The aim of this research is selecting an economical aggregate type for ultra-high strength concrete with 80 to 120 MPa of compressive strength. As the tests, the effect of water-to-binder ratios and types of aggregate on autogenous shrinkage of ultra-high strength concrete were evaluated. as the results of a series of tests performed, the slump flow was satisfied the target range of 600 ± 100 mm, and the concrete mixture with RLA showed higher elastic modulus than the other cases. For the autogenous shrinkage preventing performance, in the case of water-to-binder ratio of 15, and 20 %, the mixture with BA showed slightly improved autogenous shrinkage reducing effect than the mixture with RLA while the mixture with RLA showed better performance at 25 % of water-to-binder ratio. Therefore, based on the tests results of slump flow, elastic modulus, and autogenous shrinkage, the RLA is considered as a better aggregate type for this purpose.
The paper presents details of an investigation into the effect of sand content upon the strength and shrinkage of mortar. This strategy was to produces more durable strength mortar with less cement. Cement mortars containing $20\;wt.\;\%$ Class F fly ash, and/or $6\;wt.\;\%$ silica fume were prepared at a water/binder ratio of 0.45 and sand/binder ratios of 2.0, 2.5, 2.7, and 3.0. The increase in sand/binder ratio caused a decrease in the mortar flow. However, the sand/binder ratio did not affect the strength development. Drying shrinkage decreased with increasing the sand contents.
The objective of this study were to investigate the properties and to improve the disadvantages of the polymer concrete such as brittle fracture, large hardening shrinkage . In this paper, steel fiber reinforced polymer concrete is prepared with various steel fiber aspect ratios(ι/d), contents(vol.%), and their material characteristics were investigated experimentally . The aspect ration (ι/d) of the steel fiber was reversly proportional to slump value, and slump value tended to decrease as increase of steel fiber content . And harding shrinkage and impact resistance tended to be improved as the steel fiber content and aspect ration were increased.
Ghatefar, Amir;ElSalakawy, Ehab;Bassuoni, Mohamed T.
Computers and Concrete
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제20권2호
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pp.215-227
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2017
A finite element model (FEM) for predicting early-age behavior of reinforced concrete (RC) bridge deck slabs with fiber-reinforced polymer (FRP) bars is presented. In this model, the shrinkage profile of concrete accounted for the effect of surrounding conditions including air flow. The results of the model were verified against the experimental test results, published by the authors. The model was verified for cracking pattern, crack width and spacing, and reinforcement strains in the vicinity of the crack using different types and ratios of longitudinal reinforcement. The FEM was able to predict the experimental results within 6 to 10% error. The verified model was utilized to conduct a parametric study investigating the effect of four key parameters including reinforcement spacing, concrete cover, FRP bar type, and concrete compressive strength on the behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to restrained shrinkage at early-age. It is concluded that a reinforcement ratio of 0.45% carbon FRP (CFRP) can control the early-age crack width and reinforcement strain in CFRP-RC members subjected to restrained shrinkage. Also, the results indicate that changing the bond-slippage characteristics (sand-coated and ribbed bars) or concrete cover had an insignificant effect on the early-age crack behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to shrinkage. However, reducing bar spacing and concrete strength resulted in a decrease in crack width and reinforcement strain.
Carbonation and drying shrinkage are very important properties of concrete, that can cause concrete to lower its capacity and spall. But the research on them in high strength concrete is very poor. In this study, to estimate influences of W/B, the kind of admixture, the replacement ratio of admixture, fineness of blast furnace and etc. on drying shrinkage and carbonation, we make experiment with 3 levels(28, 35, 55%) of W/B, 3 kinds(blast-furnace slag, fly-ash, silica-fume) of admixture, 3 levels of the replacement ratio, 3 levels(4000, 6000, 8000cm2/g) of fineness of blast-furnace slag and 2 kinds of curing condition. As the results, compressive strength of concrete was decreased, as W/C was increased and the replacement ratio of admixture was increased. Drying shrinkage was increased, as W/B was higher, the replacement ratio of admixture was increased and fineness of blast-furnace slag was decreased. And carbonation was increased, as W/B ratio was higher, the replacement ratio of admixture was increased.
