• Advanced Composite Materials
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• 제17권2호
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• pp.139-156
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• 2008

This study aims to characterize the dynamic tensile strength of unidirectional carbon/epoxy composites. Two different carbon/epoxy composite systems, the unidirectional T700S/2500 and TR50S/modified epoxy, are tested at the static condition and the strain rate of $100\;s^{-1}$. A high-strain-rate test was performed using a tension-type split Hopkinson bar technique with a specific fixture for specimen. The experimental results demonstrated that both tensile strength increase with strain rate, while the fracture behaviors are quite different. By the use of the rosette analysis and the strain transformation equations, the strain rate effects of material principal directions on tensile strength are investigated. It is experimentally found that the shear strain rate produces the more significant contribution to strain rate effect on dynamic tensile strength. An empirical failure criterion for characterizing the dynamic tensile strength was proposed based on the Hash-in's failure criterion. Although the proposed criterion is just the empirical formula, it is in better agreement with the experimental data and quite simple.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1505-1516
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• 2014

본 연구에서는 시멘트 고결토 내에 실린더를 내장시킨 다음 유압으로 공시체 내부에서 인장력을 가하여 공시체를 직접 파괴시키는 직접인장시험 방법에 대한 연구를 수행하였다. 또한 기존 아령모양의 공시체를 이용한 직접인장시험과 대표적인 간접인장시험인 쪼갬인장시험을 실시하여 인장시험 방법에 따른 차이를 비교하였다. 인장시험용 공시체는 모래/시멘트비를 3:1 또는 1:1로 제작한 다음 7일 및 28일 동안 대기중 양생하였으며, 동일한 경우에 대해 10개의 공시체를 실험하여 평균값을 비교하였다. 한편 일축압축시험도 실시하여 일축압축강도와 인장강도의 비를 분석하였다. 내장형 실린더를 이용한 직접인장시험으로부터 얻은 인장강도는 아령모양 공시체를 이용한 직접인장시험으로부터 얻은 값보다 다소 높은 인장강도를 보였지만, 아령모양 공시체를 이용한 시험방법은 공시체 제작이 불편하고 시험 중 변곡부에서 파괴되는 경우가 자주 발생하였다. 탄성파괴를 일으키는 콘크리트나 암석에 적용하는 쪼갬인장시험방법으로 부터 얻은 인장강도는 표준편차가 가장 컸을 뿐 아니라, 시멘트 고결토와 같이 강도가 상대적으로 약해 탄소성파괴를 일으키는 재료에는 적용하기 어려웠다.

• Composites Research
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• 제14권2호
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• pp.8-12
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• 2001

필라멘트 와인딩 공법(filament winding process)은 회전하는 맨드렐에 로빙(roving)형태의 연속섬유를 감는 비교적 간단한 공정이다. 이것은 저장탱크, 화학용 파이프, 그리고 다른 산업에 사용되는 안정적이고 다양한 공법이다. 본 연구에서는 split disk test 치구와 dress disk test 치구에 의한 필라멘트 와인딩 링 시편의 인장강도 값을 실험에서 얻어진 결과와 혼합법칙에 의해 얻어진 이론적인 값을 비교하였다. 이 논문의 목적은 필라멘트 와인딩 구조물의 인장 특성 평가에 대한 적합한 시험법을 제안하고 있는 것이다. dress disk test 치구로 시험한 링 시험편의 인장강도는 split disk test 치구의 모서리 부분에서 발생하는 응력집중 때문에 split disk test의 시험 결과보다 이론적인 인장강도 간에 잘 근절함을 보여준다. 이 실험 결과 시험 치구의 기하학적 형상과 섬유의 연속성, 섬유 장력 그리고 시험편의 응력 집중에 영향은 받음을 알 수 있었다.

• 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.

• Advances in concrete construction
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• 제1권4호
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• pp.341-358
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• 2013

Due to fast growth in urbanisation, a highly developed infrastructure is essential for economic growth and prosperity. One of the major problems is to preserve, maintain, and retrofit these structures. To meet the requirements of construction industry, the basic information on all the mechanical properties of various concretes is essential. This paper presents the details of development of various concretes, namely, normal strength concrete (around 50 MPa), high strength concrete (around 85 MPa) and ultra high strength concrete (UHSC) (around 120 MPa) including their mechanical properties. The various mechanical properties such as compressive strength, split tensile strength, modulus of elasticity, fracture energy and tensile stress vs crack width have been obtained from the respective test results. It is observed from the studies that a higher value of compressive strength, split tensile strength and fracture energy is achieved in the case of UHSC, which can be attributed to the contribution at different scales viz., at the meso scale due to the fibers and at the micro scale due to the close packing of grains which is on account of good grading of the particles. Micro structure of UHSC mix has been examined for various magnifications to identify the pores if any present in the mix. Brief note on characteristic length and brittleness number has been given.

