This paper is to investigate the mixture proportion, compressive strength and drying. shrinkage of concrete depending on mineral admixtures such as fly ash (FA), blast furnace slag (BS) and cement kiln dust (CKD) under various contents of admixtures. The use of CKD had little effect on strength development at 3 days, while the use of FA and BS lead to similar compressive strength compared with that of control concrete. Concrete with CKD exhibited a reduction of compressive strength at 91 days, meanwhile concrete with FA and BS had a increase compared with that of control concrete. Drying shrinkage of concrete depending on CKD and BS increase compared with that of control concrete about $10\∼20\%$, while the use of FA exhibited reduce compared with that of control concrete about $10\∼15\%$.
The effects of superplasticizers on fresh and hardened concrete were investigated. The experimental program included tests on the workability and slump loss, bleeding, setting time, air content, compressive, tensile and flexural strength, permeability, shrinkage, freeze-thaw durability and creep deformation. Properties of superplasticized concrete were compared with those of conventional and base concretes. Superplasticizers were observed to have an appreciable fluidifying action in fresh concrete. They permitted a significant water reduction while maintaining the same workability. Bleeding of superplasticized concrete was much lower than that of conventional concrete of the same consistency. This indicates that the use of superplasticizers did not affect the tendency of segregation of fresh concrete. The compressive, tensile, and flexural strengths of superplasticized concrete were significantly higher than those of conventional concrete. The permeability and drying shrinkage and creep of superplasticized concrete were less than those of conventional concrete, but there were no significant differences between base and superplasticized concrete. Compared with base concrete, non-air-entrained superplasticized concrete had slightly higher freeze-thaw durability. and superplasticized concrete with an appropriate amount of entrained air Eave even better resistance to freezing and thawing.
본 연구에서는 PSC 교량용 고품질 그라우트를 개발하기 위한 기초 자료로 활용하기 위해 그라우트의 결합재로 광물질 혼화재의 종류, 치환율 및 사용방법이 유동성, 블리딩률, 체적변화 및 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 광물질 혼화재 종류와 치환율에 대해 검토한 결과, 플라이애시는 유동성을 향상시키나, 블리딩과 수축 저감에 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 이와 반대로 고로슬래그와 실리카퓸은 유동성을 저하시키나 블리딩과 수축 저감에 효과가 큰 것으로 나타났다. 광물질 혼화재를 조합사용한 경우에 대해 검토한 결과, 플라이애시와 고로슬래그를 조합사용한 경우 유동성은 양호하나, 블리딩과 수축이 크게 증가하고, 고로슬래그와 실리카퓸을 조합사용한 경우에는 블리딩과 수축이 감소하나, 유동성이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이에 비해 플라이애시와 실리카퓸을 조합사용한 그라우트는 유동성이 양호하고, 블리딩과 수축 저감에도 효과적으로 나타났다. 이상의 결과로부터 광물질 혼화재의 종류, 치환율 및 사용방법에 따라 그라우트의 유동성, 블리딩과 체적변화에 미치는 영향이 다른 것으로 분석되었다. 따라서 PSC용 그라우트에 광물질 혼화재를 사용하기 위해서는 이런 영향을 고려하여 선정할 필요가 있는 것으로 판단된다.
3D 프린팅 콘크리트는 거푸집 없이 시공이 가능하기 때문에 비정형 구조물 건설이 용이하고, 연속시공에 따른 공사시간 단축 및 공사현장 인력 감소로 인한 인건비 절감이 가능하다는 장점이 있지만, 외부에 노출된 상태로 시공을 하기 때문에 콘크리트 내외부의 수분 손실에 의한 수축균열이 발생확률이 크다는 문제점이 있어 3D 프린팅 콘크리트의 내구성 향상을 위해서는 3D 프린팅 콘크리트의 수축저감 방안이 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 글리콜계 및 알콜계 수축저감제 샘플 7종을 제조하여 그 성능을 평가하였고, 우수한 성능을 보인 수축저감제 샘플을 선별하여 이를 적용한 3D 프린팅 콘크리트의 기초적 특성을 확인하였다. 그 결과 수축저감제 사용 시 기존의 3D 프린팅 콘크리트 대비 압축강도가 10% 이상 증진되었고, 수축량은 36% 이상 감소되었다. 3D 프린팅 콘크리트용 수축저감제의 적용으로 압축강도 증진 및 건조수축량 저감이 가능하기 때문에 기존의 3D 프린팅 콘크리트 대비 내구성 향상이 가능하여 고품질의 3D 프린팅 콘크리트의 제조가 가능할 것으로 기대된다.
최근 국내에서는 건설생산현장에서 순환골재 및 이를 활용한 순환골재 콘크리트의 사용을 적극적으로 도모하기 위하여 순환골재 콘크리트의 제조기술에 관한 다양한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있으나 순환굵은 골재에 비하여 순환잔골재에 관한 적용 및 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환잔골재를 사용한 환경부하저감형 콘크리트의 공학적 성능 및 수축균열저감 성능 향상을 위한 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 공학적 특성 및 수축균열특성에 관하여 실험 실증적으로 비교 검토함으로써 향후 환경부하 저감형 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 그 결과, 천연잔골재에 비해 순환잔골재의 사용으로 콘크리트의 균열면적이 증가하였으며, W/C비가 증가할수록 균열면적도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 섬유종류중 PVA 및 Nylon섬유를 혼입한 시험체의 균열면적이 가장 적은 것으로 나타났으며, 섬유혼입율이 증가할수록 균열면적이 감소하는 것으로 나타나 섬유혼입에 의한 균열저감성능을 확인할 수 있었다.
Varshney, L.K.;Patel, K.A.;Chaudhary, Sandeep;Nagpal, A.K.