초고강도 콘크리트는 결합재의 다량 사용에 따라 건조수축보다 큰 자기수축 변형이 나타나며 이는 구조물의 품질을 저해하는 요인으로 작용하여 초고강도 콘크리트의 수축변형을 최소화시키기 위한 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 설계기준강도 100MPa 이상을 갖는 초고강도 콘크리트를 제조하고 팽창제를 혼입한 초고강도 콘크리트에 대하여 자유수축시험체로 매립형게이지를 통한 수축변형을 측정하였다. 그 결과 팽창제의 혼입으로 초기상태의 콘크리트는 팽창율이 증가하나 장기적 측면에서의 수축율이 둔화되는 것으로 나타났으며, 이를 통한 팽창제를 통하여 수축저감에 관한 효과가 기대된다. 아울러팽창제의 혼입에 따른 압축강도에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다.
HPFRCC는 물-결합재비 (W/B)가 20%로 상당히 낮고 굵은 골재를 사용하지 않으며, 고분말 혼화재료를 혼입하기 때문에 자기수축이 상당히 크게 발생하여 구조물 적용 시 균열저감대책이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 HPFRCC의 수축을 효율적으로 저감시키기 위한 방법으로 수축저감제와 팽창재의 사용을 검토하기 위하여 이들의 단독 또는 병행 혼입률에 따른 역학적 특성과 구속 수축특성을 평가하였다. 구속수축 실험 중에서 링-테스트 (Ring-test)를 통하여 HPFRCC에 사용되는 시멘트에 대하여 중량비로 수축저감제 1%와 팽창재를 7.5%를 병행 사용하였을 경우 압축강도와 인장강도가 크게 저하되지 않으면서도 수축을 가장 효율적으로 저감시킬 수 있는 최적 배합임을 도출하였고 수정된 건조수축 균열실험을 통하여 이를 검증하였다.
본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 알칼리 활성화 결합재로 활용하여 제조한 모르타르의 압축강도 특성을 파악하고 건조수축 예측 및 평가가 가능한 추정식을 제안하고자 한다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환량을 30, 50, 70 및 100%로 조정하고 규산나트륨 모듈 Ms비[$SiO_2/Na_2O$]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하여 압축강도 및 길이변화율을 측정하였다. 그 결과 알칼리 활성화 결합재 모르타르는 Ms비가 증가할수록 압축강도는 증가하고 길이변화율은 감소하였다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우에는 치환량을 증가할수록 압축강도는 증가하였으나 길이변화율도 증가하는 경향이 확인되었다. 따라서, 고로슬래그 미분말을 다량 치환할 경우에는 길이변화율을 고려하여 설계할 필요성이 있다고 판단되었다. 알칼리 활성활 결합재 모르타르의 건조수축을 평가하는 식을 유도하기 위하여 배합조건별 단순회귀분석을 수행한 결과 결정계수 0.7539~0.9786(평균 0.9359)수준의 유효한 추정식을 도출하였다. 또한, 고로슬래그 미분말, Ms비 및 재령을 독립변수로 선정하여 다중회귀분석을 수행한 결과 초기양생온도 $23^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$에서 결정계수 0.8020 및 0.8018 수준의 타당한 추정식을 제안하였다.
In this paper, to seek a solution of reducing autogenous shrinkage three types of bar restricted concrete specimens which have similar compressive strength were tested. The three type of concrete were plain concrete-P25 type, $10^{\circ}C$ fly-ash replaced concrete-F10 type, and $1^{\circ}C$ expansion admixture replaced concrete-SP1 type, and with the test result an experimental study was conducted to gain the tensile stress of concrete. From the result of P25, SP1, F10 tests, it was found that by the age of 14 the ratios of tensile stress to tensile strength of three specimens are $75^{\circ}C$, $47^{\circ}C$, $52^{\circ}C$ respectively. so we came to a conclusion that the SP1-type concrete has better capacity to reduce autogenous shrinkage than F10-type concrete at similar compressive strength condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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