexural strength. However, because of strain hardening, the tensile strength of the steel reinforcement is often substantially higher than the yield stress. Thus, it is a common belief that the actual flexural strength should be higher than the theoretical flexural strength evaluated with strain hardening ignored. The possible increase in flexural strength due to strain hardening is a two-edge sword. In some cases, it may be treated as strength reserve contributing to extra safety. In other cases, it could lead to greater shear demand causing brittle shear failure of the beam or unexpected greater capacity of the beam causing violation of the strong column-weak beam design philosophy. Strain hardening may also have certain effect on the flexural ductility. In this paper, the effects of strain hardening on the post-peak flexural behaviour, particularly the flexural strength and ductility, of reinforced normal- and high-strength concrete beams are studied. The results reveal that the effects of strain hardening could be quite significant when the tension steel ratio is relatively small.

• Advances in concrete construction
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• 제10권1호
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• pp.81-92
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• 2020

Flexural and splitting strength behavior of conventional concrete can significantly be improved by incorporating the fibers in it. A significant number of research studies have been conducted on various types of fibers and their influence on the tensile capacity of concrete. However, as an important property, tensile capacity of fiber reinforced concrete (FRC) is not modelled properly. Therefore, this paper intends to formulate a model based on experiments that show the relationship between the fiber properties such as the aspect ratio (length/diameter), fiber content, compressive strength, flexural strength and splitting strength of FRC. For the purpose of modeling, various FRC mixes only with steel fiber are adopted from the existing research papers. Automated neural network search (ANS) is then developed and used to investigate the effect of input parameters such as fiber content, aspect ratio and compressive strength to the output parameters of flexural and splitting strength of FRC. It is found that the ANS model can be used to predict the flexural and splitting strength of FRC in a sensible precision.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.169-176
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• 2011

이 논문에서는 철근의 효과를 고려한 고인성 섬유 보강 콘크리트의 휨 거동을 분석하기 위해 이에 대한 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, 부재의 파괴 시 까지 안정적인 인장 응력을 보여주는 HPFRCC로 인해 휨 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 인장 철근이 항복할 때까지 균열이 국부화되지 않고 고르게 분산되는 것으로 나타났다. 단면 해석을 통해, 직접 인장 실험으로부터 측정된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 R/HPFRCC의 휨 강도를 과대평가하는 것으로 나타난 반면, 인장 강성 실험으로부터 도출된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 실험 및 이론적 연구를 바탕으로 이 논문에서는 휨 파괴 기준을 단면 상단에서의 콘크리트 압축파괴에 의한 것과 단면 하단부의 인장 파괴에 의한 것으로 구분하였다. 정의된 두 가지 휨 파괴 기준에 근거하여 이 논문에서는 극한 휨 강도를 산정할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안된 식은 R/HPFRCC 부재의 설계 및 해석에 유용할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.139-146
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• 2008

본 연구에서는 콘크리트의 이축 휨인장 특성을 일축 휨인장 특성과 실험적으로 비교, 분석하였다. 이를 위하여 일축 휨인장강도는 현재 많이 사용되고 있는 콘크리트 휨강도 실헙 방법을 사용하여 측정하였으며, 이축 휨강도의 경우는 지광습 외, Zi and Oh에 의해 제안된 새로운 이축 휨강도 실험 방법을 사용하였다. 골재의 크기에 따른 휨파괴강도 변화를 분석하기 위하여 세 가지 크기의 실험체를 제작하였다. 또한 통계적 특성 분석을 위하여 각 변수별로 32개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험 결과 평균 이축 휨파괴강도가 일축의 경우보다 20% 정도 큰 것으로 나타났으나, COV의 경우에는 이축의 경우가 18% 큰 것으로 해석되었다. 이는 이축 휨균열 확률이 일축 보다 클 수도 있음을 의미한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.43-50
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• 2019

본 연구는 강섬유의 인장강도 및 형상비가 고강도 및 보통강도 강섬유보강 콘크리트(Steel fiber-reinforced concrete, SFRC)의 압축 및 휨 거동에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시되었다. 또한 본 연구에서는 가력속도에 따른 SFRC의 압축거동을 평가하였다. 이를 위해 총 4종류의 강섬유가 설계기준 압축강도 35 및 60 MPa급 SFRC에 각각 사용되었다. 압축거동 평가를 위해 지름 150 mm 및 높이 300 mm의 원주형 공시체를 사용하였으며, 단면 $150{\times}150mm$ 및 지간 450 mm의 각주형 공시체를 사용하여 휨 거동 평가를 실시하였다. 실험결과 강섬유의 혼입은 콘크리트의 인성을 크게 향상시키는 것으로 나타났으며, 고강도 강섬유의 사용은 고강도 SFRC의 성능개선에 효과적인 것으로 나타났다. 아울러 본 연구에서는 SFRC의 휨 인성지수에 근거한 압축인성지수 산정기법을 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권6호
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• pp.757-770
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• 2022

For the design of flexural and shear crack control for reinforced concrete (RC) beams related to serviceability and reparability ensuring, eight simply-supported normal-strength reinforced concrete (NSRC) beam specimens are tested and the existing high-strength reinforced concrete (HSRC) experimental data are included in the investigation of this work. According to the investigation results of flexural and shear cracks, this works modifies the existing design formulas to determine the spacing of the tensile reinforcement for the flexural crack control of a HSRC/NSRC beam design. Additionally, for a specified shear crack width of 0.4 mm, the allowable stresses of the shear reinforcement are also identified. For the serviceability and reparability ensuring of HSRC/NSRC beams, this works proposes the relationship curves between the maximum flexural width and allowable stress of the tensile reinforcement, and the relationship curves between the shear crack width and allowable shear force that can be used to do the crack width control directly.