Structural Engineering and Mechanics
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제70권6호
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pp.751-763
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2019
Steel-concrete composition is widely used in the construction due to efficient utilization of materials. The service load behavior of composite structures is significantly affected by cracking, creep and shrinkage effects in concrete. In order to control these effects in concrete slab, an efficient and novel strategy has been proposed by use of fiber reinforced concrete near interior supports of a continuous beam. Numerical study is carried out for the control of cracking, creep and shrinkage effects in composite beams subjected to service load. A five span continuous composite beam has been analyzed for different lengths of fiber reinforced concrete near the interior supports. For this purpose, the hybrid analytical-numerical procedure, developed by the authors, for service load analysis of composite structures has been further improved and generalized to make it applicable for composite beams having spans with different material properties along the length. It is shown that by providing fiber reinforced concrete even in small length near the supports; there can be a significant reduction in cracking as well as in deflections. It is also observed that the benefits achieved by providing fiber reinforced concrete over entire span are not significantly more as compared to the use of fiber reinforced concrete in certain length of beam near the interior supports in continuous composite beams.
This study intends to conduct tests on subsidence and drying shrinkage by mixing CaO-CSA expansion materials to ensure the stability of CLC, and to understand its properties. Based on CLC of 0.6, the replacement ratio of CaO-CSA expansion material was conducted at five levels compared to blast furnace slag, and the results are as follows. The replacement of CaO-CSA expansion material at an appropriate level produces ethringhite and potassium hydroxide, and it is believed that the internal voids of CLC and the Tobelmorite interlayer structure are charged to increase the structural stability, leading to an increase in compressive strength and a decrease in the drying shrinkage. However, it is judged that tissue relaxation due to excessive substances in the high replacement ratio affects the stability of CLC. In the future, we will conduct additional experiments on density, absorption rate, flow test, and settlement, and evaluate and analyze the stability of CLC by selecting the optimal replacement ratio of CaO-CSA expansion materials.
In this study, we determine the stretch and shrinkage properties of conjugated yarns. The shrinkage(%) and elasticity(%) were determined by applying twist conditions of 0, 350, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000 T/M (twisting per meter). It is found that the shrinkage(%) and elasticity(%) gradually decreased with increasing T/M. Especially the elasticity(%) dramatically decreased over 1400 T/M condition. In contrast, it is showed that the handle and drapery properties decreased below 1000 T/M, which indicates that the optimal T/M condition could be 1000~1400. The effect of shrinkage(%) and elasticity(%) with different steam setting temperatures (60, 70, 80 and $90^{\circ}C$) was also determined. The shrinkage(%) decreased with increasing setting temperature, while the elasticity not changed. In this context, the optimal steam setting temperature could be $80^{\circ}C$ because it is not easy to weave with the yarns which was set below $80^{\circ}C$. The elasticity(%) decreased with increasing the density of warp and weft. To produce soft handle, excellent drapery and good stretch fabrics, the warp density needs to be reached by 90% of the ideal warp density. In the case of NaOH treatments to the fabrics, the elasticity(%) increased with increasing weight reduction. Therefore, this study have demonstrated that the conjugated yarns with core yarn and the SDY CD(cation dyeable spindraw yarn) as an effect yarn would be appropriate to produce excellent mixture-yarn, which displays clean appearance, good handle and excellent elasticity, The optimized conditions are as follows; 1000~1200 twist per meter, $80^{\circ}C$ steam setting temperature, 90% of ideal warp density and relaxation condition treated with 5g/l NaOH concentration.
이 논문에서는 100 MPa 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 콘크리트를 사용한 인장부재의 단조 및 반복재하시 인장강성 및 균열특성을 비교 평가하였다. 재하단계별 인장부재의 전체 변형률 및 표면균열 특성은 인장부재의 양측에 설치된 두 개의 변위계와 50배율 확대 가능한 계측기에 의해 측정되었다. 시멘트 복합체의 특성에 따른 인장부재의 인장 강성 및 균열특성을 평가하기 위하여 보통 콘크리트, 수축보상 변형경화형 시멘트 복합체 및 보통 변형경화형 시멘트 복합체 등 세 종류의 시멘트 복합체가 사용되었다. 실험 결과, 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체의 시멘트 중량의 10%를 팽창재로 대체 시 초기 수축량은 현저하게 감소되었으며 인장부재의 초기균열강도도 증가되는 경향을 보였다. 수축보상된 초고강도 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 인장부재는 재하 단계별로 균열이 부재길이 전면에 확산되고 균열폭이 감소되어 인장강성 특성을 개선하였다. 반복재하시 인장부재의 인장거동 특성은 단조재하시와 큰 차이를 보이지 않았다.
최근 산업부산물의 재활용과 지구온난화와 같은 환경오염 문제 해결방안으로 알칼리 활성 슬래그(AAS) 콘크리트에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. AAS 콘크리트는 고강도 발현이 가능하며 내구성 또한 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 빠른 알칼리반응으로 인하여 매우 큰 수축이 발생함에도 불구하고 고강도 AAS 콘크리트의 자기수축 거동에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 물-결합재비가 0.40, 0.45, 0.50이고 알칼리 활성화제 첨가량이 $Na_2O$=5, 6, 7%인 AAS 모르타르 배합을 실시하여 굳지 않은 모르타르 특성(플로우, 응결시간)과 압축강도, 자기수축을 측정하였다. 실험 결과, 일반 콘크리트에 비해 매우 큰 자기수축이 발생하였고 W/B가 낮고 알칼리 활성화제 첨가량이 많을수록 자기 수축량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 고강도 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 자기 수축을 줄이기 위해서는 수축 저감제의 사용 및 적절한 양생이 필요하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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