• 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.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.466-473
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• 2018

연구목적: 최근에는 지진에 대한 안정성을 위해 면진 또는 면진과 내진을 병용하는 추세로 가고 있는데, 신축할 중 저층 RC 구조물에 콘크리트 구 기초(CSF)를 설치하는 형태의 시스템을 사용할 때 기초로 사용할 콘크리트 구의 할열특성을 파악하고자 한다. 연구방법: 압축강도 60Mpa인 고강도 콘크리트 구의 할열강도를 알기 위하여 다양한 실험을 수행하고, 표준 실린더 공시체의 할열강도에 대한 구 공시체의 할열강도 비 및 구의 직경변화에 따른 치수효과 등을 실험적으로 구하고자 한다. 연구결과: 150mm 구 공시체의 할열강도는 $150mm{\times}150mm$, $150mm{\times}300mm$의 원주형 공시체 보다 작을 것으로 예상했으나, 실험결과는 각각 3.8%, 13.7% 큰 4.39Mpa로 나타났는데 이는 구 공시체의 점하중과 원주형 공시체의 선하중에 대한 내력작용이 다르기 때문이라 판단된다. 결론: 원주형 공시체에 대한 할열 인장강도는 많은 연구가 진행되어 표준화된 방법이 있으나, 구 공시체의 할열강도에 대한 연구는 보고된 바가 거의 전무하여 본 연구에서는 직경 50mm~150mm의 할열강도 특성을 파악하고, 그 방법을 확립하여 콘크리트 구의 할열강도 및 관련 연구에 대한 기본 자료를 제공하고자 한다.

• Advances in concrete construction
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• 제5권1호
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• pp.31-48
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• 2017

Supplementary cementitious materials (SCM) have turned out to be a vital portion of extraordinary strength and performance concrete. Metakaolin (MK) is one of SCM material is acquired by calcinations of kaolinite. Universally utilised as pozzolanic material in concrete to enhance mechanical and durability properties. This study investigates the fresh and hardened properties of conventional concrete (CC) and self compacting concrete (SCC) by partially replacing cement with MK in diverse percentages. In CC and SCC, partial replacement of cement with MK varies from 5-20%. Fresh concrete properties of CC are conducted by slump test and compaction factor tests and for SCC, slump flow, T500, J-Ring, L-Box, V-Funnel and U-Box tests. Hardened concrete characteristics are investigated by compressive, split tensile and flexural strengths at age of 7, 28 and 90 days of curing under water. Carbonation depth, water absorption and density of MK based CC and SCC was also computed. Fresh concrete test results indicated that increase in MK replacement increases workability of concrete in a constant w/b ratio. Also, outcomes reveal that concrete integrating MK had greater compressive, flexural and split tensile strengths. Optimum replacement level of MK for cement was 10%, which increased mechanical properties and robustness properties of concrete.

• Advances in Computational Design
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• 제5권2호
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• pp.195-207
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• 2020

The present study focuses on the application of artificial neural network (ANN) and Multiple linear Regression (MLR) analysis for developing a model to predict the unconfined compressive strength (UCS) and split tensile strength (STS) of the fiber reinforced clay stabilized with grass ash, fly ash and lime. Unconfined compressive strength and Split tensile strength are the nonlinear functions and becomes difficult for developing a predicting model. Artificial neural networks are the efficient tools for predicting models possessing non linearity and are used in the present study along with regression analysis for predicting both UCS and STS. The data required for the model was obtained by systematic experiments performed on only Kaolin clay, clay mixed with varying percentages of fly ash, grass ash, polypropylene fibers and lime as between 10-20%, 1-4%, 0-1.5% and 0-8% respectively. Further, the optimum values of the various stabilizing materials were determined from the experiments. The effect of stabilization is observed by performing compaction tests, split tensile tests and unconfined compression tests. ANN models are trained using the inputs and targets obtained from the experiments. Performance of ANN and Regression analysis is checked with statistical error of correlation coefficient (R) and both the methods predict the UCS and STS values quite well; but it is observed that ANN can predict both the values of UCS as well as STS simultaneously whereas MLR predicts the values separately. It is also observed that only STS values can be predicted efficiently by MLR.

• Computers and Concrete
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• 제25권5호
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• pp.479-484
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• 2020

This work performed to analyses the impact of hooked end steel fibres on the mechanical properties of high performance concrete. The mechanical properties considered incorporate compressive strength, split tensile strength and flexural strength. Taking in to thought parameters, such as, volume fraction of fibres, fibre aspect ratio and grade of concrete, a logical strategy called Taguchi technique was utilized to discover the ideal blend of factors. L9 Orthogonal Array (OA) of Taguchi network comprising of three variables and three dimensions is utilized in this work. The evaluations of concrete considered were M60, M80 and M100. M60 contained 15% of metakaolin as bond swap though for M80 it was 5% of metakaolin and for M100 it was 10% metakaolin and 10% of silica smolder. The volume portion of fiber was fluctuated by 0.5%; 1% and 1.5% and the viewpoints proportions considered were 50, 60 and 80. The test outcomes demonstrate that incorporation of steel fibres enhance significantly the the strength characteristics of concrete, predominantly the splitting tensile strength and flexural strength. In light of relapse investigation of the test information scientific models were produced for compressive strength, split tensile strength and flexural strength of the steel fibre-reinforced high performance concrete.